JPS63236989A

JPS63236989A - 異物検出装置

Info

Publication number: JPS63236989A
Application number: JP62070343A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Nishide; 明彦西出
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1987-03-26
Publication date: 1988-10-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、３＆射線を用いて被検査物内の安物を検出す
る異物検出装置に関する。

（従来の技術）従来、被検査物体に放ｒＪ４線を照射して、この被検査
物体の透視画像を得て、この透視画像を用いて被検査物
体の内部を検査する場合にあっては、上記透視画像全体
あるいは、この透視画像の所定の領域内について、画像
処理を行い異物である可能性の高い部分を異物候補とし
て抽出し、この油出した全ての買物候補について個々に
判定を下していた。

（発明が解決しようとする問題点）そのため、被検査物あるいは異物の形状や、異物の存在
する位置によっては、被検査物の形状等の影響を受けて
異物の形状が不鮮明になり、被検査物と異物の区別を十
分に行うことができない等の理由で貢物の有無を適確に
判定することができなかった。

例えば、被検査物が円筒形状の中空容器である場合、そ
の内壁面に耐着したゴミ等の異物は、附着した位置が透
視画像面上で正面中央にあるとき、この異物は高い精度
で検出することができた。

しかし、同画像面上で左右両端近傍に異物があるとぎは
、前記容器の側壁部分と異物との識別が困難であるため
、容器の側壁形状によっては側壁を異物と誤認して過検
出することもあり、；Ｌだ過検出を防１卜するために検
出精度を低く押えると正面中央において異物の見過ごし
を生じる等するため、透視画像全域に亘って十分な検出
精度を得ることはできなかった。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明【ＪｔＩｉ躬線を用い
た異物の検出装置に、放射線による透視画像に江意の領
域を複数設定するための領１設定手段と、上記設定した
領域毎に異物に１３Ｗする判定基準を定め、旦つこの判
定基準にもとづいて判定を行う異物判定手段を具えて構
成した。

（作用）被検査物に放射線を照射して、この被検査物の透視画像
を得る。この透視画像を被検査物の形状に応じて、複数
の領域に分割し、領域毎に異物に関する判定基準を設定
する。

このとき、当該領域に最適な判定基準を設定することに
よって、各領域に特有な雑音に影響されることのない判
定を行い得る。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第２図乃至第７図を用いて説
明する。

第２図に示すブロック図を用いて本実茄例の構成を示す
。

制御コンピュータ（以下、ＣＩ）　Ｕと略す）１は、入
出力バス１１を介して本実施例装置を構成づるｎ？＋の
動作およびデータの流れを制御する。

マルチパスインタフェース３は、慢述する空間フィルタ
演算部３１１画素間演算部３３１画像２値化部３５．　
ｇｉ域番号付与部３７．外接領域測定部３９．ヒストグ
ラム測定部４１．論理フィルタ演算部４３１画像メモリ
４５．透視画像入力インタフェース４７．異物比較判定
部４９を接続するマルチパス１３と、ＣＰＵ１とを１）
す記入出力バス１１を介して接続する。

透視装置５は、Ｘ線等の放射線を被検査物に照射して、
この被検査物の透視画像を得るＶ４置である。

空間フィルタ演算部３１は、マルチパス１３を介して入
力した濃淡画像に対して、３×３の各種微分等のフィル
タを重畳することで、濃淡の変化の著しい所を抽出し明
暗の境界部分を強調する等の処理を行う。

周索間演算部３３は、複数の画素の和を、その画素の濃
淡に関して演算するものであって、主に２枚の濃淡画像
の和を、画像を構成する画素毎に演算し出力する。

画像２値化部３５は、入力した濃淡画像に関するデータ
値と、適宜設定したしきい値との大小を比較して、上記
データ値がしぎい値の範囲内にあるときの出力を０．範
囲外にあるときの出力を１とする、いわゆる２値化処理
を行う。

領域番号付与部３７は、前記画像２値化部３５で得られ
た２値化画像の例えば“１′′の連続した１１１１１の
領域毎に、上記画像面上において左上方から右下方に順
次走査を行いつつ、順次番号の付与を行う。

すなわら、走査を行ったときの最初の領域内に１″の番
号を付与し、順次第２番目の領域内に１１２１＋の番号
を、第３番目の領域内にＩＩ　３　ＩＩの番号を付与す
るものである（第８図参照）。このようにして領域に番
号付けを行うことで番号付けされた画像より番号の指定
によってデータ変換プロセッサを用いて連続した領域を
特定して容易に抽出することができる。

このとき“１゛′の番号を付与した領域は“１″の濃度
（階調値）を有し、１１２　＋１の番号を付与した領域
は゛２パの濃度を有するようにして、画像面上における
識別を容易にする。

外接領域測定部３９は、第４図に示すようにＸ軸、Ｙ軸
に沿って、例えばラスクスキャンを行ったときにＹ軸の
最小値ｙｓ、　Ｘ軸の最大値ｘｅ、　Ｘ軸の最小値ＸＳ
、　Ｙ軸の最大値ｙｅを順次１７て、最大舶Ａ　（ｘｓ
、　ｙｓ）　、　最小（ｆｌＢ　（ｘｅ、　ｙｅ）を設
定する。

ヒストグラム測定部４１は、濃淡画像の濃淡に圓するヒ
ストグラムを求め、このヒストグラム上で最Ｒ値を示す
濃度値Ｐｏに、適宜定めた一定係数ａを乗じた値ａ−Ｐ
ｏを画像２値化部３５におシブる、しきい値として設定
しさらに各ｆＩＡ域の占める面ｆａｓｉ、輪郭長１−＋
および隔離領域の濃度和Ｄｉを求める。

次に第８図乃至第１０図を参考にして上記面積Ｓ１、輪
郭長Ｌ１、濃度和Ｄｉの求め方を簡単に説明する。

面積Ｓｉは第８図に示すように前記領域番号付与部３７
で順次番号付けされた領域に関して領域毎に画素数に関
するヒストグラムを求めたときに、ｈ＋が最初の領域の
画素数すなわち面積を表わし、ｈ２が第２の領域の面積
を、ｈ３が第３の領域の面積をそれぞれ表わす。

輪郭長１ｉは第９図に示すように後述する論理フィルタ
演算部４３で抽出した輪郭線に関してそのｆ！域毎に画
素機関するヒストグラムを求めたときに、ｈｌが最初の
領域の画素数すなわち輪郭長を表わし、ｈ２が第２の領
域の輪郭長を、ｈ３が第３の領域の輪郭長さをそれぞれ
表わす。

１１度和Ｄ１は、第１０図に示すように各領域を濃淡画
像によってマスクし、このマスクした各領域毎に′ａ淡
に関するヒストグラムを求めたときの出現頻度ｈｉｊの
和によって求められる。

論理フィルタ演算部４３は、２値化画像を構成する各画
素毎に、当該画素を中心にした３×３個の画素領域を設
定して、このｆｆｆ域に関して演算を行うことにより、
上記２値化画像の輪郭抽出、拡大、縮小等を行う。

画像メモリ４５は、透視画像および、この透視画像を各
種演算処理して得られた処理画像を縦方向２５６画素、
横方向２５６画素のｍ淡画像として記憶、保持する。

透視画像入力インタフェース４７は、前記透視装置２５
で得た透視画像のアナログデータ信号をアナログ−デジ
タル変換によって２５６階調のデジタルデータ信号とし
て、画像メモリ４５に接続する。

異物比較判定部４９は、前記ヒストグラム測定部４１に
おいて求めた面ＶＸ３ｉ、輪郭長Ｌ１、濃度和Ｄ１とい
う各領域に特徴的なパラメータをもとに各領域の分類を
行い、異物とノイズとの判定を行う。

以下、本実施例における画繊処理の手順およびその作用
を円筒形状の中空容器Ｒ内に存在する異物Ｐを検出する
場合を例に、第３図のフローチャートに従って説明する
。

透？ｌＪ！装館５を用いて得た容器Ｒの透？！４画像を
透視画像入力インタフェース４７を介して、一旦画像メ
モリ４５に格納する（ステップ５１）。

空間フィルタ演算部３１においては、前記画像メモリ４
５より取り出した透視画像に対して、一時微分フィルタ
の一種である３Ｘ３の垂直方向ソーベルフィルタを施した後に、各画素の絶対値を求めて、垂直方向の明
暗の境界線を強調した垂直方向微分画像と、３×３の水
平方向ソーベルフィルタを施した接に、各画素の絶対値を求めて、水平方向の明
暗のｔｆ、界線を強調した水平方向微分画像の和１ｉＴ
ｉｉ像を画素間演算部３３により求める（ステップ５３
）。

次に、ステップ５３で得た和画像を両像２値化部におい
て、前記ヒストグラム測定部４１で求めたしきいｔｊｌ
Ｊａ−Ｐｏにもとづいて２１ｉｌＴ化づ“ることによっ
て、容器Ｒおよび異物Ｐの輪郭を強調した２値化画像を
得る（ステップ５５）。

次に外接領域測定部３９において、前記２値化画像の容
器Ｒに対する最大（ａ　（ｘｅ、　ｙｅ）と最小舶（Ｘ
Ｓ、　ｙｓ）を求め、容器Ｒに外接する大きさの矩形を
設定し位置決めを行う（ステップ５７）。

上記最小１ａ（ｘｓ、　ｙｓ）および最大値（ｘｃ、ｙ
ｅ）を基準にして、容器Ｒに対して第６図に示す輪郭部
領域Ｒｅ、周辺部領域Ｕ、内部領域Ｉを設定する（ステ
ップ５９）。

づ−なわら、前記２値座標をもとに中点座標（ＸＣ。

ＶＣ）を求め、但しｘｃ＝凶１代　　　一旦Ω丸２、ｙｃ　　　２この中点座標を基準にして、予め中空容器Ｒの形状に合
わゼで形成した容器周辺部用マスク画像７３、容器内部
用マスク画＠７５と、前記２値化画像との論理積を画素
開演ｑ部３３において演算し、それぞれ輪郭部領域Ｒｅ
と周辺部領域Ｕを示す周辺部画像７７と、内部領域■を
示す内部画像７９を得る（第７図参照）。

次に、内部画像７９に関して、“１″の領域の占める面
ｖ４Ｓｉ、輪郭長Ｌ１、濃度和Ｄ：をヒストグラム測定
？′Ａ４１において、それぞれ求める（ステップ６１）
。

内部領域■について閾１ｆｆ１条件Ｃｉを設定し貨物比
較判定部４９において、この閾値条件Ｃ１と前配面稙Ｓ
ｉ、輪郭長Ｌｉ、１度和Ｄｉとそれぞれ比較し、異物Ｐ
の有無を判定する。

この時、ずべての閾値条件を満たず場合にのみ異物Ｐが
存在ブるものとして判定を下ず（ステップ６３）。

また、異物Ｐの存在が確認された時には、予め各領域の
位置を外接ｖＩ域判定部３９で求めておくことによって
、あるいは確認後に各領域の位置を同様にして求めるこ
とによって異物の位置を検出することもできる。

さらに、周辺部画像７７に関して、同様に面積３ｕ、輪
郭長１ｕ、濃度和［）Ｕを求め、判定を下す（ステップ
６１．６３＞。

この時、周辺部領域Ｕに関する閾値条何Ｃ１ｌは、前記
閾値条件Ｃｉより値域幅を広く設定して精度を落とした
判定基準を設ける。

次にステップ６３で下した異物Ｐの有無に関する判定結
果を、内部領ｌ１ｌｔｒと周辺部領域Ｕについて、それ
ぞれ出力して（ステップ６５）、終了する。

このようにして、異物Ｐの有無に関して冑た判定結果は
、中空容器Ｒの大部分を占める内部Ｋｉ域Ｉにおいて高
い精度で検査を行うことができ、且つ周辺部領域にＪ３
いては過検出を低く押えるように判定基準を設定して検
査を行うことができるので、全体としての検出精度およ
び信頼性を向上せしめる。

本実施例では、被検査物である容器Ｒの透視画像におい
て、容３Ｒの輪郭部領域ＲＯに内接した周辺Ｎ；領ｊｅ
ｔ　Ｕと、この周辺部領域Ｕに内接した内部η１戚］の
２つに分割して設定したが、この領域の設定は本実施例
に限定されるものではなく、例えば、周辺部領域Ｕをさ
らに分割して底部領域を設けたり、あるいは全領域を予
想される異物の大きさの５〜１０倍程度の大きさの領域
に細分化することによって異物の検出精度を向上するよ
うにしても良い。

さらに領域によって判定手段を新たに設け、あるいは削
除することによって判定時間を短縮しつつ、検出精度の
向上を計っても良い。

また、被検査物がコンベア等で水平方向に移動している
場合には、垂直方向の位置決めを省略することによって
測定時間の短縮を図ることもできる。

［発明の効果〕以上説明したように、本発明によれば、被検査物の形状
に応じて領域を設定し、且つこの領域毎に判定Ｊ１準を
設定して検査を行うことで、全体としての検出精度を向
上することができるので、異物の見逃し、あるいは過検
出を減少ぜしめて、検査工程の高信頼化、効率化が計れ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図、第２図乃至第７図は本発明の
一実施例を示し、第２図は構成の概略を示すブロック図
、第３図はフローチャート、第４図は被検査物の位置決
めの概念を説明する図面、第５図は領域の設定手順を示
す図、第６図は領域区分を示す図面、第７図は各領域毎
の画像切り出しを説明する図面、第８図は面積Ｓ１の求
め方を説明する図面、第９図は輪郭長１−　ｉの求め方
を説明する図面、第１０図は濃度和Ｄ１の求め方を説明
する図面である。１・・・ｃｐｕ　　ｉｏ・・・領域設定手順３０・・・
異物判定手順　Ｐ・・・異物代理人弁理士　　則　近　
憲　佑代理人弁理士　　三　俣　弘　文第９図頻度頻度

Claims

【特許請求の範囲】

（１）放射線を用いて被検査物の透視画像を得て、この
透視画像から被検査物に係る異物を検出する装置におい
て、前記透視画像に任意の複数領域を設定する領域設定手段
と、上記設定した領域毎に前記異物に関する判定基準を定め
、且つこの判定基準にもとづいて判定を行う異物判定手
段を有することを特徴とする異物検出装置。
（２）前記領域設定手段は、被検査物の形状に応じた周
辺部領域と内部領域を設定する手段であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の異物検出装置。