(57)【要約】      （修正有）【課題】包装材に対する物品の噛み込みを正確に判定することができる検査装置を提供する。【解決手段】透過光は、対象製品を透過した光線である。検査制御部は、包装材に対する物品の噛み込みの有無を検査する。検査制御部は、第１検出部２２ｂと、第２検出部２２ｃと、シール情報記憶領域（領域記憶部）２１ｆと、噛み込み判定部２２ｄとを有する。第１検出部２２ｂは、透過光に基づき、包装材の位置情報を検出する。第２検出部２２ｃは、透過光に基づき、包装材以外の物の位置情報を検出する。包装材以外の物は、物品を含む。領域記憶部は、包装材の位置情報を基準として、包装材以外の物が存在すべきではない所定の領域に関する領域情報を記憶する。噛み込み判定部は、所定の領域に包装材以外の物が存在するか否かを判定することにより、包装材に対する物品の噛み込みの有無を判定する。【選択図】図５
2015137858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装材と前記包装材に包装された物品とからなる対象製品について、前記包装材に対する前記物品の噛み込みの有無を検査するための検査装置であって、
前記対象製品に対して光線を照射する光照射部と、
前記対象製品を透過した前記光線である透過光を検出する光検出部と、
前記包装材に対する前記物品の噛み込みの有無を検査する検査制御部と、
を備え、
前記検査制御部は、
前記透過光に基づき、前記包装材の位置情報を検出する第１検出部と、
前記透過光に基づき、前記物品を含む前記包装材以外の物の位置情報を検出する第２検出部と、
前記包装材の位置情報を基準として、前記包装材以外の物が存在すべきではない所定の領域に関する領域情報を記憶する領域記憶部と、
前記包装材の位置情報と、前記包装材以外の物の位置情報と、前記領域情報とに基づいて、前記所定の領域に前記包装材以外の物が存在するか否かを判定することにより、前記包装材に対する前記物品の噛み込みの有無を判定する噛み込み判定部と、
を有する、
検査装置。
【請求項２】
前記第１検出部は、前記透過光のうち、前記包装材の濃度領域を抽出し、前記包装材の位置情報を検出し、
前記第２検出部は、前記透過光のうち、前記包装材以外の物の濃度領域を抽出する、
請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記検査制御部は、
前記透過光に基づき、透過画像を生成する透過画像生成部
をさらに有し、
前記第１検出部は、第１の濃度変換式を用いて前記透過画像の濃度値を変換し、包装材画像を生成することにより、前記包装材の位置情報を検出し、
前記第２検出部は、前記第１の濃度変換式とは異なる第２の濃度変換式を用いて前記透過画像の濃度値を変換し、非包装材画像を生成することにより、前記包装材以外の物の位置情報を検出する、
請求項１または２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記噛み込み判定部は、
前記包装材画像における前記包装材の位置情報と、前記非包装材画像における前記包装材以外の物の位置情報とに基づき、前記包装材の外形から前記包装材以外の物の外形までの距離を算出する算出処理工程と、
前記距離と前記領域情報とに基づいて、前記包装材に対する前記物品の噛み込みの有無を判定する判定処理工程と
を含む、
請求項３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記第２検出部は、前記第２の濃度変換式と、前記第２の濃度変換式とは異なる第３の濃度変換式とを用いて、前記透過画像の前記濃度値を変換することにより、複数の前記非包装材画像を生成する、
請求項３または４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記対象製品は、二種類以上の前記物品を含み、
前記第２検出部は、前記物品の種類に応じた複数の濃度変換式を用いて、複数の前記非包装材画像を生成する、
請求項３から５のいずれかに記載の検査装置。
【請求項７】
前記対象製品を搬送するコンベアをさらに備え、
前記検査制御部は、
前記透過光に基づき、前記包装材のシール部の位置情報を検出する第３検出部と、
前記シール部の位置情報に基づき、前記コンベアによる搬送方向に対する前記対象製品の傾きを判定する傾き判定部と、
をさらに有する、
請求項１から６のいずれかに記載の検査装置。
【請求項８】
前記光照射部によって照射される前記光線は、Ｘ線である、
請求項１から７のいずれかに記載の検査装置。
【請求項９】
前記光照射部によって照射される前記光線は、近赤外線である、
請求項１から７のいずれかに記載の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、包装材に包装された物品（対象製品）にＸ線を照射し、対象製品を透過したＸ線（透過Ｘ線）に基づいて、透過画像を生成する検査装置が用いられている。また、例えば、特許文献１（特開２０１１−１９６７９６号公報）に示すように、包装材と物品とが現れた透過画像に基づいて、包装材に対する物品の噛み込み検査を行う検査装置も提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、対象製品に使用される包装材は、包装される物品の種類やニーズに応じて、多種多様である。例えば、対象製品の重量を軽減するため、近年では、薄くて丈夫な包装材も開発されている。ここで、包装材が薄い場合、物品がはっきり現れるように濃度を調整して透過画像を生成すると、対象製品中の物品のみが透過画像にはっきり現れ、透過画像に包装材が現れない場合がある。このような場合、物品の噛み込み検査について正確な結果を得ることが困難である。
【０００４】
本発明の課題は、包装材に対する物品の噛み込みを正確に判定することができる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】
【０００５】
本発明に係る検査装置は、包装材と包装材に包装された物品とからなる対象製品について、包装材に対する物品の噛み込みの有無を検査するための検査装置であって、光照射部と、光検出部と、検査制御部とを備える。光照射部は、対象製品に対して光線を照射する。光検出部は、透過光を検出する。透過光は、対象製品を透過した光線である。検査制御部は、包装材に対する物品の噛み込みの有無を検査する。検査制御部は、第１検出部と、第２検出部と、領域記憶部と、噛み込み判定部とを有する。第１検出部は、透過光に基づき、包装材の位置情報を検出する。第２検出部は、透過光に基づき、包装材以外の物の位置情報を検出する。包装材以外の物は、物品を含む。領域記憶部は、領域情報を記憶する。領域情報は、包装材の位置情報を基準として、包装材以外の物が存在すべきではない所定の領域に関する情報である。噛み込み判定部は、包装材の位置情報と、包装材以外の物の位置情報と、領域情報とに基づいて、所定の領域に包装材以外の物が存在するか否かを判定することにより、包装材に対する物品の噛み込みの有無を判定する。
【０００６】
本発明に係る検査装置では、透過光に基づいて、包装材の位置情報と、包装材以外の物の位置情報とが検出される。また、包装材以外の物が存在すべきではない所定の領域に関する領域情報が記憶される。さらに、包装材の位置情報と、包装材以外の物の位置情報と、領域情報とに基づいて、所定の領域に包装材以外の物が存在するか否かが判定されて、包装材に対する包装材以外の物の噛み込みの有無が判定される。
【０００７】
これにより、包装材と包装材以外の部分とが一の透過画像に好適に現れない場合であっても、包装材への物品の噛み込みの有無を確実に判定することができる。
【０００８】
さらに、第１検出部は、透過光のうち、包装材の濃度領域を抽出し、包装材の位置情報を検出することが好ましい。また、第２検出部は、透過光のうち、包装材以外の物の濃度領域を抽出することが好ましい。これにより、包装材および包装材以外のものの濃度領域がそれぞれ抽出されるため、正確な判定結果を得ることができる。
【０００９】
また、検査制御部は、透過画像生成部をさらに有することが好ましい。透過画像生成部は、透過光に基づき、透過画像を生成する。第１検出部は、第１の濃度変換式を用いて透過画像の濃度値を変換し、包装材画像を生成することにより、包装材の位置情報を検出する。また、第２検出部は、第１の濃度変換式とは異なる第２の濃度変換式を用いて透過画像の濃度値を変換し、非包装材画像を生成することにより、包装材以外の物の位置情報を検出する。一の透過画像の濃度を複数の濃度変換式を用いて変換することによって、包装材画像および非包装材画像が生成される。また、包装材画像および非包装材画像に基づいてそれぞれの位置情報が得られる。これにより、精度よく包装材の位置を検出し、さらに処理速度を速めることができる。
【００１０】
また、噛み込み判定部は、算出処理工程と、判定処理工程とを含むことが好ましい。算出処理工程は、包装材画像における包装材の位置情報と、非包装材画像における包装材以外の物の位置情報とに基づき、包装材の外形から包装材以外の物の外形までの距離を算出する工程である。判定処理工程は、距離と領域情報とに基づいて、包装材に対する物品の噛み込みの有無を判定する工程である。包装材の位置情報および物品の位置情報に基づいて、包装材のエッジから物品までの距離が算出されて、包装材への物品の噛み込みの有無が判定される。これにより、物品に欠けや割れが生じ、欠けや割れの部分が包装材に噛み込まれた場合であっても、包装材に対する物品の噛み込みを確実に検出することができる。
【００１１】
また、第２検出部は、第２の濃度変換式と第３の濃度変換式とを用いて、透過画像の濃度値を変換することにより、複数の非包装材画像を生成することが好ましい。第３の濃度変換式は、第２の濃度変換式とは異なる濃度変換式である。包装材以外の物について、複数の濃度変換式を用いて非包装材画像が生成される。これにより、製品に混入する異物の有無も判定することができる。
【００１２】
また、対象製品は、二種類以上の物品を含み、第２検出部は、物品の種類に応じた複数の濃度変換式を用いて、複数の非包装材画像を生成することが好ましい。物品の種類ごとに濃度変換が行われ、非包装材画像が生成されるため、対象製品が複数種類の物品を含む場合にも、適切に物品の噛み込みの有無を判定することができる。
【００１３】
さらに、検査装置は、対象製品を搬送するコンベアをさらに備える事が好ましい。また、検査制御部は、第３検出部と、傾き判定部とをさらに有することが好ましい。第３検出部は、透過光に基づき、包装材のシール部の位置情報を検出する。傾き判定部は、シール部の位置情報に基づき、コンベアによる搬送方向に対する対象製品の傾きを判定する。透過光に基づき、製品の傾きが判定されるため、コンベアに流される対象製品の傾きが一定でない場合であっても、包装材における物品の噛み込みの有無を確実に判定することができる。
【００１４】
また、光照射部によって照射される光線は、Ｘ線であることが好ましい。これにより、アルミ蒸着フィルムなど、可視光を透過しない包装材についても鮮明に撮像することができる。
【００１５】
あるいは、光照射部によって照射される光線は、近赤外線であることが好ましい。これにより、Ｘ線で検知することができない薄い透明のフィルムについても検出することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る検査装置では、包装材と包装材以外の部分とが一の透過画像に好適に現れない場合であっても、包装材への物品の噛み込みの有無を確実に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一の実施形態に係る検査装置の外観斜視図である。
【図２】検査装置を含む検査ライン（Ｘ線検査システム）の概略図である。
【図３】検査装置のシールドボックス内部の簡易構成図である。
【図４】Ｘ線検出素子によって検出される透過Ｘ線量の例を示すグラフである。
【図５】制御ブロック図である。
【図６】対象物の濃度範囲を示すグラフである。
【図７】包装材画像を生成するために、濃度変換式を用いて入力濃度値を所定の出力濃度値に変換した濃度変換曲線である。
【図８】物品画像を生成するために、濃度変換式を用いて入力濃度値を所定の出力濃度値に変換した濃度変換曲線である。
【図９】包装材画像の例を示す図である。
【図１０】包装材二値化画像の例を示す図である。
【図１１】物品画像の例を示す図である。
【図１２】物品二値化画像の例を示す図である。
【図１３】包装材の外形から物品の外形までの距離の判定を説明するための図である。
【図１４Ａ】検査装置における処理の流れを示すフローである。
【図１４Ｂ】検査装置における処理の流れを示すフローである。
【図１５】変形例Ａに係る検査装置の制御ブロック図である。
【図１６】背貼り部画像の例を示す図である。
【図１７】背貼り部画像の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る検査装置について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の一の実施形態の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１９】
（１）検査装置の概略説明
図１は、本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置（検査装置）１０の外観を示す斜視図である。また、図２に、Ｘ線検査装置１０が組み込まれる検査ライン（検査システム）１００の例を示す。検査ライン１００では、食品等の製品Ｐの検査が行われる。
【００２０】
本実施形態に係るＸ線検査装置１０は、連続的に搬送されてくる製品Ｐに対してＸ線を照射することにより製品Ｐの良否判断を行う。具体的に、Ｘ線検査装置１０は、検査対象となる製品（対象製品）Ｐに関する物品Ｇの噛み込み検査を行う。製品Ｐは、物品Ｇと物品Ｇを包装する包装材ｍとからなる。Ｘ線検査装置１０は、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みの有無や、製品Ｐに対する異物混入の有無に関する検査を行い、検査結果に基づき、製品Ｐを良品または不良品に分類する。
【００２１】
なお、検査ライン１００において、製品Ｐは、前段コンベア６０によってＸ線検査装置１０まで運ばれてくる。製品Ｐは、Ｘ線検査装置１０において良品または不良品に分類される。Ｘ線検査装置１０での検査結果は、Ｘ線検査装置１０の下流側に配置されている振り分け機構７０（図２ではアーム式を示している）に送られる。振り分け機構７０は、Ｘ線検査装置１０において良品と判断された製品Ｐを、良品（正常品）を排出するラインコンベアユニット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製品Ｐを、不良品排出方向９０，９１へと振分ける。
【００２２】
（２）Ｘ線検査装置の詳細説明
図１、図３、および図５のいずれかに示すように、Ｘ線検査装置１０は、主として、シールドボックス１１と、コンベアユニット１２と、Ｘ線照射器（Ｘ線照射部）１３と、Ｘ線ラインセンサ（Ｘ線検出部）１４と、タッチパネル機能付きのモニタ３０と、制御装置（検査制御部）２０とから構成されている。
【００２３】
（２−１）シールドボックス
シールドボックス１１は、Ｘ線検査装置１０のケーシングである。シールドボックス１１は、図１に示すように、両側面に、製品Ｐを搬出入するための開口１１ａを有する。開口１１ａは、シールドボックス１１の内部に製品Ｐを搬入させるため、およびシールドボックス１１の外部に製品Ｐを搬出させるために用いられる。開口１１ａは、遮蔽ノレン１９により塞がれている。遮蔽ノレン１９は、シールドボックス１１の外部へのＸ線の漏洩を抑える。遮蔽ノレン１９は、鉛を含むゴムから成形される。遮蔽ノレン１９は、製品Ｐが搬出入されるときに製品Ｐによって押しのけられる。
【００２４】
シールドボックス１１の中に、コンベアユニット１２、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、および制御装置２０などが収容される。また、シールドボックス１１の正面上部には、モニタ３０の他、キーの差し込み口や電源スイッチが配置されている。
【００２５】
（２−２）コンベアユニット
コンベアユニット１２は、シールドボックス１１内で製品Ｐを搬送する。コンベアユニット１２は、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。
【００２６】
コンベアユニット１２は、図３または図５に示すように、主として、無端状のベルト１２ｄと、コンベアローラ１２ｃ、コンベアモータ１２ａとから構成されている。コンベアローラ１２ｃは、コンベアモータ１２ａによって駆動される。コンベアローラ１２ｃの駆動により、ベルト１２ｄが回転され、ベルト１２ｄ上の製品Ｐが下流に搬送される。
【００２７】
コンベアユニット１２による製品Ｐの搬送速度は、オペレータによって入力された設定速度に応じて変動する。制御装置２０は、設定速度に基づいてコンベアモータ１２ａをインバータ制御し、製品Ｐの搬送速度を細かく制御する。また、コンベアモータ１２ａには、コンベアユニット１２による搬送速度を検出して制御装置２０に送るエンコーダ１２ｂ（図５参照）が装着されている。
【００２８】
なお、本実施形態において、製品Ｐは、コンベアユニット１２による搬送方向に対して、常に一定の姿勢で搬送されるものとする。具体的に、製品Ｐは、コンベアユニット１２の搬送方向に直交する方向の上下に、包装材ｍのシール部ＳＬ１，ＳＬ２が位置するものとする（図１３参照）。
【００２９】
（２−３）Ｘ線照射器
Ｘ線照射器１３は、図３に示すように、コンベアユニット１２の上方に配置されている。Ｘ線照射器１３は、製品Ｐの下方に位置するＸ線ラインセンサ１４に向けて扇状のＸ線（放射光）を照射する。具体的に、照射範囲Ｘは、図３に示すように、コンベアユニット１２の搬送面に対して垂直に延びる。また、照射範囲Ｘは、コンベアユニット１２の搬送方向に対して交差する方向に広がる。すなわち、Ｘ線照射器１３から照射されるＸ線は、ベルト１２ｄの幅方向に広がる。
【００３０】
（２−４）Ｘ線ラインセンサ
Ｘ線ラインセンサ１４は、製品Ｐやコンベアユニット１２を透過してくるＸ線を検出する。Ｘ線ラインセンサ１４は、図３に示すように、コンベアユニット１２の下方に配置されている。Ｘ線ラインセンサ１４は、主として、多数のＸ線検出素子１４ａから構成されている。Ｘ線検出素子１４ａは、コンベアユニット１２による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。
【００３１】
Ｘ線ラインセンサ１４は、製品Ｐやコンベアユニット１２を透過したＸ線量（透過Ｘ線量）を検出し、透過Ｘ線量に基づくＸ線透過信号を出力する。言い換えると、Ｘ線透過信号は、透過したＸ線の強度に応じたＸ線透過信号を出力する。透過したＸ線の強度は、透過Ｘ線量の大小に依存する。Ｘ線透過信号により、透過画像の明るさ（濃淡）が決定される（図４参照）。
【００３２】
図４は、Ｘ線ラインセンサ１４のＸ線検出素子１４ａによって検出される透過Ｘ線量（検出量）の例を示すグラフである。グラフの横軸は、各Ｘ線検出素子１４ａの位置に対応する。また、グラフの横軸は、コンベアユニット１２の搬送方向に直交する方向の距離に対応する。また、グラフの縦軸は、Ｘ線検出素子１４ａで検出されたＸ線の透過量（検出量）を示す。すなわち、検出量の多いところが、透過画像において、明るく（淡く）表示され、検出量が少ないところが、透過画像において、暗く（濃く）表示される。すなわち、透過画像の明暗（濃淡）は、Ｘ線の検出量に対応する。なお、検出量の多いところは濃度値が高くなり、検出量の少ないところは濃度値が低くなる。
【００３３】
さらに、Ｘ線ラインセンサ１４は、製品Ｐが扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図３参照）を通過するタイミングを検知するためのセンサとしても機能する。すなわち、Ｘ線ラインセンサ１４は、コンベアユニット１２のベルト１２ｄ上で搬送される製品ＰがＸ線ラインセンサ１４の上方位置（照射範囲Ｘ）に来たとき、所定の閾値以下の電圧を示すＸ線透過信号（第１信号）を出力する。一方、Ｘ線ラインセンサ１４は、製品Ｐが照射範囲Ｘを通過すると所定の閾値を上回る電圧を示すＸ線透過信号（第２信号）を出力する。第１信号および第２信号が後述の制御装置２０に入力されることにより、照射範囲Ｘにおける製品Ｐの有無が検出される。
【００３４】
（２−５）モニタ
モニタ３０は、表示部および入力部として機能する。具体的に、モニタ３０は、フルドット表示の液晶ディスプレイである。モニタ３０には、製品Ｐの検査結果が表示される。また、モニタ３０には、初期設定や不良判断に関するパラメータ入力などを促す画面が表示される。さらに、モニタ３０は、タッチパネル機能を有する。したがって、モニタ３０は、オペレータによる検査パラメータおよび動作設定情報等の入力を受け付ける。
【００３５】
ここで、検査パラメータとは、製品Ｐの良否を判定するために必要なパラメータである。また、動作設定情報とは、検査速度やコンベアユニット１２の搬送方向等の情報である。モニタ３０で受け付けた検査パラメータは、後述の記憶部２１に記憶される。モニタ３０は、制御装置２０と電気的に接続されており、制御装置２０と信号の授受を行う。
【００３６】
（２−６）制御装置
制御装置２０は、主として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、およびＨＤＤ（ハードディスク）等によって構成されている。制御装置２０は、図示しない表示制御回路、キー入力回路、通信ポートなども備えている。表示制御回路は、モニタ３０でのデータ表示を制御する回路である。キー入力回路は、モニタ３０のタッチパネルを介してオペレータにより入力されたキー入力データを取り込む回路である。通信ポートは、プリンタ等の外部機器やＬＡＮ等のネットワークとの接続を可能にする。
【００３７】
また、制御装置２０は、図５に示すように、上述のコンベアモータ１２ａ、エンコーダ１２ｂ、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、およびモニタ３０等に電気的に接続されている。制御装置２０は、エンコーダ１２ｂからコンベアモータ１２ａの回転数に関するデータを取得し、当該データに基づき、製品Ｐの移動距離を把握する。また、制御装置２０は、上述したように、Ｘ線ラインセンサ１４から出力された信号を受信することにより、コンベアユニット１２のベルト１２ｄ上の製品Ｐが照射範囲Ｘに来たタイミングを検出する。
【００３８】
また、制御装置２０は、図５に示すように、主として、記憶部２１および制御部２２として機能する。制御装置２０は、透過Ｘ線に基づき、製品Ｐについての噛み込み検査を行う。上述したように、噛み込み検査とは、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みの有無を判定するための検査である。
【００３９】
（２−６−１）記憶部
記憶部２１は、制御部２２に実行させる各種プログラムや検査パラメータを記憶する。検査パラメータは、上述したように、モニタ３０のタッチパネル機能を使ってオペレータによって入力される。
【００４０】
記憶部２１は、主として、透過画像記憶領域２１ａ、濃度変換情報記憶領域２１ｂ、変換画像記憶領域２１ｃ、二値化画像記憶領域２１ｄ、位置情報記憶領域２１ｅ、シール情報記憶領域（領域記憶部）２１ｆ、および合成画像記憶領域２１ｇを有する。
【００４１】
（ａ）透過画像記憶領域
透過画像記憶領域２１ａには、後述する透過画像生成部２２ａによって生成された透過画像に関するデータ（透過画像データ）が記憶されている。透過画像には、製品Ｐに含まれる包装材ｍおよび物品Ｇが現れる。透過画像は、後述する第１検出部２２ｂおよび第２検出部２２ｃによって生成される変換画像の元画像である。また、透過画像は、製品Ｐにおける異物混入の有無を判定するために用いられる。
【００４２】
（ｂ）濃度変換情報記憶領域
濃度変換情報記憶領域２１ｂには、透過画像の濃度変換に関する情報が記憶されている。具体的に、濃度変換情報記憶領域２１ｂには、対象物を好適に画像上に現すための複数の濃度変換式が記憶されている。濃度変換式は、透過画像の濃度値（入力濃度値）を、対象物に応じた所定の濃度範囲について引き伸ばして、所定の出力濃度値に変換するための式である。すなわち、所定の出力濃度値は、対象物毎に設定される。ここで、対象物には、包装材ｍおよび物品Ｇが含まれる。すなわち、濃度変換情報記憶領域２１ｂには、包装材ｍについての濃度変換式（第1の濃度変換式）と、物品Ｇについての濃度変換式（第２の濃度変換式）とが記憶されている。
【００４３】
図６は、製品Ｐの透過画像における包装材ｍおよび物品Ｇの濃度分布（濃度範囲）の例を示す。図６に示すように、包装材ｍおよび物品Ｇの濃度範囲は異なる。具体的に、包装材ｍの濃度範囲は、物品Ｇの濃度範囲と比較して高い階調にある。このように、大きく乖離した濃度範囲を有する複数の対象物の画像を含む透過画像に対して、本実施形態に係るＸ線検査装置１０は、透過画像の入力濃度値を、対象物に応じた濃度変換式を用いて変換し、対象物が画像に鮮明に現れるように処理を実行する。
【００４４】
具体的に、第１の濃度変換式は、包装材ｍの外形を抽出するために適した変換式である。図７は、第１の濃度変換式を用いて包装材ｍの濃度範囲を引き延ばした場合の濃度変換曲線を示す。第１濃度変換式は、後述する第１検出部２２ｂによって包装材画像が生成される際に用いられる。一方、第２の濃度変換式は、物品Ｇの外形を抽出するために適した変換式である。図８は、第２の濃度変換式を用いて物品Ｇの濃度範囲を引き延ばした場合の濃度変換曲線を示す。第２濃度変換式は、後述する第２検出部２２ｃによって物品画像が生成される際に用いられる。
【００４５】
（ｃ）変換画像記憶領域
変換画像記憶領域２１ｃには、変換画像に関するデータ（変換データ）が記憶されている。変換画像は、後述する第１検出部２２ｂおよび第２検出部２２ｃによって生成された画像である。具体的に、変換画像には、第１検出部２２ｂによって生成された包装材画像と、第２検出部２２ｃによって生成された物品材画像（非包装材画像）とが含まれる。
【００４６】
変換画像記憶領域２１ｃに記憶された変換画像は、変換される前の画像（すなわち、透過画像）に関するデータ（画像データ）と関連付けて記憶される。
【００４７】
（ｄ）二値化画像記憶領域
二値化画像記憶領域２１ｄには、二値化画像に関するデータ（二値化データ）が記憶されている。二値化画像は、後述する第１検出部２２ｂおよび第２検出部２２ｃによって生成された画像である。二値化画像には包装材二値化画像と物品二値化画像とが含まれる。包装材二値化画像は、第１検出部２２ｂによって二値化された包装材画像である。物品二値化画像は、第２検出部２２ｃによって二値化された物品画像である。二値化画像記憶領域２１ｄに記憶された二値化画像は、二値化される前の画像（すなわち、包装材画像および物品画像）に関するデータ（画像データ）と関連付けて記憶される。
【００４８】
（ｅ）位置情報記憶領域
位置情報記憶領域２１ｅには、後述する第１検出部２２ｂによって検出された包装材ｍの位置情報（包装材位置情報）と、第２検出部２２ｃによって検出された物品Ｇの位置情報（物品位置情報）とがそれぞれ記憶されている。包装材位置情報および物品位置情報は、関連付けて記憶される。また、包装材位置情報および物品位置情報は、情報が取得された元の画像である二値化画像と関連付けて記憶される。
【００４９】
（ｆ）シール情報記憶領域
シール情報記憶領域２１ｆには、製品Ｐのシール情報が記憶されている。シール情報とは、製品Ｐが有するシール部ＳＬ１，ＳＬ２の位置情報である。具体的に、シール情報には、包装材ｍの外形を基準として定められる所定の領域に関する情報が含まれる。包装材ｍの外形を基準として定められる所定の領域とは、シール部ＳＬ１，ＳＬ２の面積に対応する領域である。すなわち、シール情報として、包装材ｍの外形から境界ｂまでの距離Ｄに関する情報が含まれる（図１３参照）。境界ｂとは、包装材ｍにおいて、シール部ＳＬ１，ＳＬ２とシール部以外の部分（物品Ｇを包装する包装材ｍの本体部分Ｂ）との境界である。包装材ｍの外形から境界ｂまでの距離Ｄに基づいて、後述する噛み込み判定部２２ｄによる判定の際に用いられる所定の閾値Ｄ１が決定される。
【００５０】
製品Ｐが複数のシール部ＳＬ１，ＳＬ２を有する場合、シール情報記憶領域２１ｆには、複数のシール部ＳＬ１，ＳＬ２のそれぞれに関する情報が記憶されているものとする。例えば、図１３に示すように、包装材ｍが上下に二つのシール部ＳＬ１，ＳＬ２を有する場合、シール情報記憶領域２１ｆには、シール情報として、上方のシール部ＳＬ１に関するシール情報と、下方のシール部ＳＬ２に関するシール情報とが記憶される。
【００５１】
具体的に、上方のシール部ＳＬ１に関するシール情報として、例えば、包装材ｍの外形のうち上端が基準になる旨と、上端からのｙ軸方向の寸法とが記憶される。上端からのｙ軸方向の寸法は、上述したように、包装材ｍの外形から境界ｂまでの距離Ｄである。また、下方のシール部ＳＬ２に関するシール情報として、包装材ｍの外形のうち下端が基準になる旨と、下端からのｙ軸方向の寸法とが記憶される。ここでも、下端からのｙ軸方向の寸法は、包装材ｍの外形から境界ｂまでの距離Ｄである。
【００５２】
なお、シール情報は、製品Ｐの種類毎にそれぞれ記憶されているものとする。すなわち、シール情報記憶領域２１ｆでは、製品Ｐの種類に応じて、各製品Ｐに用いられる包装材ｍのシール部に関する情報が記憶されている。
【００５３】
（ｇ）合成画像記憶領域
合成画像記憶領域２１ｇには、合成画像が記憶される。合成画像は、後述する合成画像生成部２２ｅによって生成された画像である。具体的に、合成画像とは、包装材画像と物品画像とを合成させた画像である。
【００５４】
なお、合成画像記憶領域２１ｇに記憶された合成画像もまた、透過画像記憶領域２１ａに記憶された画像データと関連付けて記憶される。
【００５５】
（２−６−２）制御部
制御部２２は、記憶部２１に記憶された各種プログラムを実行することにより、透過画像生成部２２ａ、第１検出部２２ｂ、第２検出部２２ｃ、噛み込み判定部２２ｄ、合成画像生成部２２ｅ、および良否判定部２２ｆとして機能する。
【００５６】
（ａ）透過画像生成部
透過画像生成部２２ａは、Ｘ線ラインセンサ１４によって検出された透過Ｘ線量に基づいて透過画像（Ｘ線画像）を生成する。具体的に、透過画像生成部２２ａは、Ｘ線ラインセンサ１４の各Ｘ線検出素子１４ａから出力されるＸ線透過信号を細かい時間間隔で取得し、取得したＸ線透過信号の強度（輝度）に基づいて透過画像を生成する。すなわち、透過画像生成部２２ａは、扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図３参照）を製品Ｐが通過する際に各Ｘ線検出素子１４ａから出力されるＸ線透過信号に基づいて、製品Ｐを含む透過画像を生成する。照射範囲Ｘにおける製品Ｐの有無は、Ｘ線ラインセンサ１４が出力する信号により判断される。
【００５７】
透過画像生成部２２ａは、各Ｘ線検出素子１４ａから得られるＸ線の強度（輝度）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て、製品Ｐについての透過画像を生成する。透過画像生成部２２ａによって生成された透過画像は、透過画像記憶領域２１ａに記憶される。
【００５８】
（ｂ）第１検出部
第１検出部２２ｂは、包装材ｍの位置情報を検出する。また、第１検出部は、包装材ｍの位置情報を検出するために、透過画像のうち包装材ｍの明るさに近い部分を抽出する。詳細には、第１検出部２２ｂは、包装材領域抽出処理と、包装材二値化処理と、包装材位置情報検出処理とを実行する。
【００５９】
（ｂ−１）包装材領域抽出処理
包装材領域抽出処理において、第１検出部２２ｂは、透過Ｘ線から包装材ｍの濃度領域を抽出する。具体的に、第１検出部２２ｂは、透過画像データに基づいて、包装材ｍに関する情報の含まれる部分の階調を引き伸ばし、包装材ｍ以外の部分の階調を圧縮して透過画像のコントラストを強調した画像（包装材画像）を生成する（図７および図９参照）。すなわち、第１検出部２２ｂは、透過画像の濃度値を変換して、包装材ｍがはっきりと現れる包装材画像を生成する。
【００６０】
より具体的に、第１検出部２２ｂは、濃度変換情報記憶領域２１ｂに記憶されている情報（第1の濃度変換式）に基づいて、透過画像の濃度値を包装材ｍに適した濃度値に変換する。言い換えると、第１検出部２２ｂは、第１の濃度変換式を用いて、透過画像の濃度値（入力濃度値）を、包装材ｍの濃度範囲に適した出力濃度値に変換する（図６および図７参照）。
【００６１】
第１検出部２２ｂは、生成した包装材画像を上述した変換画像記憶領域２１ｃに記憶する。このとき、第１検出部２２ｂは、包装材画像と、変換前の透過画像とを関連付けて、変換画像記憶領域２１ｃに記憶する。
【００６２】
（ｂ−２）包装材二値化処理
包装材二値化処理において、第１検出部２２ｂは、包装材画像の二値化処理を実行する。第１検出部２２ｂは、包装材画像に対する二値化処理（第１の二値化処理）を実行することによって、包装材二値化画像を生成する（図１０参照）。
【００６３】
包装材二値化処理において、第１検出部２２ｂは、第１の所定の閾値と、包装材画像を構成する各画素の濃度とを比較し、包装材画像を構成する各画素の濃度が第１の所定の閾値以下かどうかを判断し、包装材画像を二値化する。ここで、第１の所定の閾値とは、製品Ｐに含まれる包装材ｍと、それ以外の部分とを識別するために設定される閾値である。
【００６４】
具体的に、第１検出部２２ｂは、包装材画像を構成する全画素のうち、第１の所定の閾値を上回る濃度を有する画素を特定する。さらに、第１検出部２２ｂは、第１の所定の閾値を上回る濃度を有する画素を、白に対応する諧調（２５５）で表し、第１の所定の閾値以下の濃度を有する画素については黒に対応する諧調（０）で表すように、包装材画像のデータを処理する。このようにして、第１検出部２２ｂは、包装材二値化画像を生成する（図１０参照）。
【００６５】
なお、包装材二値化処理において生成された包装材二値化画像に関するデータ（二値化データ）は、上述した二値化画像記憶領域２１ｄに記憶される。
【００６６】
（ｂ−３）包装材位置情報検出処理
包装材位置情報検出処理において、第１検出部２２ｂは、包装材ｍの位置情報を検出する。具体的に、第１検出部２２ｂは、包装材二値化処理において生成された包装材二値化画像に基づいて、透過画像における包装材ｍの位置を特定する。包装材ｍの位置とは、包装材ｍの外形を構成する画素の座標である。第１検出部２２ｂによって検出された包装材ｍの位置情報は、情報が取得された元の画像である包装材二値化画像と関連付けて、位置情報記憶領域２１ｅに記憶される。
【００６７】
（ｃ）第２検出部
第２検出部２２ｃは、物品Ｇの位置情報を検出する。また、第２検出部２２ｃは、物品Ｇの位置情報を検出するために、透過画像のうち物品Ｇの明るさに近い部分を抽出する。詳細には、第２検出部２２ｃは、物品領域抽出処理と、物品二値化処理と、物品位置情報検出処理とを実行する。
【００６８】
（ｃ−１）物品領域抽出処理
物品領域抽出処理において、第２検出部２２ｃは、透過Ｘ線から物品Ｇの濃度領域を抽出する。具体的に、第２検出部２２ｃは、透過画像データに基づいて、物品Ｇに関する情報の含まれる部分の階調を引き伸ばし、物品Ｇ以外の部分の階調を圧縮して透過画像のコントラストを強調した画像（物品画像）を生成する（図８および図１１参照）。すなわち、第１検出部２２ｂは、透過画像の濃度値を変換して、物品Ｇがはっきりと現れる物品画像を生成する。
【００６９】
より具体的に、第２検出部２２ｃは、濃度変換情報記憶領域２１ｂに記憶されている情報（第２の濃度変換式）に基づいて、透過画像の濃度値を物品Ｇに適した濃度値に変換する。言い換えると、第２検出部２２ｃは、第２の濃度変換式を用いて、透過画像の濃度値（入力濃度値）を、物品Ｇの濃度範囲に適した出力濃度値に変換する（図６および図８参照）。
【００７０】
第２検出部２２ｃは、生成した物品画像を上述した変換画像記憶領域２１ｃに記憶する。このとき、第２検出部２２ｃは、物品画像と、変換前の透過画像とを関連付けて、変換画像記憶領域２１ｃに記憶する。
【００７１】
（ｃ−２）物品二値化処理
物品二値化処理において、第２検出部２２ｃは、物品画像の二値化処理を実行する。第２検出部２２ｃは、物品画像に対する二値化処理（第２の二値化処理）を実行することによって、物品二値化画像を生成する（図１２参照）。
【００７２】
物品二値化処理において、第２検出部２２ｃは、第２の所定の閾値と、物品画像を構成する各画素の濃度とを比較し、物品画像を構成する各画素の濃度が第２の所定の閾値以下かどうかを判断し、物品画像を二値化する。ここで、第２の所定の閾値とは、製品Ｐに含まれる物品Ｇと、それ以外の部分とを識別するために設定される閾値である。
【００７３】
具体的に、第２検出部２２ｃは、物品画像を構成する全画素のうち、第２の所定の閾値を上回る濃度を有する画素を特定する。さらに、第２検出部２２ｃは、第２の所定の閾値を上回る濃度を有する画素を、白に対応する諧調（２５５）で表し、第１の所定の閾値以下の濃度の画素については黒に対応する諧調（０）で表すように、物品画像のデータを処理する。このようにして、第２検出部２２ｃは、物品二値化画像を生成する（図１２参照）。
【００７４】
なお、物品二値化処理において生成された物品二値化画像に関するデータ（二値化データ）は、上述した二値化画像記憶領域２１ｄに記憶される。
【００７５】
（ｃ−３）物品位置情報検出処理
物品位置情報検出処理において、第２検出部２２ｃは、物品Ｇの位置情報を検出する。具体的に、第２検出部２２ｃは、物品二値化処理において生成された物品二値化画像に基づいて、透過画像における物品Ｇの位置を特定する。物品Ｇの位置とは、物品Ｇの外形を構成する画素の座標である。第２検出部２２ｃによって検出された物品Ｇの位置情報は、情報が取得された元の画像である物品二値化画像と関連付けて、位置情報記憶領域２１ｅに記憶される。
【００７６】
（ｄ）噛み込み判定部
噛み込み判定部２２ｄは、包装材ｍに関する位置情報（包装材位置情報）と、物品に関する位置情報（物品位置情報）と、シール情報とに基づいて、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みの有無を判定する。言い換えると、噛み込み判定部２２ｄは、包装材画像および物品画像のそれぞれに基づいて得られた位置情報と、シール情報とに基づいて、包装材ｍの所定の場所に、物品Ｇが存在するか否かを判定し、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みの有無を判定する。具体的に、噛み込み判定部２２ｄは、算出処理工程および判定処理工程を実行する。
【００７７】
（ｄ−１）算出処理工程
噛み込み判定部２２ｄは、算出処理工程において、包装材ｍの外形から包装材ｍ以外の物の外形までの距離ｄを算出する。具体的に、噛み込み判定部２２ｄは、位置情報記憶領域２１ｅに記憶されている物品位置情報を呼び出し、物品Ｇの外形を特定する。また、噛み込み判定部２２ｄは、位置情報記憶領域２１ｅに記憶されている包装材位置情報を呼び出し、包装材ｍの外形を特定する。ここで、噛み込み判定部２２ｄは、物品Ｇの外形から最短距離にある包装材ｍの外形を特定するものとする。すなわち、噛み込み判定部２２ｄは、先に特定した物品Ｇの外形の座標と同一のｘ軸上にある包装材ｍの外形の座標を特定する。その後、噛み込み判定部２２ｄは、包装材ｍの外形から物品Ｇの外形までの距離ｄを算出する（図１３参照）。
【００７８】
より具体的に、噛み込み判定部２２ｄは、シール情報記憶領域２１ｆに記憶されているシール情報に基づいて、包装材ｍの外形のうち上端の座標および下端の座標を特定する。また、噛み込み判定部２２ｄは、物品Ｇの外形のうち最上端の座標および最下端の座標を特定する。さらに、噛み込み判定部２２ｄは、物品Ｇの最上端の座標および包装材ｍの上端の座標と、物品Ｇの最下端の座標および包装材ｍの下端の座標とに基づいて、包装材ｍの外形から物品Ｇの外形までの距離ｄを算出する。
【００７９】
図１３を用いて、算出処理工程をさらに詳細に説明する。図１３は、包装材ｍの内部に物品Ｇと物品Ｇの破片Ｇ’１，Ｇ’２とが含まれる製品Ｐを示す。このような製品Ｐが検査対象となる場合、噛み込み判定部２２ｄは、例えば、物品Ｇの外形から包装材ｍの外形までの距離ｄ（ｄ０，ｄ１）と、物品Ｇの二つの破片Ｇ’１，Ｇ’２の外形から包装材ｍの外形までの距離ｄ（ｄ２，ｄ３）とをそれぞれ算出する。
【００８０】
具体的に、噛み込み判定部２２ｄは、物品Ｇの外形の最上端から包装材ｍの上端までの距離ｄ（ｄ０）を算出する。また、噛み込み判定部２２ｄは、物品Ｇの外形の最下端から包装材ｍの下端までの距離ｄ（ｄ１）を算出する。さらに、噛み込み判定部２２ｄは、破片Ｇ’１の外形の最上端から包装材ｍの上端までの距離ｄ（ｄ２）と、破片Ｇ’２の外形の最上端から包装材ｍの上端までの距離ｄ（ｄ３）とをそれぞれ算出する。
【００８１】
（ｄ−２）判定処理工程
噛み込み判定部２２ｄは、判定処理工程において、シール部対応領域に、物品Ｇが存在するか否かを判定する。シール部対応領域とは、シール情報に基づいて特定される領域であって、シール部ＳＬ１，ＳＬ２の面積に対応する領域である。噛み込み判定部２２ｄは、包装材二値化画像および物品二値化画像の両方のデータを用いて、シール部対応領域に物品Ｇが存在するか否かを判定する。言い換えると、噛み込み判定部２２ｄは、包装材二値化画像および物品二値化画像の両方のデータを用いて、包装材ｍのシール部ＳＬ１，ＳＬ２に対して物品Ｇが噛み込まれているか否かを判定する。
【００８２】
具体的に、噛み込み判定部２２ｄは、算出処理工程において算出された包装材ｍの外形から物品Ｇの外形までの距離ｄと、シール情報記憶領域２１ｆに記憶された距離Ｄに関する所定の閾値Ｄ１とを比較して、シール部対応領域に物品Ｇが存在するか否かを判定する。
【００８３】
より具体的に、包装材ｍの外形から物品Ｇの外形までの距離ｄが、所定の閾値Ｄ１より大きい場合（ｄ＞Ｄ１）には、噛み込み判定部２２ｄは、シール部対応領域に物品Ｇが存在しないものと判定する。すなわち、距離ｄが所定の閾値Ｄ１より大きい場合には、噛み込み判定部２２ｄは、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みは無いものと判定する。一方、包装材ｍの外形から物品Ｇの外形までの距離ｄが、所定の閾値Ｄ１以下である場合（ｄ≦Ｄ１）には、噛み込み判定部２２ｄは、シール部対応領域に物品Ｇが存在するものと判定する。すなわち、距離ｄが所定の閾値Ｄ１以下の場合には、噛み込み判定部２２ｄは、包装材ｍに対して物品Ｇが噛み込まれていると判定する。
【００８４】
図１３を例に説明すると、物品Ｇの外形の最上端から包装材ｍの上端までの距離ｄ（ｄ０）は、所定の閾値Ｄ１より大きい（ｄ０＞Ｄ１）。また、物品Ｇの外形の最下端から包装材ｍの下端までの距離ｄ（ｄ１）も、所定の閾値Ｄ１より大きい（ｄ１＞Ｄ１）。さらに、物品Ｇの破片Ｇ’１の外形の最上端から包装材ｍの上端までの距離ｄ（ｄ２）も、所定の閾値Ｄ１より大きい（ｄ２＞Ｄ１）。しかし、物品Ｇの破片Ｇ’２の外形の最上端から包装材ｍの上端までの距離ｄ（ｄ３）は、所定の閾値Ｄ１以下である（ｄ３≦Ｄ１）。ここで、噛み込み判定部２２ｄは、所定の閾値Ｄ１と比較した距離ｄ（ｄ０〜ｄ３）のいずれかが、所定の閾値Ｄ１以下である場合には、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みがあるものと判定する。したがって、噛み込み判定部２２ｄは、図１３に示す製品Ｐについて、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みがあるものと判定する。
【００８５】
噛み込み判定部２２ｄは、判定結果を、透過画像に関するデータと関連付けて、上述の記憶部２１に記憶する。
【００８６】
（ｅ）合成画像生成部
合成画像生成部２２ｅは、包装材画像と物品画像とを合成して、製品Ｐについての合成画像を生成する。すなわち、合成画像生成部２２ｅは、包装材ｍおよび物品Ｇの両方が明確に表れた画像（合成画像）を生成する。
【００８７】
合成画像生成部２２ｅによって生成された合成画像は、透過画像と関連付けて、合成画像記憶領域２１ｇに記憶される。合成画像は、その後、モニタ３０に表示される。
【００８８】
（ｆ）良否判定部
良否判定部２２ｆは、噛み込み判定部２２ｄによって得られた判定結果に基づいて、製品Ｐに関する良品／不良品の判定を行う。言い換えると、良否判定部２２ｆは、記憶部２１に記憶された噛み込みの有無に関する情報に基づいて、製品Ｐに対する良品／不良品の判定を行う。具体的に、噛み込み無しの判定結果が記憶されていた場合、良否判定部２２ｆは、製品Ｐを良品であるものと判定する。一方、噛み込み有りの判定結果が記憶されていた場合、良否判定部２２ｆは、製品Ｐを不良品であるものと判定する。
【００８９】
良否判定部２２ｆは、製品Ｐの良品／不良品の別を判断すると、製品Ｐが良品／不良品のいずれかである旨を示す信号（判定結果）を出力する。良否判定部２２ｆによって出力された信号は、振り分け機構７０に送られる。振り分け機構７０は、良否判定部２２ｆによる判定結果に基づき、製品Ｐをラインコンベアユニット８０または不良品排出方向９０，９１に振り分ける。
【００９０】
（３）処理の流れ
図１４Ａおよび図１４Ｂを参照しながら、Ｘ線検査装置１０による処理の流れを説明する。
【００９１】
Ｘ線検査装置１０に製品Ｐが投入されると、ステップＳ１では、透過画像生成部２２ａによって、製品Ｐの透過画像が生成される。透過画像は、透過Ｘ線に基づいて、生成される。透過画像が生成されると、透過画像に関するデータ（透過画像データ）が透過画像記憶領域２１ａに記憶される。透過画像データが透過画像記憶領域２１ａに記憶されると、ステップＳ２に進む。
【００９２】
ステップＳ２では、透過Ｘ線に基づいて生成された透過画像の濃度値が、第１検出部２２ｂによって変換される。ここでは、第１の濃度変換式を用いて、透過画像の濃度値（入力濃度値）が、包装材ｍの濃度範囲に適した出力濃度値に変換される（図７参照）。これにより、包装材ｍの外形がはっきり見えるようにコントラストを強調した画像（包装材画像）が生成される（図９参照）（包装材領域抽出処理）。包装材画像は、変換画像記憶領域２１ｃに記憶される。その後、ステップＳ３に進む。
【００９３】
ステップＳ３では、第１検出部２２ｂによって、包装材画像が二値化処理される（包装材二値化処理）。具体的に、包装材画像を構成する全画素のうち、第１の所定の閾値を上回る濃度を有する画素が特定される。さらに、第１の所定の閾値を上回る濃度を有する画素が、白に対応する諧調（２５５）で表わされ、第１の所定の閾値以下の濃度を有する画素については黒に対応する諧調（０）で表される。その結果、包装材二値化画像が生成される（図１０参照）。言い換えると、透過画像から包装材ｍのみを抜き出した画像が生成される。包装材二値化画像は、二値化画像記憶領域２１ｄに記憶される。その後、ステップＳ４に進む。
【００９４】
ステップＳ４では、第１検出部２２ｂによって、包装材二値化画像に基づいて、包装材ｍの位置情報が検出される（包装材位置情報検出処理）。すなわち、第１検出部２２ｂは、包装材二値化画像に基づいて、包装材ｍの外形を構成する画素の座標を検出する。第１検出部２２ｂによって検出された包装材ｍの位置情報は、位置情報が取得された元の画像である包装材二値化画像と関連付けて、位置情報記憶領域２１ｅに記憶される。その後、ステップＳ５に進む。
【００９５】
ステップＳ５では、第２検出部２２ｃによって、透過Ｘ線に基づいて生成された透過画像の濃度値が変換される。ここでは、第２の濃度変換式を用いて、透過画像の濃度値（入力濃度値）が、物品Ｇの濃度範囲に適した出力濃度値に変換される（図８参照）。これにより、物品Ｇの外形がはっきり見えるようにコントラストを強調した画像（物品画像）が生成される（図１１参照）（物品領域抽出処理）。物品画像は、変換画像記憶領域２１ｃに記憶される。その後、ステップＳ６に進む。
【００９６】
ステップＳ６では、第２検出部２２ｃによって、物品画像が二値化処理される（物品二値化処理）。具体的に、物品画像を構成する全画素のうち、第２の所定の閾値を上回る濃度を有する画素が特定される。さらに、第２の所定の閾値を上回る濃度の画素が、白に対応する諧調（２５５）で表わされ、第２の所定の閾値以下の濃度を有する画素については黒に対応する諧調（０）で表される。その結果、物品二値化画像が生成される（図１２参照）。言い換えると、透過画像から物品Ｇのみを抜き出した画像が生成される。物品二値化画像は、二値化画像記憶領域２１ｄに記憶される。その後、ステップＳ７に進む。
【００９７】
ステップＳ７では、第２検出部２２ｃによって、物品二値化画像に基づいて、物品Ｇの位置情報が検出される（物品位置情報検出処理）。すなわち、第２検出部２２ｃは、物品二値化画像に基づいて、物品Ｇの外形を構成する画素の座標を検出する。第２検出部２２ｃによって検出された物品Ｇの位置情報は、位置情報が取得された元の画像である物品二値化画像と関連付けて、位置情報記憶領域２１ｅに記憶される。その後、ステップＳ８に進む。
【００９８】
ステップＳ８では、噛み込み判定部２２ｄによって算出処理工程が実行される。具体的に、算出処理工程では、包装材位置情報および物品位置情報に基づいて、包装材ｍの外形から物品Ｇの外形までの距離ｄ（ｄ０〜ｄ３）が算出される（図１３参照）。その後、ステップＳ９に進む。
【００９９】
ステップＳ９では、噛み込み判定部２２ｄによって判定処理が実行される。具体的に、判定処理工程では、包装材ｍの外形から物品Ｇの外形までの距離ｄと、所定の閾値Ｄ１（シール部ＳＬ１，ＳＬ２の距離Ｄ）とが比較される。ステップＳ９において、距離ｄが、所定の閾値Ｄ１より大きい場合（ｄ＞Ｄ１）には、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みは無いものと判定されて、ステップＳ１０に進む。一方、ステップＳ９において、距離ｄが、所定の閾値Ｄ１以下の場合（ｄ≦Ｄ１）には、包装材ｍに対して物品Ｇが噛み込まれていると判定されて、ステップＳ１１に進む。
【０１００】
ステップＳ１０では、噛み込みについての判定結果に基づいて、良否判定部２２ｆは、製品Ｐを良品と判定する。また、モニタ３０において製品Ｐが良品である旨が報知される。
【０１０１】
ステップＳ１１では、合成画像生成部２２ｅによって、包装材画像および物品画像の合成画像が生成される。すなわち、合成画像生成部２２ｅによって、包装材ｍのどの位置に物品Ｇが噛み込まれているかを示す合成画像が生成される。その後、ステップＳ１２に進む。
【０１０２】
ステップＳ１２では、噛み込みの判定結果に基づいて、良否判定部２２ｆは、製品Ｐを不良品と判定する。また、モニタ３０において、不良品である旨が報知されると共に、合成画像が表示される。
【０１０３】
（４）特徴
（４−１）
上記実施形態に係るＸ線検査装置（検査装置）１０は、包装材ｍと包装材ｍに包装された物品Ｇとからなる製品（対象製品）Ｐについて、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みの有無を検査する。Ｘ線検査装置１０は、Ｘ線照射器（光照射部）１３と、Ｘ線ラインセンサ（光検出部）１４と、制御装置（検査制御部）２０とを備える。Ｘ線照射器１３は、製品Ｐに対してＸ線（光線）を照射する。Ｘ線ラインセンサ１４は、透過Ｘ線（透過光）を検出する。透過Ｘ線は、製品Ｐを透過したＸ線である。制御装置２０は、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みの有無を検査する。制御装置２０は、第１検出部２２ｂと、第２検出部２２ｃと、シール情報記憶領域（領域記憶部）２１ｆと、噛み込み判定部２２ｄとを有する。第１検出部２２ｂは、透過Ｘ線に基づき、包装材ｍの位置情報を検出する。第２検出部２２ｃは、透過Ｘ線に基づき、包装材ｍ以外の物の位置情報を検出する。包装材ｍ以外の物は、物品Ｇを含む。シール情報記憶領域２１ｆは、シール情報（領域情報）を記憶する。シール情報は、包装材ｍの位置情報を基準として、包装材ｍ以外の物が存在すべきではない所定の領域に関する情報である。噛み込み判定部２２ｄは、包装材ｍの位置情報と、包装材ｍ以外の物の位置情報と、領域情報とに基づいて、所定の領域に包装材ｍ以外の物が存在するか否かを判定する。これにより、噛み込み判定部２２ｄは、包装材ｍに対する物品の噛み込みの有無を判定する。
【０１０４】
近年、対象製品に対して、薄くて丈夫な包装材が開発されている。包装材が薄い場合、物品がはっきり現れるように濃度を調整して透過画像を生成すると、対象製品中の物品のみが透過画像にはっきり現れる。すなわち、透過画像に包装材が現れない。一方、包装材がはっきり現れるように濃度を調整して透過画像を生成すると、対象製品中の包装材のみが透過画像にはっきり現れて、物品は透過画像に現れない。このような場合、包装材に対する物品の噛み込みを正確に判定することは困難である。
【０１０５】
しかし、上記実施形態に係るＸ線検査装置１０では、透過Ｘ線に基づいて、包装材ｍの位置情報と、包装材ｍ以外の物の位置情報とが検出される。また、包装材ｍ以外の物が存在すべきではない所定の領域に関する領域情報が記憶される。Ｘ線検査装置１０は、包装材および物品の位置情報と、領域情報とに基づいて、所定の領域に物品Ｇが存在するか否かを判定して包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みの有無を判定する。これにより、包装材ｍと物品Ｇとが一の透過画像に好適に現れない場合であっても、包装材ｍへの物品Ｇの噛み込みの有無を確実に判定することができる。
【０１０６】
（４−２）
また、上記実施形態に係るＸ線検査装置１０では、第１検出部２２ｂは、透過Ｘ線（透過光）のうち、包装材ｍの濃度領域を抽出し、包装材ｍの位置情報を検出する。また、第２検出部２２ｃは、透過Ｘ線（透過光）のうち、包装材ｍ以外の物の濃度領域を抽出する。
【０１０７】
包装材ｍおよび包装材ｍ以外の物（物品）Ｇの濃度領域がそれぞれ抽出されるため、正確な判定結果を得ることができる。
【０１０８】
（４−３）
また、上記実施形態に係るＸ線検査装置１０において、制御装置（検査制御部）２０は、透過画像生成部（透過画像生成部）２２ａを有することが好ましい。透過画像生成部２２ａは、透過Ｘ線（透過光）に基づき、透過画像を生成する。第１検出部２２ｂは、第１の濃度変換式を用いて透過画像の濃度値を変換し、包装材画像を生成する。これにより、第１検出部２２ｂは、包装材ｍの位置情報を検出する。また、第２検出部２２ｃは、第１の濃度変換式とは異なる第２の濃度変換式を用いて透過画像の濃度値を変換し、非包装材画像を生成する。これにより、第２検出部２２ｃは、包装材ｍ以外の物（物品）Ｇの位置情報を検出する。
【０１０９】
複数の変換式を用いて一の透過画像の濃度を変換することによって、一の透過画像から包装材画像および非包装材画像が生成される。また、包装材画像および非包装材画像に基づいてそれぞれの位置情報が得られる。これにより、精度よく包装材ｍの位置を検出することができる。さらに、処理速度を速めることができる。
【０１１０】
（４−４）
また、上記実施形態に係るＸ線検査装置１０では、噛み込み判定部２２ｄは、算出処理工程と、判定処理工程とを含む。算出処理工程は、包装材画像における包装材ｍの位置情報と、物品画像（非包装材画像）における包装材ｍ以外の物（物品）Ｇの位置情報とに基づき、包装材ｍの外形から物品Ｇの外形までの距離ｄを算出する工程である。
【０１１１】
判定処理工程は、距離ｄと所定の閾値Ｄ１（領域情報）とに基づいて、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みの有無を判定する工程である。包装材ｍの位置情報および物品Ｇの位置情報に基づいて、包装材ｍのエッジから物品Ｇまでの距離ｄが算出され、かつ、距離ｄが所定の閾値Ｄ１と比較されて、包装材ｍへの物品Ｇの噛み込みの有無が判定される。これにより、物品Ｇに欠けや割れが生じて、欠けや割れの部分が包装材ｍに噛み込まれた場合であっても、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みを確実に検出することができる。
【０１１２】
（４−５）
また、上記実施形態に係るＸ線検査装置１０では、Ｘ線照射器（光照射部）１３によってＸ線（光線）が照射される。これにより、アルミ蒸着フィルムなど、可視光を透過しない包装材についても鮮明に撮像することができる。
【０１１３】
（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態に係るＸ線検査装置１０では、制御部２２が、第１検出部２２ｂおよび第２検出部２２ｃとして機能し、透過画像を濃度変換する。すなわち、第１検出部２２ｂが、透過画像の濃度値を、物品Ｇがはっきりと画像に現れるような出力濃度値に変換して、物品画像を生成する。また、第２検出部２２ｃが、透過画像の濃度値を、包装材ｍがはっきりと画像に現れるような出力濃度値になるように変換して、包装材画像を生成する。
【０１１４】
ここで、制御部２２が、さらに、第３検出部２２ｇおよび傾き判定部２２ｈとして機能してもよい。図１５に、制御部２２が第３検出部２２ｇおよび傾き判定部２２ｈをさらに有するＸ線検査装置１１０を示す。
【０１１５】
第３検出部２２ｇは、包装材ｍの傾きを把握可能な包装材ｍの部分であって本体部分Ｂおよびシール部ＳＬ１，ＳＬ２の厚みとは異なる厚みを有する部分がはっきりと画像に現れるように、透過画像の濃度値を変換する。包装材ｍの背貼り部（シール部）ＳＬ３の位置情報を検出する。ここでは、第３検出部２２ｇは、透過Ｘ線（透過光）に基づき、包装材ｍの背貼り部ＳＬ３の位置情報を検出する。すなわち、第３検出部２２ｇは、背貼り部ＳＬ３がはっきり画像に現れるように、透過画像の濃度値を変更する。
【０１１６】
背貼り部ＳＬ３とは、包装材ｍの長手方向に延びるシールである（図１３参照）。背貼り部ＳＬ３は、包装材ｍを輪にして、包装材ｍの端部裏面同士を合わせて、熱で貼り合わせた部分である。背貼り部ＳＬ３は、本体部分Ｂの表面に沿うように折り曲げられる。したがって、背貼り部ＳＬ３は、本体部分Ｂやシール部ＳＬ１，ＳＬ２の厚みに比べて分厚い。
【０１１７】
第３検出部２２ｇは、透過画像の濃度値を変更して、背貼り部画像（シール部画像）を生成する（図１６および図１７参照）。その後、背貼り部画像が二値化されて背貼り部二値化画像が生成される。第３検出部２２ｇは、背貼り部二値化画像に基づいて、背貼り部ＳＬ３の位置情報を検出する。傾き判定部２２ｈは、背貼り部ＳＬ３の位置情報に基づき、コンベアユニット１２による搬送方向に対する製品Ｐの傾きを判定する。言い換えると、傾き判定部２２ｈは、背貼り部二値化画像に表れる背貼り部ＳＬ３が延びる方向に基づき、コンベアユニット１２の搬送方向に対する製品Ｐの傾きを判定する。
【０１１８】
上記実施形態に係るＸ線検査装置１０では、コンベアユニット１２の搬送方向に直交する方向の上下に包装材ｍのシール部ＳＬ１，ＳＬ２が位置するように、製品Ｐが搬送されている。そのため、Ｘ線検査装置１０では、製品Ｐの傾きを判定する必要がない。
【０１１９】
しかし、Ｘ線検査装置１０の上流側からＸ線検査装置１０に対して送られてくる製品Ｐの傾きが一定でない場合には、上記実施形態に係るＸ線検査装置１０では、シール部ＳＬ１，ＳＬ２に対する物品Ｇの噛み込みを正確に判定できない場合がある。
【０１２０】
そこで、Ｘ線検査装置１１０は、製品Ｐの傾きを判定するために、制御部２２を、第３検出部２２ｇおよび傾き判定部２２ｈとして機能させる。これにより、Ｘ線検査装置１１０の上流側からＸ線検査装置１１０に対して送られてくる製品Ｐの傾きが一定でない場合や、コンベアユニット１２によって搬送される製品Ｐの傾きが一定でなかった場合などに、搬送方向に対する製品Ｐの傾きを考慮して、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みの有無を判定することができる。
【０１２１】
（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態に係るＸ線検査装置１０では、包装材画像および物品画像がそれぞれ二値化処理されて包装材ｍの位置情報（外形）物品Ｇの位置情報（外形）が特定される。
【０１２２】
ここで、Ｘ線検査装置１０では、包装材画像および物品画像に対する二値化処理に代えてエッジ処理を実行することにより、包装材ｍおよび物品Ｇの外形を特定してもよい。
【０１２３】
（５−３）変形例Ｃ
上記実施形態に係るＸ線検査装置１０では、非包装材画像として、物品画像を生成した。ここで、非包装画像は、物品画像の他、他の対象物の階調に応じた濃度変換を行った画像であってもよい。
【０１２４】
上記実施形態では、対象物には、包装材ｍおよび物品Ｇが含まれる。ここで、対象物には、包装材ｍおよび物品Ｇの他、異物が含まれていてもよい。すなわち、Ｘ線検査装置１０は、透過画像の濃度値を変換して、製品Ｐに含まれる異物を検出するために適した画像を生成してもよい。言い換えると、第２検出部２２ｃは、第２の濃度変換式と、第２の濃度変換式とは異なる第３の濃度変換式とを用いて、透過画像の濃度値を変換することにより、複数の非包装材画像を生成してもよい。
【０１２５】
具体的に、濃度変換情報記憶領域２１ｂに、透過画像の濃度値を、異物に適した濃度値に変換するための濃度変換式（第３の濃度変換式）を記憶させる。第３の濃度変換式は、第２の濃度変換式とは異なる濃度変換式である。第２検出部２２ｃは、第２の濃度変換式および第３の濃度変換式をそれぞれ用いて、透過画像の濃度値を変換し、物品画像および異物画像を生成する。異物画像は、その後、二値化される。良否判定部２２ｆは、二値化された異物画像に基づいて、製品Ｐにおける異物の有無（異物混入の有無）も判定する。良否判定部２２ｆは、噛み込みの有無および異物混入の有無の両方に基づいて、製品Ｐの良否判定を行う。
【０１２６】
これにより、Ｘ線検査装置１０において、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みに加えて、製品Ｐの異物混入の有無も検査することができる。
【０１２７】
（５−４）変形例Ｄ
上記実施形に係るＸ線検査装置１０では、第２検出部２２ｃが、第２の濃度変換式を用いて、透過画像の濃度値を変換して物品画像を生成する。
【０１２８】
ここで、二種類以上の物品を含む製品Ｐについて、第２検出部２２ｃは、物品Ｇの種類に応じた複数の濃度変換式を用いて、複数の物品画像（非包装材画像）を生成してもよい。すなわち、Ｘ線検査装置１０は、複数種類の物品Ｇが含まれる製品Ｐについて、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みの有無を判定するように設計されてもよい。
【０１２９】
具体的に、濃度変換情報記憶領域２１ｂに、物品Ｇの種類毎に適当な濃度変換式を記憶させておく。言い換えると、濃度変換情報記憶領域２１ｂには、各物品Ｇの濃度範囲に適した濃度値に変換するための複数の濃度変換式が記憶されている。例えば、製品Ｐに濃度範囲が異なる二つの物品Ｇが含まれている場合、濃度変換情報記憶領域２１ｂには、当該二つの物品Ｇのそれぞれの濃度範囲に適した濃度値に変換するための二つの濃度変換式を記憶させておく。
【０１３０】
第２検出部２２ｃは、複数の濃度変換式のそれぞれを用いて、透過画像の濃度値を変換し、それぞれについての物品画像を生成する。すなわち、第２検出部２２ｃは、物品Ｇの数に応じた物品画像（ここでは、二つの物品画像）を生成する。
【０１３１】
また、噛み込み判定部２２ｄは、包装材画像と、全ての物品画像とに基づいて、包装材ｍに対する物品Ｇの噛み込みの有無を判定する。
【０１３２】
これにより、物品Ｇの種類毎に濃度変換が行われ、物品Ｇの種類毎に物品画像が生成される。そのため、製品Ｐが複数種類の物品Ｇを含む場合にも、適切に物品Ｇの噛み込みの有無を判定することができる。すなわち、複数種類の物品Ｇを含む製品Ｐについても、正確な噛み込み検査を実施することができる。
【０１３３】
（５−５）変形例Ｅ
上記実施形態に係るＸ線検査装置１０では、ステップＳ２で、透過画像に基づいて包装材画像が生成され、ステップＳ３で、包装材画像が二値化される。さらに、ステップＳ５で、透過画像に基づいて物品画像が生成され、さらに、ステップＳ６で、物品画像が二値化される。
【０１３４】
ここで、包装材画像が生成されるステップ（ステップＳ２）および包装材画像が二値化されるステップ（ステップＳ３）は、物品画像が生成されるステップ（ステップＳ５）および物品画像が二値化されるステップ（ステップＳ６）が実行された後、実行される構成であってもよい。
【０１３５】
また、包装材画像が二値化されるステップ（ステップＳ３）は、物品画像が生成されるステップ（ステップＳ５）が実行された後に実行されるように構成されていてもよい。
【０１３６】
すなわち、透過画像に基づいて包装材画像および物品画像が生成され、包装材画像および物品画像が二値化処理される構成であれば、各ステップがどのような順番で実行されてもよい。
【０１３７】
（５−６）変形例Ｆ
上記実施形態に係るＸ線検査装置１０では、包装材二値化画像に基づいて包装材ｍの外形を特定し、さらに、包装材ｍの上端の外形から物品Ｇの外形までの距離ｄと、距離Ｄについての所定の閾値（Ｄ１）とを比較して、包装材ｍの上端から所定の距離Ｄの間に物品Ｇがあるかどうかを判定した。
【０１３８】
ここで、シール部の形状や場所に応じて、異なる方法でシール部対応領域を特定し、シール部に存在する物品Ｇの有無を判断するようにしてもよい。例えば、噛み込み判定部２２ｄは、包装材ｍの外形のうち左上の座標を基準として、ｘ軸方向の座標およびｙ軸方向の座標を特定して所定の領域を指定することにより、シール部対応領域を特定してもよい。
【０１３９】
これにより、多様な包装態様の製品Ｐについて、噛み込み検査を行うことができる。
【０１４０】
（５−７）変形例Ｇ
上記実施形態では、製品Ｐに対してＸ線を照射することにより製品Ｐの良否判断を行うＸ線検査装置１０としての検査装置を採用した。
【０１４１】
ここで、検査装置は、Ｘ線を照射するＸ線検査装置ではなく、赤外線、近赤外線、および紫外線等の光線を用いた検査装置であってもよい。これにより、Ｘ線で検知することができない薄い透明のフィルムについても検出することができる。
【符号の説明】
【０１４２】
１０    Ｘ線検査装置（検査装置）
１１    シールドボックス
１２    コンベアユニット（コンベア）
１３    Ｘ線照射器（光照射部）
１４    Ｘ線ラインセンサ（光検出部）
１４ａ  Ｘ線検出素子
２０    制御装置（検査制御部）
２１    記憶部
２１ａ  透過画像記憶領域
２１ｂ  濃度変換情報記憶領域
２１ｃ  変換画像記憶領域
２１ｄ  二値化画像記憶領域
２１ｅ  位置情報記憶領域
２１ｆ  シール情報記憶領域（領域記憶部）
２１ｇ  合成画像記憶領域
２２    制御部
２２ａ  透過画像生成部
２２ｂ  第１検出部
２２ｃ  第２検出部
２２ｄ  噛み込み判定部
２２ｅ  合成画像生成部
２２ｆ  良否判定部
２２ｇ  第３検出部
２２ｈ  傾き判定部
３０    モニタ
７０    振り分け機構
８０    ラインコンベアユニット
１００  検査ライン（Ｘ線検査システム）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４３】
【特許文献１】特開２０１１−１９６７９６号公報
【図１】
2015137858.tif 000003
【図２】
2015137858.tif 000004
【図３】
2015137858.tif 000005
【図４】
2015137858.tif 000006
【図５】
2015137858.tif 000007
【図６】
2015137858.tif 000008
【図７】
2015137858.tif 000009
【図８】
2015137858.tif 000010
【図９】
2015137858.tif 000011
【図１０】
2015137858.tif 000012
【図１１】
2015137858.tif 000013
【図１２】
2015137858.tif 000014
【図１３】
2015137858.tif 000015
【図１４Ａ】
2015137858.tif 000016
【図１４Ｂ】
2015137858.tif 000017
【図１５】
2015137858.tif 000018
【図１６】
2015137858.tif 000019
【図１７】
2015137858.tif 000020