JP2009080031A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線の吸収率の異なる複数の部分を有する物品への異物の混入を簡易に検出する。
【解決手段】Ｘ線検査装置１０は、Ｘ線照射器１３と、Ｘ線ラインセンサ１４と、補正部２１ｂと、異物検出部２１ｃとを備え、商品Ｇへの異物Ｄ１〜Ｄ３の混入を検査する。商品Ｇは、商品本体Ｃ１と脱酸素剤Ｃ２との重なり部分（Ｘ線画像Ｐ上のエリアＰ２に対応）と、商品本体Ｃ１が存在するが脱酸素剤Ｃ２が存在しない部分（Ｘ線画像Ｐ上のエリアＰ１に対応）と、袋Ｃ３の空き部分（Ｘ線画像Ｐ上のエリアＰ３に対応）とを有している。補正部２１ｂは、商品Ｇの各部分におけるＸ線の減衰率の差が打ち消されるように、Ｘ線ラインセンサ１４により検出される、商品Ｇを透過したＸ線の濃度値Ｓｒを補正する。異物検出部２１ｃは、補正部２１ｂによる補正後の濃度値Ｓｃに基づいて異物Ｄ１〜Ｄ３の存在を検出する。
【選択図】図６

Description

本発明は、Ｘ線検査装置、特に、Ｘ線の吸収率の異なる複数の部分を有する物品への異物の混入を検査するＸ線検査装置に関する。

食品などの商品の生産ラインにおいては、異物が混入している商品を出荷しないようにするために、例えば特許文献１に示すようなＸ線検査装置によって検査が為されることがある。このようなＸ線検査装置は、商品に対してＸ線を照射し、商品を透過したＸ線の濃度値を検出し、検出した濃度値に基づいて商品中にＸ線を大きく減衰させる異物が混入していないか否かを判断する。例えば、検出した濃度値が所定の閾値を下回る場合に、異物の存在を確認することができる。

そして、このような閾値については、商品ごとに予め適切に設定しておく必要がある。異物だけでなく、商品自体もＸ線を減衰させるからであり、異物によるＸ線の減衰を確実に識別するためである。

ところが、商品によっては、例えば、包装内に複数の種類の内容物が含まれるような商品では、商品の部分ごとにＸ線の吸収率が異なることがある。そこで、特許文献１のＸ線検査装置では、商品の部分ごと、すなわち、商品を写すＸ線画像上のエリアごとに別々の閾値を用意しておくことで、精度の高い異物検出を試みている。
特開２００４−０２８７６８号公報

しかしながら、特許文献１では、１つの商品を検査するために事前に多数の閾値を設定しておかなければならず、検査の準備が煩雑になる。

本発明の課題は、Ｘ線の吸収率の異なる複数の部分を有する物品への異物の混入を簡易に検出することにある。

第１発明にかかるＸ線検査装置は、Ｘ線照射部と、Ｘ線検出部と、補正部と、異物検出部とを備え、第１部分および第２部分を有する物品への異物の混入を検査する。Ｘ線照射部は、物品に対してＸ線を照射する。Ｘ線検出部は、物品を透過したＸ線の濃度値に応じた信号を出力する。補正部は、第１部分および第２部分におけるＸ線の減衰率の差が打ち消されるように、信号の示す濃度値を補正する。異物検出部は、補正部による補正後の濃度値に基づいて異物の存在を検出する。

このＸ線検査装置は、従来のＸ線検査装置と同様に、物品を透過してきたＸ線の濃度値に基づいて異物の存在を検出する。ただし、Ｘ線検出部により検出された濃度値にそのまま所定の異物検出処理（例えば、所定の閾値と比較するなど）を施すのではなく、当該異物検出処理の前に補正処理を施す。当該補正処理は、物品の異なる部分を透過してきたＸ線の減衰率の差を打ち消すように、濃度値を補正する処理である。例えば、Ｘ線を大きく減衰させる部分を透過してきたＸ線の濃度値を、Ｘ線をあまり減衰させない部分を透過してきたＸ線の濃度値に近づけるように大きくする。これにより、続く異物検出処理では、擬似的に、物性も厚みも全体にわたり均質な物品への異物の混入を検査しているのと同様の結果が得られることになる。

言い換えると、Ｘ線の吸収率が物品の部分によってばらつくことの影響が排除され、異物が物品に埋もれてしまうことがない。したがって、Ｘ線の吸収率の異なる複数の部分を有する物品への異物の混入を簡易に検出することができる。

第２発明にかかるＸ線検査装置は、第１発明にかかるＸ線検査装置であって、第１部分および第２部分は、Ｘ線照射部によるＸ線の照射方向から見て互いに重ならない。

このＸ線検査装置の検体となる物品は、Ｘ線の照射方向から見たときにＸ線の吸収率の異なる複数の部分に分割され得るものである。

第３発明にかかるＸ線検査装置は、第１発明または第２発明にかかるＸ線検査装置であって、異物検出部は、第１部分に対応する濃度値と第２部分に対応する濃度値とに対して同じ閾値との比較を行い、異物の存在を検出する。

このＸ線検査装置の異物検出処理では、Ｘ線の吸収率の異なる物品の複数の部分に対応する各濃度値に対して同じ閾値が用いられる。すなわち、特許文献１に示すような従来技術と比べて、検査の開始前に設定しておくべき検査パラメータの数が低減される。

第４発明にかかるＸ線検査装置は、第１発明から第３発明のいずれかにかかるＸ線検査装置であって、第２部分におけるＸ線の減衰率は、第１部分におけるＸ線の減衰率よりも著しく大きい。

このＸ線検査装置の検体となる物品は、Ｘ線の吸収率が著しく大きい（異物よりも暗く写り得る）部分を有している。このような物品としては、例えば、金属成分を多く含む脱酸素剤の入った商品が挙げられる。

従来、このような商品を検体とする場合には、Ｘ線を著しく減衰させる部分をマスクして検査対象外としている。しかしながら、このような不感帯部分を設けてしまうと、Ｘ線を著しく減衰させる部分（例えば、脱酸素剤の存在する部分）に異物が重なっている場合に、当該異物を検出することができない。

これに対し、このＸ線検査装置では、不感帯部分を設けることなく、物品全体にわたって異物を検出することが可能になる。

第５発明にかかるＸ線検査装置は、第１発明から第３発明のいずれかにかかるＸ線検査装置であって、第１部分および第２部分は、異なる種類の内容物を収納した区画である。

このＸ線検査装置の検体となる物品は、例えば、弁当箱のように、それぞれに異なる種類の内容物が詰められた複数の区画を有する物品である。

第６発明にかかるＸ線検査装置は、第１発明から第５発明のいずれかにかかるＸ線検査装置であって、補正部は、信号の示す濃度値に基づいて、第１部分および第２部分を識別する。

このＸ線検査装置は、補正前の濃度値に基づいて、仮想的に検体である物品を、Ｘ線の吸収率の異なる複数の部分に自動的に切り分ける。

第７発明にかかるＸ線検査装置は、第１発明から第５発明のいずれかにかかるＸ線検査装置であって、補正部は、予め記憶されている第１部分および第２部分の位置に関する情報を参照して、第１部分および第２部分を識別する。

このＸ線検査装置は、Ｘ線の吸収率の異なる物品の複数の部分の位置に関する情報を予め保持している。そして、当該情報に基づいて、仮想的に検体である物品を、Ｘ線の吸収率の異なる複数の部分に切り分ける。

本発明では、Ｘ線検出部により検出された濃度値にそのまま所定の異物検出処理（例えば、所定の閾値と比較するなど）を施すのではなく、当該異物検出処理の前に補正処理を施す。当該補正処理は、物品の異なる部分を透過してきたＸ線の減衰率の差を打ち消すように、濃度値を補正する処理である。これにより、続く異物検出処理では、擬似的に、物性も厚みも全体にわたり均質な物品への異物の混入を検査しているのと同様の結果が得られることになる。言い換えると、Ｘ線の吸収率が物品の部分によってばらつくことの影響が排除され、異物が物品に埋もれてしまうことがない。したがって、Ｘ線の吸収率の異なる複数の部分を有する物品への異物の混入を簡易に検出することができる。

以下、図面を参照して、本発明の第１および第２実施形態にかかるＸ線検査装置１０，１１０について説明する。

＜第１実施形態＞
図１に、本発明の第１実施形態にかかるＸ線検査装置１０の外観を示す。Ｘ線検査装置１０は、食品などの商品Ｇの生産ラインに組み込まれており、連続的に搬送されてくる商品Ｇに対してＸ線を照射することにより、商品Ｇの品質検査を行う装置である。Ｘ線検査装置１０は、品質検査の１つとして、商品Ｇへの異物の混入の有無を検査する。この異物混入検査において主として検出対象となる異物は、Ｘ線を大きく減衰させ得る金属片である。

検体である商品Ｇは、図４に示すように、前段コンベア６０によってＸ線検査装置１０のところまで運ばれてくる。商品Ｇ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分機構７０に送られる。振分機構７０は、Ｘ線検査装置１０において良品と判断された商品Ｇを正規のラインコンベア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商品Ｇを不良品貯留コンベア９０へと送る。

〔Ｘ線検査装置の構成〕
図１、図２および図５に示すように、Ｘ線検査装置１０は、シールドボックス１１、コンベア１２、Ｘ線照射器１３、Ｘ線ラインセンサ１４、タッチパネル機能付きのＬＣＤモニタ３０、制御コンピュータ２０などから構成されている。

（１）シールドボックス
シールドボックス１１の両側面には、商品Ｇをシールドボックス１１の内外に搬入出させるための開口１１ａが形成されている。開口１１ａは、シールドボックス１１の外部へのＸ線の漏洩を防止するために、遮蔽ノレン１６により塞がれている。遮蔽ノレン１６は、鉛を含むゴムから成形されており、商品Ｇが開口１１ａを通過する際に商品Ｇによって押しのけられる。

そして、シールドボックス１１内には、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等が収容されている。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、キーの差し込み口および電源スイッチ等が配置されている。

（２）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Ｇを搬送するものであり、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。そして、コンベア１２は、コンベアモータ１２ａ（図５参照）によって駆動される駆動ローラによって無端状のベルトを回転させながら、ベルト上に載置された商品Ｇを搬送する。

コンベア１２による搬送速度は、オペレータが入力した設定速度になるように、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って細かく制御される。また、コンベアモータ１２ａには、コンベア１２による搬送速度を検出して制御コンピュータ２０に送るエンコーダ１２ｂ（図５参照）が装着されている。

（３）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の中央部の上方に配置されているＸ線源であり、下方のＸ線ラインセンサ１４に向けて扇状の照射範囲ＸにＸ線を照射する。

（４）Ｘ線ラインセンサ
Ｘ線ラインセンサ１４は、図３に示すように、コンベア１２の下方に配置されており、主として多数の画素センサ１４ａから構成されている。これらの画素センサ１４ａは、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ている。また、各画素センサ１４ａは、商品Ｇやコンベア１２を透過したＸ線を検出し、Ｘ線透視像信号を出力する。Ｘ線透視像信号は、Ｘ線の明るさ（濃度値Ｓｒ）を示すものである。

（５）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、Ｘ線画像や異物有無の判断結果を表示する。また、ＬＣＤモニタ３０は、タッチパネル機能も有しており、検査時に必要となる検査パラメータの入力をオペレータに促す画面を表示し、オペレータからの検査パラメータの入力を受け付ける。

（６）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、ＣＰＵ（中央演算処理装置）２１、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）２２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３、ＨＤＤ（ハードディスク）２５および記憶メディア等を挿入するためのドライブ２４を搭載している。

ＣＰＵ２１では、ＲＯＭ２２やＨＤＤ２５に格納されている各種プログラムが実行される。ＨＤＤ２５には、検査パラメータや検査結果が保存蓄積される。検査パラメータについては、ＬＣＤモニタ３０のタッチパネル機能を使ったオペレータからの入力によって変更が可能である。オペレータは、これらのデータがＨＤＤ２５だけでなくドライブ２４に挿入された記憶メディアにも保存蓄積されるように設定することができる。

さらに、制御コンピュータ２０は、ＬＣＤモニタ３０でのデータ表示を制御する表示制御回路（図示せず）、ＬＣＤモニタ３０を介してオペレータによりキー入力されたデータを取り込むキー入力回路（図示せず）、プリンタ等の外部機器やＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等のネットワークとの接続を可能にする通信ポート（図示せず）なども備えている。

そして、制御コンピュータ２０の各部２１〜２５は、アドレスバスや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。

また、制御コンピュータ２０は、コンベアモータ１２ａ、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、ＬＣＤモニタ３０等に接続されている。

光電センサ１５は、検体である商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図２参照）を通過するタイミングを検知するための同期センサであり、主として、コンベア１２を挟んで配置される一対の投光器および受光器から構成されている。

〔制御コンピュータによる異物混入検査〕
制御コンピュータ２０のＨＤＤ２５には、画像生成モジュール、補正モジュールおよび異物検出モジュールを含む検査プログラムが格納されている。そして、制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１は、これらのプログラムモジュールを読み出して実行することにより、画像生成部２１ａ、補正部２１ｂおよび異物検出部２１ｃ（図５参照）として動作する。

画像生成部２１ａは、Ｘ線ラインセンサ１４から出力されるＸ線透視像信号に基づいて、検体である商品ＧのＸ線画像を生成する。

補正部２１ｂは、商品Ｇの各部分におけるＸ線の減衰率の差が打ち消されるように、Ｘ線ラインセンサ１４から出力されるＸ線透視像信号の示す濃度値Ｓｒを補正する。

異物検出部２１ｃは、補正部２１ｂによる補正後の濃度値Ｓｃに基づいて、商品Ｇに含まれる異物を検出する。

異物検出部２１ｃにより異物が検出されると、その旨が制御コンピュータ２０から振分機構７０へと伝えられる。異物が検出されたことを認識した振分機構７０は、当該異物を含む商品Ｇを不良品貯留コンベア９０に振り分ける。

以下、画像生成部２１ａ、補正部２１ｂおよび異物検出部２１ｃの動作の詳細について説明する。

（１）画像生成部
画像生成部２１ａは、商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｘ（図２参照）を通過するときにＸ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａから出力されるＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得し、取得したＸ線透視像信号に基づいて商品ＧのＸ線画像を生成する。なお、商品Ｇが扇状のＸ線の照射範囲Ｘを通過するタイミングは、光電センサ１５からの信号により判断される。より具体的には、画像生成部２１ａは、各画素センサ１４ａから得られるＸ線の濃度値Ｓｒ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ることにより、商品Ｇを写すＸ線画像を生成する。このＸ線画像は、オペレータの指示に応じて、ＬＣＤモニタ３０に表示される。

以下、本実施形態の説明においては、商品Ｇを、商品本体Ｃ１に脱酸素剤Ｃ２を重ねたものを袋Ｃ３で包装したものとする。

図６（ａ）は、商品Ｇを写したＸ線画像Ｐである。Ｘ線画像Ｐ上には、商品Ｇを写すエリアを構成する３つのエリアＰ１〜Ｐ３が存在している。そして、３つのエリアＰ１〜Ｐ３の中で最も明るく現われているエリアＰ３は、袋Ｃ３の空き部分を示しており、その次に明るく現われているエリアＰ２は、商品本体Ｃ１が存在するが脱酸素剤Ｃ２が存在しない部分を示しており、最も暗く現われているエリアＰ２は、商品本体Ｃ１と脱酸素剤Ｃ２との重なり部分を示している。また、図６（ａ）に示すように、各エリアＰ１〜Ｐ３内に存在する暗く小さなエリアＱ１〜Ｑ３は、商品Ｇに混入した金属性の異物Ｄ１〜Ｄ３を示している。

（２）補正部
補正部２１ｂは、画像生成部２１ａと同様に、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａからＸ線の濃度値Ｓｒを示すＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得する。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すラインＡ１に沿ったＸ線の濃度値Ｓｒを示している。なお、図６（ｂ）に示すように、異物Ｄ１，Ｄ３の存在する部分に対応する濃度値Ｓｒは、脱酸素剤Ｃ２の存在する部分に対応する濃度値Ｓｒよりも明るくなっている。したがって、このままでは、濃度値Ｓｒと１の閾値との比較によっては、異物Ｄ１〜Ｄ３のみを異物として誤りなく検出することができない。

そこで、補正部２１ｂは、各画素センサ１４ａから受け取った各濃度値Ｓｒを閾値Ｔ１と比較する。そして、濃度値Ｓｒが閾値Ｔ１よりも暗いと判断される場合には、濃度値Ｓｒを補正量Ｏだけ明るくなるように補正する。なお、閾値Ｔ１は、脱酸素剤Ｃ２の存在する部分に対応するエリアＰ２の平均的な濃度値Ｓｒよりもやや明るい値であり、補正量Ｏは、エリアＰ１の平均的な濃度値ＳｒとエリアＰ２の平均的な濃度値Ｓｒとの差分に等しい。また、これらの制御パラメータは、検査の開始前にサンプルとなる商品Ｇを用いて予め算出され、ＨＤＤ２５に保存されているものとする。

図６（ｃ）は、図６（ｂ）に示すＸ線の濃度値Ｓｒを上記方法によって補正した濃度値Ｓｃを示している。

（３）異物検出部
異物検出部２１ｃは、補正部２１ｂによる補正後の各濃度値Ｓｃを閾値Ｔ２と比較する。そして、少なくとも１つの濃度値Ｓｃが閾値Ｔ２よりも暗いと判断される場合には、商品Ｇに異物が混入しているものと判断し、全ての濃度値Ｓｃが閾値Ｔ２よりも明るいと判断される場合には、商品Ｇには異物が混入していないものと判断する。

〔第１実施形態にかかるＸ線検査装置の特徴〕
（１）
Ｘ線検査装置１０では、異物検出部２１ｃによる異物検出処理の前に補正部２１ｂによる補正処理が施されるようになっている。

当該補正処理は、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａにより検出された濃度値Ｓｒを濃度値Ｓｃに補正する処理である。濃度値Ｓｒから濃度値Ｓｃへの補正量Ｏは、商品Ｇのうち商品本体Ｃ１と脱酸素剤Ｃ２との重なり部分を写すエリアＰ２の平均的な明るさと、商品Ｇのうち商品本体Ｃ１が存在し脱酸素剤Ｃ２が存在しない部分を写すエリアＰ１の平均的な明るさとの差分に等しい。

すなわち、当該補正処理によって、商品本体Ｃ１と脱酸素剤Ｃ２との重なり部分を透過したＸ線の減衰率と、商品本体Ｃ１が存在し脱酸素剤Ｃ２が存在しない部分を透過したＸ線の減衰率との差が打ち消されることになる。これにより、Ｘ線の吸収率が商品Ｇの部分によってばらつくことの影響が排除され、商品Ｇが全体にわたり均質であるかのごとく、異物の混入を検出し易くなっている。

（２）
商品Ｇは、異物よりもＸ線を大きく減衰させ得る脱酸素剤Ｃ２を含んでいる。

従来、このような商品Ｇを検体とする場合には、脱酸素剤Ｃ２の存在する部分にマスクを施すことによって、脱酸素剤Ｃ２の存在する部分に対応する濃度値Ｓｒを異物検出部２１ｃによる処理対象外としている。しかしながら、この場合、脱酸素剤Ｃ２と重なっている異物Ｄ２を検出することができなくなってしまう。

ところが、Ｘ線検査装置１０では、脱酸素剤Ｃ２と重なっている異物Ｄ２をも検出することができるようになっている。

〔変形例〕
（１）
上記実施形態では、補正部２１ｂは、濃度値Ｓｒと閾値Ｔ１との大小関係を判断することにより脱酸素剤Ｃ２の存在する部分を自動的に検出している。しかしながら、商品Ｇにおける脱酸素剤Ｃ２の位置が固定的な場合には、脱酸素剤Ｃ２の存在する部分の位置を示す情報を予めＨＤＤ２５等に記憶させておいてもよい。この場合、当該情報に基づいて脱酸素剤Ｃ２の存在する部分に対応すると判断される濃度値Ｓｒのみを、補正部２１ｂによる補正処理の対象とすることができる。

（２）
上記実施形態では、濃度値Ｓｒの補正量Ｏは、検査の開始前にサンプルとなる商品Ｇを用いて予め算出され、ＨＤＤ２５に記憶されている。しかしながら、このような事前の処理を省略し、検査中に補正量Ｏが自動的に算出されるようになっていてもよい。

例えば、補正部２１ｂが、Ｘ線画像Ｐ上において濃度値Ｓｒが閾値Ｔ１よりも暗くなっている画素を検出し、このような画素が集合して所定範囲の面積を持つように広がっているエリアを脱酸素剤Ｃ２を写すエリアＰ２と認定する。そして、エリアＰ２を構成する画素に対応する濃度値Ｓｒの代表値（例えば、平均値）を求める。また、エリアＰ２以外のエリアを構成する画素に対応する濃度値Ｓｒの代表値（例えば、平均値）を求める。そして、これらの代表値の差を補正量Ｏとする。

さらに、この変形例において、Ｘ線画像Ｐ上において脱酸素剤Ｃ２を写すエリアＰ２以外のエリアが、濃度値Ｓｒを基準として複数に分けられる場合（例えば、商品本体Ｃ１を写すエリアＰ１と、袋Ｃ３の空き部分を写すエリアＰ３と、商品Ｇの背景を写すエリアとに分けられる場合）には、脱酸素剤Ｃ２を写すエリアＰ２を囲むエリアであって、エリアＰ２に最も近いエリア（すなわち、エリアＰ１）を構成する画素に対応する濃度値Ｓｒの代表値（例えば、平均値）を求める。そして、当該代表値と、エリアＰ２を構成する画素に対応する濃度値Ｓｒの代表値（例えば、平均値）との差分を、補正量Ｏとしてもよい。脱酸素剤Ｃ２には、脱酸素剤Ｃ２を写すエリアＰ２を囲むエリアＰ１に写るもの（商品本体Ｃ１）が重なっていると類推されるからである。

また、上記代表値の求め方として、対象エリアを構成する画素から異物を写す画素を除いた全ての画素に対応する濃度値Ｓｒの平均値を求めるという方法もある。

（３）
上記実施形態において、商品Ｇの背景に対応すると判断される濃度値Ｓｒについては、マスクが施されるようになっていてもよい。すなわち、Ｘ線画像Ｐ上の商品Ｇの背景に対応する濃度値Ｓｒを無視して、上記補正処理および上記異物検出処理が実行されるようになっていてもよい。

（４）
上記実施形態において、画像生成部２１ａが、補正部２１ｂによる補正前の濃度値Ｓｒに基づくＸ線画像Ｐに加えて、あるいは、その代わりとして、補正部２１ｂによる補正後の濃度値Ｓｃに基づくＸ線画像を生成するようになっていてもよい。

さらに、当該Ｘ線画像がＬＣＤモニタ３０に表示されるようになっていてもよい。

さらに、異物検出部２１ｃが、当該Ｘ線画像に画像処理を施すことにより、商品Ｇへの異物の混入の有無を判断するようになってもよい。

（５）
上記実施形態において、異物検出部２１ｃによる異物検出処理の方式は、上記したものに限られず、異物を検出するための他の任意の方式を採用し得る。

（６）
上記実施形態において、制御コンピュータ２０にかかる処理が、Ｘ線検査装置１０の本体と別に設けられた装置において実行されるようになっていてもよい。例えば、制御コンピュータ２０から各種データがネットワークを介して別体のコンピュータに送られ、上記処理の全部または一部が当該コンピュータにおいて実行されるようになっていてもよい。

（７）
上記変形例は、任意に組み合わせることが可能である。

＜第２実施形態＞
続いて、本発明の第２実施形態にかかるＸ線検査装置１１０について説明する。

図７に示されるように、第２実施形態にかかるＸ線検査装置１１０は、第１実施形態にかかるＸ線検査装置１０と比較すると、補正部２１ｂが補正部１２１ｂに置換され、異物検出部２１ｃが異物検出部１２１ｃに置換されている点においてのみ相違し、その他の点においては同様である。すなわち、Ｘ線検査装置１１０は、Ｘ線検査装置１０の制御コンピュータ２０のＨＤＤ２５に格納されている補正モジュールおよび異物検出モジュールを異なるものに置換したものである。したがって、以下では、第２実施形態にかかる補正処理および異物検出処理の詳細についてのみ説明し、Ｘ線検査装置１１０のその他の構成および動作については第１実施形態と同様であるものとして説明を省略する。

〔制御コンピュータによる異物混入検査〕
制御コンピュータ２０のＨＤＤ２５には、画像生成モジュール、補正モジュールおよび異物検出モジュールを含む検査プログラムが格納されている。そして、制御コンピュータ２０のＣＰＵ２１は、これらのプログラムモジュールを読み出して実行することにより、画像生成部２１ａ、補正部１２１ｂおよび異物検出部１２１ｃ（図７参照）として動作する。

画像生成部２１ａは、Ｘ線ラインセンサ１４から出力されるＸ線透視像信号に基づいて、検体である商品ＧのＸ線画像を生成する。

補正部１２１ｂは、商品Ｇの各部分におけるＸ線の減衰率の差が打ち消されるように、Ｘ線ラインセンサ１４から出力されるＸ線透視像信号の示す濃度値Ｓｒを補正する。

異物検出部１２１ｃは、補正部１２１ｂによる補正後の濃度値Ｓｃに基づいて、商品Ｇに含まれる異物を検出する。

異物検出部１２１ｃにより異物が検出されると、その旨が制御コンピュータ２０から振分機構７０へと伝えられる。異物が検出されたことを認識した振分機構７０は、当該異物を含む商品Ｇを不良品貯留コンベア９０に振り分ける。

以下、補正部１２１ｂおよび異物検出部１２１ｃの動作の詳細について説明する。

また、本実施形態の説明においては、商品Ｇを、それぞれに異なる種類の内容物Ｅ１〜Ｅ４が収納された４つの区画を有する弁当とする。

図８（ａ）は、商品Ｇを写したＸ線画像Ｒである。Ｘ線画像Ｒ上には、商品Ｇを写すエリアを構成する４つのエリアＲ１〜Ｒ４が存在している。そして、４つのエリアＲ１〜Ｒ４は、それぞれ内容物Ｅ１〜Ｅ４を示している。また、図８（ａ）に示すように、エリアＲ１〜Ｒ３内のそれぞれに存在する暗く小さなエリアＹ１〜Ｙ３は、商品Ｇに混入した金属性の異物Ｆ１〜Ｆ３を示している。

（１）補正部
補正部１２１ｂは、画像生成部２１ａと同様に、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａからＸ線の濃度値Ｓｒを示すＸ線透視像信号を細かい時間間隔で取得する。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すラインＡ２に沿ったＸ線の濃度値Ｓｒを示している。なお、図８（ｂ）に示すように、異物Ｆ２の存在する部分に対応する濃度値Ｓｒは、内容物Ｅ３の存在する部分に対応する濃度値Ｓｒよりも明るくなっている。したがって、このままでは、濃度値Ｓｒと１の閾値との比較によっては、異物Ｆ１〜Ｆ３のみを異物として誤りなく検出することができない。

そこで、補正部１２１ｂは、予めＨＤＤ２５等に記憶されている内容物Ｅ１〜Ｅ４の位置を示す情報に基づいて、Ｘ線画像Ｒを５つのエリアＲ１〜Ｒ５に分割する。エリアＲ５は、商品Ｇの背景を写すエリアであり、以下の異物検出処理においてマスクが施されるエリアとなる。

そして、補正部１２１ｂは、マスクが施されているエリアＲ５以外のエリアＲ１〜Ｒ４を構成する画素に対応する濃度値Ｓｒを補正する。より具体的には、補正部１２１ｂは、エリアＲ１を構成する全ての画素に対応する濃度値Ｓｒの平均値Ｕ１、エリアＲ２を構成する全ての画素に対応する濃度値Ｓｒの平均値Ｕ２、エリアＲ３を構成する全ての画素に対応する濃度値Ｓｒの平均値Ｕ３、およびエリアＲ４を構成する全ての画素に対応する濃度値Ｓｒの平均値Ｕ４を算出する。なお、これらの値Ｕ１〜Ｕ４の大小関係は、図８（ａ）および（ｂ）からも明らかなように、
Ｕ２＞Ｕ１＞Ｕ３＞Ｕ４
となっている。

そして、補正部１２１ｂは、エリアＲ１を構成する全ての画素に対応する濃度値Ｓｒに補正量Ｏ₁₂を足す。なお、補正量Ｏ₁₂は、エリアＲ１の平均的な明るさとエリアＲ２の平均的な明るさとの差分に等しく、具体的には、Ｏ₁₂＝Ｕ２−Ｕ１となっている。同様に、補正部１２１ｂは、エリアＲ３を構成する全ての画素に対応する濃度値Ｓｒに補正量Ｏ₃₂を足す。なお、補正量Ｏ₃₂は、エリアＲ３の平均的な明るさとエリアＲ２の平均的な明るさとの差分に等しく、具体的には、Ｏ₃₂＝Ｕ２−Ｕ３となっている。同様に、補正部１２１ｂは、エリアＲ４を構成する全ての画素に対応する濃度値Ｓｒに補正量Ｏ₄₂を足す。なお、補正量Ｏ₄₂は、エリアＲ４の平均的な明るさとエリアＲ２の平均的な明るさとの差分に等しく、具体的には、Ｏ₄₂＝Ｕ２−Ｕ４となっている。

図８（ｃ）は、図８（ｂ）に示すＸ線の濃度値Ｓｒを上記方法によって補正した濃度値Ｓｃを示している。

（２）異物検出部
異物検出部１２１ｃは、補正部１２１ｂによる補正後の各濃度値Ｓｃを閾値Ｔ３と比較する。そして、少なくとも１つの濃度値Ｓｃが閾値Ｔ３よりも暗いと判断される場合には、商品Ｇに異物が混入しているものと判断し、全ての濃度値Ｓｃが閾値Ｔ３よりも明るいと判断される場合には、商品Ｇには異物が混入していないものと判断する。

〔第２実施形態にかかるＸ線検査装置の特徴〕
Ｘ線検査装置１１０では、異物検出部１２１ｃによる異物検出処理の前に補正部１２１ｂによる補正処理が施されるようになっている。

当該補正処理は、Ｘ線ラインセンサ１４の各画素センサ１４ａにより検出された濃度値Ｓｒを濃度値Ｓｃに補正する処理である。なお、最も明るく写っているエリアＲ２を構成する画素に対応する濃度値Ｓｒについては、補正の基準とし、変化させない（Ｓｒ＝Ｓｃ）。一方、その他のエリアＲ１，Ｒ３，Ｒ４を構成する全ての画素に対応する濃度値Ｓｒについては、基準となるエリアＰ２の平均的な明るさＵ２に近づくようにエリアＲ１，Ｒ３，Ｒ４ごとに一律に補正される。このときの補正量Ｏ₁₂，Ｏ₃₂，Ｏ₄₂は、エリアＲ１，Ｒ３，Ｒ４の平均的な明るさＵ１，Ｕ３，Ｕ４と、基準となるエリアＰ２の平均的な明るさＵ２との差分に等しい。

すなわち、当該補正処理によって、商品Ｇの各内容物Ｅ１〜Ｅ４を透過したＸ線の減衰率の差が打ち消されることになる。これにより、Ｘ線の吸収率が商品Ｇの部分によってばらつくことの影響が排除され、商品Ｇが全体にわたり均質であるかのごとく、異物の混入を高精度に検出し易くなっている。

〔変形例〕
（１）
上記実施形態では、補正部１２１ｂは、予めＨＤＤ２５等に記憶されている内容物Ｅ１〜Ｅ４の位置を示す情報に基づいて、Ｘ線画像Ｒを５つのエリアＲ１〜Ｒ５に分割している。しかしながら、このような情報を予めＨＤＤ２５等に記憶しておくのではなく、補正部１２１ｂが、Ｘ線画像Ｒに公知の画像処理を施すことにより、５つのエリアＲ１〜Ｒ５を自動的に検出するようになっていてもよい。

（２）
上記実施形態では、補正量Ｏ₁₂，Ｏ₃₂，Ｏ₄₂は、検査中に自動的に算出されるようになっている。しかしながら、検査の開始前にサンプルとなる商品Ｇを用いて予め算出し、ＨＤＤ２５等に記憶させておいてもよい。

（３）
上記実施形態では、各エリアＲ１〜Ｒ４の濃度値Ｓｒの代表値は、各エリアＲ１〜Ｒ４を構成する全ての画素に対応する濃度値Ｓｒの平均値Ｕ１〜Ｕ４として算出されるが、その他の方法により算出されるようになっていてもよい。

また、異物を写していると判断されるエリアＹ１，Ｙ２，Ｙ３を構成する画素を無視して、代表値を算出するようにしてもよい。

（４）
上記実施形態において、画像生成部２１ａが、補正部２１ｂによる補正前の濃度値Ｓｒに基づくＸ線画像Ｒに加えて、あるいは、その代わりとして、補正部２１ｂによる補正後の濃度値Ｓｃに基づくＸ線画像を生成するようになっていてもよい。

さらに、当該Ｘ線画像がＬＣＤモニタ３０に表示されるようになっていてもよい。

さらに、異物検出部２１ｃが、当該Ｘ線画像に画像処理を施すことにより、商品Ｇへの異物の混入の有無を判断するようになってもよい。

（５）
上記実施形態において、異物検出部１２１ｃによる異物検出処理の方式は、上記したものに限られず、異物を検出するための他の任意の方式を採用し得る。

（６）
上記実施形態において、制御コンピュータ２０にかかる処理が、Ｘ線検査装置１１０の本体と別に設けられた装置において実行されるようになっていてもよい。例えば、制御コンピュータ２０から各種データがネットワークを介して別体のコンピュータに送られ、上記処理の全部または一部が当該コンピュータにおいて実行されるようになっていてもよい。

（７）
上記変形例は、任意に組み合わせることが可能である。

本発明は、Ｘ線検査装置、特に、Ｘ線の吸収率の異なる複数の部分を有する物品への異物の混入を検査するＸ線検査装置として有用である。

本発明の第１実施形態にかかるＸ線検査装置の外観斜視図。 Ｘ線検査装置のシールドボックス内部の構成図。 Ｘ線検査の原理を示す模式図。 Ｘ線検査装置の前後の構成図。 本発明の第１実施形態にかかる制御コンピュータのブロック構成図。 （ａ）商品のＸ線画像を示す図。 （ｂ）補正前のラインＡ１に沿った濃度値を示す図。 （ｃ）補正後のラインＡ１に沿った濃度値を示す図。 本発明の第２実施形態にかかる制御コンピュータのブロック構成図。 （ａ）商品のＸ線画像を示す図。 （ｂ）補正前のラインＡ２に沿った濃度値を示す図。 （ｃ）補正後のラインＡ２に沿った濃度値を示す図。

符号の説明

１０，１１０ Ｘ線検査装置
１３ Ｘ線照射器（Ｘ線照射部）
１４ Ｘ線ラインセンサ（Ｘ線検出部）
２０ 制御コンピュータ
２１ａ 画像生成部
２１ｂ，１２１ｂ 補正部
２１ｃ，１２１ｃ 異物検出部
Ｃ１ 商品本体
Ｃ２ 脱酸素剤
Ｃ３ 袋
Ｄ１〜Ｄ３ 異物
Ｅ１〜Ｅ４ 内容物
Ｆ１〜Ｆ３ 異物
Ｇ 商品（物品）
Ｐ，Ｒ Ｘ線画像
Ｓｒ 補正前の濃度値
Ｓｃ 補正後の濃度値

Claims (7)

1. 第１部分および第２部分を有する物品への異物の混入を検査するＸ線検査装置であって、
   前記物品に対してＸ線を照射するＸ線照射部と、
   前記物品を透過したＸ線の濃度値に応じた信号を出力するＸ線検出部と、
   前記第１部分および前記第２部分におけるＸ線の減衰率の差が打ち消されるように、前記信号の示す濃度値を補正する補正部と、
   前記補正部による補正後の濃度値に基づいて前記異物の存在を検出する異物検出部と、
   を備える、
   Ｘ線検査装置。
2. 前記第１部分および前記第２部分は、前記Ｘ線照射部によるＸ線の照射方向から見て互いに重ならない、
   請求項１に記載のＸ線検査装置。
3. 前記異物検出部は、前記第１部分に対応する濃度値と前記第２部分に対応する濃度値とに対して同じ閾値との比較を行い、前記異物の存在を検出する、
   請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
4. 前記第２部分におけるＸ線の減衰率は、前記第１部分におけるＸ線の減衰率よりも著しく大きい、
   請求項１から３のいずれかに記載のＸ線検査装置。
5. 前記第１部分および前記第２部分は、異なる種類の内容物を収納した区画である、
   請求項１から３のいずれかに記載のＸ線検査装置。
6. 前記補正部は、前記信号の示す濃度値に基づいて、前記第１部分および前記第２部分を識別する、
   請求項１から５のいずれかに記載のＸ線検査装置。
7. 前記補正部は、予め記憶されている前記第１部分および前記第２部分の位置に関する情報を参照して、前記第１部分および前記第２部分を識別する、
   請求項１から５のいずれかに記載のＸ線検査装置。

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