检查装置的制作方法

1.本公开涉及检查装置。


背景技术：

2.作为检查装置之一，能够例举对包装的食品等检查对象物(被检查物)进行检查的装置。例如在下述专利文献1所涉及的检查装置中，公开了一种方式：将检查对象物的图像的整体分割为多个第一部分图像，并且将该图像的整体分割为与多个第一部分图像不同的多个第二部分图像。在该检查装置中，首先，对多个第一部分图像判断异常的有无，并且对多个第二部分图像判断异常的有无。接着，基于判断为包括异常的第一部分图像和判断为包括异常的第二部分图像的重叠，检查装置判断关于检查对象物的异常的有无。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：专利第6387477号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的技术问题
7.在所述专利文献1中，在将获取的图像的整体分别分割为多个第一部分图像以及多个第二部分图像后，判定检查对象物的品质。在这样的手法中，存在检查一个检查对象物的品质所需的时间变长的倾向。
8.然而，对包装的食品等被检查物进行检查的检查装置有时为了流线测定，设置于生产线。例如在对于设置于生产线的检查装置采用所述专利文献1的手法的情况下，该检查装置成为工厂线的瓶颈。
9.本公开的一侧面的目的是提供一种能够以高速判定被检查物的品质的检查装置。
10.用于解决技术问题的手段
11.本公开的一侧面所涉及的检查装置具备：图像生成部，将在电磁波的照射线上通过的被检查物的一维的透过信号在存储器上展开为二维的图像；图像处理部，每当在图像生成部中生成包括被检查物的一部分的部分图像时，将该部分图像设为对象进行图像处理；以及检查部，基于图像处理部的一次或多次处理结果，检查图像处理后的部分图像的品质。
12.根据该检查装置，图像处理部使用图像生成部生成表示被检查物的一部分的部分图像时，将该部分图像设为对象进行图像处理，生成下一邻接的部分图像时，对下一部分图像进行图像处理。由此每当以图像生成部生成部分图像时，对新生成的部分图像反复进行图像处理。在这种情况下，在实施基于图像生成部的部分图像的生成的期间，图像处理部能够对已经生成的部分图像进行图像处理。由此，能够缩短从被检查物通过照射线起，到该被检查物的品质的检查结束为止的时间。因此通过使用所述检查装置，能够以高速判定被检查物的品质。
13.图像处理部也可以将上次图像处理的部分图像的至少一部、例如与设为本次处理对象的部分图像相接的上次的部分图像的边界区域加上本次图像处理的部分图像进行图像处理。在这种情况下，检查部能够良好地检查上次图像处理的部分图像和本次图像处理的部分图像的边界。因此，能够高精度地判定被检查物的品质。
14.也可以与基于图像处理部的图像处理并行地，检查部对图像处理后的部分图像进行检查。在这种情况下，在图像处理部对已经生成的部分图像进行图像处理的期间，检查部能够检查已经图像处理过的部分图像的品质。由此，能够进一步缩短从被检查物通过照射线起，到该被检查物的品质的检查结束为止的时间。因此，能够以更高速判定被检查物的品质。
15.电磁波是x线，品质是异物混入的有无、被检查物的破损的有无以及缺陷的有无中至少一种即可。在这种情况下，能够使用x线以高速判定被检查物中的异物混入的有无、被检查物的破损的有无以及缺陷的有无中至少一种。
16.图像处理部以及检查部的至少一方也可以具备由机器学习自动设定的程序。即使在所述检查装置采用这样的程序的情况，该检查装置能够以高速判定被检查物的品质。
17.发明效果
18.根据本公开的一侧面，能够提供一种能够以高速判定被检查物的品质的检查装置。
附图说明
19.图1是实施方式所涉及的x线检查装置的构成图。
20.图2是示出图1所示的屏蔽箱的内部构成的一部分的示意俯视图。
21.图3是控制部的功能构成图。
22.图4是示出多个部分图像的合成图像的示意图。
23.图5的(a)、(c)、(e)分别是示出物品通过电磁波的照射线的状态的示意图。图5的(b)是示出在第一定时生成的部分图像的图，图5的(d)是示出在第二定时生成的部分图像的图，图5的(f)是示出在第三定时生成的部分图像的图。
24.图6是示出图像处理后的多个部分图像和该部分图像的合成图像的示意图。
25.图7的(a)是示出预定的部分图像的图像处理结果的示意图，图7的(b)是示出在图7的(a)所示的部分图像之后即将生成的部分图像的图像处理结果的示意图，图7的(c)是将图7的(a)所示的部分图像的一部分和图7的(b)所示的部分图像结合的图。
具体实施方式
26.以下，参照附图并说明本公开的一侧面所涉及的实施方式。在各图中对于相同或相当的部分标注相同的标号，省略重复的说明。
27.图1是本实施方式所涉及的检查装置的概略构成图。图2是示出图1所示的屏蔽箱的内部构成的一部分的示意俯视图。如图1所示那样，检查装置1是使用电磁波检查物品g的品质的装置。物品g是收纳例如食品等内容物的包装体，沿送入输送机(conveyor)51的传送方向a流动的被检查物。传送方向a上的各物品g的尺寸大致相同。在本实施方式中，电磁波是x线，物品g的品质是物品g内的异物混入的有无、物品g的破损的有无、以及缺陷的有无中
至少一种。因此，本实施方式所涉及的检查装置1是x线检查装置。物品g的品质不限于异物混入的有无、破损的有无、以及缺陷的有无。例如作为物品g的品质检查，也可以实施空洞的有无、形状异常的有无、容纳的附属品的有无等检查。物品g的缺陷还包括例如物品g是空袋。
28.检查前的物品g通过送入输送机51送入检查装置1。检查后的物品g通过送出输送机52从检查装置1送出。在存在由检查装置1判定为不良品的物品g的情况下，该物品g在例如比检查装置1更靠后段(下游)被排除。
29.检查装置1具备装置主体2、支承腿3、屏蔽箱4、传送部5、电磁波照射部6、电磁波检测部7、显示操作部8和控制部10。
30.装置主体2收纳控制部10等。支承腿3支承装置主体2。屏蔽箱4设置于装置主体2。屏蔽箱4防止向外部的电磁波的泄露。在屏蔽箱4的内部设置有实施基于电磁波的物品g的检查的检查区域r。在屏蔽箱4形成有送入口4a以及送出口4b。检查前的物品g从送入输送机51经由送入口4a送入到检查区域r。检查后的物品g从检查区域r经由送出口4b送出到送出输送机52。在送入口4a以及送出口4b分别设置有防止电磁波的泄露的电磁波遮蔽屏障(图示省略)。
31.传送部5配置于屏蔽箱4内。传送部5从送入口4a经由检查区域r到送出口4b，沿传送方向a传送物品g。传送部5是例如跨越送入口4a与送出口4b之间的带型输送机。
32.如图1以及图2所示那样，电磁波照射部6是配置在屏蔽箱4内的电磁波源。电磁波照射部6对由传送部5传送的物品g照射电磁波。在本实施方式中，电磁波照射部6将以俯视观察时与传送方向a垂直地延伸的线状的电磁波照射到物品g。电磁波照射部6具有例如射出x线的x线管和将从x线管射出的x线在与传送方向a垂直的面内扩展为扇状的准直仪。在这种情况下，在从电磁波照射部6照射的x线包括例如从低能量(长波长)到高能量(短波长)的各种能量带的x线。
33.电磁波检测部7是检测从电磁波照射部6照射的电磁波的线传感器，配置在屏蔽箱4内。电磁波检测部7配置在从电磁波照射部6照射的电磁波的照射线l上，检测透过了物品g的电磁波。作为电磁波检测部7的线传感器通过以俯视观察时沿与传送方向a垂直地延伸的方向一维地排列的电磁波检测元件(例如x线检测元件)构成。该线传感器对透过了物品g以及传送部5的传送带的电磁波进行检测。
34.如图1所示那样，显示操作部8是设置于装置主体2的用户接口。显示操作部8显示各种信息，并且受理各种条件的输入。显示操作部8例如带触摸面板的液晶显示器，显示该触摸面板用的操作画面。在这种情况下，操作员能够经由显示操作部8输入各种条件。
35.控制部10是配置在装置主体2内的集成电路。控制部10控制检查装置1的各部的动作。控制部10具有cpu(central processing unit：中央处理器)、gpu(graphic processing unit：图形处理器)、存储器等。存储器具有例如rom(read only memory：只读存储器)、ram(random access memory：随机存储器)等。在控制部10中从电磁波检测部7输入电磁波的检测结果。
36.图3是控制部的功能构成图。如图3所示那样，控制部10具备透过信号获取部21、图像生成部22、图像处理部23、检查部24、判定部25、输出部26和记录部27。
37.透过信号获取部21获取电磁波检测部7的检测结果。电磁波检测部7的检测结果是
通过例如电磁波的照射线l上的物品g的一维的透过信号。该透过信号是电磁波检测部7通过检测透过了物品g的至少一部分的电磁波而生成的信号。透过信号获取部21将获取的一维的透过信号发送到图像生成部22。
38.图像生成部22通过例如主要gpu构成，将物品g的透过信号在存储器上展开为二维的图像。二维的图像展开的存储器是例如gpu中包括的存储器，但不限于此。图像生成部22基于例如电磁波检测部7所产生的电磁波的检测结果来生成透过图像(图像)。在本实施方式中，图像生成部22在物品g通过照射线l的期间，并且在物品g通过了照射线l后，在存储器上展开物品g的图像。物品g的图像是从物品g的透过信号生成的二维的图像。将通过从物品g的端以一定间隔(预定期间)借助图像生成部22读出而生成的图像，作为物品g的部分图像向图像处理部23以及记录部27发送。在本实施方式中，部分图像是物品g的一部分中的x线透过图像，使用在预定期间内获取的透过信号而生成。预定期间是短于将沿传送方向a的物品g的长度除以基于传送部5的物品g的传送速度而得的值的期间。在这种情况下，物品g的整体能够通过多个部分图像依次排列而确认。
39.图像生成部22也可以将多个部分图像合成而生成表示物品g的整体的合成图像。图4是示出多个部分图像的合成图像的示意图。图4所示的合成图像gp通过多个部分图像p1～pn(n是2以上的自然数)合成而生成，表示物品g的整体。部分图像p1～pn沿传送方向a依次排列，且依次生成。这样，从由图像生成部22生成二维图像的端以一定间隔使部分图像p1～pn依次被图像处理部23读出，从而从部分图像p1顺次向图像处理部23移动。在图4中，沿传送方向a的部分图像p1～pn的宽度是一定，但不限于此。例如沿传送方向a的部分图像p1的宽度也可以大于其他部分图像p2～pn的宽度。各部分图像还需考虑存储器的电容，由例如128
×
128像素构成。
40.图像处理部23通过例如主要gpu构成，对由图像生成部22生成的图像实施图像处理。具体而言，图像处理部23对从图像生成部22读出的部分图像pn实施图像处理。此时，即使对于包括已处理的部分图像p
n-1
的一部分(相互相接的边界部分)的部分图像pn也可以实施图像处理。因此，对于边界部分，可进行两次图像处理。由此，在边界线上存在异物的情况下，可切实地检测到该异物。在本实施方式中，图像处理部23在图像生成部22中每次生成部分图像时，将该部分图像设为对象而反复进行图像处理。对于部分图像的图像处理包括例如二值化处理、物品区域特定处理、来自物品区域的特征量的提取处理等。图像处理部23将图像处理后的部分图像(以下，也仅称为”处理图像”)发送到检查部24和记录部27。图像处理部23也可以对多个部分图像结合而成的部分进行图像处理。在这种情况下，图像处理部23将图像处理后的合成的部分图像发送到检查部24和记录部27。
41.图像处理部23通过使用例如一个或多个图像处理算法，对部分图像实施图像处理。图像处理算法是指，表示对各图像实施的图像处理的处理顺序的形式。图像处理算法通过一个图像处理过滤器、或多个图像处理过滤器的组合而构成。多个图像处理算法能够经由互联网等网络从外部获取。多个图像处理算法能够从usb存储器或移动硬盘等外部存储介质获取。多个图像处理算法中的至少一个以上可采用作为应用了生物界中的遗传以及进化的机制的手法的遗传性算法(ga＝genetic algorithms：遗传算法)。在这种情况下，基于检查装置1的规格、检查条件等能够从多个图像处理过滤器自动生成各图像。多个图像处理算法的至少一部分例如能够由作业者经由显示操作部8适当设定。
42.代替使用上述图像处理算法，图像处理部23也可以使用由机器学习而自动设定的程序来实施上述图像处理。这样的程序是编入了由机器学习生成的预测模型(已学习模型)、机器学习的结果得到的参数(已学习参数)的推论程序。作为用于已学习模型的机器学习的例子，例举神经网络、支持向量机、遗传性算法等。已学习模型也可以包括卷积神经网络，也可以包括多个阶层(例如8层以上)的神经网络。即，相当于上述程序的已学习模型也可以通过深度学习生成。
43.检查部24基于图像处理部23的处理结果，检查物品g的品质。作为部分图像的品质，例举异物混入的有无、破损的有无、以及缺陷的有无中至少一种，但不限于此。本实施方式中的物品g的品质检查包括例如对于图像处理后的图像的异物确认检查、缺陷确认检查、容纳数确认检查、空洞确认检查等。在本实施方式中，检查部24基于图像处理部23的一次或多次处理结果，检查图像处理后的部分图像(即，物品g的一部分)的品质。检查部24使用例如由一个或多个图像处理算法、以及机器学习自动设定的程序的至少一方，检查物品g的品质。检查部24将品质检查结果发送到判定部25以及记录部27。
44.在本实施方式中，检查部24与基于图像处理部23的图像处理并行，对图像处理后的部分图像进行检查。在例如检查部24检查预定的部分图像的品质的期间，图像处理部23对在该预定的部分图像之后生成的部分图像进行图像处理。
45.判定部25基于从检查部24接收的品质检查结果，判定物品g是否是良品。例如判定部25综合对于各部分图像的品质检查结果，判定物品g内的异物的有无、物品g的破损的有无、物品g的缺陷的有无等。判定部25将判定结果发送到输出部26以及记录部27。
46.输出部26向检查装置1中的除了控制部10以外的部分、以及与检查装置1不同的装置的至少一方输出判定部25的判定结果。由此，检查装置1、以及与检查装置1不同的装置(例如配置于比检查装置1更靠下游的分拨装置)的至少一方能够执行物品g是不良品时的动作。作为与检查装置1不同的上述装置的其他例子，例举例如送入输送机51、送出输送机52、通知装置等。
47.记录部27记录在控制部10生成的信号、数据等。例如记录部27记录从透过信号获取部21发送的透过信号、从图像生成部22发送的各部分图像以及合成图像的数据、从图像处理部23发送的图像处理后的部分图像、该部分图像的处理结果及图像处理后的合成图像的数据、从检查部24发送的品质检查结果、和从判定部25发送的判定结果。记录部27也可以将例如对于某物品g的图像处理后的合成图像、和该物品g的品质检查结果建立关联而记录。在这种情况下，能够使基于作业者的各物品g的品质检查结果的确认迅速化。
48.接着，参照图5的(a)～(f)的同时，说明物品g的部分图像的获取方法的一例。图5的(a)、(c)、(e)分别示出物品g通过电磁波的照射线l的状态的示意图。如图5的(a)、(c)、(e)所示那样，在物品g的内部混入异物c。
49.在图5的(a)中，示出第一定时中的物品g和电磁波检测部7的位置关系。在第一定时中，异物c位于比传送方向a上电磁波检测部7更靠上游侧。在图5的(b)示出在第一定时生成的部分图像31。部分图像31包括基于在将第一定时设为结束点的预定期间内获取的透过信号在存储器上展开的二维的图像、表示物品g的一部分的部分31a。
50.在图5的(c)中，示出第二定时中的物品g和电磁波检测部7的位置关系。在第二定时中，异物c以俯视观察时与电磁波检测部7重叠。在图5的(d)中示出在第二定时生成的部
分图像32。部分图像32与部分31a不同，且包括表示物品g的一部分的部分32a和表示异物c的部分32b。部分图像32是基于将第一定时设为开始点且将第二定时设为结束点的期间内获取的透过信号而在存储器上展开的二维的图像。在本实施方式中，部分图像32在从部分图像31生成起到部分图像31进行图像处理的期间生成。
51.在图5的(e)中，示出第三定时中的物品g与电磁波检测部7的位置关系。在第三定时中，异物c在传送方向a上比电磁波检测部7更位于下游侧。在图5的(f)中示出在第三定时生成的部分图像33。部分图像33与部分31a、32a不同，且包括表示物品g的一部分的部分33a。部分图像33是基于在将第二定时设为开始点且将第三定时设为结束点的期间内获取的透过信号而在存储器上展开的二维的图像。在本实施方式中，部分图像33在从部分图像32生成起到部分图像32进行图像处理的期间生成。或者，部分图像33也可以在部分图像31的图像处理完成为止的期间生成。换言之，在本实施方式中的预定的部分图像在该部分图像之间生成的部分图像的图像处理完成为止的期间生成。
52.图6是示出图像处理后的多个部分图像和该多个部分图像的合成图像的示意图。图6示出相当于图像处理后的部分图像的处理图像41～43。处理图像41通过对图5的(b)所示的部分图像31进行图像处理而得到。同样地，处理图像42通过对图5的(d)所示的部分图像32进行图像处理而得到，处理图像43通过对图5的(f)所示的部分图像33进行图像处理而得到。通过结合处理图像41～43，得到合成图像40。在处理图像42中显示相当于部分图像32的部分32b且表示异物c的部分42a。处理图像42在例如处理图像41的检查中得到。处理图像43在例如处理图像41的检查中或者处理图像42的检查中得到。
53.接着，参照以下说明的比较例的同时说明以上说明的本实施方式所涉及的检查装置1的作用效果。比较例所涉及的检查装置具备与检查装置1实质上相同构成。但是，在比较例所涉及的检查装置中，与本实施方式所涉及的检查装置不同，在生成包括被检查物的整体的图像后，对该图像实施图像处理。即在比较例中，不生成被检查物的部分图像。并且，基于包括被检查物的整体的图像的处理结果，检查被检查物的品质。在这样的比较例中，在被检查物的整体通过电磁波的照射线后，首次实施图像处理和品质检查。由此，根据图像处理的负荷、或者品质检查项目数等，在被检查物通过上述照射线起到该被检查物的品质检查完成为止，需要数秒。在此近年来，由于生产线的高速化，因此对于被检查物的流线测定要求的时间是例如小于1秒非常短。因此，在将上述的比较例所涉及的检查装置导入生产线的情况下，该检查装置成为生产线中的瓶颈。
54.相对于此，根据本实施方式所涉及的检查装置1，图像处理部23每当生成表示作为被检查物的物品g的一部分的部分图像时，将该部分图像设为对象反复进行图像处理。在这种情况下，在实施基于图像生成部22的部分图像的生成的期间，图像处理部23能够对已经生成的部分图像进行图像处理。由此，能够缩短物品g通过照射线l之后，到结束该物品g的品质的检查为止的时间。因此，通过使用检查装置1，能够以高速判定物品g的品质。因此，例如即使将检查装置1导入生产线，也能够防止检查装置1成为该生产线中的瓶颈。
55.在本实施方式中，与基于图像处理部23的图像处理并行，检查部24对图像处理后的部分图像进行检查。因此，在图像处理部23对已经生成的部分图像进行图像处理的期间，检查部24能够检查已经图像处理的部分图像的品质。由此，能够进一步缩短物品g通过照射线l之后，到该物品g的品质的检查结束为止的时间。因此，能够以更高速判定物品g的品质。
56.在本实施方式中，电磁波是x线，品质是异物混入的有无、破损的有无、以及缺陷的有无中至少一种。因此，能够使用x线以高速判定物品g中的异物混入的有无、破损的有无、以及缺陷的有无中至少一种。
57.在本实施方式中，图像处理部23以及检查部24的至少一方也可以具备由机器学习自动设定的程序。一般地，存在使用由机器学习自动设定的程序的图像处理等所需的时间比仅使用图像处理算法的情况变得更长的倾向。但是，在上述检查装置1中，在物品g通过照射线l的期间实施使用上述程序的处理。因此，在检查装置1中，物品g通过照射线l后处理的数据量比上述比较例显著地降低。因此，检查装置1即使是使用上述程序的情况也能够以高速判定物品g的品质。
58.以下中，说明上述实施方式的变形例。在以下的变形例中，省略与上述实施方式重复的地方的说明。因此以下，主要说明与上述实施方式不同的地方。
59.首先，参照图7的(a)、(b)的同时，说明因仅以部分图像的品质检查结果判定物品的品质，产生误判定的可能性。图7的(a)是示出预定的部分图像的图像处理结果的示意图。在图7的(a)中示出作为图像处理后的部分图像的处理图像46。在处理图像46中包括表示异物c的部分46a。部分46a的大小小于检查装置1可判定为异物c的大小。因此，在例如仅检查处理图像46的品质的情况下，处理图像46的品质判定为良好的可能性高。
60.图7的(b)是示出图7的(a)所示的部分图像之后即将生成的部分图像的图像处理结果的示意图。图7的(b)中示出作为图像处理后的部分图像的处理图像47。处理图像47中包括表示异物c的部分47a。部分47a的大小与部分46a同样地，小于检查装置1可判定为异物c的大小。因此，在例如仅检查处理图像47的品质的情况下，处理图像47的品质判定为良好的可能性高。由此，在仅综合各处理图像的品质检查结果的情况下，存在物品的品质误判定的可能性。
61.相对于此，在本变形例中，除了最初生成的部分图像以外，检查由结合多个图像处理后的部分图像而得到的合成图像的品质。图7的(c)是将图7的(a)所示的部分图像的一部分和图7的(b)所示的部分图像结合的图。在本变形例中，将与设为本次处理对象的部分图像相接的上次的部分图像的边界区域加上本次图像处理的部分图像进行图像处理。具体而言，如图7的(c)所示那样，生成通过将上次图像处理的部分图像的一部分加上本次图像处理的部分图像进行图像处理(即，反复进行图像处理)而得到的合成图像45。在这样的合成图像45中，包括结合了图7的(a)、(b)所示的部分46a、47a的部分45a。部分45a是检查装置1可判断为异物c的大小以上。因此，在检查合成图像45的品质的情况下，能够更切实地判定在物品包括异物的情况。
62.在以上说明的本变形例中，实现与上述实施方式同样的作用效果。而且在本变形例中，除了最初生成的部分图像以外，检查由结合多个图像处理后的部分图像而得到的合成图像的品质。由此，物品的品质难以误判定。因此在本变形例中，能够同时实现物品的品质检查的高速化和该品质检查的高精度化。
63.以上，说明了本公开的一侧面所涉及的实施方式以及变形例，但本公开的一侧面不限于上述的实施方式以及变形例。在例如上述实施方式以及上述变形例中，与图像处理部和检查部是相互不同的构成部分，但不限于此。例如检查部也可以是图像处理部的一部分。在任一本公开的一侧面中，控制部实施部分图像的图像处理以及检查。
64.上述变形例中，合成图像通过将上次图像处理的部分图像的一部分加上本次图像处理的部分图像进行图像处理而得到，但不限于此。该合成图像也可以例如通过结合上次图像处理的部分图像的一部分和本次图像处理的部分图像而得到。即，不进一步对上次图像处理的部分图像进行图像处理，也可以生成合成图像。合成图像也可以例如结合上次图像处理的部分图像的整体和本次图像处理的部分图像。或者，不仅是上次图像处理的部分图像，也可以进一步将之前图像处理的部分图像与本次图像处理的部分图像结合。即，合成图像也可以包括多个已图像处理的部分图像。
65.在上述实施方式以及上述变形例中，也可以是图像处理后的部分图像分割为多个区域，且检查各区域的品质。在这种情况下，也可以分别检查以第一手法分割的多个区域的品质和以与第一手法不同的第二手法分割的多个区域的品质。
66.附图标记说明
67.1：检查装置；2：装置主体；3：支承腿；4：屏蔽箱；5：传送部；6：电磁波照射部；7：电磁波检测部；8：显示操作部；10：控制部；21：透过信号获取部；22：图像生成部；23：图像处理部；24：检查部；25：判定部；26：输出部；27：记录部；31～33、p1～pn：部分图像；40、45、gp：合成图像；41～43、46、47：处理图像；c：异物；g：物品；l：照射线。