JP6412076B2 - 物品検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、包装材に内容物が包まれた被検査物のシール部領域における内容物や異物の噛み込みを検査する物品検査装置に関する。

例えば袋状の包装材に内容物を収容した製品の場合、包装材への内容物の収容後に開口部分にシールが施される。その際、包装材のシール領域に内容物や異物が噛み込まれることがあり、このシール不良の製品は不良品として排除する必要がある。

そして、この種の包装材に内容物が包まれてシールが施された製品を被検査物とし、この被検査物のシール不良の有無を検査する検査装置としては、例えば下記特許文献１に開示されるＸ線検査装置が知られている。

特許文献１に開示されるＸ線検査装置は、包装材を用いた被検査物のシール部の不良を検査するものであり、画像抽出手段により被検査物の全体画像から内容物の画像を抽出し、外形領域抽出手段により被検査物の全体画像から外形領域を抽出し、さらにシール部領域算出手段により外形領域抽出手段が抽出した外形領域からシール部領域を算出する。そして、判別手段は、シール部算出手段が算出したシール部領域の画像のレベルと被検査物の内容物の画像のレベルとの比較やシール部領域内の特異点の有無に基づいてシール部の不良の有無を判別する。これにより、湿布薬や調味料などの包装材を用いた被検査物におけるシール部の被包装物の噛み込みなどを高精度に検出している。

特開２００５−０２４５４９号公報

ところで、被検査物が例えばレトルトパウチ食品などの場合には、長期保存に耐え得るように、内容物の気密性を保持しつつシール品質を十分に確保する必要がある。その際、被検査物のシール強度は、シール部領域の外縁端からの寸法によって決まるため、ある程度余裕を持った寸法に設定管理されている。

一方で、シール部領域に内容物の噛み込みがある被検査物であっても、噛み込み部分が外見上目立たずシール強度が十分に確保されている場合は、シール部の不良なしと判定し、良品として取り扱うことで歩留りをある程度確保することができる。

しかしながら、上述した従来のＸ線検査装置では、シール部領域の中に被検査物の内容物の画像の濃淡レベルと同等以上の濃淡レベルが存在すれば、全てシール不良ありと判別する。このため、シール強度が十分に確保された被検査物であっても、シール部領域の中に少しでも内容物の噛み込みがあればシール不良ありと判別されてしまい、良品として取り扱うことができず、歩留りの低下を招くという問題があった。

また、上述した従来のＸ線検査装置では、Ｘ線透過画像から抽出される被検査物の外形領域の端部が雑音になりやすく、この雑音が影響してシール部領域の中に内容物の画像の濃淡レベルと同等以上の濃淡レベルであれば、その被検査物をシール不良ありと誤検出するおそれがあった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、内容物の気密性を保持しつつ、誤検出を低減することができる物品検査装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載された物品検査装置は、包装材Ｗａに内容物Ｗｃを収容して一部がシールされた被検査物Ｗを搬送させて該被検査物に電磁波を照射し、その透過量を検出して得られる透過画像に基づいて前記包装材のシール部領域Ｗｄ内の検査を行う物品検査装置１において、
前記シール部領域には、噛み込みを検査するための複数の噛み込み検査領域Ｅが前記包装材の端縁部から内側に向かって設定されるとともに、前記噛み込み検査領域ごとに異なる面積閾値が設定されており、
前記面積閾値を超える透過画像から前記噛み込みの有無を判別する信号処理部６を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載された物品検査装置は、請求項１の物品検査装置において、
前記信号処理部６は、噛み込み候補を検出するための輝度閾値を超える透過画像の総面積を前記噛み込み検査領域Ｅごとに算出し、この算出した前記噛み込み検査領域ごとの総面積が前記面積閾値を超えたか否かの結果の論理和により前記噛み込みの有無を判別することを特徴とする。

請求項３に記載された物品検査装置は、請求項１又は２の物品検査装置において、
前記包装材Ｗａの端縁部と前記噛み込み検査領域Ｅとの間には、噛み込みの検査を行わない非検査領域Ｅ０が設定されることを特徴とする。

請求項４に記載された物品検査装置は、請求項１〜３の何れかの物品検査装置において、
前記透過画像から前記包装材Ｗａ内の内容物Ｗｃの境界を算出し、算出した境界に基づく仮想直線を基準とし、該仮想直線から前記包装材の対向する端縁部に向かって所定幅の領域を前記内容物に一番近い噛み込み検査領域Ｅとして設定することを特徴とする。

請求項５に記載された物品検査装置は、請求項１〜４の何れかの物品検査装置において、
前記噛み込み検査領域Ｅごとの設定値と、前記噛み込み検査領域ごとの噛み込み状態を含む前記被検査物Ｗの平面画像を表示する表示部７を備えたことを特徴とする。

本発明に係る物品検査装置によれば、被検査物のシール強度を確保して内容物の気密性を保持しつつ、歩留りも考慮して被検査物のシール不良の検査を行うことができる。

本発明に係る物品検査装置の概略構成を示すブロック図である。 検査対象となる被検査物の一例を示す図である。 本発明に係る物品検査装置の表示部の表示画面上に表示される表示内容の一例を示す図である。 （ａ）噛み込み検査領域の２つの領域に跨がって内容物が噛み込んだ状態の一例を示す図である。 （ｂ）（ａ）と略同一面積の内容物が噛み込み検査領域に噛み込んだ状態の一例を示す図である。 （ａ）透過率が低く面積が小さい内容物と透過率が高く面積が大きい内容物が混在して噛み込み検査領域に噛み込んだ状態の一例を示す図である。 （ｂ）透過率が低く面積が小さい内容物が噛み込み検査領域に噛み込んだ状態の一例を示す図である。 （ｃ）透過率が高く面積が大きい内容物が噛み込み検査領域に噛み込んだ状態の一例を示す図である。

本発明に係る物品検査装置は、搬送ラインの一部や包装装置に組み込まれ、包装材に内容物が包まれた被検査物（物品）を搬送しながら電磁波（Ｘ線、近赤外線、可視光線などの光）を照射し、その透過量を検出して得られる透過画像に基づいて包装材のシール部領域内の内容物や異物の噛み込みの有無を検査するものである。

まず、本発明に係る物品検査装置の検査対象となる被検査物Ｗについて図２を参照しながら簡単に説明する。

図２に示すように、被検査物Ｗは、例えばレトルトパウチ食品などであり、包装材Ｗａの三方（左右と底部分）にシールが施され（三方シール袋）、包装材Ｗａの上部の開口部Ｗｂから内容物Ｗｃをロータリー式充填機により充填した後、開口部Ｗｂがシールされたものである。

図２の点線で示す開口部Ｗｂのシール部領域（図２の点線で示す領域）Ｗｄには、噛み込みを検査するための複数の噛み込み検査領域Ｅが設定される。図２の例において、噛み込み検査領域Ｅは、寸法ａの領域Ｅ１と寸法ｂの領域Ｅ２に分かれており、包装材Ｗａの開口部Ｗｂ側の端縁部から内側に向かって所定寸法ｃを空けた位置から領域Ｅ１、領域Ｅ２の順に連続して並んだ状態で設定される。

領域Ｅ１は、シール強度を確保するため、シビアな検出感度により噛み込みを原則禁止とする領域である。これに対し、領域Ｅ２は、シール強度には影響ないが、目立つものは緩い検出感度により検出したい領域である。

このため、領域Ｅ１と領域Ｅ２には、例えば、領域Ｅ２よりも領域Ｅ１の方が厳しく小さい値となるように異なる面積閾値が設定される。また、領域Ｅ１と領域Ｅ２には、同一又は異なる輝度閾値が設定される。各領域Ｅ１，Ｅ２の寸法ａ，ｂ、面積閾値および輝度閾値は、被検査物Ｗの種類、包装材Ｗａの材質や厚さなどに応じて予め被検査物Ｗ毎に設定したり、各領域Ｅ１，Ｅ２ごとの寸法ａ，ｂ、面積閾値、輝度閾値を被検査物Ｗごとに対応付けてテーブル形式の情報として記憶しておいたり、後述する表示部７に表示される設定画面上から後述する操作手段６ａの操作入力により検査の都度設定することができる。

なお、被検査物Ｗの内容物Ｗｃに一番近い噛み込み検査領域Ｅ（図２の領域Ｅ２）に関しては、被検査物ＷにＸ線を照射したときの透過画像から包装材Ｗａ内の内容物Ｗｃの境界を算出し、算出した境界に基づく仮想直線を基準とし、この仮想直線から包装材Ｗａの対向する端縁部に向かう所定幅（設定寸法ｂ）の領域として設定することもできる。

また、包装材Ｗａの開口部Ｗｂ側の端縁部と噛み込み検査領域Ｅの端縁部に一番近い領域（図２の領域Ｅ１）との間には、開口部Ｗｂ側の端縁部（エッジ部分）が雑音になる影響を防ぐため、所定寸法ｃの非検査領域Ｅ０を設定するのが好ましい。非検査領域Ｅ０の寸法ｃは、予め検査前に後述する操作手段６ａの操作により設定する他、上述したテーブル形式の情報とともに記憶しておいたり、後述する表示部７に表示される設定画面上から後述する操作手段６ａの操作入力により検査の都度設定することができる。但し、非検査領域Ｅ０を設定しない場合には、包装材Ｗａの開口部Ｗｂ側の端縁部から寸法ｃを詰めて噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１、領域Ｅ２の順に設定される。

なお、被測定物Ｗは、図２の構成に限定されるものではない。例えばチューブ状のフィルムを１袋単位にカットした筒状の包装材の左右（又は上下）の開口部から内容物を充填した後に左右（又は上下）の開口部をシール（二方シール）した被検査物、半分に折りたたまれた包装材に内容物が充填されて３箇所をシール（三方シール）した被検査物、上述の充填方式と異なる方式で内容物が充填された包装材の上下左右４箇所をシール（四方シール）した被検査物であってもよい。さらには、内容物を収容した包装材がシール部を介して複数連続して並ぶ、いわゆる連包品であってもよい。

また、図２の例では、噛み込み検査領域Ｅが領域Ｅ１と領域Ｅ２の２つの領域からなるものとしたが、２つの領域に限定されるものではなく、検査する被検査物Ｗの種類、包装材の材質や厚さなどに応じて領域数を適宜設定することができる。

以下では、被検査物Ｗの開口部Ｗｂがシールされたシール部領域Ｗｄ内の内容物Ｗｃや異物の噛み込みの有無（シール不良の有無）を検査する物品検査装置を例にとって説明する。

図１に示すように、物品検査装置１は、搬送部２、駆動手段３、検出部４、位置検出部５、信号処理部６、表示部７を含んで概略構成される。

搬送部２は、例えば装置本体に対して水平に配置されたベルトコンベアで構成される。搬送部２は、駆動手段３の駆動により、予め設定された所定の搬送速度で検査対象の被検査物Ｗを搬入口から搬出口に向けて搬送させる（図１の搬送方向：Ｘ）。

検出部４は、搬送される被検査物Ｗに電磁波を照射して透過量を検出するもので、搬送部２の上方に所定高さ離れて設けられるＸ線発生器４ａと、搬送部２内にＸ線発生器と対向して設けられるＸ線検出器４ｂを備えて構成される。

Ｘ線発生器４ａは、特に詳細は図示しないが、金属製の箱体内部に設けられる円筒状のＸ線管を絶縁油により浸漬した構成であり、Ｘ線管の陰極からの電子ビームを陽極ターゲットに照射させてＸ線を生成する。Ｘ線管は、その長手方向が被検査物Ｗの搬送方向Ｘと直交する方向（Ｙ方向）に設けられる。Ｘ線管により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出器に向けて、長手方向に沿ったスリットにより略三角形状のスクリーン状にして照射する。

Ｘ線検出器４ｂは、被検査物Ｗに対してＸ線が照射されたときに、被検査物Ｗを透過してくるＸ線を検出し、この検出したＸ線の透過量に応じた電気信号を出力する。Ｘ線検出器４ｂは、搬送部２上を搬送される被検査物Ｗの搬送方向Ｘと直交するＹ方向に沿って設けられる。Ｘ線検出器４ｂには、例えばライン状に配列された複数のフォトダイオードと、フォトダイオード上に設けられたシンチレータとを備えたアレイ状のラインセンサが用いられる。

位置検出部５は、搬送部２の搬入口側に設けられ、搬送部２によって搬送される被検査物Ｗの通過を検出する。位置検出部５は、例えば搬送部２としてのベルトコンベアの入口側に設けられる一対の投受光器からなるフォトセンサで構成することができる。この構成により、図示はしないが、信号処理部６には、被検査物Ｗがフォトセンサの前を通過している間において、位置検出部５からオン信号がタイミング信号として入力される。

このような構成では、搬送部２上を搬送される被検査物Ｗに対してＸ線発生器４ａからＸ線が照射される。そして、被検査物ＷへのＸ線の照射に伴って被検査物Ｗを透過してくるＸ線をＸ線検出器４ｂのシンチレータで受けて光に変換する。シンチレータで変換された光は、その下部に配置されるフォトダイオードによって受光される。そして、各フォトダイオードは、受光した光を電気信号に変換して出力する。これにより、Ｘ線検出器４ｂは、受けたＸ線の強さに対応したレベルを有する電気信号を信号処理部６に出力する。

信号処理部６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＭＣＵ（Micro Control Unit）やメモリなどを含んで構成され、位置検出部５が被検査物Ｗを検出したときのオン信号をタイミング信号として、Ｘ線検出器４ｂからの電気信号を取り込んで各種信号処理を行う。具体的には、検出部４からのＸ線透過量に応じた電気信号に基づいて被検査物Ｗの透過画像を取得し、面積閾値を超える透過画像から被検査物Ｗのシール部領域内の内容物や異物の噛み込みの有無を判別する。このため、信号処理部６は、操作手段６ａ、駆動制御手段６ｂ、記憶手段６ｃ、画像抽出手段６ｄ、外形領域抽出手段６ｅ、検査領域算出手段６ｆ、判別手段６ｇを備える。

操作手段６ａは、例えばユーザが操作する複数のキー、スイッチ、表示部７の表示画面上のソフトキーなどで構成される。操作手段６ａは、物品検査装置１の運転の開始や停止の指示、駆動手段３や検出部４のＸ線発生器４ａを駆動制御するための駆動制御手段６ｂへの指示、搬送部２の搬送速度の設定、被検査物Ｗの品種や検査数などの設定、噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１，Ｅ２ごとの寸法ａ，ｂ、輝度閾値、面積閾値の設定、非検査領域Ｅ０の有無や寸法ｃの設定、シール不良の有無を判定するための総面積閾値の設定、信号処理部６の起動などを行う際に操作される。

駆動制御手段６ｂは、操作手段６ａの操作に基づく搬送駆動の指示が入力されると、被検査物Ｗを搬送部２にて搬送方向Ｘに搬送するように駆動手段３の駆動を制御する。また、駆動制御手段６ｂは、操作手段６ａの操作に基づくＸ線発生の指示が入力されると、Ｘ線発生器４ａがＸ線を発生するようにＸ線発生器４ａの駆動を制御する。

記憶手段６ｃは、各被検査物Ｗ毎のＸ線透過データを格納する。Ｘ線透過データは、Ｘ線検出器４ｂからの電気信号を不図示のＡ／Ｄ変換器によりＡ／Ｄ変換したデータを位置検出部５の検出タイミングで取り込むことにより得られる。さらに説明すると、記憶手段６ｃは、１つの被検査物Ｗの検査を行う毎に、Ｘ線検出器４ｂの１ライン（Ｙ方向）あたり例えば６４０個のＸ線透過データを、少なくとも搬送される被検査物Ｗの搬送方向（Ｘ方向）の長さ（前端から後端までの検出期間に相当）に対応した所定ライン数（例えば４８０ライン）だけ格納する。

画像抽出手段６ｄは、記憶手段６ｃに格納されたＸ線透過データから全体の濃淡画像（搬送部２のベルト面を含む被検査物Ｗ毎の全体画像）を作成し、この作成した全体の濃淡画像から内容物Ｗｃの濃淡画像を抽出する。

なお、図示はしないが、信号処理部６はフィルタ手段を備えており、被検査物Ｗの包装形態や内容物に応じて記憶手段６ｃに格納された被検査物ＷのＸ線透過データに対して所定のフィルタ処理を施す。これにより、全体画像を強調してエッジ検出し易くするとともに、検出対象の異物情報をより強調して抽出し易くしている。

外形領域抽出手段６ｅは、記憶手段６ｃに格納されたＸ線透過データによる全体画像を元に被検査物Ｗの輪郭から内側の面積を示す外形領域を抽出する。さらに説明すると、外形領域抽出手段６ｅは、記憶手段６ｃに格納されたＸ線透過データから被検査物Ｗのデータと、被検査物Ｗ以外（実際には搬送部２のベルト面）のデータとに切り分けて２値化し、２値化された被検査物Ｗのデータを外形領域として抽出する。

検査領域算出手段６ｆは、外形領域抽出手段６ｅが抽出した外形領域から検査領域である噛み込み検査領域を算出する。具体的には、外形領域抽出手段６ｅが抽出した外形領域の画像を、設定された噛み込み検査領域Ｅ（非検査領域Ｅ０が設定されている場合には、その寸法ｃの領域を含む）の所定方向の寸法分だけその方向に縮小し、縮小された画像を外形領域の画像から差し引いて噛み込み検査領域Ｅを算出する。

判別手段６ｇは、噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１，Ｅ２ごとに設定された面積閾値を用いてシール部領域Ｗｄ内の噛み込みの有無を判別する。具体的には、検査領域算出手段６ｆが算出した噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１，Ｅ２ごとに所定の大きさ以上となる塊状の透過画像を抽出し、その塊状の透過画像の総面積を算出し、この算出した噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１，Ｅ２ごとの総面積が総面積閾値を超えるか否かを判定し、その結果の論理和により最終的な噛み込みの有無を判別する。

この際、噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１，Ｅ２に輝度閾値（透過画像の濃淡レベルの閾値）が設定されており、各領域Ｅ１，Ｅ２の透過画像について、濃淡レベルが輝度閾値を超える所定の大きさ以上の小塊の面積を合計して各領域Ｅ１，Ｅ２ごとに総面積を算出する。

そして、判別手段６ｇは、噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１の面積閾値を超える小塊の透過画像の総面積（第一の総面積）と、領域Ｅ２の面積閾値を超える小塊の透過画像の総面積（第二の総面積）について総面積閾値から面積判定した結果の論理和、すなわち第一の総面積又は第二の総面積が総面積閾値を超えると、その被検査物Ｗにシール不良ありと判定し、シール不良を示す選別信号を外部出力する。これに対し、第一の総面積及び第二の総面積が総面積閾値を超えなければ、その被検査物Ｗにシール不良なしと判定し、シール正常を示す選別信号を外部出力する。なお、所定の大きさ以上の小塊の抽出は、ノイズ除去を目的とするものであり、必要に応じて適宜実施すればよく、他の方法でノイズ除去する場合は省略できる。

表示部７は、噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１，Ｅ２ごとの設定値（総面積閾値）、判別手段６ｇの判別結果に基づく噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１，Ｅ２ごとの噛み込み状態や非検査領域Ｅ０を含む被検査物Ｗの平面透過画像、「ＯＫ」や「ＮＧ」の良否判定結果、総検査数、良品数、ＮＧ総数などを操作手段６ａのキー操作により選択的に組み合わせて表示する。

図３は表示部７の表示画面上に表示される表示内容の一例を示している。図３の表示画面の右側の領域には、設定内容として、噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１，Ｅ２、面積閾値をパラメータとしたときの値が表示される。図３の例では、噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１に関して、面積閾値「２」が設定内容として表示されている。また、噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ２に関しては、面積閾値「２００」が設定内容として表示されている。

また、図３の表示画面の左側の領域には、噛み込み検査領域Ｅの各領域Ｅ１，Ｅ２を含む被検査物Ｗの透過画像と各領域Ｅ１，Ｅ２の検査結果が表示される。図３の例では、被検査物Ｗの透過画像において、噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１に１つの噛み込みｗ１が表示され、領域Ｅ２に２つの噛み込みｗ２，ｗ３が表示されている。また、検査結果として、噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１の噛み込みｗ１の面積（総面積）が「３」と表示され、領域Ｅ２の噛み込みｗ２，ｗ３の面積の総面積が「１２３」と表示されている。

図３において、噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１は、噛み込みｗ１の面積（総面積）「３」が総面積閾値「２」よりも大きいので、シール不良ありと判定される。これに対し、噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ２は、噛み込みｗ２，ｗ３の面積の総面積「１２３」が総面積閾値「２００」よりも小さいので、シール不良なしと判定される。

次に、上記構成による物品検査装置１を用いて被検査物Ｗにおけるシール部領域Ｗｄのシール不良の有無を検査する場合の動作について説明する。

検査対象の被検査物Ｗが搬送部２にて導入搬送されると、この被検査物Ｗに対してＸ線発生器４ａからＸ線を照射する。Ｘ線検出器４ｂは、被検査物Ｗに対してＸ線が照射されると、被検査物Ｗを透過したＸ線を検出し、被検査物Ｗを透過したＸ線の強さに対応したレベルを有する電気信号を信号処理部６に出力する。

信号処理部６は、Ｘ線検出器４ｂから電気信号が入力されると、この電気信号に基づいて被検査物Ｗの透過画像を取得し、各被検査物Ｗ毎のＸ線透過データを記憶手段６ｃに格納する。

次に、信号処理部６の画像抽出手段６ｄは、記憶手段６ｃに格納されたＸ線透過データから全体の濃淡画像を作成し、この作成した全体の濃淡画像から内容物の濃淡画像を抽出する。

また、信号処理部６の外形領域抽出手段６ｅは、記憶手段６ｃに格納されたＸ線透過データによる全体画像を元に被検査物Ｗの輪郭から内側の面積を示す外形領域を抽出する。

そして、信号処理部６の検査領域算出手段６ｆは、外形領域抽出手段６ｅが抽出した外形領域から設定情報（噛み込み検査領域Ｅの各領域Ｅ１，Ｅ２の寸法ａ，ｂ）を元に噛み込み検査領域Ｅの各領域Ｅ１，Ｅ２を算出する。

次に、信号処理部６の判別手段６ｇは、検査領域算出手段６ｆが算出した噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１，Ｅ２ごとに小塊の透過画像の総面積を算出する。

そして、算出した噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１の面積閾値を超える小塊の透過画像の総面積（第一の総面積）と領域Ｅ２の面積閾値を超える小塊の透過画像の総面積（第二の総面積）とが総面積閾値を超えるか否かを判定した結果の論理和により噛み込みの有無を判別する。

その結果、第一の総面積と第二の総面積の少なくとも一方が総面積閾値を超えると、その被検査物Ｗにシール不良ありと判定し、シール不良を示す選別信号を外部出力する。これに対し、第一の総面積と第二の総面積の両方が総面積閾値を超えなければ、その被検査物Ｗにシール不良なしと判定し、シール正常を示す選別信号を外部出力する。

次に、上述した物品検査装置１を用いた場合の噛み込み検査領域Ｅを複数（領域Ｅ１，Ｅ２）に分けることの有効性について説明する。

図４（ａ）は噛み込み検査領域Ｅの２つの領域Ｅ１，Ｅ２に跨がって内容物Ｗｃが噛み込んだ状態の一例を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）と略同一面積の内容物が噛み込み検査領域に噛み込んだ状態の一例を示している。

図４（ａ）に示す被検査物Ｗの透過画像の場合には、噛み込みｗ４が噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ２から領域Ｅ１に及んでいるため、領域Ｅ１でのシビアな検出感度によりシール不良ありと判定される。

これに対し、図４（ｂ）に示す被検査物Ｗの透過画像の場合には、噛み込みｗ５が図４（ａ）の噛み込みｗ４と面積自体は同程度であるが、領域Ｅ１に及ばす領域Ｅ２内に存在するため、領域Ｅ２での緩い検出感度によりシール不良なしと判定される。

なお、噛み込み検査領域Ｅを複数の領域Ｅ１，Ｅ２に分けずに１つの領域において噛み込みの面積のみからシール不良の有無を判定した場合には、図４（ａ），（ｂ）何れの被検査物Ｗの透過画像においても噛み込みの面積が同程度であるため、シール不良ありと判定してしまうことになる。

次に、上述した物品検査装置１において面積値を用いてシール不良の有無を判別することの有効性について説明する。

図５（ａ）は透過率が低く面積が小さい１つの内容物ｗ６と透過率が高く面積が大きい複数（図では２つ）の内容物ｗ７，ｗ８が噛み込み検査領域に噛み込んだ状態の一例を示し、図５（ｂ）は透過率が低く面積が小さい１つの内容物ｗ６が噛み込み検査領域に噛み込んだ状態の一例を示し、図５（ｃ）は透過率が高く面積が大きい１つの内容物ｗ９が噛み込み検査領域に噛み込んだ状態の一例を示している。

図５（ａ）に示す被検査物Ｗの透過画像の場合、透過率が比較的低いわずかな（面積の小さい）１つの噛み込みｗ６と透過率が比較的高い２つの噛み込みｗ７，ｗ８が混在して存在し、見た目に噛み込みが目立つ状態である。この場合、透過率が比較的低く噛み込みｗ６の面積が小さく目立たないが、全体として噛み込みが目立つと判断し、噛み込みｗ６，ｗ７，ｗ８の総面積を用いることによりシール不良ありと判定される。

図５（ｂ）に示す被検査物Ｗの透過画像の場合、透過率が比較的低いわずかな（面積の小さい）１つの噛み込みｗ６が領域Ｅ２に存在する状態である。この場合、透過率が比較的低くても噛み込みｗ６の面積が小さいために目立たないと判断し、シール不良なしと判定される。

図５（ｃ）に示す被検査物Ｗの透過画像の場合、透過率が比較的高い（面積の大きい）１つの噛み込みｗ９が領域Ｅ２に存在する状態である。この場合、透過率が比較的高くても噛み込みｗ９の面積が大きく目立つと判断し、噛み込みｗ９の総面積を用いることによりシール不良ありと判定される。

なお、透過率（透過画像の輝度・濃度）だけで判定しようとすると、図５（ｂ）の透過率が比較的低い噛み込みｗ６がある被測定物Ｗをシール不良なしと判定とした場合、図５（ａ）の透過率が比較的高い噛み込みｗ７，ｗ８がある被測定物Ｗもシール不良なしと判定してしまう。本実施の形態の物品検査装置１では、透過率に加え、面積（総面積）で判定することで、見た目に目立つもの（それに近い感覚のもの）はシール不良ありとして判定することができる。

このように、本実施の形態の物品検査装置は、噛み込みを検査するための複数の噛み込み検査領域Ｅ（領域Ｅ１、領域Ｅ２）が包装材Ｗａの端縁部から内側に向かってシール部領域Ｗｄに設定されるとともに、噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１，Ｅ２ごとに異なる面積閾値が設定され、面積閾値を超える透過画像から噛み込みの有無を判別する。すなわち、所定の濃淡レベル範囲の透過画像の総面積を噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１，Ｅ２ごとに算出し、この算出した噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１，Ｅ２ごとの総面積に対して面積閾値を用いた面積判定の判定結果の論理和により噛み込みの有無を判別する。これにより、被検査物のシール強度を確保して内容物の気密性を保持しつつ、歩留りも考慮して被検査物のシール不良の検査を行うことができる。

また、本実施の形態の物品検査装置において、包装材Ｗａと噛み込み検査領域Ｅとの間には、噛み込みの検査を行わない所定寸法ｃの非検査領域Ｅ０が包装材Ｗａの内側に向かって設定される。これにより、雑音になりやすい透過画像の端部を検査から除外し、雑音の影響による誤検出を低減することができる。

さらに、本実施の形態の物品検査装置は、透過画像から包装材Ｗａ内の内容物Ｗｃの境界を算出し、算出した境界に基づく仮想直線を基準とし、この仮想直線から包装材Ｗａの対向する端縁部に向かって所定幅の領域を内容物Ｗｃに一番近い噛み込み検査領域Ｅ（領域Ｂ）として設定する。これにより、噛み込み検査領域Ｅの領域の一部を計算により自動的に算出して設定でき、設定の手間を省くことができる。

また、本実施の形態の物品検査装置において、表示部７には、噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１，Ｅ２ごとの設定値、噛み込み検査領域Ｅの領域Ｅ１，Ｅ２ごとの噛み込み状態を含む被検査物Ｗの平面画像を表示している。これにより、ユーザは、表示部７の表示内容から現在の設定状態や被検査物Ｗにおけるシール部領域Ｗｄの状態（内容物Ｗｃや異物の噛み込みの有無）を目視により確認することができる。

ところで、上述した実施の形態では、被検査物Ｗに照射される電磁波としてＸ線を例にとって説明したが、これに限定されるものではない。例えば被検査物Ｗの包装材が透光性を有するものであれば、近赤外線や可視光線を被検査物Ｗに照射し、被検査物Ｗを透過した光を検出する構成としてもよい。この場合、検出部４は、近赤外線や可視光線を被検査物Ｗに照射する光源と、近赤外線や可視光線の照射に伴って被検査物Ｗを透過した光を検出して透過量に応じた電気信号を出力する受光器から構成される。これにより、被検査物Ｗを通過した光の透過量に応じた電気信号を信号処理部６に出力し、信号処理部６が上述した構成及び手法によって被検査物Ｗのシール不良の有無を判別する。

以上、本発明に係る物品検査装置の最良の形態について説明したが、この形態による記述及び図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例及び運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。

１ 物品検査装置
２ 搬送部
３ 駆動手段
４ 検出部
４ａ Ｘ線発生器
４ｂ Ｘ線検出器
５ 位置検出部
６ 信号処理部
６ａ 操作手段
６ｂ 駆動制御手段
６ｃ 記憶手段
６ｄ 画像抽出手段
６ｅ 外形領域抽出手段
６ｆ 検査領域算出手段
６ｇ 判別手段
７ 表示部
Ｗ 被検査物
Ｗａ 包装材
Ｗｂ 開口部
Ｗｃ 内容物
Ｗｄ シール部領域
ｗ１〜ｗ９ 噛み込み
Ｘ 搬送方向
Ｅ 噛み込み検査領域
Ｅ１，Ｅ２ 領域
Ｅ０ 非検査領域

Claims (5)

1. 包装材（Ｗａ）に内容物（Ｗｃ）を収容して一部がシールされた被検査物（Ｗ）を搬送させて該被検査物に電磁波を照射し、その透過量を検出して得られる透過画像に基づいて前記包装材のシール部領域（Ｗｄ）内の検査を行う物品検査装置（１）において、
   前記シール部領域には、噛み込みを検査するための複数の噛み込み検査領域（Ｅ）が前記包装材の端縁部から内側に向かって設定されるとともに、前記噛み込み検査領域ごとに異なる面積閾値が設定されており、
   前記面積閾値を超える透過画像から前記噛み込みの有無を判別する信号処理部（６）を備えたことを特徴とする物品検査装置。
2. 前記信号処理部（６）は、噛み込み候補を検出するための輝度閾値を超える透過画像の総面積を前記噛み込み検査領域（Ｅ）ごとに算出し、この算出した前記噛み込み検査領域ごとの総面積が前記面積閾値を超えたか否かの結果の論理和により前記噛み込みの有無を判別することを特徴とする請求項１記載の物品検査装置。
3. 前記包装材（Ｗａ）の端縁部と前記噛み込み検査領域（Ｅ）との間には、噛み込みの検査を行わない非検査領域（Ｅ０）が設定されることを特徴とする請求項１又は２記載の物品検査装置。
4. 前記透過画像から前記包装材（Ｗａ）内の内容物（Ｗｃ）の境界を算出し、算出した境界に基づく仮想直線を基準とし、該仮想直線から前記包装材の対向する端縁部に向かって所定幅の領域を前記内容物に一番近い噛み込み検査領域（Ｅ）として設定することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の物品検査装置。
5. 前記噛み込み検査領域（Ｅ）ごとの設定値と、前記噛み込み検査領域ごとの噛み込み状態を含む前記被検査物（Ｗ）の平面画像を表示する表示部（７）を備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の物品検査装置。

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