JP4902170B2 - 検査システム - Google Patents

Description

本発明は、物品を検査する検査システムに関する。

食品等の商品の生産ラインにおいては、商品に異物が混入している場合、包装容器内に必要な添付品が含まれていない場合、又は商品に割れ欠けがある場合等にそのような不良商品が出荷されることを防止するために、Ｘ線検査装置や金属検査装置等の検査装置により商品の検査がなされることがある。

特許文献１には、医薬品の包装容器内に能書等の添付品が添付されているか否かを検査するＸ線検査装置が開示されている。このＸ線検査装置では、能書が添付される予定位置が考慮された上で、Ｘ線画像に能書が写りやすい方向からＸ線が照射されたり、Ｘ線画像上の能書が添付される予定位置に対してのみ画像処理が施されたりして、添付品の有無の判断が容易になるように工夫されている。

このように、従来より、検査対象となる物品全体に一律の検査条件を適用するのではなく、物品全体の中の特定の部位にその他の部位とは異なる検査条件を適用する検査方法が提案されている。
特開平９−１５９７７０号公報

しかしながら、特許文献１のＸ線検査装置を利用するためには、検査対象となる物品全体の中で、他の部位とは異なる検査条件が適用されるべき部位を予め指定する必要がある。従って、例えば、どの部位に異物が混入しているのかを予測できないような商品について異物の混入を検査する場合には、特許文献１のＸ線検査装置を利用することは困難である。

本発明の課題は、検査対象となる物品全体の中で、他の部位とは異なる検査条件が適用されるべき特定の部位を予め指定することができないような場合にも、そのような特定の部位にその他の部位とは異なる検査条件を適用することを可能にし、物品を効率よく検査することができる検査システムを提供することにある。

第１発明に係る検査システムは、上流側検査装置と、下流側検査装置とを備える。上流側検査装置は、物品に含まれる金属を検査する。下流側検査装置は、上流側検査装置よりも物品の搬送方向下流側に位置する。下流側検査装置は、物品の指定部位と指定部位以外の物品の非指定部位とに異なる検査条件を適用して、物品を検査する。指定部位は、上流側の金属検査装置による物品の検出結果に基づいて指定される。

この検査システムでは、検査対象となる物品が上流側の金属検査装置において検査された後、同じ物品が下流側検査装置においても検査される。そして、下流側検査装置では、上流側の金属検査装置による物品の検査結果に基づいて、物品全体の中で他の部位とは異なる検査条件が適用されるべき特定の部位、すなわち、金属が検出された部位が指定される。これにより、この検査システムでは、検査対象となる物品全体の中で、他の部位とは異なる検査条件が適用されるべき特定の部位を予め指定することができないような場合にも、そのような特定の部位にその他の部位とは異なる検査条件を適用することが可能になり、物品を効率よく検査することができる。

第２発明に係る検査システムは、第１発明に係る検査システムであって、下流側検査装置は、Ｘ線源と、Ｘ線受光部と、画像処理部とを有するＸ線検査装置である。Ｘ線源は、物品にＸ線を照射する。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線受光部により受光されたＸ線に基づいてＸ線画像を生成し、Ｘ線画像上の指定部位と非指定部位とに異なる検査条件を適用してＸ線画像に画像処理を施す。

この検査システムでは、下流側のＸ線検査装置において物品のＸ線画像が生成され、生成されたＸ線画像に画像処理が施されることにより、物品が検査される。このとき、下流側のＸ線検査装置では、上流側の金属検査装置による物品の検査結果に基づいて、Ｘ線画像上の物品の部位ごとに異なる検査条件が適用されて画像処理が施される。例えば、異物として金属の混入が検査される場合であれば、上流側の金属検査装置において金属の混入が検出された部位に対しては、その他の部位に対するよりもより多くのリソースを必要とするより高度な画像処理アルゴリズムを適用したり、異物の判定に利用される閾値をより低く設定したりすること等が可能になる。これにより、この検査システムでは、物品のＸ線画像に効率良く画像処理を施すことができる。

第３発明に係る検査システムは、第２発明に係る検査システムであって、画像処理部は、上述の画像処理が施されたＸ線画像を指定部位が明示された態様で出力する。

この検査システムでは、上流側の金属検査装置による検査結果と下流側のＸ線検査装置による検査結果とを重ね合わせた画像が出力される。これにより、この検査システムの利用者は、検査システム全体の検査結果を視覚的に把握することができる。
なお、本発明において、「金属」とは、金属だけでなく、脱酸素剤等の金属の性質を有する物質も含むものとする。

一般的に、Ｘ線検査装置では、検査対象となる物品にＸ線透過方向に厚みのない異物が混入していた場合、異物を透過したことによるＸ線の減衰は殆どなく、そのような異物はＸ線画像上には殆ど現れない可能性がある。さらに、物品にＸ線透過方向に厚みのある異物が混入していたとしても、Ｘ線透過方向から見た異物の大きさが非常に小さいような場合には、異物がＸ線画像上に写し出されたとしても誤差として処理されてしまう可能性がある。

そのような場合でも、この検査システムでは、上流側に金属検査装置が配置され、下流側にＸ線検査装置が配置される構成となっている。金属検査装置は、Ｘ線検査装置では検出されにくい薄い異物であっても金属であれば、高感度に検出することができる。これにより、この検査システムでは、検査対象となる物品全体の中で金属検査装置により金属の混入が検出された部位については、Ｘ線検査装置によりその他の部位よりも詳細に検査することが可能になり、金属を高感度に検出することができる。

第４発明に係る検査システムは、第２発明又は第３発明に係る検査システムであって、金属検出装置は、送信コイルと、受信コイルと、信号生成部とを有する。送信コイルは、交番磁界を発生させる。受信コイルは、交番磁界内に配置される。信号生成部は、受信コイルを流れる電流の波形に基づいて金属検出信号を生成する。画像処理部は、物品を仮想的に複数の部位に分割し、分割された複数の部位ごとの体積をＸ線受光部により受光されたＸ線に基づいて算出し、算出された体積で信号生成部により生成された金属検出信号を正規化し、正規化された金属検出信号に基づいて指定部位を指定する。

例えば、精肉を検査する場合を想定する。この場合、精肉中の血液に含まれる鉄分等の金属は、金属検査装置から出力される金属検出信号に影響を与える。従って、検査対象となる物品によっては、物品に異物として含まれる金属を検出するに際して、物品本体の性質により検査の精度が低下する虞がある。

第４発明に係る検査システムでは、金属検査装置から出力される金属検出信号が、検査対象となる物品の体積により正規化される。そして、正規化された金属検出信号に基づいて、物品全体の中で金属が含まれると判定される部位が指定される。これにより、この検査システムでは、物品本体が金属検出信号に与える影響を最小化して、物品に異物として含まれる金属をより高感度に検出することができる。

第５発明に係る検査システムは、上流側の金属検査装置と、下流側のＸ線検査装置を備える。下流側のＸ線検査装置は、上流側の金属検査装置による検査結果に基づいて、物品における金属が検出された部位を指定し、その指定部位と非指定部位とで異なる検査条件を適用して物品を検査する。

この下流側のＸ線検査装置では、上流側の金属検査装置において検査された後の物品が検査される。そして、上流側検査装置による物品の検査結果に基づいて、物品全体の中で他の部位とは異なる検査条件が適用されるべき特定の部位、すなわち、金属の混入が検出された部位が指定される。これにより、この下流側のＸ線検査装置では、検査対象となる物品全体の中で、他の部位とは異なる検査条件が適用されるべき特定の部位を予め指定することができないような場合にも、そのような特定の部位にその他の部位とは異なる検査条件を適用することが可能になり、物品を効率よく検査することができる。

本発明に係る検査システムによれば、検査対象となる物品全体の中で、他の部位とは異なる検査条件が適用されるべき特定の部位を予め指定することができないような場合にも、そのような特定の部位にその他の部位とは異なる検査条件を適用することが可能になり、物品を効率よく検査することができる。

以下、図１〜１０を参照して、本発明の一実施形態に係る検査システム１を説明する。

＜検査システム１の構成＞
図１は、検査システム１の外観図を示す。検査システム１は、図１に示すように、金属検査装置１０及びＸ線検査装置２０を備えており、食品等の商品の生産ラインにおいて商品の品質検査を行うためのものである。なお、図１において、後述する振分機構７０は省略されている。

検査システム１の検査対象となる物品Ｐは、金属検査装置１０の搬送コンベア１１上及びＸ線検査装置２０の搬送コンベア２２上を矢印Ａの向きに搬送される。搬送コンベア１１及び搬送コンベア２２は、略同じ高さとなるように略水平に設置されており、物品Ｐは、搬送コンベア１１上から搬送コンベア２２上へ滑らかに移動する。

金属検査装置１０は、搬送コンベア１１上を搬送される物品Ｐに金属（脱酸素剤等の金属の性質を有する物質を含む。以下、同じ。）が含まれるか否かを検査する。Ｘ線検査装置２０は、搬送コンベア２２上を搬送される物品ＰにＸ線を照射して物品ＰのＸ線画像１００（図１０（ｂ）参照）を生成し、金属検査装置１０による物品Ｐの検査結果に基づいてＸ線画像１００に画像処理を施すことにより、物品Ｐに異物が含まれるか否かを検査する。

（金属検査装置１０の構成）
金属検査装置１０は、図２に示すように、搬送コンベア１１、金属検出部１２、光電センサ１６及び制御部３０を備えており、図３及び図４に示すように、搬送コンベア１１によって複数の物品Ｐを連続的に搬送しながら、物品Ｐに金属が含まれるか否かを検査する。

〔搬送コンベア１１〕
搬送コンベア１１は、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物品Ｐを矢印Ａ（図１，図３，図４参照）の向きに搬送する。搬送コンベア１１の搬送速度は、制御部３０により、搬送コンベア２２の搬送速度と同じになるように制御されている。

〔金属検出部１２〕
金属検出部１２は、図１に示すように、上部ヘッド１２ａ及び下部ヘッド１２ｂを備えており、搬送コンベア１１によって搬送される物品Ｐに含まれる金属を検出する。

上部ヘッド１２ａは、下部ヘッド１２ｂとともに搬送コンベア１１の中央部分を挟み込むように配置されている。そして、上部ヘッド１２ａは、図４に示すように、送信コイル１３を内部に備えている。送信コイル１３は、金属検出部１２に含まれる発振回路３７（図２参照）から電流が印加されると、下部ヘッド１２ｂを含む領域に交番磁界を発生させる。

一方、下部ヘッド１２ｂは、図４に示すように、内部に２つの受信コイル１４ａ，１４ｂを備えている。すなわち、受信コイル１４ａ，１４ｂは、送信コイル１３によって形成される交番磁界内に配置されている。また、受信コイル１４ａと受信コイル１４ｂとは、同様の構成を有しており、送信コイル１３の中央線に対して対称な位置に配置されている。従って、交番磁界が送信コイル１３を流れる電流の影響のみを受けて形成される場合には、２つの受信コイル１４ａ，１４ｂ内を流れる電流の波形は釣り合うことになる。

ところが、金属を含む物品Ｐが交番磁界内を通過する場合には、金属が交番磁界に影響を及ぼすため、２つの受信コイル１４ａ，１４ｂ内を流れる電流の波形に差分が生じる。このとき、金属検出部１２に含まれる検波・フィルタ回路３６（図２参照）は、２つの受信コイル１４ａ，１４ｂを流れる電流の波形の差分を検出して、金属検出信号を生成する。続いて、金属検出部１２に含まれるＡ／Ｄ変換回路３８（図２参照）は、検波・フィルタ回路３６から金属検出信号を受け取り、Ａ／Ｄ変換した後、制御部３０に送る。これにより、金属検出部１２は、搬送コンベア１１上を通過する物品Ｐに含まれる金属を容易に検出することができる。

〔光電センサ１６〕
光電センサ１６は、図３に示すように、搬送コンベア１１を介して対向する発光素子１６ａ及び受光素子１６ｂを有している。発光素子１６ａ及び受光素子１６ｂは、金属検出部１２の上部ヘッド１２ａ及び下部ヘッド１２ｂの直上流側であって、搬送コンベア１１の側方に配置されている。発光素子１６ａは、受光素子１６ｂに向けて光を照射し、受光素子１６ｂは、発光素子１６ａから照射された光を受光する。但し、物品Ｐが発光素子１６ａと受光素子１６ｂとの間を搬送コンベア１１により搬送されている間は、発光素子１６ａから照射された光は物品Ｐにより遮光されることになる。つまり、発光素子１６ａから照射された光が物品Ｐによって遮光されるタイミングを計測することにより、交番磁界の形成された検査領域を物品Ｐが通過するタイミングを測定することができる。

〔制御部３０〕
制御部３０は、図２に示すように、バスライン３２、ＣＰＵ３１、Ｉ／Ｏインターフェース３３、ＲＯＭ３４及びＲＡＭ３５を備えている。

ＣＰＵ３１は、バスライン３２を介して、Ｉ／Ｏインターフェース３３、ＲＯＭ３４及びＲＡＭ３５に接続されており、さらに、Ｉ／Ｏインターフェース３３を介して、搬送コンベア１１及び光電センサ１６に接続されている。これにより、ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３４等に格納されている各種プログラムをＲＡＭ３５に読み出して実行することにより、金属検査装置１０を構成する各部１１，１２，１６の動作を制御することができる。また、ＣＰＵ３１は、バスライン３２を介して、金属検出部１２の発振回路３７及びＡ／Ｄ変換回路３８にも接続されている。これにより、ＣＰＵ３１は、発振回路３７が送信コイル１３に電流を印加する動作を制御するとともに、受信コイル１４ａ，１４ｂを流れる電流の波形に基づいて生成される金属検出信号をＡ／Ｄ変換回路３８から受け取ることができる。

また、Ｉ／Ｏインターフェース３３は、図２に示すように、Ｘ線検査装置２０のＩ／Ｏインターフェース５３に接続されている。これにより、制御部３０は、Ｘ線検査装置２０の制御部５０（図６参照）と信号をやりとりすることができ、Ａ／Ｄ変換回路３８から受け取ったＡ／Ｄ変換された金属検出信号を制御部５０に送る等している。

（Ｘ線検査装置２０の構成）
Ｘ線検査装置２０の搬送コンベア２２上には、図５に示すように、金属検査装置１０で検査された後の物品Ｐが搬送コンベア１１により連続的に運ばれてくる。

Ｘ線検査装置２０は、搬送コンベア２２によって複数の物品Ｐを連続的に搬送しながら、物品ＰにＸ線を照射してＸ線画像１００（図１０（ｂ）参照）を生成する。そして、Ｘ線検査装置２０は、金属検査装置１０による物品Ｐの検査結果を受け取り、その検査結果に基づいてＸ線画像１００に後述する画像処理を施すことにより、物品Ｐに異物が含まれるか否かを検査する。

Ｘ線検査装置２０による物品Ｐの検査結果は、Ｘ線検査装置２０の下流側に配置される振分機構７０（図５参照）に送られる。振分機構７０は、Ｘ線検査装置２０において物品Ｐに異物が含まれないと判定された場合には、物品Ｐをそのまま正規のラインコンベア８０へと搬送する。一方、Ｘ線検査装置２０において物品Ｐに異物が含まれると判定された場合には、下流側の端部を回転軸とする振分機構７０のアーム７０ａが搬送路を遮るように回動する。これにより、異物が含まれると判定された物品Ｐは、搬送路から外れた位置に配置された不良品回収箱９０によって回収される。

Ｘ線検査装置２０は、図１に示すように、シールドボックス２１、搬送コンベア２２、遮蔽ノレン２５及びタッチパネル機能付きのモニタ２６を備えており、さらに、図６に示すように、Ｘ線照射器２３、Ｘ線ラインセンサ２４、コンベアモータ２２ｆ、ロータリエンコーダ２２ｇ、光電センサ２７及び制御部５０を備えている。なお、Ｘ線照射器２３、Ｘ線ラインセンサ２４、コンベアモータ２２ｆ、ロータリエンコーダ２２ｇ、光電センサ２７及び制御部５０は、シールドボックス２１の内部に収容されている。

〔シールドボックス２１〕
シールドボックス２１の両側面には、図１に示すように、物品Ｐをシールドボックス２１内に搬入し、又はシールドボックス２１内から搬出するための開口２１ａが形成されている。開口２１ａは、図１に示すように、シールドボックス２１の外部へのＸ線の漏洩を防止するために、遮蔽ノレン２５によって塞がれている。遮蔽ノレン２５は、鉛を含むゴム製のノレン部分を有しており、物品Ｐが搬入又は搬出される際に物品Ｐによって押しのけられる。

また、シールドボックス２１の正面上部には、モニタ２６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。

〔搬送コンベア２２〕
搬送コンベア２２は、図１に示すように、シールドボックス２１の両側面に形成された開口２１ａを貫通するように配置されている。そして、搬送コンベア２２は、コンベアモータ２２ｆ（図６参照）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物品Ｐを矢印Ａの向きに搬送する。搬送コンベア２２の搬送速度は、操作者が入力した設定速度になるように、制御部５０によるコンベアモータ２２ｆ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２２ｆには、ロータリエンコーダ２２ｇが装着されており、搬送コンベア２２の搬送速度を検出して制御部５０に送る。

〔Ｘ線照射器２３〕
Ｘ線照射器２３は、図７に示すように、搬送コンベア２２の上方に配置されており、下方のＸ線ラインセンサ２４に向けて扇状の照射範囲ＫにＸ線を照射する。

〔Ｘ線ラインセンサ２４〕
Ｘ線ラインセンサ２４は、図７に示すように、搬送コンベア２２の下方に配置されており、物品Ｐや搬送コンベア２２を透過したＸ線を検出する。Ｘ線ラインセンサ２４は、図８に示すように、搬送コンベア２２の搬送方向に直交する向きに一直線に水平配置された複数の画素２４ａから構成されている。

なお、図８は、Ｘ線検査装置２０内におけるＸ線の照射状態と、その時のＸ線ラインセンサ２４を構成する各画素２４ａにおいて検出されるＸ線量を示すグラフとを示している。

〔モニタ２６〕
モニタ２６は、フルドット表示の液晶ディスプレイである。また、モニタ２６は、タッチパネル機能を有しており、金属検査装置１０及びＸ線検査装置２０の初期設定や金属検査装置１０及びＸ線検査装置２０の動作に関する動作パラメータの入力等を操作者に促す画面を表示する。

また、モニタ２６は、後述する最終的な出力画像２００を表示する。これにより、操作者は、物品Ｐに含まれる異物の有無、場所、大きさを視覚的に認識することができる。

〔光電センサ２７〕
光電センサ２７は、Ｘ線ラインセンサ２４の直上流側であって搬送コンベア２２の側方に配置されている点を除き、光電センサ１６と同様の構成を有しており、物品ＰがＸ線ラインセンサ２４の位置にくるタイミングを測定することができる。

〔制御部５０〕
制御部５０は、図６に示すように、バスライン５２、ＣＰＵ５１、Ｉ／Ｏインターフェース５３、ＲＯＭ５４、ＲＡＭ５５及びコンパクトフラッシュ（登録商標）（以下、ＣＦ）５６を備えている。

ＣＰＵ５１は、バスライン５２を介して、Ｉ／Ｏインターフェース５３、ＲＯＭ５４、ＲＡＭ５５及びＣＦ５６に接続されており、さらに、Ｉ／Ｏインターフェース５３を介して、コンベアモータ２２ｆ、ロータリエンコーダ２２ｇ、Ｘ線照射器２３、Ｘ線ラインセンサ２４、モニタ２６、光電センサ２７及び振分機構７０に接続されている。これにより、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５４やＣＦ５６に格納されている各種プログラムをＲＡＭ５５に読み出して実行することにより、Ｘ線検査装置２０を構成する各部２２ｆ，２２ｇ，２３，２４，２６，２７や振分機構７０の動作を制御することができる。

また、Ｉ／Ｏインターフェース５３は、図６に示すように、金属検査装置１０のＩ／Ｏインターフェース３３に接続されている。これにより、制御部５０は、金属検査装置１０の制御部３０と信号をやりとりすることができ、Ａ／Ｄ変換された金属検出信号を金属検査装置１０の制御部３０から受け取るとともに、モニタ２６のタッチパネルを介して操作者から入力された金属検査装置１０の動作に関する動作パラメータを制御部３０に送る等している。このように、制御部５０は、Ｉ／Ｏインターフェース３３，５３を介して金属検査装置１０の制御部３０と信号をやりとりすることにより、Ｘ線検査装置２０の動作を制御するとともに、金属検査装置１０の動作も制御し、検査システム１全体の動作を制御している。

ＣＦ５６は、検査システム１を動作させるためのプログラムを格納している。このプログラムには、後述される画像処理ルーチンＲ１，Ｒ２が含まれる。また、ＣＦ５６は、異物が含まれると判定された不良商品に対応するＸ線画像１００（図１０（ｂ）参照）や、Ｘ線画像１００に画像処理ルーチンＲ１，Ｒ２により画像処理が施されることにより生成される最終的な出力画像２００（図１０（ｅ）参照）等を保存蓄積する。また、ＣＦ５６は、リムーバブルメディアであり、Ｘ線検査装置２０に挿脱自在に取り付けられている。そのため、Ｘ線検査装置２０からＣＦ５６に保存蓄積されているＸ線画像１００や検査結果等を取り出すことや、ＣＦ５６に格納されているプログラムを更新することも容易になっている。

また、制御部５０は、モニタ２６へのデータ表示を制御する表示制御回路、モニタ２６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、プリンタ等の他機器との接続を可能にする外部接続端子としてのＵＳＢポート等を備えている。

（検査システム１の動作）
検査システム１は、操作者によりモニタ２６のタッチパネルを介して物品Ｐの検査の開始命令が入力されると、物品Ｐの検査を開始する。以下、物品Ｐが精肉Ｍである場合を例に、図９を参照して、検査システム１の動作を説明する。

ステップＳ１では、金属検査装置１０により、精肉Ｍに金属が含まれるか否かが検査される。具体的には、精肉Ｍが、搬送コンベア１１により交番磁界の形成される検査領域内を搬送される。このとき、光電センサ１６により、精肉Ｍが検査領域を通過するタイミングが測定され、金属検出部１２により、金属検出信号が生成される。制御部３０は、精肉Ｍが検査領域を通過するタイミングと金属検出信号とを制御部５０に送る。制御部５０は、制御部３０から受け取ったこれらの情報に基づいて、金属検出信号を示す関数Ｓ（Ｘ）（図１０（ａ）参照）を算出する。ここで、Ｘは、精肉Ｍの搬送方向の長さ位置を表す。また、金属検査装置１０により検査された後の精肉Ｍは、搬送コンベア１１によってＸ線検査装置２０の搬送コンベア２２上に搬送される。

次に、ステップＳ２では、Ｘ線検査装置２０により、精肉Ｍとその背景領域とを含むＸ線画像１００（図１０（ｂ）参照）が生成される。具体的には、精肉Ｍが、搬送コンベア２２によりＸ線の照射範囲Ｋ内を搬送される。このとき、制御部５０は、光電センサ２７からの信号を受け取り、精肉Ｍが扇状のＸ線の照射範囲Ｋを通過するときに、Ｘ線ラインセンサ２４からＸ線透過信号（図８参照）を細かい時間間隔で取得する。そして、制御部５０は、それらのＸ線透過信号に基づいて、精肉Ｍとその背景部分とを含むＸ線画像１００を生成する。すなわち、制御部５０は、Ｘ線ラインセンサ２４の各画素２４ａから細かい時間間隔をあけて各時刻のデータを取得して、それらのデータを時間経過順につなぎ合わせることにより、精肉Ｍとその背景部分とを含む２次元画像を生成する。

次に、ステップＳ３では、制御部５０は、Ｘ線ラインセンサ２４からのＸ線透過信号に基づいて、精肉Ｍの体積を算出する。具体的には、制御部５０は、ステップＳ２で生成されたＸ線画像１００上において精肉Ｍを示す部分１０１と背景領域を示す部分１０２とを切り分け、矢印Ｂ（図３参照）に示す方向の精肉Ｍの幅を算出する。ここで、矢印Ｂに示す方向は、搬送コンベア１１，２２によって精肉Ｍが搬送される搬送方向と直交する方向である。また、制御部５０は、Ｘ線ラインセンサ２４からのＸ線透過信号に基づいて、Ｘ線の減衰の程度を判断し、精肉ＭのＸ線透過方向の厚みを算出する。続いて、制御部５０は、仮想的に精肉Ｍを搬送方向に複数の微小部位に分割し、分割された微小部位ごとの体積を算出された精肉Ｍの幅及び厚みに基づいて算出することにより、精肉Ｍに含まれる長さ位置Ｘ付近における微小部位の体積を示す関数Ｖ（Ｘ）（図１０（ｃ）参照）を算出する。

次に、ステップＳ４において、制御部５０は、ステップＳ１で生成された金属検出信号をステップＳ３で算出された精肉Ｍの体積で正規化する。具体的には、制御部５０は、金属検出信号を示す関数Ｓ（Ｘ）を精肉Ｍに含まれる長さ位置Ｘ付近における微小部位の体積を示す関数Ｖ（Ｘ）で割ることにより、正規化された金属検出信号を示す関数Ｎ（Ｘ）（図１０（ｄ）参照）を算出する。

次に、ステップＳ５では、制御部５０は、正規化された金属検出信号に基づいて、精肉Ｍ全体の中で金属が含まれると判定される部位２０２（図１０（ｅ）参照）を指定する。具体的には、正規化された金属検出信号を示す関数Ｎ（Ｘ）の値と所定の閾値Ｔ１（図１０（ｄ）参照）との大小関係が判断され、Ｎ（Ｘ）＞Ｔ１を満たす範囲Ｘ３＜Ｘ＜Ｘ４に対応する精肉Ｍの部位２０２（図１０（ｅ）参照）には金属が含まれ、Ｎ（Ｘ）≦Ｔ１を満たす範囲Ｘ１≦Ｘ≦Ｘ３又はＸ４≦Ｘ≦Ｘ２に対応する精肉Ｍの部位２０１，２０３（図１０（ｅ）参照）には金属が含まれないと判定される。

ここで、図１０（ａ）に示される金属検出信号を示す関数Ｓ（Ｘ）と、図１０（ｄ）に示される正規化された金属検出信号を示す関数Ｎ（Ｘ）とを比較すると、正規化される前の関数Ｓ（Ｘ）には、ピークがＰ１，Ｐ２と２つ存在しているのに対し、正規化された後の関数Ｎ（Ｘ）には、ピークがＰ３の１つしかないことが分かる。これは、関数Ｓ（Ｘ）においてピークＰ２の現れた長さ位置Ｘ付近に対応する部位では、実際には金属の混入がみられないにもかかわらず、精肉Ｍの体積が大きくなっているため、精肉Ｍ中の血液に含まれる鉄分等の金属の影響が過大になったことが原因であると推定される。このように、金属検出信号を精肉Ｍの体積で正規化することにより、精肉Ｍ本体が金属検出信号に与える影響を打ち消すことができる。

次に、ステップＳ６では、制御部５０は、Ｘ線画像１００に画像処理を施して最終的な出力画像２００（図１０（ｅ）参照）を生成する。このとき、制御部５０は、ステップＳ５において金属が含まれるとして指定された部位２０２とそれ以外の部位２０１，２０３とにそれぞれ異なる画像処理ルーチンＲ１，Ｒ２を適用する。具体的には、制御部５０は、Ｘ線画像１００上の部位２０１，２０３に画像処理ルーチンＲ１により画像処理を施し、Ｘ線画像１００上の部位２０２に画像処理ルーチンＲ２により画像処理を施す。ここで、画像処理ルーチンＲ２は、画像処理ルーチンＲ１よりも複雑なアルゴリズムを実装しており、制御部５０において実行される際により多くのリソースを要し、また、より多くの時間を要するプログラムである。制御部５０は、画像処理ルーチンＲ１，Ｒ２により画像処理が施されたＸ線画像１００に部位２０２を囲む輪郭線を付加することにより、最終的な出力画像２００を生成する。すなわち、最終的な出力画像２００では、部位２０２がステップＳ５において金属が含まれると判定された部位であることが明示されている。

ここで、図１０（ｂ）に示されるＸ線画像１００と、図１０（ｅ）に示される最終的な出力画像２００とを比較すると、画像処理が施される前のＸ線画像１００には現れていなかった異物Ｆ２が、画像処理が施された後の最終的な出力画像２００には現れていることが分かる。異物Ｆ２は、金属検出信号に基づいて金属が含まれると判定された部位２０２に含まれているため、金属であると推定される。一方、異物Ｆ１は、金属検出信号に基づいて金属が含まれないと判定された部位２０３に含まれているため、石やガラス等、金属以外の異物であると推定される。

次に、ステップＳ７では、制御部５０は、ステップＳ６で生成された最終的な出力画像２００に基づいて、精肉Ｍに異物が含まれるか否かを判定する。図１０（ｅ）に示される例では、２つの異物Ｆ１，Ｆ２が検出されるため、精肉Ｍには異物が含まれると判定されることになる。なお、制御部５０による異物が含まれるか否かの判定処理には、画像２００に含まれる各画素の濃度を所定の濃度Ｄ１を基準として２値化して、所定の濃度Ｄ１よりも暗い画素を異物として検出する２値化処理や、画像２００に含まれる各画素についてその周囲の画素の濃度の平均値との差をとり、孤立した濃度の高い領域を抽出して異物として検出する微分処理等を用いることができる。但し、これらの判定処理は、画像２００のうち、部位２０２を囲む輪郭線に対応する画素には適用されないものとする。

次に、ステップＳ８では、制御部５０は、ステップＳ７において精肉Ｍに異物が含まれると判定された場合に、その物品が正規のラインコンベア８０に搬送されることを防止するために、振分機構７０のアーム７０ａを回動させて搬送路を遮る。その結果、異物が含まれると判定された精肉Ｍは、搬送路から外れて不良品回収箱９０によって回収される。

次に、ステップＳ９では、制御部５０は、ステップＳ６で生成された最終的な出力画像２００をモニタ２６に表示する。これにより、検査システム１の操作者は、精肉Ｍに含まれる異物Ｆ１，Ｆ２の有無、場所、大きさを視覚的に認識することができる。

＜特徴＞
（１）
検査システム１では、検査対象となる物品Ｐは、上流側にある金属検査装置１０において検査された後、続いて下流側にあるＸ線検査装置２０においても検査される。このとき、制御部５０は、金属検査装置１０による物品Ｐの検査結果に基づいて、物品Ｐ全体の中で金属が含まれると判定される部位２０２を指定する。これにより、検査システム１では、検査対象となる物品Ｐ全体の中で、他の部位２０１，２０３とは異なる検査条件が適用されるべき部位２０２を予め指定することができないような場合にも、部位２０２にその他の部位２０１，２０３とは異なる検査条件を適用することが可能になっている。

特に、検査システム１では、Ｘ線画像１００上の部位２０２に、その他の部位２０１，２０３に適用される画像処理ルーチンＲ１よりも高度な画像処理アルゴリズムを実装する画像処理ルーチンＲ２が適用される。このように、物品ＰのＸ線画像１００には、画像処理が効率良く施されるようになっている。

（２）
検査システム１では、金属検査装置１０による検査結果とＸ線検査装置２０による検査結果とを重ね合わせた最終的な出力画像２００がモニタ２６に表示される。これにより、操作者は、検査システム１全体の検査結果を視覚的に把握することができるようになっている。

（３）
検査システム１では、上流側に金属検査装置１０が配置され、下流側にＸ線検査装置２０が配置されている。金属検査装置１０は、Ｘ線検査装置２０では検出されにくい薄い異物であっても金属であれば高感度に検出することが可能である。このため、検査システム１では、金属検査装置１０により金属の混入が検出された部位２０２については、Ｘ線検査装置２０によりその他の部位２０１，２０３よりも詳細に検査することにより、Ｘ線画像１００に現れていた異物Ｆ１だけでなく、Ｘ線画像１００には現れなかった異物Ｆ２も検出することができるようになっている。

（４）
検査システム１では、金属検査装置１０から出力される金属検出信号が検査対象となる物品Ｐの体積により正規化され、正規化された金属検出信号に基づいて金属が含まれるか否かの判定がされている。このため、精肉Ｍのように、金属検出信号に影響を与える傾向にある物品Ｐが検査対象とされる場合であっても、そうした影響を最小化して、物品Ｐに異物として含まれる金属をより高感度に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、上流側に金属検査装置１０が配置され、下流側にＸ線検査装置２０が配置される構成となっているが、上流側及び下流側の双方又は一方に別の検査装置が配置されてもよい。

例えば、上流側にカメラが設置され、下流側にＸ線検査装置が配置される構成とすることも可能である。この場合、検査システム１は、物品Ｐに異物が含まれるか否かの検査だけでなく、包装内に必要な物品Ｐが含まれているか否かや物品Ｐに割れ欠けがないか否か等の検査にも利用することができる。

（２）
上記実施形態では、金属検査装置１０により金属が含まれると判定された部位２０２に対しては、その他の部位２０１，２０３に対するよりもより複雑な画像処理アルゴリズムを実装する画像処理ルーチンＲ２が施されているが、本発明はこの態様に限定されない。

例えば、金属検査装置１０により指定された部位２０２とその他の部位２０１，２０３とに異なるパラメータを用いて画像処理を行うことができる。すなわち、最終的な出力画像２００上において部位２０２のみを拡大したり、最終的な出力画像２００上の部位２０２についてのみ解像度を上げたり等も可能である。また、異物が含まれるか否かの判定処理に際して、使用される閾値などを変えることも可能である。

（３）
上記実施形態では、金属検出信号を示す関数Ｓ（Ｘ）を精肉Ｍに含まれる微小部位の体積を示す関数Ｖ（Ｘ）で割ることにより、金属検出信号を物品Ｐの体積で正規化している。しかしながら、本発明はこの態様に限定されず、関数の除算による方法の他、金属検出信号に含まれる物品Ｐ自体に含まれる金属の影響を打ち消すことができる任意の計算方法が利用され得る。

本発明は、検査対象となる物品全体の中で、他の部位とは異なる検査条件が適用されるべき特定の部位を予め指定することができないような場合にも、そのような特定の部位にその他の部位とは異なる検査条件を適用することを可能にし、物品を効率よく検査することができるという効果を有し、物品を検査する検査システム及び検査装置として有用である。

本発明の一実施形態に係る検査システム１の外観図。 金属検査装置１０の構成を示すブロック図。 金属検査装置１０を示す平面図。 金属検査装置１０を示す正面図。 Ｘ線検査装置２０の前後を示す平面図。 Ｘ線検査装置２０の構成を示すブロック図。 Ｘ線検査装置２０において物品ＰにＸ線が照射される状態を示す図。 Ｘ線検査の原理を示す模式図。 本発明の一実施形態に係る検査システム１の動作を示すフローチャート。 （ａ）金属検出信号を示す図。（ｂ）物品Ｐと背景領域とを含むＸ線画像１００を示す図。（ｃ）物品Ｐの体積を示す図。（ｄ）物品Ｐの体積により正規化された金属検出信号を示す図。（ｅ）最終的な出力画像２００を示す図。

１ 検査システム
１０ 金属検査装置
１２ 金属検出部
１３ 送信コイル
１４ａ，１４ｂ 受信コイル
２０ Ｘ線検査装置
２３ Ｘ線照射器（Ｘ線源）
２４ Ｘ線ラインセンサ（Ｘ線受光部）
３６ 検波・フィルタ回路
３８ Ａ／Ｄ変換回路
５０ 制御部（画像処理部）
１００ Ｘ線画像
２００ 最終的な出力画像
２０１，２０３ 非指定部位
２０２ 指定部位
Ｐ 物品
Ｒ１，Ｒ２ 画像処理ルーチン

Claims (5)

1. 物品を検査する上流側検査装置と、
   前記上流側検査装置よりも前記物品の搬送方向下流側に位置し、前記上流側検査装置による前記物品の検査結果に基づいて指定される前記物品の指定部位と該指定部位以外の非指定部位とで異なる検査条件を適用して、前記物品を検査する下流側検査装置と、
   を備える検査システムであって、
   前記上流側検査装置は、前記物品に金属が含まれるか否かを検査する金属検査装置であり、
   前記指定部位は、前記物品の中で金属が含まれる部位である、
   検査システム。
2. 前記下流側検査装置は、
   前記物品に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線受光部により受光されたＸ線に基づいてＸ線画像を生成し、前記Ｘ線画像上の
   前記指定部位と前記非指定部位とで異なる検査条件を適用して前記Ｘ線画像に画像処理を
   施す画像処理部と、
   を有するＸ線検査装置である、
   請求項１に記載の検査システム。
3. 前記画像処理部は、前記画像処理が施された前記Ｘ線画像を前記指定部位が明示された
   態様で出力する、
   請求項２に記載の検査システム。
4. 前記金属検査装置は、
   交番磁界を発生させる送信コイルと、
   前記交番磁界内に配置される受信コイルと、
   前記受信コイルを流れる電流の波形に基づいて金属検出信号を生成する信号生成部と、
   を有し、
   前記画像処理部は、前記物品を仮想的に複数の部位に分割し、分割された前記複数の部
   位ごとの体積を前記Ｘ線受光部により受光されたＸ線に基づいて算出し、算出された前記
   体積で前記信号生成部により生成された前記金属検出信号を正規化し、正規化された前記
   金属検出信号に基づいて前記指定部位を指定する、
   請求項２又は３に記載の検査システム。
5. 物品に含まれる金属の有無を検査する金属検査装置と、
   前記金属検査装置よりも前記物品の搬送方向下流側に位置し、前記金属検査装置による前記物品の検査結果に基づいて、前記物品の中で金属が含まれる部位を指定し、その指定部位と非指定部位とで異なる検査条件を適用して前記物品を検査するＸ線検査装置と、
   を備える検査システム。

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