(57)【要約】【課題】  瞬時停電の発生を、その発生時点で確実に検知することができ、特にハードウエア等を追加することなく、かつ、瞬時停電発生によるラインの混乱を来したり、アラームの発生に気づくのに遅れて不良品を流出させる等の不具合を生じることくなく、確実に不良品の流出を防止することのできる放射線異物検査装置を提供する。【解決手段】  放射線検出手段２が、瞬時停電の発生時にあらかじめ設定されている異物パターンを発生することにより、画像処理装置４による異物の有無の判定結果が連続して異物有りとなってその旨の信号を出力し、排除装置５により全ての検査対象物Ｗをライン上から排除されることになり、瞬時停電の発生時にこれを確実に検知して不良品をの流出を防止し、しかもラインを停止する等による混乱の発生をも防止する。【選択図】  図１
2005098854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線発生手段と、その放射線発生手段に対向配置され、複数の素子を１次元状に並べてなる１次元放射線検出手段と、これらの放射線発生手段と１次元放射線検出手段の間を通過するように検査対象物を運搬する運搬手段と、上記１次元放射線検出手段の出力を用いた画像処理により検査対象物中の異物の有無を判定してその判定結果を出力する画像処理手段を備えた放射線異物検査装置において、
上記１次元放射線検出手段が、瞬時停電の発生時にあらかじめ設定されている異物パターン像を発生するように構成されていることを特徴とする放射線異物検査装置。
【請求項２】
放射線発生手段と、その放射線発生手段に対向配置され、複数の素子を１次元状に並べてなる１次元放射線検出手段と、これらの放射線発生手段と１次元放射線検出手段の間を通過するように検査対象物を運搬する運搬手段と、上記１次元放射線検出手段の出力を用いた画像処理により検査対象物中の異物の有無を判定してその判定結果を出力する画像処理手段を備えた放射線異物検査装置において、
上記画像処理手段が、瞬時停電の発生時に異物有りの判定結果を出力するように構成されていることを特徴とする放射線異物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医薬品や食料品、あるいはその他の製品の非破壊検査に用いられる放射線異物検査装置に関し、特に包装品など内部が可視光で観察できない対象物に対して、放射線を照射して得られる透視像を画像処理して異物の存在の有無を判定する放射線異物検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、食品等の製造分野等においては、異物の混入の防止に対して関心が高まっている。このような異物混入の有無を検査する装置としては、一般的に金属検出機が知られているが、当然のことながら石やガラス等の検査には適さない。また、可視光によりＣＣＤカメラなどを用いた検査装置もあるが、このような装置では、じゃがいもなどの内部に石を噛み込んで成長したものや、検査対象物の裏側に付着した異物等には無力である。
【０００３】
そこで、このような検査には、Ｘ線などの放射線を用いて検査対象物の透視像を得る、放射線異物検査装置が用いられる。従来の放射線異物検査装置の構成例を、Ｘ線異物検査装置を例にとって図４に示す。
【０００４】
Ｘ線源４１はファンビーム状のＸ線を鉛直下方に向けて出力し、このＸ線源４１に対向してその下方にＸ線検出器４２が配置されている。Ｘ線検出器４２は複数の素子をＸ線源４１からのファンビーム状のＸ線の広がり方向に１次元状に並べた１次元Ｘ線検出器である。
【０００５】
検査対象物Ｗは、Ｘ線源４１とＸ線検出器４２の間を、ベルトコンベア４３によってファンビーム状のＸ線の広がり方向に直交する方向に搬送されつつＸ線源４１からのＸ線が照射され、刻々のＸ線検出器４２の出力が画像処理装置４４に逐次取り込まれる。各回のＸ線検出器４２の各素子出力は、検査対象物Ｗを透過したＸ線のファンビーム状のＸ線の広がり方向への強度分布を表すものとなり、検査対象物ＷがＸ線源４１とＸ線検出器４２の間を検査対象物Ｗが通過した後には、画像処理装置４４には検査対象物Ｗの２次元Ｘ線透過データが収集されることになる。
【０００６】
画像処理装置４４では、そのＸ線透過データを各種フィルタ処理を施すなどのデータ処理を施し、最終的には２値化まで行って異物検出レベルとの比較により異物の有無を判定し、検査対象物Ｗに異物Ｓが存在している場合には、ベルトコンベア４３による搬送下流側に設けられている振り分け排除装置（図示せず）に制御信号を供給して不良品を排除するように構成されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２８１１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記したようなＸ線異物検査装置においては、図４では省略しているが、全体を制御するマネジメントユニット（制御装置）を備えているとともに、実際には、Ｘ線源４２はその制御回路を含むＸ線発生ユニットとして、また、Ｘ線検出器４３はその感度補正などの処理を実行するデータプロセッサ等を含むＸ線検出器ユニットとして装置に組み込まれ、上記したマネジメントユニットおよび画像処理装置４４は勿論のこと、Ｘ線発生ユニット並びにＸ線検出器ユニットについてもそれぞれに高度な処理を行うためにそれぞれＣＰＵを搭載しており、これらの各ユニット等にはそれぞれに適合した電源ユニットによって電力が供給されるように構成される場合が多い。
【０００８】
しかしながら、電力事情の悪いところでは、自家発電の都合や、工場内の大容量重機の駆動などによって瞬間的に電圧が低下したり、瞬間的な停電が発生して、上記した各ユニットのための各電源ユニットに対して適正な電源電圧が供給されなくなること（これを瞬時停電と称する）も多々ある。このような瞬時停電が発生すると、装置内の各ユニットでは同時に動作不良が生じるわけではなく、特に低ノイズでデリケートな電源ユニットから電源供給を受けているＸ線検出器ユニットが一番最初に動作不良に陥り、初期状態より駆動することがあった。
【０００９】
このＸ線検出器ユニットは、立ち上げ時に制御ユニットから各種動作条件等の初期設定データ、例えばセンサの最適アンプゲイン、スキャン速度、コントラスト調整値、素子間感度補正データ等、をダウンロードするため、瞬時停電の発生によって初期状態より駆動すると、これらの初期設定データが忘れられ、その結果としてＸ線検出器より正常な信号が伝送されず、この場合、当然のことながら正常な検査が行われず、異物が混入した対象物が排除されずに下流に流れ、消費者の手元にまで流通してしまう危険があった。
【００１０】
そこで、従来、このような瞬時停電の対策として、電源部分に電圧検知回路を設け、Ｘ線検出器ユニットが動作不良になる前に電圧の異常を検知して、マネジメントユニットにその信号を送る。信号を受けたマネジメントユニットはアラームを出し、コンベアを止めるなどの処理を行う方法がなされている。
【００１１】
しかしながら、この対策では、電圧検知は動作不良が発生する電圧よりも安全側、つまり動作不良が発生する電圧にまで低下する前の段階で検知する必要があるため、結果的に瞬時停電の検知頻度が多くなり、システムとしては脆弱なものとなってしまうという問題がある。
【００１２】
また、従来、別の対策として、Ｘ線検出器が初期状態になれば、これを何らかの方法で検知して、トリガ信号をマネジメントユニットに送信し、その信号を受けたときに上記と同様のアラーム処理を行う方法も行われている。しかしながら、この対策を採用するためには、ソフトウエアの追加のみならずハードウエアをも追加する必要があり、コストが高くなるという問題がある。
【００１３】
そして、以上のいずれの対策においても、瞬時停電の検知時におけるアラーム処理として、コンベアを停止させると、不良品流出防止の観点からは望ましいものの、ライン上で検査対象物があふれ、ラインが大混乱になるという問題がある。一方、アラームを出すだけでは、現在の無人に近い工場では、それに気づくまでに相応の時間が掛かり、不良品の流出防止を完全に行うことはできなくなるという問題がある。
【００１４】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、瞬時停電の発生を安全側で検知するのではなく、その発生時点で確実に検知することができ、また、特にハードウエアを追加することなく、更には瞬時停電の発生時にベルトコンベアを止めてラインを混乱させたり、あるはいアラームだけで気づくまでに時間を要する等の不具合を生じず、確実に不良品の流出を防止することのできる放射線異物検査装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の放射線異物検査装置は、放射線発生手段と、その放射線発生手段に対向配置され、複数の素子を１次元状に並べてなる１次元放射線検出手段と、これらの放射線発生手段と１次元放射線検出手段の間を通過するように検査対象物を運搬する運搬手段と、上記１次元放射線検出手段の出力を用いた画像処理により検査対象物中の異物の有無を判定してその判定結果を出力する画像処理手段を備えた放射線異物検査装置において、上記１次元放射線検出手段が、瞬時停電の発生時にあらかじめ設定されている異物パターン像を発生するように構成されていることによって特徴づけられる。
【００１６】
また、同じ課題を解決するため、請求項２に係る発明の放射線異物検査装置は、上記と同様に放射線発生手段と、その放射線発生手段に対向配置され、複数の素子を１次元状に並べてなる１次元放射線検出手段と、これらの放射線発生手段と１次元放射線検出手段の間を通過するように検査対象物を運搬する運搬手段と、上記１次元放射線検出手段の出力を用いた画像処理により検査対象物中の異物の有無を判定してその判定結果を出力する画像処理手段を備えた放射線異物検査装置において、上記画像処理手段が、瞬時停電の発生時に異物有りの判定結果を出力するように構成されていることによって特徴づけられる。  
【００１７】
ここで、請求項１に係る発明は、瞬時停電検知の対象ユニット、つまり瞬時停電の発生時に最初に動作不良に陥るユニットがＸ線検出器である場合の発明であり、請求項２に係る発明は、同じく瞬時停電検知の対象ユニットが画像処理手段である場合の発明であって、瞬時停電の発生により最初に動作不良を来すユニットについて、上記した各機能を持たせることによって、課題を解決して以下に示す効果を奏するものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明によれば、瞬時停電が発生したとき、Ｘ線検出器からあらかじめ設定されている異物パターン像が発生するので、瞬時停電の発生によりＸ線検出器が最初に動作不良に陥って他のユニットが正常に動作するシステムにおいては、当該異物検査装置に流れてくる検査対象物が不良品として排除されることになり、従来のようにコンベアを止めることによりラインの混乱を招いたり、あるいはアラームを出すだけの場合のように気づくのに遅れて不良品を流出させるといった不具合を生じることなく、瞬時停電の発生による不良品の流出を確実に防止することができる。
【００１９】
しかも、異物パターンの発生を、Ｘ線検出器が瞬時停電により初期状態となった時点とすれば、従来のように安全側で瞬時停電を検知してその検知頻度を高くしてしまうといった不具合も生じない。
【００２０】
また、請求項２に係る発明によると、瞬時停電が発生したとき、画像処理手段が異物有りの判定結果を出力するので、瞬時停電の発生により画像処理手段が最初に動作不良に陥って他のユニットが正常に動作するシステムにおいては、上記と同様に当該異物検査装置に流れてくる検査対象物が不良品として排除されることになり、上記と同様に、ラインの混乱や不良品の流出を招くことなく、瞬時停電の発生によっても不良品の流出を確実に防止することができ、かつ、安全を見越して瞬時停電を検知することにより検知頻度を高くしてしまうといった不具合を生じることがない。
【００２１】
そして、以上の請求項１および２に係る発明によれば、ハードウエアの追加は実質的に不要であり、簡単なソフトウエアを追加するだけで、上記した効果を奏することができ、低コストで目的を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な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構成を示すブロック図である。
【００２３】
この例は、Ｘ線源１ａおよびＸ線検出器２ａ並びにベルトコンベア３の配置は前記した従来のものと同様であり、この図においてはベルトコンベア３は検査対象物Ｗを紙面に直交する方向に搬送する。Ｘ線源１ａについても、図４に示したものと同様にファンビーム状のＸ線を出力するものであって、このＸ線源１ａはその制御回路等を含むＸ線発生ユニット１の一部をなしている。
【００２４】
また、Ｘ線検出器２ａについても、図４に示したものと同様に、ファンビーム状のＸ線の広がり方向に複数の素子を１次元状に並べた１次元Ｘ線検出器であって、このＸ線検出器２ａはその出力を増幅するアンプやＡ−Ｄ変換器、並びにデジタル化された出力を処理するデータプロセッサ等を含むＸ線検出器ユニット２の一部なしている。このＸ線検出器ユニット２からの出力は画像処理装置４に取り込まれて画像処理に供され、その画像処理によって検査対象物Ｗ内の異物の有無が判定される。
【００２５】
画像処理装置４による判定結果は、ベルトコンベア３の下流側に配置されている排除装置５に送信され、異物有りと判定された検査対象物Ｗがライン上から規定のボックス内等に排除される。
【００２６】
Ｘ線発生ユニット１、Ｘ線検出器ユニット２、ベルトコンベア３、画像処理装置４および排除装置５は、制御装置（マネジメントユニット）６の制御下に置かれている。また、この制御装置６には、これらの各ユニットや装置の初期設定データを記憶しており、システムの立ち上げ時に各ユニットや装置はこの制御装置６に記憶している初期設定データをダウンロードし、運転状態に移行する。
【００２７】
さて、システムの運転状態において、瞬時停電が発生したとき、この例においては、最初にＸ線検出器ユニット２が動作不良に陥り、立ち上げ時にダウンロードした動作条件が忘れ去られて初期状態となる。この瞬時停電により初期状態となったとき、Ｘ線検出器ユニット２は以下に例示する手順により、あらかじめ設定されている異物パターンを発生して出力する。
【００２８】
図２にその異物パターンの発生プログラムの内容を表すフローチャートを示す。このフローチャートにおいて、ｉは１次元Ｘ線検出器２ａの１列状に並んだ全ての素子出力の集合を１ラインとしたときのライン番号であり、ｊはチャンネル番号、つまり１次元Ｘ線検出器２ａの一端側からの素子番号を表し、ｊ＝１〜ｎまであるとする。従って、画像処理装置４に取り込まれる２次元画像上では、ｉとｊは互いに直交する方向への画素番号を表すことになる。また、異物パターンの発生サイクルのライン数はＬｓとし、ｉ＝Ｌｓとなった時点でライン番号ｉを１にリセットするものとする。
【００２９】
この例では、チャンネル番号ｊ＝Ｃｈ１からｊ＝Ｃｈ２まで、および、ライン番号ｉ＝Ｌ１からｉ＝Ｌ２までに黒レベルＢＬの出力を、他の部位には白レベルＷＬの出力を発生する例を示している。これらのＣｈ１，Ｃｈ２，Ｌ１，Ｌ２およびＬｓは、あらかじめ随時に設定することができる。
【００３０】
さて、瞬時停電が発生すると、Ｘ線検出器ユニット２は初期状態となり、直ちに異物パターンを発生するモードに移行する。ただし、システムの立ち上げ時における初期状態においては、所定の初期コマンドを受けとることにより、通常のＸ線透視像検出モードに移行して、この異物パターンの発生モードは回避される。
【００３１】
異物パターン発生モードにおいては、ライン番号ｉおよびチャンネル番号ｊを初期化（＝１）した後、ライン番号ｊがＬ１に達するまでは１ライン分の全素子（ｊ＝１〜ｎチャンネル）の出力を白レベルＷＬとし、データ転送待ち（時間トリガもしくは外部信号トリガ）をした後にそのラインのデータＲj （ｊ＝１〜ｎ）を転送し、ライン番号ｉを１つアップする。
【００３２】
ライン番号ｉがＬ１に達すると、チャンネル番号ｊがＣｈ１に達するまではチャンネル出力を白レベルＷＬとし、ｉ＝Ｃｈ１からＣｈ２まで黒レベルとして、Ｃｈ２を越えると再び白レベルＷＬの出力に切り換え、そのラインのデータＲj を上記と同様の手順で転送する。この動作をライン番号ｉ＝Ｌ２に達するまで繰り返した後、ライン番号ｉがＬ２を越えると、再び全チャンネル出力を白レベルＷＬとしたラインデータＲj を同様にして転送する。
【００３３】
ライン番号ｉがパターン発生サイクルの終了番号Ｌｓに到達すれば、ライン番号ｊを再び１に戻して上記と同じ動作を繰り返す。
以上の動作により、画像処理装置４には、Ｘ線検出器ユニット２からのＸ線透過データとして図３に例示するような異物パターンＰが連続的に転送される。これにより、画像処理装置４はベルトコンベア３上を搬送される検査対象物Ｗ内に異物が存在しているか否かにかかわらず、全ての検査対象物Ｗに異物有りの判定を行い、その旨の信号を排除装置５に供給する。その結果、瞬時停電の発生時点から、ベルトコンベア３上を搬送される検査対象物Ｗは、全てライン上から排除されて規定のボックス内等に投入される。
【００３４】
従って、以上の本発明の実施の形態によると、瞬時停電の発生時点から全ての検査対象物Ｗが排除装置５よりも下流側に流れることがなく、従って不良品が流出するおそれがないとともに、ベルトコンベア３を止めることによるラインの混乱を生じることもない。
ここで、以上の実施の形態においては、瞬時停電検知の対象ユニットがＸ線検出器ユニット２の場合、すなわち、瞬時停電により最初に動作不良を来すユニットがＸ線検出器ユニット２である場合の例について述べたが、瞬時停電検知の対象ユニットが画像処理装置４である場合には、図１と同じ構成において、画像処理装置４に以下の機能を持たせればよい。
【００３５】
すなわち、画像処理装置４が瞬時停電により最初に動作不良に陥って初期状態となったとき、Ｘ線検出器ユニット２から転送されてくるデータの如何にかかわらず、この画像処理装置４から常時異物有りの信号を発生する。これにより、排除装置５は全ての検査対象物Ｗをライン上から排除することになり、上記した例と同等の作用効果を奏することができる。
【００３６】
ここで、以上の各実施の形態において、異物存在として排除装置５により排除される検査対象物Ｗが連続することを制御装置６で検知して、例えばアラームメッセージを発生したりブザーを鳴らすなどのアラーム処理を併用してもよいことは勿論であり、更に、多数の検査対象物Ｗが連続して排除された後において、ベルトコンベア３を強制的に停止させるといった処理も併用することも可能である。
【００３７】
なお、以上の実施の形態では、放射線としてＸ線を用いた例を示したが、ガンマ線などの他の放射線を用いた装置にも本発明を適用して同等の効果を奏し得ることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるＸ線検出器ユニット２における異物パターンの発生プログラムの内容を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態において、瞬時停電の発生後に画像処理装置４に転送されるＸ線透過データの例の説明図である。
【図４】従来の放射線異物検査装置の構成例の説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  Ｘ線発生ユニット
１ａ  Ｘ線源
２  Ｘ線検出器ユニット
２ａ  Ｘ線検出器
３  ベルトコンベア
４  画像処理装置
５  排除装置
６  制御装置（マネジメントユニット）
Ｗ  検査対象物
【図１】
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【図２】
2005098854.tif 000004
【図３】
2005098854.tif 000005
【図４】
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