JP2004069384A

JP2004069384A - Ｘ線異物検出装置，ｘ線異物検出方法及びｘ線異物検出プログラム

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Publication number: JP2004069384A
Application number: JP2002226406A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamazaki; 山崎　健史
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-02
Also published as: JP3828843B2

Abstract

【課題】検査しようとする被検査物ごとに閾値を動的に設定して被検査物の個体差により生じる誤検出を防止してＸ線異物検出の精度向上を図る。
【解決手段】被検査物Ｗに対してＸ線を曝射する。被検査物Ｗを透過したＸ線の透過量に基づく透過画像データを出力する。透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を零値に変換する第一差分フィルタにより、透過画像データをフィルタリング処理して第一出力データを出力する。透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を正値に反転させる第二差分フィルタにより、透過画像データをフィルタリング処理して第二出力データを出力する。第一出力データと第二出力データとに基づき透過画像データのエッジデータを抽出する。エッジデータに基づいて閾値を設定し、第一出力データと閾値とに基づいて異物の有無を判定する。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば生肉、魚、加工食品、医薬などの各品種の被検査物に対し、Ｘ線を曝射したときのＸ線の透過量から被検査物中の異物を検出するＸ線異物検出装置，Ｘ線異物検出方法及びＸ線異物検出プログラムに関し、特に被検査物中の異物を的確に抽出できるＸ線異物検出装置，Ｘ線異物検出方法及びＸ線異物検出プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線異物検出装置は、搬送ライン上を順次搬送されてくる各品種の被検査物（生肉、魚、加工食品、医薬など）にＸ線を曝射し、この曝射したＸ線の透過量から被検査物中に金属、ガラス、石、骨などの異物が混入しているか否かを検出する装置である。
【０００３】
図１４はこの種の従来のＸ線異物検出装置を示す斜視図である。図示のようにコンベア５０上を被検査物Ｗが搬送されて行く途中位置にＸ線発生器５１と、Ｘ線検出器５２が対向配置される。Ｘ線発生器５１は搬送中の被検査物ＷにＸ線を曝射し、Ｘ線検出器５２は被検査物Ｗを透過したＸ線の透過量に応じた電気信号（Ｘ線透過データ、例えば輝度値）を出力する。装置内部に設けられる処理手段は、この輝度値に基づいて処理を行い、異物の混入の有無を判断する。
【０００４】
すなわち、処理手段では、図１５（ａ）に示すように、被検査物Ｗ１を輝度値で表した透過画像を、同図（ｂ）に示すように、所定の差分フィルタにより輝度値をフィルタリング処理している。なお、この差分フィルタは、例えば、透過画像の任意の注目画素とその注目画素を含む近傍画素の平均値との差分を算出し、その差分が負であるときは０に変換するフィルタである。
【０００５】
したがって、この差分フィルタによるフィルタリング処理では、透過画像は、周辺画素より輝度値の高い画素、例えば、異物Ａ１や被検査物Ｗ１の周縁Ｅ１が強調されることとなる。
【０００６】
このフィルタリング処理を利用して、異物が混入又は付着されていない被検査物のサンプルを複数、例えば１０個、Ｘ線異物検出装置にて検査し、各サンプルのエッジの画素の輝度値を算出し、これらの統計結果から単一の閾値ΔＳを決定し、初期設定値とする。
【０００７】
そして、実際に、未検査の被検査物Ｗ１を検査する場合、その被検査物Ｗ１の透過画像を上記差分フィルタにてフィルタリング処理する。そして、図１５（ｂ）に示すように、フィルタリング処理後の出力値が、例えば閾値ΔＳ１未満であれば異物無しと判定し、閾値ΔＳ１以上であれば異物と判定する。
【０００８】
しかしながら、同種の被検査物においても、図１５（ａ）に示す被検査物Ｗ２のように個体差が有り、例えば、厚みがそれぞれ異なったりしてＸ線透過量にばらつきがあり、同図（ｃ）に示すように、フィルタリング処理後において、被検査物Ｗ２の周縁データＥ２が閾値ΔＳ１以上となる場合がある。したがって、本来異物ではない被検査物Ｗ２の周縁Ｅ２が、誤って異物と判定されてしまうこととなり、異物検出の精度上問題となっていた。
【０００９】
また、周縁データＥ２を異物と判定しないように、単一の閾値ΔＳ２を設定してしまうと、被検査物Ｗ１，Ｗ２に混入又は付着されていない検査領域内の異物Ｂ１，Ｂ２や、被検査物に混入又は付着されているが比較的Ｘ線透過量の少ない異物Ａ１，Ａ２は、上記フィルタリング処理をすると、図１５（ｂ），（ｃ）に示すように、閾値ΔＳ２未満の出力値となってしまう。したがって、本来抽出されなければならない異物が誤って抽出されないこととなる。また、これを防止するために、閾値ΔＳを厳しく設定すると、製品の歩留りが悪くなるという問題となっていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記従来技術の問題点を解消するためになされたものであって、その目的とするところは、被検査物から異物のみを正確に検出して、Ｘ線による異物検出の精度の向上を図ることにある。
【００１１】
また他の目的は、検査しようとする被検査物ごとに閾値を動的に設定することにより、被検査物の個体差により生じる誤検出を防止して、Ｘ線による異物検出の精度の向上を図ることにある。
【００１２】
更に他の目的は、検査しようとする被検査物を含む検査領域を領域分割して、その領域ごとに閾値を可変させることにより、検査領域内の被検査物に混入又は付着されている異物や、被検査物に混入又は付着されていないが検査領域内に存在する異物を検出し、更なるＸ線による異物検出の精度の向上を図ることにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
請求項１記載のＸ線異物検出装置は、被検査物（Ｗ）に向けてＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記被検査物を透過してくるＸ線の透過量から前記被検査物に存在する異物の有無を検出するＸ線異物検出装置（１）において、
前記被検査物に対してＸ線を曝射するＸ線発生器（８）と、
前記被検査物を透過した前記Ｘ線の透過量に基づく透過画像データを出力するＸ線検出器（９）と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を零値に変換する第一差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理する第一差分フィルタ処理手段（２３）と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を正値に反転させる第二差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理する第二差分フィルタ処理手段（２４）と、
前記第一フィルタ処理手段からの第一出力データと、前記第二フィルタ処理手段からの第二出力データと、に基づき、前記透過画像データのエッジデータを抽出するエッジデータ抽出手段（２５）と、
前記エッジデータに基づいて閾値（ΔＳ）を設定する閾値設定手段（２６）と、
前記第一出力データと前記閾値とに基づいて異物の有無を判定する異物判定手段（２７）と、
を具備することを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載のＸ線異物検出装置は、被検査物（Ｗ）に向けてＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記被検査物を透過してくるＸ線の透過量から前記被検査物に存在する異物の有無を検出するＸ線異物検出装置（１）において、
前記被検査物に対してＸ線を曝射するＸ線発生器（８）と、
前記被検査物を透過した前記Ｘ線の透過量に基づく透過画像データを出力するＸ線検出器（９）と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を零値に変換する第一差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理する第一差分フィルタ処理手段（２３）と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を正値に反転させる第二差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理する第二差分フィルタ処理手段（２４）と、
前記第一フィルタ処理手段から出力される第一出力データ及び前記第二フィルタ処理手段から出力される第二出力データを、所定の処理領域毎に抽出する出力データ抽出手段（２８）と、
前記各処理領域内における前記第一出力データ及び前第二出力データに基づき、前記処理領域ごとに、前記処理領域内の前記透過画像データのエッジを抽出するエッジデータ抽出手段（２５）と、
前記処理領域ごとに、前記エッジデータに基づいて閾値（ΔＳ）を設定する閾値設定手段（２６）と、
前記処理領域ごとに、前記第一出力データと前記閾値とに基づいて異物の有無を判定する異物判定手段（２７）と、
を具備することを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載のＸ線異物検出方法は、被検査物（Ｗ）に向けてＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記被検査物を透過してくるＸ線の透過量から前記被検査物に存在する異物の有無を検出するＸ線異物検出方法において、
前記被検査物に対してＸ線を曝射する工程と、
前記被検査物を透過した前記Ｘ線の透過量に基づく透過画像データを出力する工程と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を零値に変換する第一差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理して第一出力データを出力する工程と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を正値に反転させる第二差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理して第二出力データを出力する工程と、
前記第一出力データと、前記第二出力データと、に基づき、前記透過画像データのエッジデータを抽出する工程と、
該エッジデータに基づいて閾値を設定する工程と、
前記第一出力データと前記閾値とに基づいて異物の有無を判定する工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載のＸ線異物検出方法は、被検査物（Ｗ）に向けてＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記被検査物を透過してくるＸ線の透過量から前記被検査物に存在する異物の有無を検出するＸ線異物検出方法において、
前記被検査物に対してＸ線を曝射する工程と、
前記被検査物を透過した前記Ｘ線の透過量に基づく透過画像データを出力する工程と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を零値に変換する第一差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理する工程と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を正値に反転させる第二差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理する工程と、
前記第一フィルタ処理手段から出力される第一出力データ及び前記第二フィルタ処理手段から出力される第二出力データを、所定の処理領域毎に抽出する工程と、
前記各処理領域内における前記第一出力データ及び前第二出力データに基づき、前記処理領域ごとに、前記処理領域内の前記透過画像データのエッジを抽出する工程と、
前記処理領域ごとに、前記エッジデータに基づいて閾値（ΔＳ）を設定する工程と、
前記処理領域ごとに、前記第一出力データと前記閾値とに基づいて異物の有無を判定する工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載のＸ線異物検出プログラムは、請求項３記載のＸ線異物検出方法をコンピュータにより実行させることを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載のＸ線異物検出プログラムは、請求項４記載のＸ線異物検出方法をコンピュータにより実行させることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１はＸ線異物検出装置の外観を示す斜視図である。
Ｘ線異物検出装置１は、被検査物Ｗの製造工程中の搬送ラインの一部に設けられ、所定間隔をおいて順次搬送されてくる被検査物Ｗ中（表面も含む）に混入される異物の有無を検出する。このＸ線異物検出装置１は、搬送部３と異物検出部４とが装置本体１ａ内部に設けられ、表示器７が装置本体１ａの前面上部に設けられている。
【００２０】
搬送部３は、例えば生肉、魚、加工食品、医薬などの各品種の被検査物Ｗを搬送する。この搬送部３は、装置本体１ａ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３は、駆動モータ６の駆動により予め設定された所定の搬送速度で搬入口３ａから搬入された被検査物Ｗを搬出口３ｂ側（図中搬送方向Ｘ）に向けて搬送させる。
【００２１】
異物検出部４は、搬送される被検査物Ｗを搬送路途中において異物を検出するもので、搬送部３の上方に所定高さ離れて設けられるＸ線発生器８と、搬送部３内にＸ線発生器８と対向して設けられるＸ線検出器９を備えて構成される。
【００２２】
Ｘ線発生器８は、金属製の箱体１１内部に設けられる円筒状のＸ線管１２を不図示の絶縁油により浸漬した構成であり、Ｘ線管１２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線を生成している。Ｘ線管１２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）に設けられている。Ｘ線管１２により生成されたＸ線は、下方のＸ線検出器９に向けて、長手方向に沿った不図示のスリットにより略三角形状のスクリーン状にして曝射するようになっている。
【００２３】
Ｘ線検出器９は、被検査物Ｗに対してＸ線が曝射されたときに、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している。このＸ線検出器９は、搬送部３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。このＸ線検出器９には、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。
【００２４】
このような構成によるＸ線検出器９では、被検査物Ｗに対してＸ線発生器８からＸ線が曝射されたときに、被検査物Ｗを透過してくるＸ線をシンチレータで受けて光に変換する。さらに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。このＸ線検出器９は、受けたＸ線の強さに対応したレベルを有した電気信号をデータメモリ２０に出力する。
【００２５】
図２は、同装置の機能的構成を示すブロック図である。Ｘ線検出器９からのＸ線透過のデータは、データメモリ２０に格納される。データメモリ２０に格納されている透過画像データは、１０、１２ｂｉｔ／ｐｉｘｅｌ　等のグレイ画像である。なお、処理手段１３は図示しないＣＰＵ等及びメモリ等を有しており、該メモリにはＸ線異物検出プログラムが格納されているが、それは後述する処理手段２１内の各手段２２〜２７により機能的に表現されている。
【００２６】
前処理手段２２は、データメモリ２０に格納されているＸ線の透過画像データに、ｌｏｇ　変換、線形変換を施す前処理を行う。
【００２７】
第一差分フィルタ処理手段２３は、前処理された透過画像データを、第一差分フィルタにより、フィルタリング処理する。
【００２８】
ここで、第一差分フィルタとは、前処理された透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を零値に変換する差分フィルタである。例えば、所定のカーネルサイズのラプラシアンフィルタによって、注目画素とカーネル内の全画素の平均値との差分を算出する。そして、その差分の演算結果が負値であるときは、変換後の画素の輝度値を「０」に変換し、正値又は零値のときは、演算結果をそのまま出力処理する。なお、第一差分フィルタ処理手段２３から出力される出力データを第一出力データと呼ぶ。
【００２９】
第二差分フィルタ処理手段２４は、前処理された透過画像データを、第二差分フィルタにより、フィルタリング処理する。
【００３０】
ここで、第二差分フィルタとは、前処理された透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を正値に反転させる。第二差分フィルタでは、第一差分フィルタのカーネルサイズと同サイズのラプラシアンフィルタにより、注目画素とカーネル内の全画素の平均値との差分を算出する。そして、その差分の演算結果が負値であるときは、変換後の画素の輝度値を負値の絶対値に変換し、正値又は零値のときは、演算結果をそのまま出力する。なお、第二差分フィルタ処理手段２４から出力される出力データを第二出力データと呼ぶ。
【００３１】
エッジデータ抽出手段２５は、第一差分フィルタ処理手段２３から出力処理された第一出力データと、第二差分フィルタ処理手段２４から出力処理された第二出力データと、に基づき、前処理された透過画像データからエッジを抽出する。抽出されたエッジはエッジデータとして出力される。
【００３２】
閾値設定手段２６は、エッジデータから、例えばその最大値を検出して、その輝度値を閾値ΔＳとする。
【００３３】
異物判定手段２７は、閾値設定手段２６で設定された閾値と、図４（ｂ）に示す第一出力データに基づいて異物か否かを判定する。すなわち、第一出力データが総て閾値以下であれば、その被検査物は異物無しと判定される。一方、第一出力データが閾値より大きければ、その被検査物は異物有りと判定される。
【００３４】
次に、本実施の形態の作用について図３のフローチャートを用いて説明する。まず、コンベアに被検査物Ｗを載置して被検査物Ｗを搬送する。Ｘ線発生器８からＸ線を被検査物Ｗに曝射する（ＳＴ１）。そして透過画像データはデータメモリ２０に格納される（ＳＴ２）。透過画像データは前処理手段２２で前処理される（ＳＴ３）。このときの被検査物Ｗの周縁付近の透過画像データを図４（ａ）に示す。同図に示すように、被検査物Ｗの周縁データＥ及びＥ’はステップエッジとなり、異物データＡ及びＡ’はラインエッジとして検出される。
【００３５】
そして、第一差分フィルタ処理手段２３にて、フィルタリング処理がなされる。この第一差分フィルタでの変換後の第一出力データを図４（ｂ）に示す。被検査物Ｗの周縁データのステップエッジの点線部分Ｅ’及び異物データのラインエッジの点線部分Ａ’は負値であるため、「０」に変換される。
【００３６】
また、第二差分フィルタ処理手段２４にて、フィルタリング処理がなされる。この第二差分フィルタでの変換後の第二出力データを図４（ｃ）に示す。被検査物Ｗの周縁データを示すステップエッジの点線部分Ｅ’及び異物データのラインエッジの点線部分Ａ’は負値であるため、正値に反転される。被検査物Ｗの周縁データはステップエッジであるので、点線部分Ｅ’と実線部分Ｅの絶対値はほぼ同じ値となる。一方、異物データはラインエッジであるため、点線部分Ａ’の絶対値は実線部分Ａの絶対値よりも極端に小さい値となる（ＳＴ４）。
【００３７】
次に、エッジデータ抽出手段２５において、第一出力データと第二出力データとに基づいて被検査物Ｗの透過画像データからエッジを抽出する（ＳＴ５）。すなわち、第一出力データと第二出力データの差分（エッジデータ）を算出する。算出結果は図４（ｄ）のようになる。同図に示すように、被検査物Ｗの周縁のエッジデータＥ”は、ステップエッジの負値の部分Ｅ’の絶対値であり、異物のエッジデータＡ”は、ラインエッジの負値の部分Ａ’の絶対値である。
【００３８】
そして、閾値設定手段２６により、エッジデータＥ”及びＡ”から閾値ΔＳを設定する（ＳＴ６）。すなわち、図４（ｄ）に示すように、エッジデータの最大値を検出して、その輝度値を閾値とする。この場合、エッジデータＥ”がエッジデータＡ”よりも大きいので、エッジデータＥ”が閾値ΔＳとして設定される。
【００３９】
この後、異物判定手段２７にて第一出力データに閾値ΔＳが適用される（ＳＴ７）。図４（ｅ）に示すように、第一出力データのうち、閾値ΔＳより大きい輝度値（異物データＡ）が検出されると（ＳＴ７−ＹＥＳ）、その被検査物Ｗは異物有りと判定される。そして、表示器１５にエラー表示がされ（ＳＴ８）、終了する。一方、輝度値が閾値ΔＳ以下であれば（ＳＴ７−ＮＯ）、異物無しと判定され、終了する。
【００４０】
本実施の形態によれば、被検査物Ｗごとに、被検査物Ｗの個体差により生じる周縁の変動に追従して閾値ΔＳを設定することが可能となる。これにより、被検査物Ｗ自体の周縁と被検査物Ｗに存在する異物とを区別することができ、高精度の異物検出が可能となる。
【００４１】
次に第二実施の形態について図５を用いて説明する。第一実施の形態と同一個所には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４２】
本実施の形態では、更に、処理手段２１内に領域データ抽出手段２８を機能的に有する。本実施の形態では、閾値の設定を所定の処理領域Ｒｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）毎に設定するために、領域データ抽出手段２８には、第一差分フィルタ処理手段２３と第二差分フィルタ処理手段２４とにより処理されたデータが送出される。領域データ抽出手段２８は、処理領域Ｒｉ毎の各フィルタ処理されたデータを抽出する。
【００４３】
したがって、本実施の形態におけるエッジデータ抽出手段２５，閾値設定手段２６及び異物判定手段２７は、各処理領域Ｒｉごとに機能する。
【００４４】
次に、本実施の形態の作用について図６，図７を用いて説明する。なお、図７では、便宜上、処理領域を連結した状態で表している。まず、コンベアに被検査物Ｗを載置して被検査物を搬送する。Ｘ線発生器８からＸ線を被検査物に曝射する（ＳＴ２１）。そして透過画像データはデータメモリ２０に格納される（ＳＴ２２）。透過画像データは前処理手段２２で前処理される（ＳＴ２３）。
【００４５】
このときの被検査物Ｗの周縁付近の透過画像データを図７（ａ）に示す。同図に示すように、被検査物Ｗの周縁は、ステップエッジＥ及びＥ’となり被検査物Ｗ内の異物はラインエッジＡ及びＡ’として検出され、被検査物Ｗ外の異物はラインエッジＢ及びＢ’として検出される。
【００４６】
そして、透過画像データを、第一差分フィルタ処理手段２３及び第二差分フィルタ処理手段２４に送出する。
【００４７】
第一差分フィルタ処理手段２３では透過画像データをフィルタリング処理する。この第一差分フィルタでの変換後の第一出力データを図７（ｂ）に示す。点線部分Ａ’，Ｂ’及びＥ’は負値であるため、「０」に変換される。
【００４８】
また、第二差分フィルタ処理手段２４においても同様に、透過画像データをフィルタリング処理がなされる。この第二差分フィルタでの変換後の第二出力データを図７（ｃ）に示す。点線部分Ａ’，Ｂ’及びＥ’は負値であるため、正値Ａ”，Ｂ”及びＥ”に反転される。被検査物Ｗの周縁データは、ステップエッジであるので、点線部分Ｅ’の絶対値Ｅ”と実線部分Ｅはほぼ同じ値となる。一方、異物データはラインエッジとなるため、点線部分Ａ’，Ｂ’の絶対値Ａ”，Ｂ”は実線部分Ａ，Ｂよりも極端に小さい値となる（ＳＴ２４）。
【００４９】
ここで、閾値設定にあたって、第一実施の形態が画像全体で一つの閾値を設定していたのに対して、本実施の形態では、画像中の任意の大きさの領域ごとに閾値を設定する。すなわち、ｉ＝１とし（ＳＴ２５）、第一差分フィルタ処理手段２３及び第二差分フィルタ処理手段２４によって処理された第一出力データ及び第二出力データから、それぞれ同位置、同サイズの処理領域Ｒｉ（ｉ＝１）内の第一出力データ及び第二出力データを抽出する（ＳＴ２６）。
【００５０】
次に、エッジデータ抽出手段２５において、処理領域Ｒｉ内の第一出力データと第二出力データとに基づいて被検査物の透過画像データからエッジデータを抽出する（ＳＴ２７）。すなわち、処理領域Ｒｉ内の第一出力データと第二出力データの差分がエッジデータとなる。算出結果であるエッジデータは図７（ｄ）のようになる。同図に示すように、被検査物Ｗの周縁のエッジデータＥ”は、ステップエッジの負値の部分Ｅ’の絶対値であり、異物のエッジデータＡ”，Ｂ”は、ラインエッジの負値の部分Ａ’，Ｂ’の絶対値である。
【００５１】
そして、閾値設定手段２６により、エッジデータから処理領域Ｒｉの中心部、縦ｌ画素、横ｍ画素（ｌ，ｍは任意の正の整数で、それぞれ処理領域の横幅、縦幅を示す）の閾値ΔＳｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ：ｎ＝画像全体の画素数／（ｌ×ｍ））を設定する（ＳＴ２８）。すなわち、図７（ｄ）に示すように、処理領域Ｒｉ内におけるエッジデータの最大値を検出して、例えばその輝度値を当該処理領域Ｒｉの中心部、縦ｌ画素、横ｍ画素分での閾値ΔＳｉとする。ここで各処理領域Ｒｉの位置は、走査線方向左側の隣り合う領域からｌ画素、垂直方向上側の隣り合う領域からｍ画素ずれている。
【００５２】
この後、異物判定手段２７にて第一出力データに処理領域Ｒｉの閾値ΔＳｉが適用される（ＳＴ２９）。図７（ｅ）に示すように、第一出力データの処理領域Ｒｉの中心、縦ｌ画素、横ｍ画素分内で、閾値ΔＳｉより大きい輝度値（異物データＡ）が検出されると（ＳＴ２９−ＹＥＳ）、その被検査物Ｗは異物有りと判定される。そして、表示器３０にエラー表示がされ（ＳＴ３０）、終了する。
【００５３】
一方、閾値ΔＳｉ以下であれば（ＳＴ２９−ＮＯ）、その処理領域Ｒｉの中心、縦ｌ画素、横ｍ画素分内では異物無しと判定される。ｉ＝ｎでないとき、即ち、全透過画像データの判定が終了していないときは（ＳＴ３１−ＮＯ）、処理領域Ｒｉの移動を実行（ｉ＝ｉ＋１）し（ＳＴ３２）、次の処理領域Ｒｉに移行する。ｉ＝ｎのとき、即ち、透過画像データが総て判定されたときは（ＳＴ３１−ＹＥＳ）、終了する。
【００５４】
本実施の形態によれば、被検査物Ｗの処理画像データを処理領域Ｒｉごとに分割したため、それぞれ、その処理領域Ｒｉの中心部、縦ｌ画素、横ｍ画素分に対し、他の処理領域と独立して閾値ΔＳｉを設定することが可能となる。すなわち、被検査物Ｗの透過画像データの値に追従させて閾値ΔＳｉを設定することが可能となる。したがって、被検査物Ｗ外の異物の輝度値（異物データＢ）が被検査物Ｗの輝度値よりも低い場合であっても、その異物データＢを検出することができ、高精度の異物検出が可能となる。
【００５５】
なお、上述したいずれの実施の形態においても、第一差分フィルタとして用いたのは、注目画素とカーネル内の全画素の平均値との差分を算出して注目画素の輝度値とするラプラシアンフィルタにおいて、その差分の演算結果が負値であるときは、変換後の画素の輝度値を「０」に変換し、正値又は零値のときは、そのまま注目画素の輝度値から変換処理するものを適用した。しかし、このようなフィルタに限定されることはなく、前処理された透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を零値に変換する差分フィルタであればよい。
【００５６】
例えば、ラプラシアンフィルタの代わりに他の差分フィルタ、例えば、一次微分フィルタやゾーベルフィルタを適用し、注目画素とカーネル内の全画素の平均値との差分を算出して、その差分の演算結果が負値であるときは、変換後の画素の輝度値を負値から「０」に変換し、正値又は零値のときは、そのまま変換処理する差分フィルタであってもよい。
【００５７】
また、上記差分フィルタは、ラプラシアンフィルタ，一次微分フィルタ，ゾーベルフィルタを適用し、注目画素とカーネル内の全画素の平均値との差分を算出することとしているが、全画素の平均値に限定されることはなく、例えば、カーネル内の画素の中央値を用いても良い。
【００５８】
また同様に、上述したいずれの実施の形態においても、第二差分フィルタとして用いたのは、注目画素とカーネル内の全画素の平均値との差分を算出して注目画素の輝度値とするラプラシアンフィルタにおいて、その差分の演算結果が負値であるときはその絶対値に変換し、正値又は零値のときは、そのまま変換処理するものを適用した。しかし、このようなフィルタに限定されることはなく、前処理された透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を正値に反転させる差分フィルタであればよい。
【００５９】
例えば、ラプラシアンフィルタの代わりに他の差分フィルタ、例えば、一次微分フィルタやゾーベルフィルタを適用し、注目画素とカーネル内の全画素の平均値との差分を算出して、その差分の演算結果が負値であるときはその絶対値に変換し、正値又は零値のときは、そのまま注目画素の輝度値から変換処理する差分フィルタであってもよい。
【００６０】
また、上記差分フィルタは、ラプラシアンフィルタ，一次微分フィルタ，ゾーベルフィルタを適用し、注目画素とカーネル内の全画素の平均値との差分を算出することとしているが、全画素の平均値に限定されることはなく、例えば、カーネル内の画素の中央値を用いても良い。
【００６１】
【実施例１】
ここで第１本実施の形態の実施例１について説明する。被検査物Ｗとしてスライスハムを用いる。図８は、前処理手段２２による前処理後のスライスハムの透過画像データである。これを第一差分フィルタ処理手段２３にてフィルタリング処理をしたときの第一出力データを図９に示す。この画像データでは、スライスハムに付着又は混入している異物Ａと、スライスハム自身の周縁Ｅが検出される。これを閾値設定手段２６にて設定された閾値で処理すると、図１０に示すように異物のみが検出されることとなる。
【００６２】
【実施例２】
次に第二実施の形態の実施例２について説明する。本実施例２では、３個のアルミホイール容器にそれぞれ２つずつ収納されている肉団子を被検査物Ｗとして用いた。ここで異物には、肉団子に付着又は混入されているものと、各アルミホイール容器の間に存在するものがあるものがある。
【００６３】
図１１は、前処理手段２２による前処理後の肉団子の透過画像データである。これを第一差分フィルタ処理手段２３にてフィルタリング処理をしたときの第一出力データを図１２に示す。この画像データでは、肉団子に付着又は混入している異物と、肉団子の周縁、即ち、アルミホイール容器の輪郭と、各アルミホイール容器間に存在する異物が検出される。これを閾値設定手段２６にて設定された各処理領域ごとの閾値で処理すると、図１３に示すように異物のみが検出されることとなる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、被検査物ごとに、被検査物の個体差により生じるエッジの変動に追従して閾値を設定することが可能となる。これにより、被検査物自体のエッジと被検査物に存在する異物とを区別することができ、高精度の異物検出が可能となる。
【００６５】
また、出力データを処理領域ごとに抽出することにより、他の処理領域と独立して閾値を設定することが可能となる。すなわち、被検査物の透過画像データの値に追従させて閾値を設定することが可能となる。したがって、異物の透過画像データが被検査物の周縁の透過画像データよりも低い場合であっても、その異物を検出することができ、高精度の異物検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＸ線異物検出装置の概略斜視図である。
【図２】本発明による第一実施の形態のＸ線異物検出装置の概略ブロック構成図である。
【図３】本発明による第一実施の形態のＸ線異物検出装置の作用を示すフローチャートである。
【図４】本発明による第一実施の形態のＸ線異物検出装置の処理手段内の処理内容を示す図である。
【図５】本発明による第二実施の形態のＸ線異物検出装置の概略ブロック構成図である。
【図６】本発明による第二実施の形態のＸ線異物検出装置の作用を示すフローチャートである。
【図７】本発明による第二実施の形態のＸ線異物検出装置の処理手段内の処理内容を示す図である。
【図８】本発明による第二実施の形態のＸ線異物検出装置の実施例１において、被検査物としてスライスハムを用いた場合の透過画像データである。
【図９】本発明による第二実施の形態のＸ線異物検出装置の実施例１において、被検査物としてスライスハムを用いた場合のエッジデータである。
【図１０】本発明による第二実施の形態のＸ線異物検出装置の実施例１において、被検査物としてスライスハムを用いた場合の異物のエッジデータである。
【図１１】本発明による第二実施の形態のＸ線異物検出装置の実施例２において、被検査物として肉団子を用いた場合の透過画像データである。
【図１２】本発明による第二実施の形態のＸ線異物検出装置の実施例２において、被検査物として肉団子を用いた場合のエッジデータである。
【図１３】本発明による第二実施の形態のＸ線異物検出装置の実施例２において、被検査物として肉団子を用いた場合の異物のエッジデータである。
【図１４】従来のＸ線異物検出装置の概略図である。
【図１５】従来のＸ線異物検出装置の処理手段内の処理内容を示す図である。
【符号の説明】
１…Ｘ線異物検出装置
８…Ｘ線発生器
９…Ｘ線検出器
２３…第一差分フィルタ処理手段
２４…第二差分フィルタ処理手段
２５…エッジデータ抽出手段
２６…閾値設定手段
２７…異物判定手段
２８…出力データ抽出手段
Ｗ…被検査物
ΔＳ…閾値

Claims

被検査物（Ｗ）に向けてＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記被検査物を透過してくるＸ線の透過量から前記被検査物に存在する異物の有無を検出するＸ線異物検出装置（１）において、
前記被検査物に対してＸ線を曝射するＸ線発生器（８）と、
前記被検査物を透過した前記Ｘ線の透過量に基づく透過画像データを出力するＸ線検出器（９）と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を零値に変換する第一差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理する第一差分フィルタ処理手段（２３）と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を正値に反転させる第二差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理する第二差分フィルタ処理手段（２４）と、
前記第一フィルタ処理手段からの第一出力データと、前記第二フィルタ処理手段からの第二出力データと、に基づき、前記透過画像データのエッジデータを抽出するエッジデータ抽出手段（２５）と、
前記エッジデータに基づいて閾値（ΔＳ）を設定する閾値設定手段（２６）と、
前記第一出力データと前記閾値とに基づいて異物の有無を判定する異物判定手段（２７）と、
を具備することを特徴とするＸ線異物検出装置。
被検査物（Ｗ）に向けてＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記被検査物を透過してくるＸ線の透過量から前記被検査物に存在する異物の有無を検出するＸ線異物検出装置（１）において、
前記被検査物に対してＸ線を曝射するＸ線発生器（８）と、
前記被検査物を透過した前記Ｘ線の透過量に基づく透過画像データを出力するＸ線検出器（９）と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を零値に変換する第一差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理する第一差分フィルタ処理手段（２３）と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を正値に反転させる第二差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理する第二差分フィルタ処理手段（２４）と、
前記第一フィルタ処理手段から出力される第一出力データ及び前記第二フィルタ処理手段から出力される第二出力データを、所定の処理領域毎に抽出する出力データ抽出手段（２８）と、
前記各処理領域内における前記第一出力データ及び前第二出力データに基づき、前記処理領域ごとに、前記処理領域内の前記透過画像データのエッジを抽出するエッジデータ抽出手段（２５）と、
前記処理領域ごとに、前記エッジデータに基づいて閾値（ΔＳ）を設定する閾値設定手段（２６）と、
前記処理領域ごとに、前記第一出力データと前記閾値とに基づいて異物の有無を判定する異物判定手段（２７）と、
を具備することを特徴とするＸ線異物検出装置。
被検査物（Ｗ）に向けてＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記被検査物を透過してくるＸ線の透過量から前記被検査物に存在する異物の有無を検出するＸ線異物検出方法において、
前記被検査物に対してＸ線を曝射する工程と、
前記被検査物を透過した前記Ｘ線の透過量に基づく透過画像データを出力する工程と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を零値に変換する第一差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理して第一出力データを出力する工程と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を正値に反転させる第二差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理して第二出力データを出力する工程と、
前記第一出力データと、前記第二出力データと、に基づき、前記透過画像データのエッジデータを抽出する工程と、
該エッジデータに基づいて閾値を設定する工程と、
前記第一出力データと前記閾値とに基づいて異物の有無を判定する工程と、
を含むことを特徴とするＸ線異物検出方法。
被検査物（Ｗ）に向けてＸ線を曝射し、このＸ線の曝射に伴って前記被検査物を透過してくるＸ線の透過量から前記被検査物に存在する異物の有無を検出するＸ線異物検出方法において、
前記被検査物に対してＸ線を曝射する工程と、
前記被検査物を透過した前記Ｘ線の透過量に基づく透過画像データを出力する工程と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を零値に変換する第一差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理する工程と、
前記透過画像データのエッジを強調させ、かつ、負値を正値に反転させる第二差分フィルタにより、前記透過画像データをフィルタリング処理する工程と、
前記第一フィルタ処理手段から出力される第一出力データ及び前記第二フィルタ処理手段から出力される第二出力データを、所定の処理領域毎に抽出する工程と、
前記各処理領域内における前記第一出力データ及び前第二出力データに基づき、前記処理領域ごとに、前記処理領域内の前記透過画像データのエッジを抽出する工程と、
前記処理領域ごとに、前記エッジデータに基づいて閾値（ΔＳ）を設定する工程と、
前記処理領域ごとに、前記第一出力データと前記閾値とに基づいて異物の有無を判定する工程と、
を含むことを特徴とするＸ線異物検出方法。
請求項３記載のＸ線異物検出方法をコンピュータにより実行させることを特徴とするＸ線異物検出プログラム。
請求項４記載のＸ線異物検出方法をコンピュータにより実行させることを特徴とするＸ線異物検出プログラム。