JP5214290B2 - 食品用x線異物検査装置およびその方法 - Google Patents
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Description
X線発生部3は、食品などの被検査物6にX線を照射している。X線検出部4は、被検査物6を透過したX線を検出している。
また本発明は、被検査物中の異物の判定処理を高速化できる食品用X線異物検査装置およびその方法を提供することを目的としている。
前記画像処理部は、前記閾値をkとしたときの分散をσ 2 k 、各濃度レベルをi、前記閾値をkとしたときの平均をμ k 、濃度レベルが現れる確率をp i としたときに
を利用することにより、前記閾値を選定する2値化処理手段を備えているとよい。
前記近似式は、前記閾値をkとしたときの分散をσ 2 k 、各濃度レベルをi、前記閾値をkとしたときの平均をμ k 、濃度レベルが現れる確率をp i としたときに
であるとよい。
また分割画像のピクセル毎の2値化結果に基づいて異物の有無を多数決で判定しているので、異常な異物の候補の絞込みを行い判定の制度が良くなり、誤検出の可能性が低くなる。
図1は実施形態に係る食品用X線異物検査装置の構成概略を示す図である。図2は実施形態に係る食品用X線異物検査装置のブロック図である。図1に示すように食品用X線異物検査装置10は、被検査物12となる食品などの製品の搬送コンベア14上に取り付けている。搬送コンベア14は、所定の搬送速度で被検査物12を後段の後処理工程へと搬送している。
X線発生部20は、搬送コンベア14の横断方向に沿って設けられた円筒状のX線管を用いている。X線管は陰極から電子ビームを陽極ターゲットに照射させてX線を生成している。X線管のX線は後述するX線検出部30に向けて照射している。
画像処理部40は、CPUやメモリなどで構成されているが、具体的にはデータ記憶手段41と、画像切り出し手段42、フィルタ処理手段43、画像分割手段44と、2値化処理手段45と、判定手段46を主な構成要件としている。
データ記憶手段41は、X線検出部30で検出された各被検査物のX線透過画像データが入力し記憶される。
Max−Minフィルタは、ある画素の周辺画素の濃度値の最大値と最小値を取り出し、その差をある画素の濃度値と足し合わせて濃度値として、異物13を強調している(図3(3))。
数式3を用いる方法によれば、各kについて計算を行う必要があり、最大の濃度レベルをLとしたとき、全体としてLステップの計算が必要となり、全体の計算オーダーがLの二乗に比例することとなる。このことから、算出までに時間がかかり異物検出の処理時間が長時間化してしまうという問題があった。そこで本実施形態では数式4に示すように分散式(数式3)を近似化(数式1)している。
理論的には、
設定パラメータPaは、あらかじめ良品の被検査物12のX線透過画像データに基づいて、異物13が検出されない値をパラメータとして設定する。
搬送コンベア14上を搬送する被検査物12にX線発生部20からX線を照射する。被検査物12を透過したX線は、X線発生部20と対向するX線検出部30で検出される。X線検出部30は、透過したX線の透過量に応じた電気信号を画像処理部40のデータ記憶手段41に出力する。データ記憶手段41では、前記電気信号をX線透過画像データとして記憶される。
次に閾値による製品画像の切り出しを行う(S110)。図3(1)に示すようなX線透過画像データのうち、被検査物12の画像データ部分を残し、被検査物12以外の空白部分、すなわち背景を切り出している(図3(2)に示す)。
そしてMax−Minフィルタをかけて異物13を強調する(S230)。さらに最後にメディアンフィルタにより2回のフィルタ処理を行い強調されたノイズを除去している(S240,250)。なお実施形態に係るフィルタ処理は、一例であり、画像データに応じてフィルタ処理の回数、組み合わせ、順番等は任意に設定変更することができる。
図7に示すようにまず投票する数に応じた演算用メモリを確保する(S300)。次に分割数に応じた動的閾値設定(SUB3)を行う。図8は2値化処理を示すフローチャートである。
まずブロックの長方形の周が一定以上残るか否かを判断する(S420)。図4(2)に示すように異物があると判断されたブロックに対し、ブロックに囲まれた異物の外周(破線)をAとし、ブロックの外周長さBとする。そしてA/Bの値P1(0<P1<1)が設定パラメータPa以上の場合にはその部分に異物はなく、背景であると判断する(S440)。
Claims (5)
- 被検査物にX線を照射するX線発生部と、前記被検査物を透過した前記X線を検出するX線検出部とを備えた食品用X線異物検査装置において、
前記X線検出部が出力したX線透過画像データから分割数の異なる複数の分割画像を生成し、前記分割画像のブロック毎に濃度ヒストグラムを作成し、前記濃度ヒストグラムに基づいて閾値を算出し2値化して、前記分割画像のピクセル毎の2値化結果に基づいて異物有りと判定された前記分割画像の数と異物なしと判定された前記分割画像の数を比較した多数決で異物の有無を判定する画像処理部を備えたことを特徴とする食品用X線異物検査装置。 - 請求項1記載の食品用X線異物検査装置において、
前記画像処理部は、
前記X線検出部から出力された前記X線透過画像データを記憶する記憶手段と、
前記X線透過画像データの画像領域を分割数の異なる複数の分割画像に分割する分割手段と、
得られた前記分割画像のピクセル毎の2値化結果に基づいて異物有りと判定された前記分割画像の数と異物なしと判定された前記分割画像の数を比較した多数決で異物の有無の判定を行う判定手段と、
を備えたことを特徴とする食品用X線異物検査装置。 - 前記画像処理部は、前記閾値をkとしたときの分散をσ 2 k 、各濃度レベルをi、前記閾値をkとしたときの平均をμ k 、濃度レベルが現れる確率をp i としたときに
を利用することにより、前記閾値を選定する2値化処理手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の食品用X線異物検査装置。 - 搬送ライン上の被検査物にX線を照射して、前記被検査物のX線透過画像データを収集して、前記被検査物の異物を検査する食品用X線異物検査方法において、
前記X線透過画像データを分割数の異なる複数の分割画像に分割し、
前記分割画像のブロック毎に、X線透過量の濃度ヒストグラムを前記異物と前記被検査物の2クラスに分け、その2つのクラスを正規分布と仮定し、平均誤認識率を最小とするような閾値を計算する過程において、前記閾値の計算過程において、分散計算を近似式で行い、算出された前記閾値に基づいて前記分割画像を2値化し、前記分割画像のピクセル毎の2値化結果に基づいて前記異物の存在を異物有りと判定された前記分割画像の数と異物なしと判定された前記分割画像の数を比較した多数決で判定することを特徴とする食品用X線異物検査方法。 - 前記近似式は、前記閾値をkとしたときの分散をσ 2 k 、各濃度レベルをi、前記閾値をkとしたときの平均をμ k 、濃度レベルが現れる確率をp i としたときに
であることを特徴とする請求項4に記載の食品用X線異物検査方法。
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