(57)【要約】【課題】箱などの包装容器の縁の像を容易かつ正確にマスキングすることができ、異物の検出感度を安定して高くすることのてのるＸ線異物検査装置を提供する。【解決手段】コンベア３の上を搬送される検査対象物Ｗに対し、Ｘ線源１からのファンビーム状のＸ線を、搬送方向に直交させずに傾斜させて照射することにより、箱Ｂの４辺の縁のうち、搬送方向に直交する辺の縁ＥＲ１，ＥＲ２へのＸ線透過方向を斜めにすることにより、これらの縁ＥＲ１，ＥＲ２のＸ線透過像を、搬送方向に沿った辺ＥＰ１，ＥＰ２と同等の濃淡および幅とし、マスキング処理を容易化する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンビーム状のＸ線を出力するＸ線源と、そのＸ線源に対向配置され、Ｘ線の広がり方向に沿って素子が配列されたＸ線ラインセンサと、そのＸ線源とＸ線ラインセンサの間に設けられ、上記Ｘ線ラインセンサの素子の配列方向に直交する方向に検査対象物を搬送する搬送手段と、上記Ｘ線ラインセンサの出力に基づく検査対象物のＸ線透視画像を解析して当該検査対象物中の異物の有無を判定する画像解析手段を備えたＸ線異物検査装置において、
上記搬送手段の搬送方向が水平方向であり、上記Ｘ線源からのＸ線照射方向が鉛直方向に対して搬送方向に沿う向きに傾斜していることを特徴とするＸ線異物検査装置。
【請求項２】
ファンビーム状のＸ線を出力するＸ線源と、そのＸ線源に対向配置され、Ｘ線の広がり方向に沿って素子が配列されたＸ線ラインセンサと、そのＸ線源とＸ線ラインセンサの間に設けられ、上記Ｘ線ラインセンサの素子の配列方向に直交する方向に検査対象物を搬送する搬送手段と、上記Ｘ線ラインセンサの出力に基づく検査対象物のＸ線透視画像を解析して当該検査対象物中の異物の有無を判定する画像解析手段を備えたＸ線異物検査装置において、
上記Ｘ線源からのＸ線照射方向が鉛直方向であり、上記搬送手段の搬送方向が水平方向に対して所定角度傾斜していることを特徴とするＸ線異物検査装置。
【請求項３】
ファンビーム状のＸ線を出力するＸ線源と、そのＸ線源に対向配置され、Ｘ線の広がり方向に沿って素子が配列されたＸ線ラインセンサと、そのＸ線源とＸ線ラインセンサの間に設けられ、上記Ｘ線ラインセンサの素子の配列方向に直交する方向に検査対象物を搬送する搬送手段と、上記Ｘ線ラインセンサの出力に基づく検査対象物のＸ線透視画像を解析して当該検査対象物中の異物の有無を判定する画像解析手段を備えたＸ線異物検査装置において、
上記Ｘ線源からのＸ線照射方向が鉛直方向で、上記搬送手段の搬送方向が水平方向であって、その搬送手段の検査対象物の搭載面に、検査対象物を水平方向に対して搬送方向に傾斜させるための傾斜付与手段が設けられていることを特徴とするＸ線異物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば食品や医薬品、あるいは衣服や寝具などの検査対象物中の異物の存在の有無を検査するためのＸ線異物検査装置に関し、更に詳しくは、検査対象物を搬送しながら、ファンビーム状のＸ線を照射するタイプのＸ線異物検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品等に異物が混入していないか否かを非破壊のもとに検査する装置として、図６に模式的に示すように、スリット等を介在させることによってファンビーム状のＸ線を出力するＸ線源６１と、そのＸ線源６１に対向して、Ｘ線の広がり方向に素子が配列されたＸ線ラインセンサ６２を配置するとともに、その間にコンベア６３などの搬送装置を配置したものが知られている。この構成において、検査対象物Ｗをコンベア６３で搬送しつつＸ線源６１からのファンビーム状のＸ線を照射することにより、検査対象物Ｗの移動に従い、検査対象物ＷへのＸ線の入射位置が刻々と変化しつつＸ線ラインセンサ６２に入射して検査対象物Ｗを透過したＸ線強度データが取得される。そして、検査対象物ＷがＸ線ラインセンサ６２の配設位置を通過し終えた時点で、検査対象物Ｗの２次元Ｘ線透過データが得られ、その２次元データを用いた画像処理により、検査対象物Ｗ中の異物の有無が判定される。
【０００３】
ここで、検査対象物Ｗが例えば図７に示すように箱Ｂなどの包装容器内に食品等の内容物Ｉが収容されている場合、そのＸ線透過像は内容物Ｉの像を箱Ｂの４辺の縁の像（影）で囲んだ画像となる。このような箱Ｂの縁の像や、あるいは検査対象物中に正常部材としてＸ線を透過させにくい部材等が含まれている場合には、これらの像を異物として判定してしまうことを防止することを目的として、通常、検査対象物のＸ線透視像のうち、容器の縁やＸ線を透過させにくい部材の像をマスキング処理等によって検査対象から除外したうえで、異物の有無の判定が行われる（例えば特許文献１および特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２８１１７３号公報（第２−第３頁）
【特許文献２】
特開平９−１４５３４３号公報（第５頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような箱Ｂに収容された検査対象物Ｗにおいては、図８に図６のＡ矢視図を示すように、箱Ｂの４辺の縁のうち、搬送方向に沿った２辺の縁ＥＰ１，ＥＰ２の壁部には、ファンビーム状のＸ線が斜めに透過するのに対し、搬送方向に直交する２辺の縁ＥＲ１，ＥＲ２の壁部には、Ｘ線はこれらの壁部に略平行に透過することるなる。そのためＸ線透視画像は図９に模式的に示すように、箱Ｂの縁の像は一様とはならず、搬送方向に沿った辺の縁ＥＰ１，ＥＰ２の像については、他の２辺の縁ＥＲ１，ＥＲ２に比して、濃淡が淡く、かつ、幅が広くなる。
【０００６】
そのため、箱Ｂの縁の全てをマスキングするに当たって、画素の濃淡情報から箱の縁の認識してマスキング範囲を正しく設定することが困難となり、結果として異物の検出感度が低下してしまう場合があるという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、箱などの包装容器の縁の像を容易かつ正確にマスキングすることができ、もって異物の検出感度を安定して高くすることのできるＸ線異物検査装置の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明のＸ線異物検査装置は、ファンビーム状のＸ線を出力するＸ線源と、そのＸ線源に対向配置され、Ｘ線の広がり方向に沿って素子が配列されたＸ線ラインセンサと、そのＸ線源とＸ線ラインセンサの間に設けられ、上記Ｘ線ラインセンサの素子の配列方向に直交する方向に検査対象物を搬送する搬送手段と、上記Ｘ線ラインセンサの出力に基づく検査対象物のＸ線透視画像を解析して当該検査対象物中の異物の有無を判定する画像解析手段を備えたＸ線異物検査装置において、上記搬送手段の搬送方向が水平方向であり、上記Ｘ線源からのＸ線照射方向が鉛直方向に対して搬送方向に沿う向きに傾斜していることによって特徴づけられる。
【０００９】
また、同じ目的を達成するため、請求項２に係る発明では、Ｘ線源からのＸ線照射方向を鉛直方向とし、搬送手段の搬送方向を水平方向に対して所定角度傾斜させることを特徴としている。
【００１０】
更に、同じ目的を達成するため、請求項３に係る発明においては、Ｘ線源からのＸ線照射方向を鉛直方向とし、搬送手段の搬送方向が水平方向とするとともに、その搬送手段の検査対象物の搭載面に、検査対象物を水平方向に対して搬送方向に傾斜させるための傾斜付与手段を設けていることを特徴としている。
【００１１】
本発明は、箱の縁のＸ線透過像を、検査対象物へのＸ線の入射方向を考慮することにより一様なものとして、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１２】
すなわち、箱の各辺の縁のＸ線透過像のうち、搬送方向に沿った２辺の像が、これらに直交する２辺の像に比して、濃淡が淡く、かつ、幅が広くなる原因は、前記したようにＸ線の透過方向の相違によるためであり、本発明においては、Ｘ線の照射方向と、検査対象物の４辺の縁のうち搬送方向に直交する２辺の壁部とを沿わさずに傾斜させて搬送することにより、これらの辺に対するＸ線透過方向を、搬送方向に沿った２辺と同様に斜めにして、全ての辺に対するＸ線の透過方向を略等しくする。これにより、箱の各辺の縁のＸ線透過像が略一様となり、画素の濃淡情報からマスキング範囲を決定することが容易となる。
【００１３】
以上のように検査対象物の４辺の縁のうち搬送方向に直交する２辺の縁の壁部に対してＸ線の透過方向を斜めにする具体的構成として、請求項１に係る発明のように、搬送手段による搬送方向を水平方向として、Ｘ線源からのファンビーム状のＸ線を鉛直方向に対して傾斜させる構成、請求項２に係る発明のように、Ｘ線源からのファンビーム状のＸ線を従来と同様に鉛直方向とし、搬送手段による搬送方向を水平方向に対して傾斜させる構成、あるいは請求項３に係る構成のように、ファンビーム状のＸ線の照射方向を鉛直方向、搬送手段による搬送方向を水平方向とするものの、その搬送手段による検査対象物の搭載面に、検査対象物を水平方向に対して傾斜させるための傾斜付与手段を設ける構成のいずれをも採用することができ、これらのいずれの構成を採用しても比較的簡単な構成により目的を達成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の全体構成図であり、機械的構成を表す模式的斜視図と電気的構成を表すブロック図とを併記して示す図で、図２はその機械的構成部分のＡ矢視図である。
【００１５】
この例はＸ線源１からのＸ線の照射方向を傾斜させた例を示すものであり、Ｘ線源１は、ファンビーム状に広がりを持つＸ線を、鉛直方向ｖに対して後述するコンベア３の搬送方向にθだけ傾斜した方向に出力する。Ｘ線ラインセンサ２は、Ｘ線源１からのファンビーム状のＸ線が入射するように、Ｘ線の照射方向の傾斜角度θに合わせて、Ｘ線源１の鉛直下方から所定距離だけずれた位置に配置されている。そして、これらの間に、検査対象物Ｗを搬送するためのコンベア３が設けられている。コンベア３は、従来と同様に、その搬送面を水平方向に沿わせた姿勢とされ、検査対象物Ｗを水平方向に一定の速度で搬送する。
【００１６】
Ｘ線ラインセンサ２の出力は、コンピュータを主体とする制御部１０に取り込まれる。この制御部１０は、その取り込んだ画素情報を用いて、後述するマスキング処理を含む画像処理を施すことにより、検査対象物Ｗ内に異物が混入しているか否かを判別する。また、この制御部１０は、ＴＶモニタ１１に検査対象物Ｗの画像処理後のＸ線透過像を表示するとともに、操作部１２から入力される各種指令を受けてコンベア３やＸ線源１に駆動制御信号を供給する。
【００１７】
以上の構成において、検査対象物Ｗが図示のように箱Ｂ内に内容物Ｉが収容された形態である場合、その４辺の縁のうち、搬送方向に沿った２辺の縁ＥＰ１およびＥＰ２の壁部には従来と同様にＸ線が斜めに透過し、これらに直交する他の２辺ＥＲ１およびＥＲ２についても、Ｘ線はその傾斜角度θに応じた角度だけ斜めに透過することになる。従って、Ｘ線の傾斜角度θを適宜に選択することによって、Ｘ線ラインセンサ２の出力に基づく検査対象物ＷのＸ線透過像は、図３に模式的に示すように、内容物Ｉの像を箱Ｂの縁の像で囲み、その縁の像の４辺ＥＰ１，ＥＰ２およびＥＲ１，ＥＲ２は、濃淡および幅が互いに同一で一様なものとなる。
【００１８】
制御部１０では、このようなＸ線透視像から、箱Ｂの縁の像をマスキングし、その内側を検査対象領域とするが、そのマスキング範囲の設定が従来に比して極めて容易となる。すなわち、マスキング処理においては、例えばまず、適当なしきい値を用いて各画素を２値化することよより、全体画像から検査対象物Ｗの像を背景の像に対して分離抽出し、分離抽出後の像の周囲から別のしきい値を用いて箱Ｂの縁の像を決定してその部分をマスキングするが、箱Ｂの縁の像がその濃淡並びに幅が略一様であるため、マスキングすべき範囲を安定して正確に、かつ極めて容易に決定することができ、ひいては異物の有無の判定を正確かつ安定したものとすることができる。
【００１９】
以上の例はＸ線源１からのＸ線を傾斜させた例を示したが、コンベア３による検査対象物Ｗの搬送方向を傾斜させても、あるいは、コンベア３の検査対象物Ｗの搭載面に、当該検査対象物Ｗに傾斜を付与する手段を設けても、上記と同等の効果を奏することができる。
【００２０】
図４はコンベア３による検査対象物Ｗの搬送方向を傾斜させる例の説明図である。この例では、Ｘ線源１はファンビーム状のＸ線を鉛直下方に向けて照射するとともに、それに対向してＸ線ラインセンサ２を配置している点は従来と同様であるが、これらの間に設けられるコンベア３を水平方向ｈに対してφだけ傾斜させている。これにより、検査対象物Ｗの４辺の縁のうちの搬送方向に直交する辺ＥＲ１およびＥＲ２の壁部に対してＸ線が先の例と同様に斜めとなり、搬送方向に沿った辺ＥＰ１，ＥＰ２と同等の濃淡および幅のＸ線透過像が得られる。
【００２１】
図５はコンベア３の上面に検査対象物Ｗに傾斜を与える手段を設ける例の説明図である。この例では、Ｘ線源１は上記と同様にＸ線を鉛直下方に向けて照射するとともに、コンベア３の搬送方向を水平方向とし、そのコンベア３上面に、検査対象物Ｗを傾斜させるための楔形状の部材４を配置している。この構成によっても、検査対象物Ｗの搬送方向に直交する辺ＥＲ１およびＥＲ２に対するＸ線の透過方向を斜めとすることができ、上記した各例と同等の作用効果を奏することができる。この楔形状の部材４はＸ線透過率が高く部材３自身の影が少ない材質と形状であることが望ましい。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、箱内に内容物を収容した検査対象物の検査に当たり、箱の４辺の縁の壁部へのＸ線透過方向を略同一として、その縁のＸ線透視像を略一様にすることができるので、その縁のマスキング処理を容易に安定して正確に行うことが可能となり、ひいては異物の検出感度を安定して向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の全体構成図で、機械的構成を表す模式的斜視図と電気的構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】本発明の実施の形態により得られる検査対象物ＷのＸ線透視像の例を示す模式図である。
【図４】本発明の他の実施の形態の構成の説明図である。
【図５】本発明の更に他の実施の形態の構成の説明図である。
【図６】従来のＸ線異物検査装置の構成例を示す模式図である。
【図７】箱に収容されている検査対象物の説明図である。
【図８】図６のＣ矢視図で示す、図７の検査対象物Ｗに対するＸ線の透過方向の説明図である。
【図９】図６の装置により図７の検査対象物を撮像した際に得られるＸ線透視像の例の説明図である。
【符号の説明】
１  Ｘ線源
２  Ｘ線ラインセンサ
３  コンベア
４  楔形状の部材
１０  制御部
１１  ＴＶモニタ
１２  操作部
Ｗ  検査対象物
【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７】
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【図８】
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【図９】
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