(57)【要約】【課題】被検査体内の特定粒度の粒子の含有量を知ることができる検査装置及び検査方法を提供する。【解決手段】Ｘ線ＣＴによる断層像ｎ，ｎ＋１・・・を基に被検査体に含まれる粒子Ｐｍ，Ｐｍ＋１・・・の量を非破壊検査する検査装置５０であって、粒子の粒度選別を想定した場合の選別粒度を基に設定された粒子の大小の境界を規定する基準体積値を記憶した記憶部５６２と、被検査体の各断層像を画像処理して個々の粒子の断層像を抽出する画像処理部５６３と、画像処理部５６３により抽出された粒子の断層像を基に個々の粒子の体積Ｖｍを演算する体積演算部５６８と、体積演算部５６８で演算された粒子の体積Ｖｍを記憶部５６２から読み出した基準体積値と比較し、基準体積値以上の粒子の個々の質量を積算する質量演算部５６９とを備える。【選択図】  図１２
2009180559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線ＣＴによる断層像を基に被検査体に含まれる粒子の量を非破壊検査する検査装置であって、
粒子の粒度選別を想定した場合の選別粒度を基に設定された粒子の大小の境界を規定する基準体積値を記憶した記憶部と、
前記被検査体の断層像を画像処理して個々の粒子の断層像を抽出する画像処理部と、
前記画像処理部により抽出された粒子の断層像を基に個々の粒子の体積を演算する体積演算部と、
前記体積演算部で演算された粒子の体積を前記記憶部から読み出した基準体積値と比較し、基準体積値以上又は未満の粒子の個々の質量を積算する質量演算部と
を備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
請求項１の検査装置において、前記被検査体は前記粒子として骨材を含むコンクリート塊であって、前記選別粒度は粗骨材と細骨材の粒度分布の間に生じる低分布領域の値であることを特徴とする検査装置。
【請求項３】
Ｘ線ＣＴによる断層像を基に被検査体に含まれる粒子の量を非破壊検査する検査方法であって、
粒子の粒度選別を想定した場合の選別粒度を基に粒子の大小の境界を規定する基準体積値を設定する手順と、
前記被検査体の断層像を画像処理して個々の粒子の断層像を抽出する手順と、
前記画像処理部により抽出された粒子の断層像を基に個々の粒子の体積を演算する手順と、
前記体積演算部で演算された粒子の体積を前記記憶部から読み出した基準体積値と比較し、基準体積値以上又は未満の粒子の個々の質量を積算する手順と
を有することを特徴とする検査方法。
【請求項４】
請求項３の検査方法において、前記被検査体は前記粒子として骨材を含むコンクリート塊であって、前記選別粒度は粗骨材と細骨材の粒度分布の間に生じる低分布領域の値であることを特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＸ線ＣＴによる断層像を基に被検査体に含まれる粒子の量を非破壊検査する検査装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
X線ＣＴは、特開昭６１−１５６４８０号公報（特許文献１）等にも記載されているように、様々な方向から被検査体にＸ線を照射し、被検査体で減衰したＸ線を検出し断層像を合成することで、被検査体の内部を非破壊で検査することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−１５６４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えばビル解体現場で発生するコンクリートガラ（コンクリート塊）から再生骨材を製造する場合、製造計画を立てるのにコンクリート塊に含まれる骨材量の見積もりが望まれる。このような場合を始めとして、被検査体内の粒子（目的物）の含有量を非破壊で知りたい場合がある。
【０００５】
それに対し、Ｘ線ＣＴにおける断層像の各ピクセルは、被検査体の対応箇所の物質密度に対応するＣＴ値と称される値を持つ。このＣＴ値は照射するＸ線強度が一定値以上であれば被検査体の密度に比例するとされている。この場合、例えば断層像のＣＴ値に対して適当な閾値を設定しておき、閾値を超えるＣＴ値を持つボクセルを抽出すれば被検査体内部の粒子の占める領域を識別することができるので、その領域の各ボクセルの密度値を積算すれば粒子の質量を知ることができる。
【０００６】
しかしながら、一般にコンクリートには強度を確保するために粒度の異なる骨材（粗骨材・細骨材）が混在している。このように被検査体内に粒度の異なる粒子が混在している場合、上記方法では被検査体内の粒子の質量の合計値は算出されるが、そのうちの特定粒度の粒子の質量を知ることはできなかった。
【０００７】
そこで本発明は、被検査体内の特定粒度の粒子の含有量を知ることができる検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、Ｘ線ＣＴによる断層像を基に被検査体に含まれる粒子の量を非破壊検査する検査装置であって、粒子の粒度選別を想定した場合の選別粒度を基に設定された粒子の大小の境界を規定する基準体積値を記憶した記憶部と、前記被検査体の断層像を画像処理して個々の粒子の断層像を抽出する画像処理部と、前記画像処理部により抽出された粒子の断層像を基に個々の粒子の体積を演算する体積演算部と、前記体積演算部で演算された粒子の体積を前記記憶部から読み出した基準体積値と比較し、基準体積値以上又は未満の粒子の個々の質量を積算する質量演算部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記被検査体は前記粒子として骨材を含むコンクリート塊であって、前記選別粒度は粗骨材と細骨材の粒度分布の間に生じる低分布領域の値であることを特徴とする。
【００１０】
（３）上記目的を達成するために、また本発明は、Ｘ線ＣＴによる断層像を基に被検査体に含まれる粒子の量を非破壊検査する検査方法であって、粒子の粒度選別を想定した場合の選別粒度を基に粒子の大小の境界を規定する基準体積値を設定する手順と、前記被検査体の断層像を画像処理して個々の粒子の断層像を抽出する手順と、前記画像処理部により抽出された粒子の断層像を基に個々の粒子の体積を演算する手順と、前記体積演算部で演算された粒子の体積を前記記憶部から読み出した基準体積値と比較し、基準体積値以上又は未満の粒子の個々の質量を積算する手順とを有することを特徴とする。
【００１１】
（４）上記（３）において、好ましくは、前記被検査体は前記粒子として骨材を含むコンクリート塊であって、前記選別粒度は粗骨材と細骨材の粒度分布の間に生じる低分布領域の値であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、粒度のみが異なる粒子が混在した被検査体を対象としても、被検査体内の特定粒度の粒子の含有量を知ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
本実施の形態の検査装置は、被検査体内部の粒子状の粒子（目的物）の含有量を非破壊検査するもので、特定粒度の粒子の質量を算出する。具体的には、例えばビル解体時に発生するコンクリートガラ（コンクリート塊）に含まれる骨材、すなわち粗骨材や細骨材量の含有量を算出するのに好適である。建築用コンクリートに使われる骨材はＪＩＳにより粗骨材と細骨材に分類され、粗骨材は５ｍｍ以上のものが重量で８５％以上含まれる骨材、細骨材は１０ｍｍふるいを全て通過し５ｍｍ以下のものが重量で８５％以上含まれる骨材とされている。また、ＪＩＳによって粗骨材と細骨材の粒度分布も決められている。以下の実施の形態では、被検査体（例えばコンクリート塊）内の粒子のうち特定粒度以上のもの（例えば粗骨材）の含有量（質量）を算出する例を説明する。
【００１４】
図１は本発明の一実施の形態に係る検査装置を備えた移動式検査機の概略構成を表す側面図である。
図１に示した移動式検査機１００は、下部車体としての走行体１０と、搭載した各機器に動力を供給する動力装置２０と、被検査体を受け入れる受け入れ部としてのホッパ３０と、被検査体を搬送する搬送手段であるコンベヤ４０と、被検査体の粒子含有量や品質を検査する検査装置５０と、コンベヤ４０上の品質不良の被検査体を選別する選別装置６０とを備えている。
【００１５】
走行体１０は、左右一対の走行装置１１、及び走行装置１１の上部にほぼ水平に設けた一対の本体フレーム１２で構成されている。走行装置１１は、本体フレーム１２の下部に連設したトラックフレーム１３と、トラックフレーム１３の前後両端に設けた従動輪（アイドラ）１４及び駆動輪１５と、従動輪１４及び駆動輪１５に掛け回した無限軌道履帯１６と、駆動輪１５に連結した図示しない駆動装置とを備えている。また、本体フレーム１２とトラックフレーム１３を旋回フレーム（図示せず）及び旋回モータ（図示せず）を介して接続し、旋回モータを駆動することによって本体フレーム１２がトラックフレーム１３に対して旋回する構成としても良い。
【００１６】
ホッパ３０は、上方拡開形状に形成され上下が開口した枠型の部材であり、支持部材３１を介して本体フレーム１２の長手方向一方側（図１中右側）に支持されている。
【００１７】
コンベヤ４０は、ホッパ３０の下方位置から走行体１０の他方側（図１中の左側）に向かって延在しており、ホッパ３０の下方位置から本体フレーム１２の長手方向一方側に向かって水平に延在し、検査装置５０、選別装置６０を通過した後の下流側の部分は屈曲している。この屈曲後の下流側の部分は、動力装置２０の上方を通過し、搬送方向に向かって上る方向に傾斜している。また、コンベヤ４０は、コンベヤフレーム４１と、コンベヤフレーム４１の前後両端に設けた駆動輪４２及び従動輪４３と、駆動輪４２及び従動輪４３に掛け回したコンベヤベルト４４と、駆動輪４２に連結した図示しない駆動装置とを備えている。コンベヤフレーム４１は、支持部材４５，４６を介してそれぞれ本体フレーム１２及び動力装置２０に支持されている。本実施の形態において、コンベヤ４０は、全体が本体フレーム１２より上側に位置しているが、本体フレーム１２よりも下方を通し、ホッパ３０の下方位置から来て動力装置２０の下を通過する辺りから上り傾斜になるように、本体フレーム１２や動力装置２０から吊り下げる構成としても良い。また、コンベヤベルト４４は、対向するホッパ３０から導出される被検査体のこぼれを抑制すべく、ホッパ３０の下部開口よりも幅を広くしてある。
【００１８】
また、図１では特に図示していないが、コンベヤ４０の例えばコンベアベルト４４の内側の空間には、コンベアベルト４４の位置を検出するパルス検出器４７（後述する図４参照）が設けられている。パルス検出器４７は、例えばＬＥＤ等からの照射光や音の反射成分を検出する方式のものを用いることができる。この場合、コンベヤベルト４４の搬送面の裏側に一定間隔の既知の数の凹凸を形成しておき、そこに照射した光や音の反射成分を検出してパルス変換して出力するようにすると、パルス信号のカウントによってコンベヤベルト４４の循環移動量が算出される。また、予め各凹凸にアドレスを与えておけば、コンベアベルト４４の各点の現在位置を算出することもできる。
【００１９】
動力装置２０は、本体フレーム１２の長手方向他方側（図１中左側）端部に支持されており、特に図示していないが、エンジン（原動機）やエンジンにより駆動する油圧ポンプ、油圧ポンプからの圧油の流れを制御する制御弁装置等を内蔵している。同じく図示していないが、移動式検査機１００には、例えば動力装置２０の内部或いは動力装置２０の近傍に電源（バッテリ）が設けられている。
【００２０】
図２は検査装置５０の側面図、図３は図２中のIII−III断面による断面図である。
図２において、本実施の形態の検査装置５０は、被検査体の画像を取得する検出部５００と、検出部５００で取得した画像を基に被検査体の粒子の含有量を算出したり選別装置６０を駆動制御したりする制御演算部５５０（後の図４参照）とを備えている。
【００２１】
検出部５００はX線断面撮像装置であり、検出部５００の本体をなす筐体５０１と、Ｘ線を照射するＸ線照射部５０２と、Ｘ線照射部５０２から照射されたＸ線を検出するＸ線検出部５０３とを備えている。筐体５０１は、中央部分に円筒状に形成された開口部５０４を有するドーナツ状の箱型部材である。開口部５０４には、コンベヤ４０が貫通しており、コンベヤ４０により搬送される被検査体がコンベヤ４０の搬送速度で開口部５０４を通過するようになっている。このとき、搬送する被検査体が開口部５０４の中心を通過するように、コンベヤ４０は、コンベヤベルト４４の搬送面が開口部５０４の中心よりも下側に設定距離だけオフセットするように配置されている。また、開口部５０４には、X線照射部５０２のコンベヤ搬送方向の上流側及び下流側に、筐体５０１からのX線の漏洩を防ぐカーテン５０６を設けてある。
【００２２】
上記Ｘ線照射部５０２及びＸ線検出部５０３は、筐体５０１内でリング状のガントリ５０５によって連結されており、特に図示していないが、筐体５０１の外側の内壁面に設けたリング状（開口部５０４と同心状）の図示しないガイドレールにスライド可能に係合している。これらＸ線照射部５０２及びＸ線検出部５０３は、筐体５０１の開口部５０４の中心を挟んで対向している。また、特に図示していないが、ガントリ５０５には、Ｘ線照射部５０２及びＸ線検出部５０３が係合するガイドレールに沿って走行する駆動装置が取り付けられている。この駆動装置を駆動することにより、リング状のガイドレールを駆動装置が走行し、対向配置されたＸ線照射部５０２とＸ線検出部５０３とが、ガントリ５０５とともに筐体５０１内で開口部５０４の中心周りに回転する。この回転動作に伴ってＸ線照射部５０２からＸ線を照射することにより、コンベヤ４０上を搬送される被検査体Ａを透過したX線がＸ線検出部５０３で検出されるようになっている。Ｘ線照射量は断層像の撮像をする上で必要最小限に抑えることが望ましい。
【００２３】
図４は制御演算部５５０の構成を表すブロック図である。
図４において、制御演算部５５０は、検出部５００のＸ線検出部５０３からの検出信号を基に被検査体内部の粒子の含有量を算出したり必要に応じて異物や不良品等を判定し選別したりする検査コントローラ５６０と、検査コントローラ５６０からの異物や不良品の判定結果に従って選別装置６０を制御する選別装置コントローラ５８０とを備えている。
【００２４】
検査コントローラ５６０は、検出部５００のＸ線検出部５０３からのＸ線検出信号を基に検出部５００を通過した被検査体の断層像を合成（構築）するＣＴ合成部５６１と、粒子の粒度選別を想定した場合の選別粒度を基に設定された粒子の大小の境界を規定する基準体積値や合成した画像データを記憶する記憶部５６２と、記憶部５６２に記憶された各合成画像を処理し被検査体の個々の粒子の断層像データを抽出する画像処理部５６３と、画像処理部５６３で抽出された断層像データを基に被検査体の個々の粒子の品質を判定する判定部５６４と、画像処理部５６３により抽出された粒子の断層像を基に個々の粒子の体積を演算する体積演算部５６８と、体積演算部５６８で演算された粒子の体積を記憶部５６２から読み出した基準体積値と比較し基準体積値以上の粒子の個々の質量を積算する質量演算部５６９とを備えている。
【００２５】
記憶部５６２に記憶した基準体積値には、例えば、含有量の算出対象とする粒子の粒度の最小値又は最大値を直径とする球の体積値を使用する。この場合、本実施の形態ではＪＩＳに規定された粗骨材（粒度の大きい方の粒子群）の含有量を算出対象としているので、例えば粗骨材を５ｍｍ以上の骨材として、粒度の最小値である５ｍｍを直径とする球の体積値を基準体積値とする。仮に細骨材（粒度の小さい方の粒子群）の含有量を算出対象とするなら、例えば細骨材を５ｍｍ未満の骨材として、粒度の最大値（５ｍｍ）を直径とする球の体積値を基準体積値とする。
【００２６】
選別装置コントローラ５８０は、コンベヤ４０に設けたパルス検出器４７からのパルス信号を入力し、この入力信号を基にコンベヤベルト４４の位相を演算し監視している。このとき、選別装置コントローラ５８０に入力されるパルス信号は、選別装置コントローラ５８０を介して随時検査コントローラ５６０にも入力される。ＣＴ合成部５６１では、Ｘ線検出部５０３から入力されるＸ線検出信号に、これと同時に入力されたパルス信号が対応付けられ、合成する断層像にその断層像が取得されたコンベヤベルト４４上の位置情報が付される。したがって、記憶部５６２には、コンベヤベルト４４上の位置情報付きの被検査体の断層像が蓄積される。すなわち、判定部５６４から出力される被検査体の異物や品質の判定結果には、その判定の基となった断層像がどの位置の像であるかを表す位置情報が伴う。
【００２７】
これにより、選別装置コントローラ５８０では、判定部５６４からの良否判定結果を基にコンベアベルト４４上の被検査体を除去すべきか否かを認識し、除去すべき被検査体（不良品）については、そのコンベアベルト４４上の位置情報と自己で管理しているコンベアベルト４４の位相とに基づき、不良品が選別装置６０を通過する際に選別装置６０に駆動指令信号を出力して不良品をコンベアベルト４４上から除去する。
【００２８】
なお、検査コントローラ５６０の記憶部５６２には、少なくとも検出部５００の撮像位置から選別装置６０を通過するまでの断層像及びその位置情報が入る容量が要求される。容量が多い分には機能上問題ないが、最小限の容量に止める場合はデータ蓄積量が一定の値を超えた後、古いデータを記憶した領域から順にデータを上書きしていくようにする。
【００２９】
また、移動式検査機１００には、制御演算部５５０とは別に移動式検査機１００の全体を制御するメインコントローラ５９０が設けられている。このメインコントローラ５９０は、走行系や搬送系等の動作を制御する制御部５９１の他、判定部５６４における被検査体の品質の判定基準となる設定値を記憶する記憶部５９２を有する。制御部５９１は、操作者による操作に伴う操作部５９５からの操作信号を基に、走行系や搬送系等への指令信号を演算し出力する。本例では、走行用、搬送用の駆動装置（図示せず）にそれぞれ油圧モータを想定しているので、制御部５９１から走行系、搬送系に出力される指令信号は、走行体１０の走行モータ、コンベヤ４０のコンベヤモータへの圧油の流れ（流量及び方向）をそれぞれ制御する走行用コントロールバルブ１７、搬送用コントロールバルブ４８のソレノイド駆動部に対する指令信号である。電動モータ等を用いて走行系、搬送系を電動式にした場合、制御部５９１から走行系、搬送系に出力される指令信号は、走行体１０の走行モータ、コンベヤ４０のコンベヤモータの制御部に出力される構成となる。
【００３０】
また、メインコントローラ５９０の記憶部５９２に記憶される設定値は、各被検査体の検査対象項目（品質判定の基準、換言すれば品質を評価するパラメータとなる項目）に対して目標品質に応じて予め設定された制御しきい値である。判定部５６４は、前述の良否判定の際、この記憶部５９２から該当の設定値を読み出し、画像処理部５６３からの画像処理結果を設定値と比較して良否判定する。なお、本例では、被検査体の断層像を画像処理して粒子単位の断層像を抽出することができるので、各粒子の質量、外形（形や大きさ）、体積、位置、粒度分布、球形度、球形度分布等を精度良く算出することができる。例えば粒度を品質の判定基準とする場合、特徴量として粒子の外径を算出し、それに対して目標品質（目標粒度）に準ずる設定値を設定しておけば、その設定値との比較により品質を判定することができる。質量や体積、分布等の他の項目についても同様である。
【００３１】
図５は選別装置６０の側面図、図６は図５のVI−VI断面による断面図である。
選別装置６０は、コンベヤ４０上の検出部５００よりも搬送方向下流側の位置に設けられており、コンベヤ４０を覆うように設けた装置本体をなす筐体６１と、被検査体をコンベヤベルト４４上から選別し除去する選別羽根６２と、選別羽根６２で選別された被検査体をガイドするシュート６３とを備えている。
【００３２】
筐体６１は、コンベヤ４０による被検査体の搬送方向両側が開口した枠型の部材であり、本体フレーム１２上に搭載されている。
【００３３】
選別羽根６２は、コンベヤベルト４４の上方に位置するように、基端部（上端部）が筐体６１の天井部に支軸６４を介して回動自在に支持されている。支軸６４は選別羽根６２に対して固定されており、筐体６１の例えば上部に搭載した電動の駆動モータ６５（油圧でも良い）の出力軸に、駆動伝達機構（スプロケット、ギヤ等）を介して連結されている。この駆動モータ６５は前述した選別装置コントローラ５８０からの駆動指令信号により駆動する。支軸６４は被検査体の搬送方向に延在しており、駆動モータ６５が駆動すると支軸６４の回転に伴って選別羽根６２はコンベアベルト４４に直交する方向に揺動する。
【００３４】
このとき、選別羽根６２の揺動するストロークはリミットスイッチ６６，６７により制限されている。通常時、選別羽根６２が先端部をコンベヤベルト４４の幅方向一方側（図６中左側）にある位置で待機しているが、選別装置コントローラ５８０からの駆動指令信号が駆動モータ６５に入力されると、駆動モータ６５が駆動して選別羽根６２がコンベヤベルト４４の幅方向他方側（図６中右側）に揺動する。その後、選別羽根６２が進行方向に対向するリミットスイッチ６７を押すと、リミットスイッチ６７からの信号が選別装置コントローラ５８０に入力される。リミットスイッチ６７からの信号が入力されると、選別装置コントローラ５８０は駆動モータ６５への駆動指令信号を逆転駆動の指令信号に切り換え、選別羽根６２をコンベアベルト４４の幅方向一方側に揺動させる（復帰させる）。その後、選別羽根６２がリミットスイッチ６６に到達し、リミットスイッチ６６からの信号が選別装置コントローラ５８０に入力されると、選別装置コントローラ５８０は駆動モータ６５への駆動指令信号の出力を停止し待機位置で停止させる。このようにリミットスイッチ６６，６７と組み合わせて選別羽根６２を往復揺動させる場合、駆動モータ６５に直流モータを用いることができる。リミットスイッチ６６，６７を省略し、駆動モータ６５にサーボモータ等の回転角度を精度良く制御できるものを用い、選別羽根６２を所定角度で折り返し往復揺動させるようにしても良い。
【００３５】
また、選別羽根６２の長さは、先端部（下端部）の軌跡がコンベアベルト４４の搬送面に摺接又は近接する程度に調節されている。したがって、選別羽根６２が待機位置から揺動すると、選別羽根６２に干渉するコンベヤベルト４４上の被検査体が側方に押し退けられ、シュート６３に落とされる。選別羽根６２は上記の如く往復運動するため、選別対象の被検査体をシュート６３に向かって掻き落とした後、速やかに待機位置に復帰する。
【００３６】
シュート６３のシュート面（被検査体が滑り落ちる面）は、少なくとも被検査体を受け入れる部分においては、コンベヤ４０による被検査体の搬送方向にとった寸法が選別羽根６２よりも大きい。つまり、シュート６３の上流側端部は選別羽根６２の上流側端面よりも上流側に位置し、シュート６３の下流側端部は選別羽根６２の下流側端面よりも下流側に位置する。シュート６３は、そのシュート面の上端部がコンベヤベルト４４の選別羽根６２の回動方向一方側（本例では図６中の右側）の側部に近接し、そこから下り傾斜となる姿勢で筐体６１に支持されている。筐体６１には、シュート６３のシュート面に対向する図示しない開口部が設けられており、シュート６３を流れ落ちる被検査体が開口部を通って筐体６１の外部に排出される。このようにして、判定部５６４により品質不良と判定された被検査体は、選別装置６０により選別されコンベヤ４０上から取り除かれるようになっている。
【００３７】
次に上記構成の本実施の形態の移動式検査機１００の動作を説明する。
まず、油圧ショベルやコンベヤ等の投入手段によって被検査体がホッパ３０に投入されると、被検査体はホッパ３０を介してコンベヤ４０上に導かれる。被検査体は、循環駆動するコンベヤ４０により搬送され、検出部５００を通過する。検出部５００を通過する際、被検査体の断層像が撮像され、制御演算部５５０において断層像を基に被検査体に含有される粒子（粗骨材）の質量が算出される。また、例えば被検査体から不良品を除去する場合、制御被検査体の品質の良否判定がなされる。良品と判定された被検査体はそのまま搬送され、選別装置６０を通過して最終的にコンベヤ４０の放出端から放出される。一方、制御演算部５５０により品質不良と判定された被検査体は、選別装置６０に導入された際に選別羽根６２によりコンベヤベルト４４上から払い除けられ、シュート６３を介して良品と分別されて排出される。
【００３８】
ここで、図７は画像処理部５６３による画像処理アルゴリズムの一例を表すフローチャートである。
【００３９】
画像処理部５６３は、まず図８に示したように、ＣＴ合成部５６１で合成された被検査体のコンベヤ４０上の特定位置の断層像ｎを記憶部５６２から読み出し（ステップＳ１０１）、図９に示したように、断層像ｎの各画素の輝度を予め設定された閾値で二値化処理し（ステップＳ１０２）、輝度の高い空間部分を除去し輝度が閾値よりも低い粒子Ｐｍ，Ｐｍ＋１，・・・の画像データを抽出する（ステップＳ１０３）。
【００４０】
次に、図１０に示すように、ステップＳ１０３で抽出した粒子Ｐｍ，Ｐｍ＋１，・・・の画像データを基に断層像上の座標系での粒子Ｐｍ，Ｐｍ＋１，・・・の重心座標Ｃｍ，Ｃｍ＋１，・・・を算出する（ステップＳ１０４）。粒子Ｐｍの重心座標Ｃｍを算出したら、断層像ｎの１つ前（上流側の隣接位置）の解析済みの断層像ｎ−１に粒子Ｐｍと重心座標が近い（予め設定した距離（閾値）以内にある）粒子を検索し（ステップＳ１０５）、該当粒子があるかどうかを判定する（ステップＳ１０６）。
【００４１】
該当粒子がある場合、断層像ｎ−１の該当粒子の粒子番号を粒子Ｐｍに割り当ててステップＳ１０９に手順を進める（ステップＳ１０７）。該当粒子がない場合、新規の粒子番号を粒子Ｐｍに割り当ててステップＳ１０９に手順を進める（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０９では、ステップＳ１０３で抽出した粒子の全てについて、ここまでの処理が完了したかどうかを判定し、同様の処理が未完了の粒子がある場合、手順をステップＳ１０４に戻し、断層像ｎ中の次の粒子Ｐｍ＋１を対象として同じ手順を繰り返す。断層像ｎ中の全粒子についてここまでの処理が完了した場合、手順をステップＳ１１０に移行する。
【００４２】
ステップＳ１１０に手順を移すと、画像処理部５６３は、断層像ｎ−１中にあって断層像ｎには存在しない粒子番号が付与された粒子を検索し、ステップＳ１１１において該当粒子があるかどうかを判定する。ここで発見される該当粒子は、図１１のように、その全ての断層像について解析が完了した粒子である。該当粒子がある場合、ステップＳ１１２の手順を経由し、該当粒子の各断面の解析結果（断層像やその重心座標等）を記憶部５６２に記憶し、この該当粒子の解析が完了した旨を伝える信号を体積演算部５６８及び判定部５６４に出力し、ステップＳ１１３に手順を移す。ステップＳ１１１で該当粒子が見つからない場合、ステップＳ１１２を介さずそのままステップＳ１１３に手順を移す。ステップＳ１１３では、断層像ｎについて以上の解析処理を完了し、断層像ｎの１つ後（下流側の隣接位置）の未解析の断層像ｎ＋１を解析対象に変え（ｎ＝ｎ＋１とし）、ステップＳ１０１に手順を戻す。
【００４３】
このように、画像処理部５６３は、コンベヤ４０が駆動している間、ステップＳ１０１〜Ｓ１１３の処理を繰り返し実行し、連続して撮像されるコンベヤ４０上の被検査体の断層像を順次解析処理し、粒毎のスキャンデータを記憶部５６２に記録する。
【００４４】
図１２は検査コントローラ５６０による被検査体中の特定粒度の粒子（ここでは粗骨材）の含有質量の計測アルゴリズムの一例を表すフローチャートである。
【００４５】
検査コントローラ５６０では、先のステップＳ１１２にて画像処理部５６３から粒子Ｐｍの全断層像データの取得が通知されると、体積演算部５６８は、まずステップＳ１５１において、通知された粒子番号の粒子、すなわち粒子Ｐｍの全断層像を記憶部５６２から読み出す。
【００４６】
続くステップＳ１５２において、体積演算部５６８は、被検査体に含まれる特定粒度の粒子の占める領域のボクセル数（積算値）Ｃｍ、体積値（積算値）Ｖｍをそれぞれ０（ゼロ）に設定する。
【００４７】
ステップＳ１５３に手順を移すと、体積演算部５６８は、図１３に示すように断層像ｎ中の粒子Ｐｍの占める割合が一定以上（例えば１０％以上）のボクセル数Ｃｔをカウントし、Ｃｍに積算する（Ｃｍ＝Ｃｍ＋Ｃｔ）。
【００４８】
続くステップＳ１５４では、ステップＳ１５３の処理がステップＳ１５１で読み出した粒子Ｐｍの全断層像について完了したかどうかを判定し、未完了であればステップＳ１５５にて次の断層像に対象を移して（ｎ＝ｎ＋１）ステップＳ１５３に手順を戻し、断層像ｎ＋１を対象にステップＳ１５３の処理を実行する。反対にステップＳ１５１で読み出した全断層像についてステップＳ１５３の処理が完了していれば、ステップＳ１５４からステップＳ１５６に手順を移す。
【００４９】
ステップＳ１５６では、算出した粒子Ｐｍのボクセル数（積算値）Ｃｍに、１ボクセルの体積Ｖ０（既知の値）を乗じて粒子Ｐｍの体積Ｖｍに積算する。
【００５０】
ステップＳ１５７では、粒子Ｐｍの体積Ｖｍを記憶部５６２から読み出した基準体積値と比較し、基準体積値以上かどうかを判定する。体積Ｖｍが基準体積値以上であって粗骨材と推定される場合、ステップＳ１５８に手順を移し、質量演算部５６９によって、取得した被検査体中の粗骨材のここまでの総質量ＶｂにＶｍ（厳密にはＶｍの各画素から求めた質量）を積算し、ステップＳ１５９に手順を移して画像処理部５６３からの次の粒子のスキャン完了の通知を待つ。質量の算出は、各画素の濃淡（輝度）を変換することによるが、この変換処理は、予め実測する等して求めておいた画素の輝度と質量との関係に基づいて実行される。或いは、単位体積当たりの骨材の質量をＶｍに乗じて質量に変換しても良い。ステップＳ１５７において粒子Ｐｍの体積Ｖｍが基準体積値未満であって細骨材と推定された場合、ステップＳ１５９に移って総質量Ｖｂの積算処理を実行することなくステップＳ１５９に手順を移す（細骨材と推定される粒子の質量は積算しない）。
【００５１】
以上のステップＳ１０１〜Ｓ１１３及びＳ１５１〜Ｓ１５９の処理を繰り返し実行することにより、検出部５００で逐次取得される被検査体の断層像を基に、それら被検査体に含まれる粒子のうち特定粒度の粒子（この場合粗骨材）の総体積や総質量が算出される。
【００５２】
また、図１４は判定部５６４による良否判定アルゴリズムの一例を表すフローチャートである。ここで説明する良否判定アルゴリズムは、被検査体内の特定粒度の粒子の含有量を算出する限りでは実行する必要はないが、移動式検査機１００を何らかの処理機械と組み合わせて被検査体の検査・処理（又は処理・検査）を連続的に実行する際、処理に不向きな被処理物又は品質不良な処理物を不良品として予め除去する場合等に実行する。ここでは、前述した一連の手順の実行により見積もられた粗骨材の含有量を基に生産計画が立てられ、実際に再生骨材の生産のために破砕機（ジョークラッシャ等）で被検査体を破砕処理する際に、破砕機の後段に移動式検査機１００を配置し、破砕機により破砕処理された破砕物から不良品（設定粒度より大きな粒子）を選別装置６０で除去する場合を説明する。
【００５３】
本例において、前述したステップＳ１０１〜Ｓ１１３と同様の手順を破砕機からホッパ３０に投入された破砕物を対象に実行することで画像処理部５６３によって抽出された粒子の各画像データを基に、判定部５６４は、粒子毎にその特徴量、例えば質量、体積、球形度等の情報を取得し、各粒子の座標データ等と合わせて粒度分布や粒質量分布、球形度分布等を算出することができる。そして、これらのうち良否判定に用いる特徴量を、良否判定の基準として予めメインコントローラ５９０の記憶部５９２に記憶した設定値（閾値）と比較し、品質の良否判定を粒子毎に実行する。ここでは破砕物の目標粒度に応じて設定した質量を品質判定に用いる。
【００５４】
すなわち、判定部５６４は、まず先のステップＳ１１２の手順で画像処理部５６３からスキャン完了の信号を入力したら（ステップＳ２０１）、その信号に対応する粒子番号の粒子の各断層像データの集合を記憶部５６２から読み出す（ステップＳ２０２）。断層像の画像データを読み出したら、その画像１枚１枚について各画素の濃淡（輝度）を質量に変換し、現在判定の対象としている粒子の各断層像につき、各画素の質量変換値の合計値をそれぞれ算出する（ステップＳ２０３）。このステップＳ２０３における輝度から質量への変換処理は、予め実測する等して求めておいた画素の輝度と質量との関係に基づいて実行される。
【００５５】
続くステップＳ２０４に手順を移すと、判定部５６４は、現在判定の対象としている粒子の全ての断層像につき、質量変換値の合計値の算出が完了したかどうかを判定し、質量変換値の合計値が得られていない画像が残っていればステップＳ２０３に手順を戻す。ステップＳ２０４で当該粒子の全画像について質量変換値の合計値の算出が完了していれば、次のステップＳ２０５に手順を移し、各画像の合計質量変換値の合計値を算出し、現在判定の対象としている粒子の質量を推定する。
【００５６】
対象の粒子単体の質量を算出したら、判定部５６４は、メインコントローラ５９０の記憶部５９２から読み出した設定値（目標粒度に準ずる）と算出値とを比較し、算出値が設定値以下であるかどうかを判定する（ステップＳ２０６）。算出値が設定値より大きければ、判定部５６４は現在判定の対象としている粒子は品質不良と判断して手順をステップＳ２０７に移し、その粒子のコンベヤベルト４４上の位置を選別装置コントローラ５８０に通知する。粒子の質量の算出値が設定値以下で、ステップＳ２０６の判定が満たされた場合、判定部５６４は選別装置コントローラ５８０への通知を省略して図１４の判定の手順を終了する。
【００５７】
判定部５６４は、画像処理部５６３からスキャン終了の通知を受けたら、それらの粒子のそれぞれを対象として、以上のステップＳ２０１〜Ｓ２０７の処理を逐次実行する。選別装置コントローラ５８０は、ステップＳ２０７で出力された粒子の位置情報を受けたら、そのコンベアベルト４４上の位置が選別羽根６２による払い除け位置に到達する際に選別装置６０を駆動させ、品質不良と判定された粒子をコンベアベルト４４上から除去する。設定粒度以下の粒子については粒子位置が通知されないので、その付近に品質不良の粒子がなければ、選別羽根６２によりコンベアベルト４４上から除去されることなく選別装置６０を通過し、コンベヤ４０の放出端から排出される。
【００５８】
以上に説明した本実施の形態によれば、被検査体内に粒度のみが異なる複数種の粒子が混在する場合でも、そのうちの特定粒度の粒子の含有量を知ることができる。例えばコンクリート塊を被検査体とし、その中の粗骨材の含有量を知りたい場合、粗骨材は細骨材に対して粒度しか相違点がないが、粒子の断層像を抽出しそれを基に算出した体積から粗骨材と推定される粒子を細骨材と区別することにより、粗骨材のみの体積や質量を算出することができる。また、本実施の形態では、図１２のステップＳ１５７で粒子の体積Ｖｍが基準体積値以上の粒子を判定して粗骨材の体積・質量を算出したが、細骨材の体積・質量を算出する場合、ステップＳ１５７でＶｍが基準体積未満の粒子を判定すれば良い。或いは、ステップＳ１５７で、上限・下限の双方が定められた粒度の粒子を判定することもできる。よって、被検査体内に複数の粒度分布を持つ粒子が混在している場合でも、本実施の形態によれば特定粒度の粒子の含有量を知ることができる。
【００５９】
ここで、実際に粗骨材と細骨材を選別する場合、一般に篩を使用した篩い分けが行われる。また、骨材の形状は実際には球形ではなく多種多様である。例えば図１５に示したように、左図に示した球状の骨材が篩を丁度通過するとした場合、球状の骨材よりも体積が大きくても右図に示したように細長い骨材であれば篩を通過してしまう。このことから、厳密には、体積による区別が必ずしも粗骨材と細骨材の選別結果に合致するとは限らない。
【００６０】
ところが、異なる粒度分布を持つ複数の粒子群が混在している場合、図１６に示したように、複数の粒子群（粒子群１，２）の粒度分布に谷（粒度分布の少ないところ）が発生することがある。つまり、特定の大きさの粒子だけが少なくなる。コンクリート内の骨材を対象とした場合も、粗骨材と細骨材を合わせた骨材全体の粒度分布を考慮したとき、粗骨材と細骨材の境である５ｍｍ付近の大きさの骨材は一般に低分布である。したがって、粒度の低分布領域（谷の部分）の値（骨材で言えば直径５ｍｍ付近）を直径とする球の体積を基準体積値に想定することで、体積による粒度の区別（予測値）を篩による粒子群の選別結果（実際値）に概ね合致させることができる。また、この粒度分布の谷の部分の範囲であれば、基準体積値のずれに対して得られる結果の変化は小さく、粒子全体の量から見て粒度選別の予測値と実際値の誤差の変動量も小さい。
【００６１】
さらには、上記移動式検査機１００は被検査体内の粒子の特徴量（例えば大きさや質量）等により被検査体の品質を検査し、不良品と判定されたものについては選別装置６０により自動的に除去することができる。したがって、例えば再生骨材製造のような廃棄物再資源化の作業において、不良品割合を低減させ被処理物又は処理物（製品又は半製品）の品質を向上させることができる。
【００６２】
また、移動式検査機１００は、下部車体１０上に必要機器を搭載してユニット化することによりトレーラ等による輸送性が確保されているので、被処理物の発生現場への搬入も容易である。さらに、移動式であるため現場内での設置位置の変更も容易であり、被処理物の発生現場において移動式処理機と組み合わせてシステムを構成することが容易である。
【００６３】
なお、上記実施の形態においては、コンベヤ４０上を搬送される被検査体のＸ線ＣＴ断層像を逐次撮影して被検査体内の特定粒度の粒子の含有量を算出する場合を例に挙げて説明したが、ベッド又は検査台に載せた一定量の被検査体を対象として、その断層像から特定粒度の粒子の含有量を算出する構成とすることもできる。この場合も本発明の本質的効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る検査装置を備えた移動式検査機の概略構成を表す側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る検査装置の側面図である。
【図３】図２中のIII−III断面による断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る検査装置に備えられた制御演算部の構成を表すブロック図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る検査装置を備えた移動式検査機に備えられた選別装置の側面図である。
【図６】図５のVI−VI断面による断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係る検査装置に備えられた画像処理部による画像処理アルゴリズムの一例を表すフローチャートである。
【図８】被検査体の断層像の一例である。
【図９】図８の断層像を二値化処理した像である。
【図１０】図９の像の各粒子の重心を合わせて表示した像である。
【図１１】一粒子の各断層像を示した図である。
【図１２】本発明の一実施の形態に係る検査装置に備えられた検査コントローラによる特定粒度の粒子の含有質量の計測アルゴリズムの一例を表すフローチャートである。
【図１３】断層像中の粒子の占めるボクセルをカウントする際の概念図である。
【図１４】本発明の一実施の形態に係る検査装置に備えられた判定部による良否判定アルゴリズムの一例を表すフローチャートである。
【図１５】粒子の粒度と体積の関係を説明するための模式図である。
【図１６】粒子の粒度分布の説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
５０      検査装置
５６２    記憶部
５６３    画像処理部
５６８    体積演算部
５６９    質量演算部
Ｐｍ      粒子
ｎ        断層像
【図１】
2009180559.tif 000003
【図２】
2009180559.tif 000004
【図３】
2009180559.tif 000005
【図４】
2009180559.tif 000006
【図５】
2009180559.tif 000007
【図６】
2009180559.tif 000008
【図７】
2009180559.tif 000009
【図８】
2009180559.tif 000010
【図９】
2009180559.tif 000011
【図１０】
2009180559.tif 000012
【図１１】
2009180559.tif 000013
【図１２】
2009180559.tif 000014
【図１３】
2009180559.tif 000015
【図１４】
2009180559.tif 000016
【図１５】
2009180559.tif 000017
【図１６】
2009180559.tif 000018