JP3943099B2

JP3943099B2 - Ｘ線検査装置

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Publication number: JP3943099B2
Application number: JP2004168747A
Authority: JP
Inventors: 将博八木; 隆行関
Original assignee: アンリツ産機システム株式会社
Priority date: 2003-06-09
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2007-07-11
Anticipated expiration: 2024-06-07
Also published as: JP2005024549A

Description

本発明は、例えば湿布薬や調味料などの非透明の包装材を用いた被検査物のシール部における内容物の噛み込みなどを検出してシール不良の有無を検査するＸ線検査装置に関するものである。

例えば袋状の包装物に被包装物を収容した製品の場合、包装物への被包装物の収容後に開口部分にシールが施される。その際、包装物のシール部に被包装物やそのくず等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。

そこで、従来、この種の被包装物の噛み込みなどを検出してシール不良の有無を検査するシール部不良検出装置として、投光手段と複数の光強度検出手段を設け、２個の光強度検出手段からの出力に基づく差分画像を用いたものが知られている。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては下記特許文献１に開示されるシール部不良検出装置が知られている。

図８は下記特許文献１に開示されるシール部不良検出装置の一構成例を示すブロック図である。

図８に示すシール部不良検出装置５１は、投光手段５２、複数の光強度検出手段５３（５３ａ，５３ｂ）、基準値設定手段５４、差検出手段５５、比較判定手段５６を備えている。投光手段５２は、包装物５７のシール部５８に光を投射している。複数の光強度検出手段５３ａ，５３ｂは、包装物５７のシール部５８を間にして投光手段５２と対向した位置に設けられる。この光強度検出手段５３ａ，５３ｂは、投光手段５２からの光の投射により包装物５７のシール部５８を透過した光を検出している。基準値設定手段５４は、包装物５７のシール部５８における内容物の噛み込みの有無を判別するための基準値を予め設定している。差検出手段５５は、複数の光強度検出手段５３のうちの２個からの出力の差を算出している。比較判定手段５６は、積分回路５６ａとコンパレータ５６ｂを備えて構成され、差検出手段５５からの出力を積分回路５６ａにより積分し、この積分出力と基準値設定手段５４からの基準値とを比較し、積分出力が基準値設定手段５４からの基準値よりも大きければ、包装物５７のシール部５８における内容物の噛み込みがあると判定している。

このように、図８に示すシール部不良検出装置５１では、差検出手段５５において複数の光強度検出手段５３のうちの２個からの出力の差をとり、比較判定手段５６が基準値設定手段５４からの基準値と差検出手段５５からの出力とを比較し、その比較結果に基づいて包装物５７のシール部５８における内容物の噛み込みの有無を判定している。

また、上記シール部不良検出装置５１とは別に、投光手段とＣＣＤカメラを備え、投光手段から投光されて被検査物のシール部を透過した光をＣＣＤカメラによって受光し、受光した画像信号に基づいてシール部の不良検出を行うものも知られている。
特開平７−１４６２５１号公報

しかしながら、図８のシール部不良検出装置５１や投光手段とＣＣＤカメラを備えた従来の装置では、例えば湿布薬や調味料などのような透過量の低い非透明の包装材を用いた被検査物を検査対象とした場合、投光手段から投光された光の大半が非透明の包装材によって遮られてしまうことなり、正確にシール部の不良検出を行うことができなかった。

また、図８の従来のシール部不良検出装置５１では、シール部を複数箇所に備えた包装物や大きさの異なる包装物のシール部の不良検出を行う場合、包装物に応じて投光手段５２や光強度手段５３を複数箇所に設ける必要があり、各種包装物のシール部の不良検出に対応するためには構造が複雑化してしまい、汎用性に欠けていた。

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、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シール不良の有無を検査することができるＸ線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、本発明に記載された請求項１のＸ線検査装置は、所定間隔をおいて搬送ライン上を搬送される包装材Ｗｐを用いた被検査物Ｗのシール不良の有無を検査するＸ線検査装置１であって、
前記被検査物にＸ線を曝射したときの透過画像から前記被検査物と前記搬送ラインのベルト面とを区分けして前記被検査物の外形を示す外形領域Ｓ１を抽出する外形領域抽出手段１８と、
前記外形領域抽出手段が抽出した外形領域を基準として、予め設定されたシール部情報に基づいてシール部領域Ｓ２を算出するシール部領域算出手段１９と、
前記シール部領域内の画像の濃淡レベルを用いてシール不良の有無を判別する判別手段２０とを備えたことを特徴とする。

請求項２記載のＸ線検査装置は、請求項１記載のＸ線検査装置において、
前記シール部情報として前記被検査物Ｗのシール部寸法情報を数値入力する設定入力手段１５を備え、
前記シール部領域算出手段１９が、前記設定入力手段で数値入力されたシール部寸法情報に基づいてシール部領域域Ｓ２を算出することを特徴とする。

請求項３記載のＸ線検査装置は、請求項１または２に記載のＸ線検査装置において、
前記判別手段２は、前記シール部領域Ｓ２内で画像の濃淡レベルの特異点を抽出してシール不良の有無を判別することを特徴とする。

請求項４記載のＸ線検査装置は、請求項３に記載のＸ線検査装置において、
前記シール部領域Ｓ２内の任意の箇所と周囲との間で、設定値による急峻なレベル変化がある箇所を特異点として抽出してシール不良の有無を判別することを特徴とする。

請求項５記載のＸ線検査装置は、請求項３に記載のＸ線検査装置において、
前記シール部領域Ｓ２内の濃淡レベルの平均値に対して設定値以上の差がある箇所を特異点として抽出してシール不良の有無を判別することを特徴とする。

請求項６記載のＸ線検査装置は、請求項３に記載のＸ線検査装置において、
前記シール部領域Ｓ２内の濃淡レベルのばらつき幅が設定値以上を示すとき特異点として抽出してシール不良の有無を判別することを特徴とする。

請求項７記載のＸ線検査装置は、請求項１または２に記載のＸ線検査装置において、
前記判別手段２０は、前記シール部領域Ｓ２内の画像の濃淡レベルと前記被検査物Ｗの内容物Ｗａの画像の濃淡レベルとの比較によりシール不良の有無を判別することを特徴とする。

請求項８記載のＸ線検査装置は、請求項１〜７のいずれかに記載のＸ線検査装置において、
前記被検査物ＷにＸ線を曝射したときの透過画像から内容物Ｗａの画像を抽出する画像抽出手段１７を備え、
前記判別手段２０は、前記画像抽出手段によって抽出された前記被検査物の内容物領域内における内容物の異物の有無を判別する異物判別手段２０ａを具備することを特徴とする。

請求項９記載のＸ線検査装置は、請求項１〜７のいずれかに記載のＸ線検査装置において、
前記被検査物ＷにＸ線を曝射したときの透過画像から内容物Ｗａの画像を抽出する画像抽出手段１７を備え、
前記判別手段２０は、前記画像抽出手段によって抽出された前記被検査物の内容物領域内における内容物の欠品の有無を判別する欠品判別手段２０ｂを具備することを特徴とする。

本発明に係るＸ線検査装置によれば、被検査物にＸ線を曝射したときのＸ線透過データから被検査物と搬送ラインのベルト面とを区分けして被検査物の外形領域を抽出し、この抽出した外形領域を基準として、予め設定されたシール部情報に基づいてシール部領域を算出し、算出したシール部領域内の濃淡レベルが内容物と同等レベル以上か否か、シール部領域内での画像の濃淡レベルの特異点の有無、シール部領域内の任意の箇所と周囲との件での設定値による急峻なレベル変化の有無、シール部領域内の濃淡レベルの平均値に対する設定以上の差がある箇所の有無、シール部領域内の濃淡レベルのばらつき幅が設定値以上か否かによって被検査物のシール不良の検査を高精度に行うことができる。

そして、特に、湿布薬や調味料などのように、フィルム状の薄い非透明の包装材を用いた被検査物の場合でも、シール部の内容物の噛み込みなどを高精度に検出してシール不良の有無を検査することができる。

また、被検査物が搬送途中で位置ずれを起こしても、Ｘ線透過データに基づいて被検査物の外形領域を抽出し、この抽出した外形領域を基準として、予め設定されたシール部情報に基づいてシール部領域を算出することによりシール不良の有無を正確に検査することができる。

さらに、被検査物のシール部の不良の有無、内容物の異物の有無、内容物の欠品の有無を検査する構成とすれば、異なる検査項目を１つの装置で行うことができ、設備費を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は本発明によるＸ線検査装置の外観を示す斜視図、図２は同Ｘ線検査装置の検出対象となる被検査物の概略平面図、図３は同Ｘ線検査装置の電気的構成を示すブロック図、図４は同Ｘ線検査装置において被検査物の外形領域を抽出する際に用いられる被検査物の全体画像のヒストグラムを示す概略図、図５は同Ｘ線検査装置の他の構成例を示す部分拡大図、図６は図５の構成を採用して被検査物の外形領域を抽出する際に用いられる被検査物のＸＹ平面画像の濃淡レベルを示す概略図、図７は図３の判別手段の他の構成例を示すブロック図である。

本例のＸ線検査装置１（１Ａ，１Ｂ）は、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の内容物の噛み込み等によるシール部不良の有無や被検査物Ｗ中の異物混入の有無を検出するものである。

特に、本例のＸ線検査装置１は、透光しにくい非透明の包装材Ｗｐを用いた湿布薬や調味料などの被検査物Ｗにおけるシール部Ｗｓ（図２の破線で示す４辺の枠状部分）の不良検出に適している。なお、本例では、包装材のシール部領域の少なくとも一部が非透明な材質（印刷や半透明など、光が透過しにくくカメラ等での検査が不可能な材質）からなる被検査物を検査対象としている。また、シール部Ｗｓの不良としては、例えば内容物の噛み込み、虫などの内容物以外の噛み込み、シール部のしわ発生による接着不良、破損などがある。

図１に示すＸ線検査装置１Ａは、搬送部２と異物検出部３とが装置本体４内部に設けられ、表示器５が装置本体４の前面上部に設けられている。

搬送部２は、同一品種の被検査物Ｗを、所定間隔をおいて順次搬送している。この搬送部２は、例えば装置本体４に対して水平に配置されたベルトコンベアで構成することができる。搬送部２は、図１に示す駆動モータ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７から搬入された被検査物Ｗを搬出口８側（図中搬送方向Ｘ）に向けて搬送させる。

異物検出部３は、搬送される被検査物Ｗを搬送路途中においてシール部Ｗｓの不良や異物混入の有無を検出するもので、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９と、搬送部２内にＸ線発生器９と対向して設けられるＸ線検出器１０を備えて構成される。

Ｘ線発生器９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１０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。

Ｘ線検出器１０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１０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。このＸ線検出器１０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。

図３に示すように、搬送部２の搬入口７側には、被検査物Ｗの通過を検出するための位置検出手段１３が設けられている。この位置検出手段１３は、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される。この構成により、被検査物Ｗがフォトセンサの前を通過している間では位置検出手段１３からオン信号が信号処理手段１４にタイミング信号として入力される。

このような構成によるＸ線検出器１０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９からＸ線が曝射される。そして、この被検査物ＷへのＸ線の曝射に伴って被検査物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。この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１０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信号処理手段１４に出力する。

図３において、信号処理手段１４は、ＣＰＵやメモリなどを備えて構成され、位置検出手段１３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する所定時間後に、Ｘ線検出器１０からの電気信号を取り込んで各種信号処理を行っている。

図３に示すように、信号処理手段１４は、設定入力手段１５、記憶手段（データメモリ）１６、画像抽出手段１７、外形領域抽出手段１８、シール部領域算出手段１９、判別手段２０を備えている。

設定入力手段１５は、被検査物Ｗにおけるシール部Ｗｓの検査や表示に関する各種設定や指示を与えるためのユーザが操作する複数のキーやスイッチ等で構成される。設定入力手段１５は、被検査物Ｗのシール部Ｗｓの幅寸法（例えば外形が矩形状であれば、外形の４辺から内側に向かう寸法）を適宜数値入力している。また、設定入力手段１５は、シール部Ｗｓを有する箇所（図４の例では上下左右辺の４箇所）の数を入力したり、被検査物Ｗの品種を指定することにより予め記憶された被検査物Ｗの品種に対応したシール部Ｗｓの幅寸法を設定するなど、シール部Ｗｓに関する各種情報を入力することができる。

さらに、設定入力手段１５は、上記設定の他、搬送部２の搬送速度の設定や被検査物Ｗのシール部Ｗｓにおけるシール不良の有無を判定するための基準となる検出リミット値を設定している。また、設定入力手段１５では、後述する複数の検査を行う際に、被検査物Ｗ中の異物の混入の有無や内容物の欠品の有無を判定するための基準となる検出リミット値が設定可能となっている。これら検出リミット値は、被検査物Ｗの品種や検出対象となる異物の種類などに応じて適宜設定される。

記憶手段１６には、各被検査物Ｗ毎のＸ線透過データが格納される。このＸ線透過データは、Ｘ線検出器１０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手段１３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、この記憶手段１６には、１つの被検査物Ｗの検査を行う毎に、Ｘ線検出器１０の１ライン（Ｙ方向）あたり例えば６４０個のＸ線透過データが、少なくとも搬送される被検査物Ｗの搬送方向の長さ（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（４８０ライン）だけ格納される。

画像抽出手段１７は、記憶手段１６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、この作成された全体の濃淡画像から内容物Ｗａの濃淡画像を抽出している。

なお、図示はしないが、信号処理手段１４はフィルタ手段を備えており、被検査物Ｗとして、例えば湿布薬のような極めて薄い包装材Ｗｐに内容物Ｗａが収容されている場合、記憶手段１６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している。このフィルタ処理の際には、例えば微分フィルタ（Ｒｏｂｅｒｔｓフィルタ、Ｐｒｅｗｉｔｔフィルタ、Ｓｏｂｅｌフィルタ）やラプラシアンフィルタなどの特徴抽出フィルタが用いられる。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１８は、記憶手段１６に格納されたＸ線透過データによる全体画像から被検査物Ｗの輪郭から内側の面積を示す外形領域Ｓ１を抽出している。さらに、図４を参照しながら説明すると、この外形領域抽出手段１８では、まず、記憶手段１６に格納されたＸ線透過データから全体のヒストグラムを求める。そして、求めた全体のヒストグラムから被検査物ＷのデータＤ１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Ｄ２とに切り分けて２値化する。ここでは、被検査物のデータＤ１を２５５とし、被検査物以外のデータＤ２を０とする。そして、２値化された被検査物のデータＤ１を外形領域Ｓ１として抽出している。

シール部領域算出手段１９は、外形領域抽出手段１８が抽出した外形領域Ｓ１からシール部領域Ｓ２を算出している。このシール部領域Ｓ２は、設定入力手段１５からシール部Ｗｓに関する情報、例えばシール部Ｗｓの幅寸法の数値が入力されると、抽出された外形領域Ｓ１の画像を設定入力された幅寸法だけ縮小する。そして、縮小された画像を外形領域Ｓ１の画像から差し引いてシール部領域Ｓ２を算出する。

判別手段２０は、シール部算出手段１９が算出したシール部領域Ｓ２の画像の濃淡レベルと、画像抽出手段１７が抽出した被検査物Ｗの内容物Ｗａの画像の濃淡レベルとの比較によりシール不良の有無を判別し、この判別結果からシール正常又はシール不良を示す選別信号を外部出力している。

すなわち、この判別手段２０では、シール部領域Ｓ２の中に被検査物Ｗの内容物Ｗａの画像の濃淡レベルと同等以上の濃淡レベルが存在するときに、その被検査物Ｗにシール不良ありと判別し、シール不良を示す選別信号を外部出力する。これに対し、シール部領域Ｓ２の中に被検査物Ｗの内容物Ｗａの画像の濃淡レベルと同等以上の濃淡レベルが存在しないときには、その被検査物Ｗにシール不良なしと判別し、シール正常を示す選別信号を外部出力する。

表示器５の表示画面には、画像抽出手段１７が抽出した被検査物Ｗの内容物の画像、外形領域抽出手段１８が抽出した外形領域Ｓ１の画像、シール部領域算出手段１９が算出したシール部領域Ｓ２の画像、判別手段２０の判別結果に基づいて被検査物Ｗを平面視したＸ線透過画像、「ＯＫ」や「ＮＧ」の良否判定結果、総検査数、良品数、ＮＧ総数などの検査結果が設定入力手段１５からの所定のキー操作に基づいて表示される。

上記構成によるＸ線検査装置１Ａによって被検査物Ｗのシール部Ｗｓの検査を行う場合には、信号処理手段１４において以下の処理が実行される。まず、記憶手段１６に格納されたＸ線透過データから全体の濃淡画像（被検査物Ｗと搬送部２のベルト面を含む全体画像）を作成し、この作成された全体の濃淡画像から内容物Ｗａの濃淡画像を抽出する。

次に、上記全体の濃淡画像から被検査物Ｗの輪郭から内側の面積を示す外形領域Ｓ１を抽出する。この外形領域Ｓ１を抽出するにあたっては、記憶手段１６に格納されたＸ線透過データから図４に示すような被検査物Ｗの全体のヒストグラムを求める。続いて、求めた全体のヒストグラムから被検査物ＷのデータＤ１と、被検査物Ｗ以外（搬送部２のベルト面）のデータＤ２とに切り分けて２値化する。図４は湿布薬を被検査物Ｗとした全体のヒストグラムを示しており、この全体のヒストグラムにおいて、被検査物ＷのデータＤ１を２５５とし、被検査物Ｗ以外のデータＤ２を０としてデータを２値化している。そして、２値化されたデータのうち、被検査物ＷのデータＤ１を外形領域Ｓ１として抽出する。

上記外形領域Ｓ１が抽出されると、この外形領域Ｓ１からシール部領域Ｓ２を算出する。このシール部領域Ｓ２の算出は、設定入力手段１５からシール部Ｗｓに関する情報に基づいて行われる。すなわち、設定入力手段１５から例えばシール部Ｗｓの幅寸法の数値が入力されると、抽出された外形領域Ｓ１の画像を設定入力された幅寸法だけ縮小する。そして、縮小された画像を外形領域Ｓ１の画像から差し引いてシール部領域Ｓ２を算出する。

上記のようにシール部領域Ｓ２が算出されると、このシール部領域Ｓ２の画像の濃淡レベルと、画像抽出手段１７が抽出した被検査物Ｗの内容物Ｗａの画像の濃淡レベルとを比較してシール不良の有無を判別する。

そして、シール部領域Ｓ２の中に被検査物Ｗの内容物Ｗａ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、その被検査物Ｗにシール不良ありと判別し、シール不良を示す選別信号を外部出力する。これに対し、シール部領域Ｓ２の中に被検査物Ｗの内容物Ｗａの画像の濃淡レベルと同等以上の濃淡レベルが存在しなければ、その被検査物Ｗにシール不良なしと判別し、シール正常を示す選別信号を外部出力する。

次に、本発明によるＸ線検査装置の他の構成とシール部不良検出処理の他の例について図５および図６を参照しながら説明する。

図５のＸ線検査装置１Ｂは、図１のＸ線検査装置１Ａと比較して、被検査物Ｗの搬送構造と被検査物Ｗの外形領域の抽出処理（図３の外形領域抽出手段１８の処理内容）とが相違し、その他の構成および作用については同一である。このＸ線検査装置１Ｂでは、被検査物Ｗがガイド部材３１によってガイドされながら搬送部２上を搬送される。

ガイド部材３１は、搬送部２の両側にＸ方向（搬送方向）に沿って対に設けられる。ガイド部材３１は、被検査物Ｗの搬送の妨げにならない摩擦抵抗の小さい材料で構成される。この一対のガイド部材３１は、少なくとも一方がＹ方向に調整可能とされている。これにより、被検査物Ｗの幅に合わせてガイド部材３１をＹ方向に調整することができる。そして、被検査物Ｗは、両側がガイド部材３１でガイドされて位置ずれを起こすことなくＸ方向（搬送方向）に搬送される。

図５の構成を採用したＸ線検査装置１Ｂによって被検査物Ｗのシール部Ｗｓの検査を行う場合には、信号処理手段１４において以下の処理が実行される。まず、記憶手段１６に格納されたＸ線透過データから全体の濃淡画像（被検査物Ｗと搬送部２のベルト面を含む全体画像）を作成し、この作成された全体の濃淡画像から内容物Ｗａの濃淡画像を抽出する。

次に、上記全体の濃淡画像から被検査物Ｗの輪郭部分に相当する外形を抽出する。この外形の抽出は、図６に示すように、被検査物の搬送方向（矢印Ｘ方向）の画像の濃淡レベルと、被検査物の搬送方向と直交する方向（矢印Ｙ方向）の画像の濃淡レベルに基づいて行う。図６の例では、位置検出手段１３からの検出タイミングから所定時間後（被検査物Ｗが異物検出部３に到達するまでに要する時間）のタイミングで取り込まれたＸＹ方向の画像の一番外側の濃淡レベルを搬送部２のベルト面と判断し、その一つ内側の濃淡レベルを被検査物Ｗの外形の濃淡レベルと判断し、この外形の濃淡レベルと判断したＸＹ方向４箇所を結んだ直線を外形として抽出する。

上記外形が抽出されると、この外形からシール部領域Ｓ２を算出する。このシール部領域Ｓ２の算出は、設定入力手段１５からシール部Ｗｓに関する情報に基づいて行われる。すなわち、設定入力手段１５から例えばシール部Ｗｓの幅寸法の数値が入力されると、抽出された外形から設定入力された寸法分だけ輪郭を縮小する。そして、縮小された輪郭と外形に挟まれる領域をシール部領域Ｓ２として算出する。

ところで、上述した形態では、記憶手段１６に格納されたＸ線透過データから被検査物Ｗの全体のヒストグラムを求め、求めた全体のヒストグラムから被検査物Ｗのデータと、被検査物Ｗ以外のデータとに切り分けて２値化し、被検査物ＷのデータＤ１を外形領域Ｓ１として抽出しているが、図４の二点鎖線（閾値）で示すように、被検査物Ｗの搬送毎に求めた全体のヒストグラムの最初の谷を、被検査物Ｗのデータと、被検査物Ｗ以外のデータとを切り分ける閾値として用いることができる。

また、上述した形態では、シール部領域内の濃淡レベルを用いたシール不良判別の例として、シール部領域内に内容物と同等レベル以上の濃淡レベルが存在するか否かによって被検査物のシール不良の有無を判別しているが、シール部領域内の特異点を抽出し、この特異点の有無に基づいてシール不良の有無を判別することもできる。

この場合、シール部領域内の特異点は、例えば濃度分布、平均値との差、ばらつきなどによって抽出される。濃度分布による特異点の抽出では、シール部領域内で任意箇所の濃淡レベルとその周囲の濃淡レベルとを比較し、任意箇所と周囲との間に設定値による急峻なレベル変化見られるときにその任意箇所を特異点として抽出している。平均値との差による特異点の抽出では、シール部領域内の濃淡レベルの平均値に対して設定値以上の差がある箇所を特異点として抽出している。ばらつきによる特異点の抽出では、シール部領域内の濃淡レベルのばらつき幅（分散値）が設定値以上を示す箇所を特異点として抽出している。なお、上述した各特異点の抽出に用いられる設定値は、予め設定入力手段１５から入力される。そして、判別手段２０は、シール部領域内で特異点が抽出されると、その被検査物Ｗにシール不良ありと判別し、シール不良を示す選別信号を外部出力する。これに対し、シール部領域内で特異点が抽出されなければ、その被検査物Ｗにシール不良なしと判別し、シール正常を示す選別信号を外部出力する。このシール部領域内の特異点の有無によるシール不良判別によれば、例えば虫などの内容物以外の噛み込み、接着不良、破損など、内容物の濃淡レベルに関係しないシール不良も検出することができる。

このように、本例のＸ線検査装置１では、Ｘ線透過データから被検査物の外形領域を抽出し、さらに予め設定されたシール部情報に基づいて外形領域からシール部領域を算出し、算出したシール部領域内に内容物と同等レベル以上の濃淡レベルが存在するか否か、またシール部領域内で抽出される特異点の有無によって被検査物のシール不良の検査を高精度に行うことができる。

そして、本例のＸ線検査装置によれば、特に、湿布薬や調味料などのように、フィルム状の薄い非透明の包装材を用いた被検査物Ｗの場合でも、シール部Ｗｓの内容物Ｗａの噛み込みなどを高精度に検出してシール不良の有無を検査することができる。

また、Ｘ線検査装置１Ａでは、搬送部２上を搬送される被検査物Ｗが搬送途中で位置ずれを起こしても、Ｘ線透過データに基づいて被検査物Ｗの外形領域Ｓ１を抽出し、この抽出した外形領域Ｓ１を基準として、予め設定されたシール部情報に基づいてシール部領域Ｓ２を算出している。そして、この算出されたシール部領域Ｓ２内に被検査物Ｗの内容物Ｗａの濃淡レベルと同等以上のレベルが存在するか否か、またはシール部領域Ｓ２内で抽出される特異点の有無によりシール不良の有無を正確に検査することができる。

ところで、上述した各実施の形態の本例のＸ線検査装置１（１Ａ，１Ｂ）では、被検査物Ｗのシール部Ｗｓの検査と並行して、被検査物ＷにＸ線を曝射したときのＸ線の透過量から被検査物Ｗ中の異物混入の有無の検査（異物検査）や内容物の欠品の有無の検査（欠品検査）も行われる。図７はその際の判別手段の構成を示している。なお、図７の判別手段を備えたＸ線検査装置の他の構成については図３と同一なので、その説明を省略している。

図７に示す判別手段２０は、上述したシール部の有無の判別の他、被検査物Ｗの内容物の異物の有無を判別する異物判別手段２０ａと、被検査物Ｗの内容物の欠品の有無を判別する欠品判別手段２０ｂを有している。

被検査物Ｗ中の異物混入の有無を検査する場合、異物判別手段２０ａは、画像抽出手段１７が抽出した被検査物Ｗの内容物の画像として得られる被検査物Ｗの内容物領域において、内容物領域内で濃淡レベルが他と違う部分を異物として判断している（図６において、内容物領域内に他の部分より濃淡レベルの高い部分が存在するとき、その濃淡レベルの高い部分を異物として判断）。さらに説明すると、異物判別手段２０ａは、画像抽出手段１７によって抽出された被検査物Ｗの内容物領域のＸ線透過データの濃淡レベルと、設定入力手段１５により予め設定された異物検出リミット値とを比較し、Ｘ線透過データが異物検出リミット値を超えたときに、その被検査物Ｗに異物が混入していると判断している。なお、異物検出リミット値は、被検査物Ｗ毎にその内容物に応じて適宜設定入力手段１５から設定可能とされている。

被検査物Ｗ中の欠品の有無を検査する場合、欠品判別手段２０ｂは、被検査物Ｗの内容物領域において、濃淡レベルが予め設定される欠品検出リミット値より低い（Ｘ線透過量が大きい）ときに、包装材Ｗｐ中にある例えば湿布薬の枚数が少なくなっていると判別している。また、欠品判別手段２０ｂは、予め設定された欠品用検出マスク領域を用い、この欠品用検出マスク領域の各内容物領域毎に内容物と同等の濃淡レベルが存在する面積に応じて内容物の有無を判別している。なお、欠品検出リミット値や欠品用検出マスク領域は、被検査物Ｗ毎にその内容物に応じて適宜設定入力手段１５から設定入力可能とされている。

このように、本例のＸ検査装置において、被検査物Ｗのシール部Ｗｓの不良の有無、内容物Ｗａの異物の有無、内容物Ｗａの欠品の有無を検査する構成とすれば、異なる検査項目を１つの装置で行うことができ、設備費を抑えることができる。

本発明によるＸ線検査装置の外観を示す斜視図である。本発明によるＸ線検査装置の検出対象となる被検査物の一例を示す概略平面図である。本発明によるＸ線検査装置の電気的構成を示すブロック図である。本発明によるＸ線検査装置において被検査物の外形領域を抽出する際に用いられる被検査物の全体画像のヒストグラムを示す概略図である。本発明によるＸ線検査装置の他の構成例を示す部分拡大図である。図５の構成を採用して被検査物の外形領域を抽出する際に用いられる被検査物のＸＹ平面画像の濃淡レベルを示す概略図である。図３の判別手段の他の構成を示すブロック図である。特開平７−１４６２５１号公報に開示される従来のシール部不良検出装置の一構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１Ｘ線検査装置
１３位置検出手段
１４信号処理手段
１５設定入力手段
１６記憶手段
１７画像抽出手段
１８外形領域抽出手段
１９シール部領域算出手段
２０判別手段
Ｗ被検査物
Ｗｓシール部
Ｗａ内容物
Ｓ１外形領域
Ｓ２シール部領域

Claims

所定間隔をおいて搬送ライン上を搬送される包装材（Ｗｐ）を用いた被検査物（Ｗ）のシール不良の有無を検査するＸ線検査装置（１）であって、
前記被検査物にＸ線を曝射したときの透過画像から前記被検査物と前記搬送ラインのベルト面とを区分けして前記被検査物の外形を示す外形領域（Ｓ１）を抽出する外形領域抽出手段（１８）と、
前記外形領域抽出手段が抽出した外形領域を基準として、予め設定されたシール部情報に基づいてシール部領域（Ｓ２）を算出するシール部領域算出手段（１９）と、
前記シール部領域内の画像の濃淡レベルを用いてシール不良の有無を判別する判別手段（２０）とを備えたことを特徴とするＸ線検査装置。
前記シール部情報として前記被検査物（Ｗ）のシール部寸法情報を数値入力する設定入力手段（１５）を備え、
前記シール部領域算出手段（１９）が、前記設定入力手段で数値入力されたシール部寸法情報に基づいてシール部領域域（Ｓ２）を算出することを特徴とする請求項１記載のＸ線検査装置。
前記判別手段（２）は、前記シール部領域（Ｓ２）内で画像の濃淡レベルの特異点を抽出してシール不良の有無を判別することを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
前記シール部領域（Ｓ２）内の任意の箇所と周囲との間で、設定値による急峻なレベル変化がある箇所を特異点として抽出してシール不良の有無を判別する請求項３に記載のＸ線検査装置。
前記シール部領域（Ｓ２）内の濃淡レベルの平均値に対して設定値以上の差がある箇所を特異点として抽出してシール不良の有無を判別する請求項３に記載のＸ線検査装置。
前記シール部領域（Ｓ２）内の濃淡レベルのばらつき幅が設定値以上を示すとき特異点として抽出してシール不良の有無を判別する請求項３に記載のＸ線検査装置。
前記判別手段（２０）は、前記シール部領域（Ｓ２）内の画像の濃淡レベルと前記被検査物（Ｗ）の内容物（Ｗａ）の画像の濃淡レベルとの比較によりシール不良の有無を判別することを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線検査装置。
前記被検査物（Ｗ）にＸ線を曝射したときの透過画像から内容物（Ｗａ）の画像を抽出する画像抽出手段（１７）を備え、
前記判別手段（２０）は、前記画像抽出手段によって抽出された前記被検査物の内容物領域内における内容物の異物の有無を判別する異物判別手段（２０ａ）を具備することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のＸ線検査装置。
前記被検査物（Ｗ）にＸ線を曝射したときの透過画像から内容物（Ｗａ）の画像を抽出する画像抽出手段（１７）を備え、
前記判別手段（２０）は、前記画像抽出手段によって抽出された前記被検査物の内容物領域内における内容物の欠品の有無を判別する欠品判別手段（２０ｂ）を具備することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のＸ線検査装置。