(57)【要約】【課題】Ｘ線照射器とＸ線ラインセンサとの間を通る検体の位置や姿勢がずれた場合にも検体の検査を適切に行うことができるＸ線検査装置を提供する。【解決手段】Ｘ線検査装置は、Ｘ線照射器と、Ｘ線ラインセンサと、画像処理ルーチンと、検査判定処理ルーチンとを備える。Ｘ線ラインセンサは、Ｘ線照射器からのＸ線を受光する。画像処理ルーチンは、Ｘ線による生画像を画像処理して、加工画像を作る。検査判定処理ルーチンは、加工画像に基づき検体の検査を行う。また、画像処理ルーチンは、生画像から検体と背景（検体の外側の部分）との境界線Ｓ１１〜Ｓ１４を抽出する工程を経て、加工画像を作る。そして、検査判定処理ルーチンは、加工画像の境界線Ｓ１１〜Ｓ１４の内側領域を対象として、検査を行う。【選択図】        図１０
2005003480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源からのＸ線を受光するＸ線受光部と、
前記Ｘ線受光部で受光したＸ線による生画像を画像処理して加工画像を作る画像処理部と、
前記加工画像に基づき、前記Ｘ線源と前記Ｘ線受光部との間を通る検体の検査を行う検査部と、
を備え、
前記画像処理部は、前記生画像から前記検体と前記検体の外側の背景との境を抽出する工程を経て前記加工画像を作り、
前記検査部は、前記加工画像の前記境の内側領域を対象として、前記検査を行う、
Ｘ線検査装置。
【請求項２】
前記検体は、パッケージおよびパッケージ内の内容物から構成されており、搬送中に前記Ｘ線を受け、
前記受光部は、前記Ｘ線源から放射状に照射されるＸ線を受光する複数の素子が検体の搬送方向である第１方向と略直交する第２方向に延びているＸ線ラインセンサであり、
前記加工画像の前記第１方向の両端部に位置する前記境の第１部分の近傍に対する第１マスク領域と、前記加工画像の前記第２方向の両端部に位置する前記境の第２部分の近傍に対する第２マスク領域とを、別々に設定することができるマスク領域設定部をさらに備え、
前記検査部は、前記第１および第２マスク領域を外した前記加工画像の前記境の内側領域を対象として、前記検査を行う、
請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項３】
前記加工画像の前記境の近傍に対してマスク領域を設定するマスク領域設定部をさらに備え、
前記検査部は、前記マスク領域を外した前記加工画像の前記境の内側領域を対象として、前記検査を行う、
請求項１に記載のＸ線検査装置。
【請求項４】
前記マスク領域設定部は、前記検体の少なくとも一部の所定形状を記憶しており、前記加工画像から前記所定形状に対応する部分を見つけ、その部分を基準として前記マスク領域を設定する、
請求項３に記載のＸ線検査装置。
【請求項５】
前記マスク領域設定部は、前記加工画像の前記境の複数の部分の近傍に対して、それぞれ別々にマスク領域を設定し、
前記検査部は、前記複数のマスク領域を外した前記加工画像の前記境の内側領域を対象として、前記検査を行う、
請求項３に記載のＸ線検査装置。
【請求項６】
前記検体は、複数の辺を持つ箱および前記箱に収容された内容物であり、
前記加工画像の前記境の複数の部分は、それぞれ前記箱の辺に対応している、請求項５に記載のＸ線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線検査装置、特に、画像処理してＸ線源とＸ線受光部との間を通る検体の検査を行うＸ線検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品などの商品の生産ラインにおいては、商品への異物混入や商品の割れ欠けがある場合にそのような商品を出荷しないために、Ｘ線検査装置により検査が為されることがある。このＸ線検査装置では、連続搬送されてくる検体（商品）に対してＸ線源からＸ線を照射し、そのＸ線の透過状態をＸ線受光部で検出して、検体中に異物が混入していないか、あるいは検体に割れ欠けが生じていたり検体内の単位内容物の数量が不足していたりしないかを判別する。また、Ｘ線検査装置によって、検体内の単位内容物の数量を数える検査が行われることもある。
【０００３】
このようなＸ線検査装置として、例えば特許文献１に示すようなものが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２２８７６１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のＸ線検査装置においては、Ｘ線の画像から検査対象とする領域を特定する場合に、所定領域にマスクをかけることによって検査対象の領域を定めることがよく行われている。マスクをかける所定領域は、予め設定された固定領域であり、画像の端から所定寸法の厚みを持つ領域と設定されていたり、センサで検知した検体の搬送先頭部からＸＹ座標で設定されていたりする。
【０００６】
しかし、このように所定領域が予め固定的に設定されていると、検体が幅方向にずれて搬送されてきたり、検体の搬送姿勢がずれて斜めになったりした場合には、本来マスクをかけるべき領域ではない部分にマスクをかけてしまう恐れがある。このような場合には、検体の検査がきちんと為されなくなる可能性もある。本発明の課題は、Ｘ線源とＸ線受光部との間を通る検体の位置や姿勢がずれた場合にも検体の検査を適切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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係るＸ線検査装置は、Ｘ線を照射するＸ線源と、Ｘ線受光部と、画像処理部と、検査部とを備えている。Ｘ線受光部は、Ｘ線源からのＸ線を受光する。画像処理部は、Ｘ線受光部で受光したＸ線による生画像を画像処理して、加工画像を作る。検査部は、加工画像に基づき、Ｘ線源とＸ線受光部との間を通る検体の検査を行う。また、画像処理部は、生画像から検体と背景（検体の外側の部分）との境を抽出する工程を経て、加工画像を作る。そして、検査部は、加工画像の境の内側領域を対象として、検査を行う。検査とは、検体に異物が混入していないかどうかの検査や検体内に含まれる単位内容物の数量の検査などである。
【０００８】
ここでは、Ｘ線源からのＸ線は、検体が存在するときには検体を透過して、それ以外のときには直接、Ｘ線受光部に届く。このＸ線による生画像を画像処理した加工画像に基づいて、検査部が、検体の内部に異物が混入していないか、検体の形状が異常でないか、あるいは検体中の単位内容物の数量が正常かといった検査を行う。
【０００９】
そして、ここでは、画像処理部による加工画像の作成において、検体と背景との境の抽出が為され、検査部がその境の内側領域を対象として検査を行っている。このため、Ｘ線源とＸ線受光部との間を通る検体の位置や姿勢がずれた場合にも、その検体の検査が必要な部位が確実に検査対象の領域に入るようになり、検体の検査が適切に行われる。
【００１０】
請求項２に係るＸ線検査装置は、請求項１に記載のＸ線検査装置であって、検体は、パッケージおよびパッケージ内の内容物から構成されている。また、検体は、搬送中にＸ線を受ける。受光部は、Ｘ線ラインセンサであり、複数の素子が検体の搬送方向である第１方向と略直交する第２方向に延びている。このＸ線ラインセンサの複数の素子は、Ｘ線源から放射状に照射されるＸ線を受光する。また、請求項２に係るＸ線検査装置は、マスク領域設定部をさらに備えている。マスク領域設定部は、第１マスク領域と第２マスク領域とを、別々に設定することができる。第１マスク領域は、加工画像の第１方向の両端部に位置する境の第１部分の近傍に対して設定されるマスク領域である。第２マスク領域は、加工画像の第２方向の両端部に位置する境の第２部分の近傍に対して設定されるマスク領域である。また、検査部は、加工画像の境の内側領域から第１および第２マスク領域を外した領域を対象として、検査を行う。
【００１１】
ここでは、内容物がパッケージ内にあり、抽出された加工画像における境は、パッケージ内外を隔てる境となる。一方、Ｘ線ラインセンサは検体の搬送方向である第１方向と略直交する第２方向に複数の素子が延びるものであり、それらの素子に対してＸ線源が放射状にＸ線を投光する。すなわち、Ｘ線は、直線上に並ぶ複数の素子に対して、Ｘ線源を中心にして扇状に照射される。
【００１２】
したがって、パッケージの搬送方向前後端については、その境となる第１部分が比較的薄く加工画像において現れる場合であっても、パッケージの第２方向両端については、Ｘ線が斜めに当たって２以上の素子へのＸ線遮蔽が為され、その境となる第２部分が比較的厚く加工画像において現れることが想定される。
これに対し、請求項２の装置では、マスク領域設定部が、第１部分の近傍に対して設定される第１マスク領域と、第２部分の近傍に対して設定される第２マスク領域とを、別々に設定できる。このため、Ｘ線源から長く延びるＸ線ラインセンサへ放射状にＸ線照射が為されることに起因する境の各部での必要マスク領域の違いを考慮した形で、マスク領域を設定することができる。これにより、境から一律に所定量だけマスク領域を設定するような場合に較べ、パッケージの部分を加工画像において適切にマスク領域として設定することができるようになる。
【００１３】
例えば、搬送される商品入りの箱の上方に位置するＸ線源から箱の下方に位置するＸ線ラインセンサに対して扇状にＸ線照射が為されている場合、扇状に照射されるＸ線を長いＸ線ラインセンサで受光するため、Ｘ線ラインセンサの両端付近ではＸ線が斜めに箱の側面に当たり、加工画像において箱の前後両端の側面より左右両端の側面が厚く現れることが想定される。しかし、ここでは、加工画像において厚く現れる箱の左右側面の境の部分（第２部分）に対して大きな第２マスク領域を設定しつつ、薄く現れる箱の前後側面の境の部分（第１部分）に対して小さな第１マスク領域を設定することができる。
【００１４】
請求項３に係るＸ線検査装置は、請求項１に記載のＸ線検査装置であって、マスク領域設定部をさらに備えている。マスク領域設定部は、加工画像の境の近傍に対してマスク領域を設定する。そして、検査部は、マスク領域を外した加工画像の境の内側領域を対象として、検査を行う。
ここでは、検体と背景との境を抽出してその境の内側領域を検査の対象とするとともに、境の近傍にマスク領域を設定して検査の対象からマスク領域を外している。これにより、検体が箱および箱に入っている商品や容器および容器に入っている中身であるときにも、箱内の商品や容器内の中身だけを検査対象とすることができるようになる。
【００１５】
請求項４に係るＸ線検査装置は、請求項３に記載のＸ線検査装置であって、マスク領域設定部は、検体の少なくとも一部の所定形状を記憶しており、その所定形状に対応する部分を加工画像から見つけ、その部分を基準としてマスク領域を設定する。
ここでは、加工画像の境の近傍に対して、マスク領域を、加工画像上の検体の所定形状に対応する部分を基準として設定する。このようにマスク領域を設定することで、検体が箱および箱に入っている商品や容器および容器に入っている中身であるときに、境の近傍にマスク領域を設定することで箱や容器を検査対象から外すことができるとともに、箱内で商品が位置ずれしたり容器内で中身が位置ずれしたりした場合にも商品や中身の所定形状に対応する部分を基準にマスク領域を設定して検査対象を加工画像上の適切な領域に決めることができるようになる。
【００１６】
例えば、歯磨き粉入りチューブが箱に入った商品が検体である場合には、箱の部分や箱内の空き空間をマスク領域に設定できるとともに、特徴ある所定形状のチューブのキャップ部分を基準にマスク領域を設定して箱内でのチューブの位置ずれがあったときにもチューブの内部だけを適切に加工画像上の検査対象領域に定めることができる。
【００１７】
請求項５に係るＸ線検査装置は、請求項３に記載のＸ線検査装置であって、マスク領域設定部は、加工画像の境の複数の部分の近傍に対して、それぞれ別々にマスク領域を設定する。そして、検査部は、複数のマスク領域を外した加工画像の境の内側領域を対象として、検査を行う。
ここでは、境が抽出された加工画像において、境の複数の部分の近傍それぞれに異なるマスク領域を設定することができる。このため、周囲が部分によって違う厚みになっている容器に入った商品を検査する場合に適切に容器の部分だけをマスク領域として設定することができたり、加工画像上において商品を収容する箱の四辺が違う厚みに現れる場合に適切に箱の部分だけをマスク領域として設定することができたりする。
【００１８】
請求項６に係るＸ線検査装置は、請求項５に記載のＸ線検査装置であって、検体は、複数の辺を持つ箱およびこの箱に収容された内容物である。そして、加工画像の境の複数の部分は、それぞれ箱の辺に対応している。
内容物を収容した箱が内容物とともに検体となっているときにおいて、内容物についてだけ検査を行いたい場合には、加工画像のうち箱の部分はマスク領域として設定して検査対象の領域から外したいという要望がある。そして、箱の各辺は、Ｘ線の当たり方によって加工画像上の厚みが異なる場合があったり、最初から箱の各辺（各側面など）の物理的な厚みが異なる場合があったりする。
【００１９】
ここでは、加工画像の境の複数の部分が、それぞれ箱の辺に対応しており、それぞれ異なるマスク領域の設定ができる。このため、箱の辺それぞれに厚みの異なるマスク領域を設定することができ、加工画像上で箱の各辺の厚みが異なる場合に適切に対応することが可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の外観を、図１に示す。このＸ線検査装置１０は、食品等の商品の生産ラインにおいて品質検査を行う装置の１つであって、連続的に搬送されてくる商品に対してＸ線を照射して、商品を透過したＸ線量を基に商品の不良判断などを行う装置である。
【００２１】
Ｘ線検査装置１０の検体である商品Ｇは、図４に示すように、前段コンベア６０によりＸ線検査装置１０に運ばれてくる。商品Ｇは、Ｘ線検査装置１０において異物混入の有無が判断される。このＸ線検査装置１０での判断結果は、Ｘ線検査装置１０の下流側に配置される振分機構７０に送られる。振分機構７０は、商品ＧがＸ線検査装置１０において良品と判断された場合には商品Ｇを正規のラインコンベア８０へと送り、商品ＧがＸ線検査装置１０において不良品と判断された場合には商品Ｇを不良品貯留コンベア９０へと振り分ける。
【００２２】
＜Ｘ線検査装置の構成＞
Ｘ線検査装置１０は、図１及び図２に示すように、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（Ｘ線源）１３と、Ｘ線ラインセンサ（Ｘ線受光部）１４と、タッチパネル機能付きのＬＣＤモニタ３０と、制御コンピュータ２０（図５参照）とから構成されている。
【００２３】
〔シールドボックス〕
シールドボックス１１は、両側面に、商品を搬出入するための開口１１ａを有している。このシールドボックス１１の中に、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などが収容されている。
なお、図１には図示していないが、開口１１ａは、シールドボックス１１の外部へのＸ線の漏洩を抑えるための遮蔽ノレンにより塞がれている。この遮蔽ノレンは、鉛を含むゴムから成形されるもので、商品が搬出入されるときには商品により押しのけられる。
【００２４】
また、シールドボックス１１の正面上部には、ＬＣＤ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。
〔コンベア〕
コンベア１２は、シールドボックス１１内において商品を搬送するものであり、図５に示すコンベアモータ１２ａにより駆動する。コンベア１２による搬送速度は、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り、細かく制御される。
【００２５】
〔Ｘ線照射器〕
Ｘ線照射器１３は、図２に示すように、コンベア１２の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Ｘ線（図２の斜線範囲Ｘを参照）を照射する。すなわち、Ｘ線照射器１３は、下方に向けて放射状にＸ線を照射する。
【００２６】
〔Ｘ線ラインセンサ〕
Ｘ線ラインセンサ１４は、コンベア１２の下方に配置されており、商品Ｇやコンベア１２を透過してくるＸ線を検出する。このＸ線ラインセンサ１４は、図３に示すように、コンベア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た多くの画素１４ａから構成されている。
【００２７】
〔ＬＣＤモニタ〕
ＬＣＤモニタ３０は、フルドット表示の液晶ディスプレイであり、タッチパネル機能も有している。ＬＣＤモニタ３０は、運転中に検査結果の画面の表示を行う他に、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の表示も行う。
【００２８】
〔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、ＣＰＵ２１を搭載するとともに、このＣＰＵ２１が制御する主記憶部としてＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、及びＨＤＤ（ハードディスク）２５を搭載している。ＨＤＤ２５には、しきい値ファイル２５ａやマスクエリア情報ファイル２５ｂなどが収納されている。また、制御コンピュータ２０は、フレキシブルディスクとの入出力を行うＦＤＤ（フレキシブルディスクドライブ）２４も有している。
【００２９】
さらに、制御コンピュータ２０は、ＬＣＤモニタ３０に対するデータ表示を制御する表示制御回路、ＬＣＤモニタ３０のタッチパネルからのキー入力データを取り込むキー入力回路、図示しないプリンタにおけるデータ印字の制御等を行うためのＩ／Ｏポート等を備えている。
そして、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＦＤＤ２４、ＨＤＤ２５などは、アドレスバス，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。
【００３０】
また、制御コンピュータ２０は、コンベアモータ１２ａ、ロータリーエンコーダ１２ｂ、光電センサ１５、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４等と接続されている。
ロータリーエンコーダ１２ｂは、コンベアモータ１２ａに装着され、コンベア１２の搬送スピードを検知して制御コンピュータ２０に送る。
【００３１】
光電センサ１５は、検体である商品がＸ線ラインセンサ１４の位置にくるタイミングを検知するための同期センサであり、コンベアを挟んで配置される一対の投光器及び受光器から構成されている。
＜制御コンピュータによる商品不良の判断＞
〔Ｘ線画像作成〕
制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１で実行される画像処理ルーチン２８は、光電センサ１５からの信号を受けて、商品Ｇが扇状のＸ線照射部（図２参照）を通過するときに、Ｘ線ラインセンサ１４によるＸ線透視像信号（図３参照）を細かい時間間隔で取得して、それらのＸ線透視像信号を基にして商品ＧのＸ線画像（生画像）を作成する。このＸ線画像は、図９（ａ）および図１７（ａ）に示すような画像４１，５１である。
【００３２】
〔商品不良判断〕
そして、制御コンピュータ２０の検査判定処理ルーチン２９は、得られたＸ線画像から、３つの判断方式によって商品の良・不良を判断する。３つの判断方式は、トレース検出方式、２値化検出方式、及びマスク２値化検出方式である。
これらの判断方式のうち、トレース検出方式及び２値化検出方式は、画像のマスクされていない領域に対して判断を行う。一方、マスク２値化方式は、画像のマスクされている領域に対して判断を行う。マスクは、商品の容器部分などに対して設定される。２値化検出方式およびマスク２値化方式では、得られたＸ線画像に２値化処理を施して加工画像を作成し、その加工画像を利用して商品の良・不良を判断する。
【００３３】
トレース検出方式は、被検出物の大まかな厚さに沿って基準レベル（しきい値）を設定し、像がそれよりも暗くなったときに商品Ｇ内に異物が混入していると判断する方式である。ここでは、２つのトレース基準レベルを設定し、それぞれを画像と対比して判断を行っている。１つ目のトレース基準レベルは、比較的細かいものであり、２ｍｍ以下の異物を検出するために設定されている。２つ目のトレース基準レベルは、２〜４ｍｍの異物を検出するために設定されている。
【００３４】
トレース検出方式のトレース基準レベルは、具体的には、図６に示すように設定される。このトレース基準レベルは、高く設定することによって検出感度が上がるが、あまり高く設定しすぎると正常品を異物混入品と誤判定しやすくなるため、検出する異物の大きさ等に合わせて適当なレベルに設定する必要がある。
２値化検出方式及びマスク２値化方式は、一定の明るさに基準レベルを設定し、像がそれよりも暗くなったときに商品内に異物が混入していると判断する方式である。この２値化検出方式は、およそ４ｍｍ以上の大きい異物を検出するために設定されている。なお、２値化検出方式及びマスク２値化方式には、それぞれ異なる基準レベルが設定される。
【００３５】
２値化検出方式の基準レベルは、具体的には、図７に示すように設定される。この基準レベルは、高く設定することによって検出感度が上がるが、あまり高く設定しすぎると正常品を異物混入品と誤判定しやすくなるため、検出する異物の大きさ等に合わせて適当なレベルに設定する必要がある。
また、マスク２値化方式におけるマスクは、図８に示すように設定される。このマスクでは、上記のように、商品の容器部分を不感領域として設定する。設定値は、基本的には収縮回数及び膨張回数である。像の有効レベルより明るい部分を「背景エリア」、暗い部分を「検体エリア」とすれば、マスクエリアは、２つのエリアの境界から膨張回数画素だけ検体エリアに入り込んだ領域である。容器部分と商品の内容物との間に背景エリアがあり容器をマスクしようとすると内容物にもマスクエリアがかかってしまうときには、一旦背景エリアを縮小回数画素だけ縮小させて容器と内容物との間の背景エリアを無くしてから膨張回数を設定する（図８参照）か、あるいは、後述するように最も外側にある背景エリア以外を背景エリアではないとして検体エリアに合体させる。
【００３６】
なお、上記の各判断方式における基準レベルは、ＨＤＤ２５内に作成されるしきい値ファイル２５ａに記憶されている。しきい値ファイル２５ａには、商品の種類毎に、それぞれの判断方式の基準レベルが記憶されている。また、マスクエリアを決めるための膨張回数などは、商品の種類ごとに、ＨＤＤ２５内のマスクエリア情報ファイル２５ｂに記憶されている。これらの基準レベル及び膨張回数については、ＬＣＤモニタ３０のタッチパネルからの入力によって、試運転時や通常運転におけるテスト運転時などに、設定及び変更が可能である。
【００３７】
＜マスク２値化方式の詳細＞
〔複数の膨張回数を用いたマスクエリアの設定による検査〕
図８に示すように、不感領域として設定されるマスクエリアは、背景エリアと検体エリアとの境界から膨張回数の画素だけ検体エリアに入り込んだ領域とされる。そして、通常の商品に対しては、基本的に膨張回数は１つだけが設定される。すなわち、図８に示すように容器と内容物とから成る商品の場合には容器部分で異物と誤認される恐れのある暗い部分が画像に現れることになるが、これらの部分を一律の幅であると推定して容器の両端で同一の膨張回数を用いてマスクエリアを作成するようにしている。領域の膨張とは、例えば白領域の膨張の場合、ある注目画素が白であったときにその周辺画素も白にする処理である。
【００３８】
このように膨張回数を一律に設定すればよい商品の他に、数多くの商品の中には、膨張回数を一律に設定したのでは適切にマスクエリアを設定できない商品が存在する。また、容器や箱に内容物が収容されている商品が平面的に斜めの姿勢となって搬送されてくる場合には、膨張回数を一律に設定しただけでは商品の検査が必要な部位を適切に検査することができない恐れがある。特に、容器や箱が平面的に円形でなく長方形であるような場合には、画像処理における更なる工夫が必要となる。これに鑑み、ここでは、以下に示すような画像処理およびマスクエリア設定を行って、容器や箱といったパッケージを持つ商品についても適切に検査が行われるようにしている。
【００３９】
図９（ａ）に示す画像４１は、歯磨き粉入りチューブＴが箱ＢＸ１に入った商品のＸ線画像である。このような商品の場合には、画像上に現れる箱ＢＸ１の辺ＢＳ１１〜ＢＳ１４、辺ＢＳ１１〜ＢＳ１４とチューブＴとの間の空間、およびチューブＴのキャップ部分Ｔ１や下端の折り返し部分Ｔ２は、異物と誤判定されやすい。したがって、これらをマスクエリアとして設定することが行われる。
【００４０】
まず、制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１で実行される画像処理ルーチン２８では、図９（ａ）の画像４１を２値化によって背景エリアＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４と検体エリアとに分ける。図９（ｂ）において、白くなっている部分が背景エリアＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４、黒くなっている部分が検体エリアである。
このように２値化された図９（ｂ）に示す加工画像４２について、箱ＢＸ１の内側であるにもかかわらず明るいために背景エリアと区別されたエリアＷ２，Ｗ３，Ｗ４を除去するために、制御コンピュータ２０の画像処理ルーチン２８は、背景エリアＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４から最も外側にあるもの（背景エリアＷ１）を取り出し、その背景エリアＷ１以外のエリアＷ２，Ｗ３，Ｗ４を背景エリアではないと認識する。こうして、制御コンピュータ２０の画像処理ルーチン２８によって、図１０（ａ）に示すような、背景エリアＷ１とそれ以外の検体エリアとに分かれた画像４３が作成される。
【００４１】
画像４３では、背景エリアＷ１と検体エリアとの境界が、４つの境界線Ｓ１１〜Ｓ１４として明確に現れる。これらの境界線Ｓ１１〜Ｓ１４は、検体である商品の箱ＢＸ１の辺ＢＳ１１〜ＢＳ１４に相当する。したがって、画像４３において背景エリアＷ１を除いた検体エリアは、箱ＢＸ１の辺ＢＳ１１〜ＢＳ１４、辺ＢＳ１１〜ＢＳ１４とチューブＴとの間の空間、およびチューブＴのキャップ部分Ｔ１や下端の折り返し部分Ｔ２のマスクエリアとしたい部分を含む。
【００４２】
これらのマスクエリアとしたい部分に対して、制御コンピュータ２０の画像処理ルーチン２８は、マスクエリア設定処理サブルーチン２８ａによって、図１０（ｂ）に示すような手法でマスクエリアを追加していく。すなわち、図１０の左側に位置する境界線Ｓ１１を所定の膨張回数で内側（右側）に入り込ませて（白抜き矢印Ａ１参照）新たな境界線Ｓ２１を作り、図１０の右側に位置する境界線Ｓ１２を所定の膨張回数で内側（左側）に入り込ませて（白抜き矢印Ａ２参照）新たな境界線Ｓ２２を作り、図１０の上側に位置する境界線Ｓ１３を所定の膨張回数で内側（下側）に入り込ませて（白抜き矢印Ａ３参照）新たな境界線Ｓ２３を作り、図１０の下側に位置する境界線Ｓ１４を所定の膨張回数で内側（上側）に入り込ませて（白抜き矢印Ａ４参照）新たな境界線Ｓ２４を作る。これにより、それまで検体エリアであった部分に、新たに、追加左側マスクエリアＷ５１、追加右側マスクエリアＷ５２、追加上側マスクエリアＷ５３、および追加下側マスクエリアＷ５４が設定される。このように追加の各マスクエリアＷ５１〜Ｗ５４が背景エリアＷ１に加わり、背景エリアＷ１が内側に膨張して新たなマスクエリアＷ７（図１１参照）が作成される。図１１に示す画像４４において白くなっている部分が、箱ＢＸ１の辺ＢＳ１１〜ＢＳ１４、辺ＢＳ１１〜ＢＳ１４とチューブＴとの間の空間、およびチューブＴのキャップ部分Ｔ１や下端の折り返し部分Ｔ２を含む最終的なマスクエリアＷ７となる。そして、図１１に示す画像４４において黒くなっている部分が、チューブＴの内部をカバーする検査対象エリアＷ６となる。
【００４３】
なお、図１０（ｂ）からも明らかなように、境界線Ｓ１１から新たな境界線Ｓ２１を作るための膨張回数、境界線Ｓ１２から新たな境界線Ｓ２２を作るための膨張回数、境界線Ｓ１３から新たな境界線Ｓ２３を作るための膨張回数、および境界線Ｓ１４から新たな境界線Ｓ２４を作るための膨張回数は、それぞれ、別々に設定されている。すなわち、各境界線Ｓ１１〜Ｓ１４に対する膨張回数は一律に１つが設定されるのではなく、それぞれ別に設定が為される。これらの設定は、試運転時などにおいて画面を見ながらオペレータが行うことになる。具体的には、上下左右の４つの膨張回数の設定を商品ごと（あるいは品種ごと）に試運転時などに設定するが、検査しながら調整を行うことも可能である。ここで設定された４つの膨張回数は、商品ごと（あるいは品種ごと）に、ＨＤＤ２５内のマスクエリア情報ファイル２５ｂに記憶される。
【００４４】
このようにして制御コンピュータ２０の画像処理ルーチン２８により作成された加工画像４４のマスクエリアＷ７は、制御コンピュータ２０の検査判定処理ルーチン２９におけるチューブＴ内の異物混入の判定において、次のように用いられる。
図１２（ａ）では、理解を容易にするために、異物がチューブＴ内に混入している箱入り商品のＸ線画像に対して、マスクエリアＷ７と検査対象エリアＷ６との境界線Ｓ２１〜Ｓ２４を重ねている。制御コンピュータ２０の画像処理ルーチン２８は、Ｘ線の生画像４１に対して瞬時に上記の各画像処理（加工画像４２，４３，４４の作成）を行い、画像４１における適正なマスクエリアＷ７を認識する。そして、制御コンピュータ２０は、画像４１において検出された異物のうちマスクエリアＷ７内にある異物を消し去る。これにより、例えば図１２（ａ）のように誤検出によりマスクエリアＷ７内に異物が検出されている場合にも、その影が画像４１から消し去られて、最終的には図１２（ｂ）に示すようなチューブＴ内の異物のみが映った画像４５が生成されることになる。このようにして、制御コンピュータ２０の検査判定処理ルーチン２９がチューブＴ内の異物混入の判定を行う。
【００４５】
〔商品がコンベア上に斜めの状態で載っている場合について〕
次に、歯磨き粉入りチューブが箱に入った商品が搬送方向に対していずれの側面（辺）も沿っていない斜めの状態でコンベア１２上に載っているときにおけるマスクエリアＷ７および検査対象エリアＷ６の生成について説明する。
図１３（ａ）に示すように、商品が斜めの状態であっても、背景エリアＷ１と検体エリアとの境界線Ｓ１１〜Ｓ１４が検出され、それらの境界線Ｓ１１〜Ｓ１４を基に、設定されている４つの膨張回数により、追加の各マスクエリアＷ５１〜Ｗ５４およびマスクエリアＷ７と検査対象エリアＷ６との境界線Ｓ２１〜Ｓ２４が決まる。そして、図１３（ｂ）に示すように、マスクエリアＷ７と検査対象エリアＷ６とが商品の斜めの状態に対応した形で決定される。
【００４６】
したがって、斜めの商品のＸ線画像において検出された異物のうち図１３（ｂ）に示すマスクエリアＷ７にある異物を除去すれば、検査が必要なチューブ内にある異物だけが映った画像が生成される。
〔箱の中で内容物（チューブ）が動く場合について〕
次に、箱の中で歯磨き粉入りチューブＴが動く可能性のある商品に対してのマスクエリアの生成における調整処理について説明する。
【００４７】
箱の中でチューブＴが動く場合には、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示すように、上下左右で予め決められている４つの膨張回数を用いただけでは、マスクエリアを適正に生成することができない場合がある。図１４（ａ）ではマスクエリアの境界線Ｓ２１〜Ｓ２４が適正な位置にあるが、箱の中でチューブＴが動くと、図１４（ｂ）に示すようにマスクエリアの境界線Ｓ２１〜Ｓ２４が適正な位置に来なくなり、チューブＴ内の一部Ｔ１０がマスクエリアに含まれるようになったりマスクすべきチューブＴ外の部分Ｔ２０がマスクエリアから外れるようになったりする。
【００４８】
このような事態に対応するため、ここでは、箱の中でチューブＴが動くような商品に対しては、チューブＴの特徴的な形状を記憶しておき、その形状に対応する部分を２値化処理後の画像４２から検出して、４つの膨張回数を調整するようにしている。具体的には、チューブＴのキャップの近傍の外形をＨＤＤ２５内に記憶させておき、それと一致する形状Ｃ（図１５参照）を画像４２から検出し、境界線Ｓ１１〜Ｓ１４の内側の領域における形状Ｃの位置によって４つの膨張回数を調整する。これにより、箱の中でチューブＴが動いた場合にも、それに合わせて各膨張回数が修正され、チューブＴの内部以外の部分に適正なマスクエリアが生成されるようになる。
【００４９】
なお、チューブＴの特徴的な形状（キャップの近傍の外形）を２値化処理後の画像４２から検出するのではなく、生のＸ線画像（グレイ画像）からキャップの濃淡パターンを検出するようにすることも可能である。
〔背の高い箱の内部を検査対象エリアにする場合について〕
次に、図１６に示すように、コンベア１２上に載って搬送される商品が箱ＢＸ２および箱ＢＸ２内の内容物Ｕ（図１７（ａ）参照）であり、且つ箱ＢＸ２の高さ寸法が比較的大きいときにおいて、Ｘ線画像から適切に検査対象エリアを決める方法について説明する。この方法を使って、適正な検査対象エリアが生成されるように、オペレータが試運転時などに左右上下の膨張回数を設定することになる。
【００５０】
本装置１０では、図２に示すように、コンベア１２上方のＸ線照射器１３からコンベア１２下方のＸ線ラインセンサ１４に向けて扇状にＸ線が照射される。したがって、図１６に示すように、箱ＢＸ２のＸ線ラインセンサ１４の延びる方向の両側面ＢＳ２１，ＢＳ２２には、Ｘ線が斜めに当たることになる。このため、特に箱ＢＸ２の高さ寸法が大きい場合には、これらの側面ＢＳ２１，ＢＳ２２の影がＸ線ラインセンサ１４の２以上の画素１４ａに反映されることになる。すなわち、もしもＸ線が真上から鉛直下向きに照射されているならば側面ＢＳ２１，ＢＳ２２の影は１つの画素１４ａにだけ反映されるが、ここでは、Ｘ線ラインセンサ１４の中央部から離れた部分にある画素１４ａにはＸ線が斜めに照射されるため、側面ＢＳ２１，ＢＳ２２の影がＸ線ラインセンサ１４の２以上の画素１４ａに反映される。
【００５１】
このようなことから、箱ＢＸ２および箱ＢＸ２内の内容物ＵのＸ線の生画像５１では、図１７（ａ）に示すように、Ｘ線ラインセンサ１４の延びる方向（コンベア幅方向）の両側面ＢＳ２１，ＢＳ２２が厚く現れ、搬送方向前方および後方に位置する両側面ＢＳ２３，ＢＳ２４が薄く現れる。そして、この図１７（ａ）の画像５１に２値化処理を施すと、図１７（ｂ）に示す境界線が抽出された加工画像５２が得られる。ここで、箱ＢＸ２の外形を示す四辺の境界線Ｓ１１〜Ｓ１４に対して、マスクをかけたい箱ＢＸ２の側面ＢＳ２１，ＢＳ２２，ＢＳ２３，ＢＳ２４は、搬送方向前後の側面ＢＳ２３，ＢＳ２４と、コンベア幅方向両端の側面ＢＳ２１，ＢＳ２２とで、その厚みが異なっている。側面ＢＳ２３，ＢＳ２４の厚みは寸法Ｌ１であり、側面ＢＳ２１，ＢＳ２２の厚みは寸法Ｌ２であり、寸法Ｌ２のほうが寸法Ｌ１よりも大きくなっている。
【００５２】
このような場合であっても、本装置１０では、境界線Ｓ１１を内側（右側）に入り込ませるときの膨張回数、境界線Ｓ１２を内側（左側）に入り込ませるときの膨張回数、境界線Ｓ１３を内側（下側）に入り込ませるときの膨張回数、および境界線Ｓ１４を内側（上側）に入り込ませるときの膨張回数をそれぞれ別個に設定することができるようになっているので、適切に側面ＢＳ２１，ＢＳ２２，ＢＳ２３，ＢＳ２４の部分だけに追加マスクエリアを設定し、内容物Ｕにマスクエリアがかからないようにすることが可能である。ここでは、寸法Ｌ２に相当する膨張回数によって境界線Ｓ１１，Ｓ１２を内側に入り込ませ、寸法Ｌ１に相当する膨張回数によって境界線Ｓ１３，Ｓ１４を内側に入り込ませる。
【００５３】
なお、商品が箱ＢＸ２および箱ＢＸ２内の内容物Ｕである場合には、制御コンピュータ２０の検査判定処理ルーチン２９は、異物混入の判定の他、箱ＢＸ２内の内容物Ｕの数量の正常／異常の判定を行うことも可能である。
＜Ｘ線検査装置の特徴＞
（１）
本装置１０では、Ｘ線照射器１３からのＸ線は、商品が存在するときには商品を透過して、それ以外のときには直接、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素１４ａに届く。このＸ線による生画像４１，５１を画像処理した加工画像４２，４３，４４，５２に基づいて、制御コンピュータ２０の検査判定処理ルーチン２９が、商品の内部に異物が混入していないか、あるいは箱ＢＸ２内の内容物Ｕの数量が正常か否かといった検査判定を行う。
【００５４】
そして、本装置１０では、制御コンピュータ２０の画像処理ルーチン２８による加工画像４２，４３，４４，５２の作成において、商品と背景との境界線Ｓ１１〜Ｓ１４の抽出が為され、さらに境界線Ｓ１１〜Ｓ１４から境界線Ｓ２１〜Ｓ２４が生成され、制御コンピュータ２０の検査判定処理ルーチン２９が境界線Ｓ２１〜Ｓ２４で囲まれる検査対象エリアＷ６（図１１参照）を対象として検査判定を行っている。このため、Ｘ線照射器１３とＸ線ラインセンサ１４との間を通る商品の位置や姿勢がずれた場合にも、その商品のうち検査が必要な部位が確実に検査対象の領域（検査対象エリアＷ６）に入るようになり、商品の不良検査が適切に行われる。
【００５５】
（２）
本装置１０では、商品と背景との境界線Ｓ１１〜Ｓ１４を抽出するとともに、それらの境界線Ｓ１１〜Ｓ１４の近傍に追加左側マスクエリアＷ５１、追加右側マスクエリアＷ５２、追加上側マスクエリアＷ５３、および追加下側マスクエリアＷ５４を設定している。そして、境界線Ｓ１１〜Ｓ１４の外側のエリアである背景エリアＷ１に対して追加のマスクエリアＷ５１〜Ｗ５４を加え、背景エリアＷ１を内側に膨張させたマスクエリアＷ７（図１１参照）を生成している。逆に言えば、境界線Ｓ１１〜Ｓ１４の内側のエリアから追加のマスクエリアＷ５１〜Ｗ５４を差し引いたエリアを、図１１に示す検査対象エリアＷ６としている。
【００５６】
このように、単に商品が存在する境界線Ｓ１１〜Ｓ１４の内側のエリアを検査対象エリアとするのではなく、そこから箱ＢＸ１の辺ＢＳ１１〜ＢＳ１４、辺ＢＳ１１〜ＢＳ１４とチューブＴとの間の空間、およびチューブＴのキャップ部分Ｔ１や下端の折り返し部分Ｔ２を除去した検査対象エリアＷ６を生成し、制御コンピュータ２０の検査判定処理ルーチン２９が検査対象エリアＷ６について検査判定を行うようにしている。
【００５７】
これにより、図９（ａ）に示す箱ＢＸ１内のチューブ１に入っている中身の部分を検査対象としたい場合にも、また図１７（ａ）に示す箱ＢＸ２内の内容物Ｕの集合体を検査対象としたい場合にも、検査対象エリアを適正に特定することができる。
（３）
本装置１０では、さらに、箱の中でチューブＴが動くような商品に対しては、チューブＴの特徴的な形状を記憶しておき、その形状に対応する部分を２値化処理後の画像４２から検出して、４つの膨張回数を調整するようにしている。具体的には、チューブＴのキャップの近傍の外形をＨＤＤ２５内に記憶させておき、それと一致する形状Ｃ（図１５参照）を画像４２から検出し、境界線Ｓ１１〜Ｓ１４の内側の領域における形状Ｃの位置によって４つの膨張回数を調整する。
【００５８】
これにより、箱の中でチューブＴが動いた場合にも、それに合わせて各膨張回数が修正され、チューブＴの内部以外の部分に適正なマスクエリアが生成されるようになる。
（４）
本装置１０では、境界線Ｓ１１〜Ｓ１４が抽出された加工画像４３，５１において、境界線Ｓ１１〜Ｓ１４のそれぞれの近傍に異なるマスク領域（マスクエリアＷ５１〜Ｗ５４）を設定することができる。このため、周囲が部分によって違う厚みになっている箱の内部を検査する場合に適切に箱の部分だけをマスクエリアとして設定することができる。
【００５９】
例えば、図１７（ａ）に示す箱ＢＸ２内の内容物Ｕについて数量検査を行う場合には、箱ＢＸ２の側面ＢＳ２１，ＢＳ２２，ＢＳ２３，ＢＳ２４にマスクをかけたいが、Ｘ線照射器１３からＸ線ラインセンサ１４にＸ線が扇状に照射されていることから側面ＢＳ２１，ＢＳ２２が厚く現れ側面ＢＳ２３，ＢＳ２４が薄く現れる現象が生じ、境界線Ｓ１１〜Ｓ１４の外部の背景エリアを一律に膨張させるだけでは適切に側面ＢＳ２１，ＢＳ２２，ＢＳ２３，ＢＳ２４にマスクがかからない。しかし、ここでは、境界線Ｓ１１〜Ｓ１４それぞれに対応する４つの膨張回数を予め設定することができるため、側面ＢＳ２１，ＢＳ２２の近傍を厚くマスクし側面ＢＳ２３，ＢＳ２４の近傍を薄くマスクすることが可能である。
【００６０】
【発明の効果】
本発明では、画像処理部による加工画像の作成において、検体と背景との境の抽出が為され、検査部がその境の内側領域を対象として検査を行っている。このため、Ｘ線源とＸ線受光部との間を通る検体の位置や姿勢がずれた場合にも、その検体の検査が必要な部位が確実に検査対象の領域に入るようになり、検体の検査が適切に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線検査装置の外観斜視図。
【図２】Ｘ線検査装置のシールドボックス内部の簡易構成図。
【図３】Ｘ線検査の原理を示す模式図。
【図４】Ｘ線検査装置の前後の構成を示す図。
【図５】制御コンピュータのブロック構成図。
【図６】トレース検出方式におけるトレース基準レベルを示す図。
【図７】２値化検出方式における基準レベルを示す図。
【図８】マスクエリアの作成を示す図。
【図９】（ａ）歯磨き粉入りチューブが箱に入った商品のＸ線の生画像を示す図。
（ｂ）２値化処理後のＸ線の加工画像を示す図。
【図１０】（ａ）商品の外側の背景エリアとそれ以外のエリアとに区別する画像処理を施した加工画像を示す図。
（ｂ）マスクエリアを追加するときの方法を示す図。
【図１１】背景エリアを上下左右別々に膨張させたマスクエリアおよび検査対象エリアを示す図。
【図１２】（ａ）異物がチューブ内に混入している箱入り商品のＸ線画像に対して、マスクエリアと検査対象エリアとの境界線を重ねた図。
（ｂ）検査判定処理の基になる最終的なＸ線の加工画像を示す図。
【図１３】（ａ）商品がコンベア上に斜めの状態で載っている場合におけるマスクエリアを設定するときの方法を示す図。
（ｂ）商品がコンベア上に斜めの状態で載っている場合におけるマスクエリアおよび検査対象エリアを示す図。
【図１４】上下左右の４つの膨張回数を単に用いただけでは箱内でのチューブの移動に対応できないことを示す図。
【図１５】４つの膨張回数を調整するためにＸ線の加工画像においてチューブのキャップ近傍の外形形状を検出することを示す図。
【図１６】コンベア上の商品の箱の側面に対するＸ線の当たり方を示す図。
【図１７】（ａ）箱の前後側面と左右側面とが異なる厚みでＸ線画像上に現れることを示す図。
（ｂ）２値化により境界線が現れたＸ線の加工画像を示す図。
【符号の説明】
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）
１４ａ    画素（素子）
２０    制御コンピュータ
２８    画像処理ルーチン（画像処理部）
２８ａ    マスクエリア設定処理サブルーチン（マスク領域設定部）
２９    検査判定処理ルーチン（検査部）
４１，５１    Ｘ線の生画像
４２，４３，４４，５２    Ｘ線の加工画像
ＢＳ１１〜ＢＳ１４    箱の辺
ＢＳ２１，ＢＳ２２    箱の搬送方向の両側面（第２部分）
ＢＳ２３，ＢＳ２４    箱のコンベア幅方向の両側面（第１部分）
ＢＸ１，ＢＸ２    箱
Ｃ    チューブのキャップの近傍の外形と一致する形状（所定形状）
Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４    境界線
Ｔ    チューブ
Ｕ    内容物
Ｗ６    検査対象エリア（マスクエリアを外した加工画像の境の内側領域）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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