JP7630406B2 - 物品検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、物品検査装置および物品検査方法に関し、特に被検査物品の検査画像を基に物品検査する物品検査装置および物品検査方法に関する。

従前より、各種の被検査物品（肉類、魚貝類、加工食品、医薬品等）の製造ライン中にＸ線検査領域を設けて、搬送中の被検査物品に対してＸ線を照射し、その被検査物品を、Ｘ線検査画像に基づいて物品検査する装置および方法、例えば異物が混入したり欠品や包装不良が生じたりしていないかを検査することができる物品検査装置および方法が知られている。

このような物品検査装置および方法では、搬送中の被検査物品を透過するＸ線をＸ線ラインセンサ等で逐次検出して、所定時間ごとのＸ線透過量分布に対応する多階調のＸ線画像データを作成し、そのＸ線画像データに対しフィルタ処理や微分処理その他の画像処理を施して、被検査物品中の異物や欠品の有無を判定するようになっている。

また、被検査物品の内容物やそのＸ線透過方向の厚さ、異物や欠品の有無等によってＸ線の透過量が相違することから、正確な検査結果が得られるよう、物品検査装置への新品種の登録時等に、その品種に対応するＸ線の波長や照射強度、画像処理条件等を特定するパラメータの設定に加えて、検査画像を基に異物や欠品を検出する際の判定閾値（以下、リミットともいう）の適否を物品サンプルや検出したい異物のテストピースを用いてチェックしているものが多い。

この種の物品検査装置および方法としては、例えば被検査物品が複数種の具材をパックに収納する弁当等である場合に、その物品のＸ線検査画像中に複数の検査領域を指定して、指定した領域ごとに、具材の種別や検出したい異物のサイズ等に対応するリミットを設定できるようにして、所要の感度での異物検出を実行できるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許第３８８８６２３号公報

しかしながら、従来の物品検査装置および物品検査方法にあっては、高感度の物品検査を行うために、被検査物品の品種ごとに検査パラメータとして判定閾値レベル等の判定基準の設定作業が必要となるため、類似する多品種の物品を検査対象とするような場合や新品種への入れ替えが頻繁に発生するような業界においては、判定基準の設定作業の負担が大きく感じられるものとなっていた。

また、前述の従来例のように、検査画像領域中に複数の検査対象領域を指定する場合、高感度の異物検出や欠品検査等が可能になるものの、領域指定数が多かったり経験の浅い作業者が設定作業を行ったりすると、指定領域ごとに判定閾値レベル等の判定基準の設定が必要であるために、設定作業の負担が大きくなっていた。

本発明は、かかる従来の課題を解決するものであり、所要の検査感度を担保しながらも、品種ごとの検査パラメータとなる判定基準の設定作業の負担を軽減することができる物品検査装置および物品検査方法を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る物品検査装置は、上記目的達成のため、複数の内容物を含む被検査物品を検査画像を用いて物品検査する物品検査装置であって、前記検査画像に係る所定の検出値の情報を記憶する情報記憶部と、前記被検査物品を撮像する物品撮像部と、前記物品撮像部により撮像された前記被検査物品の画像データを基に所定の認識処理を実行して、前記被検査物品の前記内容物の素材構成を判定する構成判定部と、前記構成判定部により前記内容物の素材構成が判定されたとき、前記内容物の素材構成を基に前記所定の検出値に対する検出感度を推定し、前記物品検査の判定基準を提案出力する提案出力部と、を備えることを特徴とする。

この構成により、本発明では、物品撮像部により撮像された被検査物品の画像データを基に、構成判定部で所定の認識処理が実行され、被検査物品の内容物の素材構成が判定される。そして、提案出力部では、内容物の素材構成に応じて検査画像の画素値等に対応する所定の検出値の検出感度が推定されて、情報記憶部の記憶情報に基づく物品検査の判定基準が推定された検出感度に応じた好適な基準値レベルで提案出力される。その結果、品種ごとの検査パラメータとなる判定閾値レベル等の判定基準の設定作業の作業負担を十分に軽減可能となる。

（２）本発明の好ましい実施形態においては、複数の素材のそれぞれの前記所定の検出値に対する感度影響の情報を記憶する感度影響素材記憶部をさらに備えており、前記提案出力部は、前記構成判定部で前記所定の認識処理により取得された前記素材構成の情報および該素材構成に対応する前記感度影響素材記憶部の記憶情報を基に、前記所定の検出値に対する検出感度を推定する構成とすることができる。

この構成により、構成判定部で被検査物品の内容物の素材構成の情報が取得されると、その素材構成について、感度影響素材記憶部の記憶情報を基に所定の検出値に対する感度影響レベルが把握可能となる。したがって、所定の検出値に有意に影響する素材構成に応じて、適切な物品検査の判定基準を提案出力可能となる。

（３）本発明の好ましい実施形態において、前記構成判定部は、前記被検査物品の画像を文字認識可能な画像または／および画像認識可能な画像として入力する画像入力手段と、前記画像入力手段による入力画像を文字認識または／および画像認識して、少なくとも前記被検査物品の特定の内容物の素材構成に対応する第１の素材情報を取得する認識処理手段と、を有していてもよい。

このようにすると、画像入力手段による入力画像を基に、文字認識や画像認識によって、少なくとも特定の内容物の素材構成に対応する第１の素材情報が取得される。したがって、所定の検出値に有意に影響する第１の素材情報が取得されたときに、その感度影響レベルに応じて、必要な物品検査の判定基準の提案出力が可能となる。

（４）本発明の好ましい実施形態において、前記構成判定部の前記認識処理手段は、前記画像入力手段による入力画像を文字認識または／および画像認識した結果を基に、前記特定の内容物の素材構成に類似する他の内容物の素材構成について、前記第１の素材情報に加え、前記第１の素材情報との差分に相当する第２の素材情報を取得することを特徴とする。

この場合、入力画像から文字認識または／および画像認識した結果を基に、特定の内容物の素材構成に類似する他の内容物の素材構成について、第１の素材情報に加え、第１の素材情報との差分に相当する第２の素材情報が取得される。したがって、特定の内容物に代えて類似する他の内容物を有する被検査物品について、既知の感度情報を利用でき、品種ごとの検査パラメータとしての判定閾値レベルの設定作業を、迅速・容易にかつ的確に実行可能な物品検査装置となる。

（５）本発明の好ましい実施形態においては、前記被検査物品が、前記複数の内容物を対応する複数の配置領域に配置した構成となっており、前記構成判定部が、前記物品撮像部により撮像された前記複数の配置領域のそれぞれについて対応する配置領域ごとの前記内容物の画像データを基に前記所定の認識処理を実行して、前記複数の配置領域のそれぞれの内容物の素材構成を判定し、前記提案出力部は、前記構成判定部での判定結果を基に、前記複数の配置領域の領域ごとの判定基準を提案出力する構成とすることができる。

この場合、複数の内容物に係る所定の検出値の情報が、複数の配置領域に対応付けて記憶されることで、各配置領域における内容物の素材構成に応じて配置領域ごとの判定基準を的確に提案出力可能となる。

（６）本発明の好ましい実施形態においては、前記被検査物の品種および設定情報を前記素材構成の情報と共に記憶する品種登録情報記憶部をさらに備え、前記構成判定部が、前記被検査物品における前記複数の配置領域のそれぞれについて、前記品種登録情報記憶部の記憶情報と前記所定の認識処理による取得情報とを基に、各配置領域に対応する内容物の素材構成に、前記所定の検出値に有意に影響する部分変更が生じたか否かを判定する構成とすることができる。

この場合、複数の配置領域のそれぞれにつき、既に品種登録済みの内容物の素材構成と所定の認識処理による取得情報とを基に、検査対象の内容物の素材構成を品種登録済みの内容物の素材構成と比較することで、所定の検出値に有意に影響する部分変更が生じたか否かが判定される。したがって、品種登録済みの内容物の設定情報を利用しつつ、必要な判定基準の調整を的確に提案出力可能となる。

（７）本発明に係る物品検査方法は、複数の内容物を含む被検査物品を検査画像を用いて物品検査する物品検査方法であって、前記検査画像に係る所定の検出値の情報を記憶する情報記憶ステップと、前記被検査物品を撮像する物品撮像ステップと、前記物品撮像ステップで撮像した前記被検査物品の画像データを基に所定の認識処理を実行して、前記被検査物品の前記内容物の素材構成を判定する構成判定ステップと、前記構成判定ステップで判定した前記内容物の素材構成を基に、前記所定の検出値に対する検出感度を推定して、前記物品検査の判定基準を提案出力する提案出力ステップと、を含むことを特徴とするものである。

この構成により、本発明の物品検査方法では、物品撮像ステップで撮像した被検査物品の外観画像データを基に、構成判定ステップで所定の認識処理を実行し、被検査物品の内容物の素材構成を判定する。そして、提案出力ステップで、内容物の素材構成に対応する検出感度への影響を考慮しつつ検査画像の画素値等に対応する所定の検出値の検出感度を推定して、情報記憶ステップでの記憶情報に基づく物品検査の判定基準を、推定検出感度に応じた好適な基準値レベルで提案出力することになる。その結果、品種ごとの検査パラメータとなる判定閾値レベル等の判定基準の設定作業の作業負担を十分に軽減可能となる。

本発明によれば、所要の検査感度を担保しながらも、品種ごとの検査パラメータとなる判定基準の設定作業の負担を軽減することができる物品検査装置および物品検査方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る物品検査装置の要部概略構成を概念的に示すその模式図である。 本発明の一実施形態に係る物品検査装置におけるＸ線検査領域付近の概略構成を示す部分斜視図である。 本発明の一実施形態に係る物品検査装置における制御系のシステム構成をブロック図で示す概略システム構成図である。 本発明の一実施形態に係る物品検査装置における動作モード選択および各種設定操作用の操作画面例の説明図である。 本発明の一実施形態に係る物品検査装置において異物検出モードおよび閾値設定モードを選択的なモード選択入力に応じて切り換えるためのモード切換え処理手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る物品検査装置における類似品種の有無に応じたリミット設定作業および感度テストの手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る物品検査装置における品種登録時等の手動でのリミット設定作業の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１ないし図４は、本発明の一実施形態に係る物品検査装置の構成を示している。

まず、その構成について説明する。

図１ないし図３に示す本実施形態の物品検査装置１０は、被検査物であるワークＷ（被検査物）を搬送部１１により搬送しつつ、搬送中のワークＷを所定の検査画像、例えばＸ線検査画像を用いる検査部１２によって物品検査するＸ線検査装置であり、例えばワークＷ中の混入異物の有無、あるいは欠品の有無を検出するようになっている。

ワークＷは、肉類、魚貝類、加工食品、医薬品等として製造され出荷される製品であり、ここでは、食品、例えばパック詰めされた弁当を典型例として説明する。このワークＷは、その複数の内容物として、複数の凹状の配置領域Ａ～Ｄを有するパックＰと、複数の配置領域Ａ～Ｄに収納され配置された複数の具材、例えば主食Ｗａ、主菜Ｗｂ、副菜Ｗｃ、副々菜Ｗｄとが、それぞれ決められた配置領域Ａ～Ｄに盛り付けられた形態を有している。勿論、ここにいうパックＰは、図示しない透明な上蓋やラップ類によるカバー部を有している。また、ここにいう食品は、パック詰めされた麺類や包装されたおにぎり等であってもよく、複数の具材は、その麺類の主食材と具材、おにぎりの主食材と具材等であってもよいし、必ずしも主食Ｗａや主菜Ｗｂといった呼称にとらわれず、複数種類のケーキ類が組み合わされたアソートパック等であってもよい。

このように、パックＰの配置領域Ａ～Ｄのそれぞれに盛り付けられる複数種類の具材は、製造可能な具材としてあらかじめ決められた具材候補から選択的に組み合わされる。

また、一例としての弁当については、納入先ごとに一部の具材や盛り付けが異なる複数種類の弁当が製造され、納入先が同一で同種の弁当であっても、季節に応じて具材が変更され、また、キャンペーン等により一部の具材の盛り付け量が変更されることがある。

なお、主食Ｗａ、主菜Ｗｂ、副菜Ｗｃ、副々菜Ｗｄは、それぞれ加工・調理工程で加工もしくは調理された異なる種類の具材が運び込まれ、盛り付け工程においてパックＰの各配置領域Ａ～Ｄに所定量ずつ盛り付けられ、上蓋やラップ類により閉蓋されて、ワークＷとして検査工程に搬入される。物品検査装置１０（Ｘ線検査装置)は、この検査工程においてワークＷを検査し、良品と判定されたものが次工程に搬出される。

搬送部１１は、例えばベルトコンベア式のもので、無端のコンベアベルト１１ａをその内周面側に接する下流側ローラ１１ｂ、１１ｃおよび上流側ローラ１１ｄ、１１ｅによって図３に例示するような所定形状に支持することで、コンベアベルト１１ａ上に載置された物品を同図中のＤ１方向に搬送することができるようになっている。

検査部１２は、搬送部１１のコンベアベルト１１ａの上方側に位置するＸ線管等からＤ１方向と直交する方向にＸ線を出力するＸ線源２１と、搬送部１１のコンベアベルト１１ａの内方に位置するＸ線ラインセンサ等のＸ線検出器２２と、ワークＷを透過しＸ線検出器２２に検出されたＸ線の所定時間ごとの透過量に対応するライン画像データを生成するＸ線画像入力部２３と、所定の検査領域Ｚ１内へのワークＷの進入を検知する物品検知センサ２４と、を含んで構成されている。

Ｘ線源２１は、内部に図示しないＸ線管を有しており、詳細を図示しないが、そのＸ線管内の外囲器内で陰極側のフィラメントから放出されて集束電極により集束される電子を、フィラメントに対向する陽極側のターゲットに衝突させることで、ターゲットからＸ線を発生させるようになっている。また、Ｘ線源２１は、例えば回転タイプのターゲット等を用いたものでもよく、いずれであっても、搬送部１１上のワークＷに対してＤ１方向と直交するファンビーム状にＸ線照射でき、検査領域Ｚ１内でワークＷの通過断面をカバーする範囲にＸ線照射領域を形成するようになっている。

Ｘ線検出器２２は、Ｘ線に当たると蛍光を発するシンチレータと受光素子であるフォトダイオードもしくは電荷結合素子とからなる検出素子を、搬送部１１の通路幅方向にアレイ状に所定ピッチで配設して、所定解像度でのＸ線検出を行なうようにしたＸ線ラインセンサカメラで構成されている。また、Ｘ線検出器２２は、Ｘ線変換膜を用いた半導体センサを用いたものでもよいし、複数の検出素子が２次元に配置されたエリアセンサであってもよく、ワークＷの特性や検査に要求される性能に応じて選択される。

Ｘ線画像入力部２３は、例えばＸ線検出器２２の各検出素子からの透過量検出信号をＡ／Ｄ変換し、所定の単位搬送時間ごとの累積のＸ線透過量（以下、単に透過量ともいう）のデータを、例えば０から１０２３までの階調を表す濃度レベルのライン走査画像データとして生成可能である。また、Ｘ線画像入力部２３は、各ワークＷに対応する検査期間中にＸ線検出器２２によるライン走査画像生成を所定回数だけ繰り返すことで、ワークＷごとのＸ線透過画像データを出力することができるようになっている。

物品検知センサ２４は、例えば図２に一点鎖線で示すように、搬送部１１のコンベアベルト１１ａ上の所定高さ位置に通路幅方向の光軸を有する光電センサで構成されている。

また、検査部１２は、Ｘ線検出器２２から所定時間ごとの透過量に対応する検出データを出力させるＸ線検出器駆動回路２５と、搬送部１１の搬送方向下流端側でコンベアベルト１１ａに係合する駆動ローラ１１ｂに連結され、その駆動ローラ１１ｂを介して搬送部１１を駆動する搬送駆動モータ２６と、搬送駆動モータ２６を駆動制御可能なモータ駆動回路２７と、Ｘ線源２１のＸ線照射条件をそのＸ線管の管電流および管電圧等によって制御可能なＸ線発生器駆動回路２８とを更に有している。

この検査部１２においては、制御回路３０によって、運転モードや諸条件の制御パラメータ等の設定情報、ワークＷの品種登録情報等が管理されるとともに、物品検査条件がワークＷの品種に応じて制御されるようになっている。

図３に示すように、制御回路３０は、ＣＰＵ３１と、Ｘ線検査方式の異物検出を含む物品検査機能を発揮するプログラムを格納するプログラム格納部３２と、タッチパネルまたはタブレット型その他の携帯情報端末等で構成され、設定や選択指示等の操作入力を行うとともにその入力に応じた画面を表示する操作入力部３３および表示部３４と、検査結果情報や物品検査に係る各種の設定条件その他の管理情報を記憶するデータ蓄積部３５と、を具備している。

また、制御回路３０には、視覚センサであるカメラ４１が、カメラ用コントローラであるカメラ画像入力部４２を介して接続されている。このカメラ４１は、通常時において製造ライン監視用カメラとして設置されているものを品種確認にも兼用して設備を効率よく活用し、品種確認作業を監視記録として残せるようにしてもよいし、もしくは盛り付け工程の近傍位置に品種確認用カメラとして設置されて、検査工程にワークＷのサンプルを持ち込む必要をなくし、またワークＷの外観撮像に好適なカメラアングルや画角を得られるようにしてもよい。

ＣＰＵ３１は、操作入力部３３からの操作入力に応じてプログラム格納部３２内のプログラムを実行する産業用のコントローラやＰＣ等で構成されており、検査部１２のＸ線画像入力部２３、Ｘ線検出器駆動回路２５、モータ駆動回路２７およびＸ線発生器駆動回路２８のそれぞれに対して、所定のバス形式での通信（例えばフィールドネットワーク通信）が可能になっている。

このＣＰＵ３１は、Ｘ線画像入力部２３からのライン画像データもしくは各ワークＷの検査期間ごとのＸ線透過画像データを、データ蓄積部３５に順次記憶させる動作を実行することができる。また、ＣＰＵ３１は、カメラ４１からの画像データを、カメラ画像入力部４２を介してデータ蓄積部３５に順次書き込む動作を実行することができる。

プログラム格納部３２は、ＣＰＵ３１によって実行される複数の制御プログラムとして、物品検査、例えば異物検出や欠品検出が可能な物品検査の実行プログラムである物品検査プログラム５１と、その物品検査に係るＸ線検査画像に基づく異物検出または欠品検出の判定に用いる判定閾値を設定するための閾値設定プログラム５２と、ワークＷの内容物である具材Ｗａ～Ｗｄの素材構成（例えば主たる材料の種別や量）をカメラ４１からの画像を用いる画像認識や文字認識によって分類し特定するための構成判定プログラム５３と、構成判定プログラム５３により判定された各内容物の素材構成を基に、Ｘ線透過画像データに係るＸ線透過量等の所定の検出値に対する検出感度レベルを推定し、Ｘ線透過画像に基づく物品検査の判定基準を提案出力することができる感度調整プログラム５４（提案出力部）と、図示しない各種のパラメータの登録・設定用のプログラム等を有している。

詳細は後述するが、感度調整プログラム５４は、検査対象のワークＷの各内容物具材Ｗａ、Ｗｂ、ＷｃまたはＷｄの素材構成が類似構成の基準ワークのそれに対する異物や欠品の判定閾値（リミット）を流用するのに適するか否かという観点で、素材構成によるＸ線透過量（所定の検出値）の相違を考慮して所定のＸ線の照射条件下での検出感度を推定し、判定閾値の流用が好適でない場合に、これから検査される新たなワークＷと類似構成のワークＷとの素材構成の差異に応じた感度調整を提案出力する機能を併有している。

データ蓄積部３５には、各ワークＷの検査期間ごとのＸ線透過画像データを順次記憶することができるＸ線画像メモリ６１と、各ワークＷの検査期間ごとのカメラ４１からの画像データをカメラ画像入力部４２を介して順次書き込むことができるカメラ画像メモリ６２と、プログラム格納部３２の物品検査プログラム５１で使用される品種登録情報や、前述の登録・設定用のプログラムにより設定される他の各種のパラメータを記憶保持する品種登録・設定メモリ６３と、閾値設定プログラム５２により設定されるか、感度調整プログラム５４により調整提案されオペレータに承諾されたワークＷの品種ごとの素材構成に対応する異物や欠品の判定閾値を、対応する主要な素材構成の影響度合（感度影響）の情報と共に記憶する管理感度メモリ６４（感度影響素材記憶手段）と、を有している。

ここで、Ｘ線画像メモリ６１は、物品検査に係るＸ線透過量等の所定の検出値の情報をワークＷごとのＸ線検査画像データ（Ｘ線透過量に応じた濃度画像データ）として記憶する情報記憶部となっており、カメラ画像メモリ６２は、カメラ４１からの画像を、後述する画像認識や文字認識の処理が可能なワークＷごとの視覚センサ情報として記憶するようになっている。

品種登録・設定メモリ６３は、ワークＷの品種ごとの検査パラメータとしての判定閾値のほか、通常設定される各種の制御パラメータを、その品名や主たる素材構成、包装形態等と関連付けて記憶保持しており、ここで、既に設定された品種のワークＷまたはその各内容物Ｗａ、Ｗｂ、ＷｃまたはＷｄは、後述する類似素材構成の基準ワークまたは基準の素材構成として用いることができる。

本実施形態におけるワークＷは、複数の内容物である具材、例えば主食Ｗａ、主菜Ｗｂ、副菜Ｗｃ、副々菜Ｗｄを、パックＰの複数の凹状の配置領域Ａ～Ｄに配置した構成となっており、データ蓄積部３５の管理感度メモリ６４は、それら複数の内容物の素材構成に応じた感度影響、すなわちＸ線透過画像データ上の画素の濃淡変化として良否の判定に有意な差としてあらわれる内容物のＸ線透過率に対応する素材の特徴（例えば物質量、密度、厚さ等）に関する情報を、複数の配置領域Ａ～Ｄに対応付けて記憶している。

カメラ４１は、ワークＷを撮像する物品撮像部で、例えばカラーカメラおよびモノクロカメラとして機能し得るベイヤー式ビデオカメラあるいは多板式プリズム分光カラーエリアスキャンカメラ等で構成されている。このカメラ４１は、ネットワークカメラもしくはＵＳＢビデオクラスカメラ（ＵＶＣカメラ）として製造ライン上、もしくは製造ラインの盛り付け工程における盛り付け作業位置の近傍に少なくとも１台設置されている。

カメラ画像入力部４２は、例えばノイズ除去や画像強調、ひずみ補正等の前処理等を実行することができるようになっている。さらに、Ｘ線検査画像における搬送方向との関連付け、画像の切り出し処理や回転処理を実行できるようにして、カメラ４１からの画像データとＸ線透過画像との間でパックＰにおける配置領域Ａ～Ｄのレイアウトを正確に関連させ、確実に特定できるようになっているとよい。これにより、カメラ４１の設置条件や調整条件、特にワークＷを真上から撮像する必要がなくなることにより、解像度さえ確保されればカメラアングルに関する制約や手間が緩和される。

より具体的には、Ｘ線検出器２２からＸ線画像入力部２３を介して順次データ蓄積部３５のＸ線画像メモリ６１に取り込まれるＸ線検査画像は、Ｘ線透過量等の所定の検出値に対応する画素値が算出された上で、前処理にて、例えば２５６階調の輝度値に変換されており、エッジ検出等のための特徴抽出フィルタ処理がなされた状態で、ワークＷのＸ線検査画像として操作入力画面７０中に表示可能な画像データ形式で記憶保存される。

また、物品検査プログラム５１は、異物検出のための画像判定を行うことができ、例えばワークＷが検査領域Ｚ１を通過するのに同期して、データ蓄積部３５の品種登録・設定メモリ６３に記憶格納されている各配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤごとの異物検出用の判定閾値を読み出して、配置領域ごとに画素値が判定閾値を超えるか否かによりＸ線透過率が低い（Ｘ線吸収係数が大きい）異物の有無を判定することができるようになっている。

構成判定プログラム５３は、類似構成の基準ワークに対してワークＷの内容物Ｗａ～Ｗｄの主たる素材構成を判定する構成判定部の機能を発揮するように構成されている。そして、その構成判定のために、構成判定プログラム５３は、カメラ画像入力部４２を介したカメラ４１からのワークＷの画像を文字認識可能な画像または／および画像認識可能な画像として入力するワーク画像入力部５３ａ（画像入力手段）と、カメラ４１により撮像されたワークＷの画像データを基に、所定の画像認識処理および文字認識処理を実行する認識処理部５３ｂと、認識処理部５３ｂの認識情報を基にワークＷ中の複数の内容物Ｗａ～Ｗｄの素材構成（具材の品名、素材種別、量等のいずれかまたは組合せ）を判定する判定手段の機能を有する素材構成判定部５３ｃと、を含んで構成されている。

認識処理部５３ｂによる画像認識処理は、例えば視覚センサ情報であるカメラ４１からのデジタル画像中の画像や図形の形状に関する特徴量（面積、長さ、直径、特定形状、個数）、図形をなす画像の色や明るさ、その色や明るさの変化、その変化の方向等を抽出するものである。また、例えば統計的な判別分析、閾値判別による２値化、エッジ抽出、ラベリング処理、輪郭線追跡等を選択的に実行して幾何学的な特徴量の抽出計算やパターン認識を可能にすることで、抽出した特徴量を持つ素材や具材の画像を認識するものである。典型的には、文字認識は、例えばワークＷに貼られた食品表示ラベル上の文字の読み取りで可能であり、画像認識は、例えば商品サンプルのカメラ撮影で可能である。

ここで、食品表示ラベル上での文字の読み取りについて説明する。

食品表示ラベルを撮像するときには、商品に貼り付けられたラベルまたは貼り付けられるラベルのサンプルを撮像し、画像認識により原材料表示の領域を抽出し、文字認識が行なわれる。そして、文字認識により特徴原材料が特定されると、あらかじめ対応付けられた具材の候補が表示される。

また、食品表示ラベルの印字情報を管理する不図示のラベル印刷システムとデータ連携し、商品識別のためのバーコードをカメラ撮影し、そのバーコード情報をこのラベル印刷システムに出力して得られた応答情報から、そのバーコードが付されて生産される弁当について特徴原材料の情報を取得するようにしてもよい。これにより、各種キャンペーンによる盛り付けや具材の変更についての情報を他のシステムから取得することもできる。

なお、各種キャンペーンに関する情報は、所定の形状や色彩により装飾された文字が印刷されたキャンペーンラベルにより特定することもできる。

認識処理部５３ｂは、あるいは、指定した色を明度の最高階調とする２５６階調のグレー画像に変換するカラー濃淡処理、ＲＧＢそれぞれに２５６階調となる多階調の中から閾値に基づいて指定した色範囲だけを抽出するカラー２値化処理等を実行するものであってもよく、更にベイヤー式カメラを採用する場合に、カメラ４１の出力画像データに対しベイヤー変換等を施す前処理を実行するものでもよい。

ここで、構成判定プログラム５３の認識処理部５３ｂは、ワーク画像入力部５３ａの画像入力機能による入力画像を文字認識または／および画像認識して、少なくともワークＷ中の特定の内容物、例えばパック詰めされた弁当Ｗ中の主食Ｗａ、主菜Ｗｂ、副菜Ｗｃ、副々菜Ｗｄのいずれかに対応する第１の素材情報を取得する機能（認識処理手段）を有している。また、ここにいうワークＷ中の特定の内容物は、勿論、開封可能な透明なカバーやパック状の容器で包装され具材表示シールが張られたおにぎりの主食材と具材のいずれか、あるいは、開封可能な透明な容器で包装され具材表示シールが張られた麺類の主食材と具材のいずれか等であってもよく、品種によって透明な箱の内方に収納されたり除外されたりする食材あるいは薬剤であってもよい。

また、構成判定プログラム５３の素材構成判定部５３ｃは、認識処理部５３ｂと協働して、ワーク画像入力部５３ａの入力画像を文字認識または／および画像認識した結果を基に、類似構成の基準ワークに対し特定の内容物に類似する他の内容物、例えば図４に示すようなパック詰め弁当のワークＷ中の主菜Ｗｂ´を検出して、前述の特定の内容物Ｗｂに対応する第１の素材情報との差分に相当する第２の素材情報を、追加された素材やトッピング、変更されたソース類等の食材または既知の食材の有意の増減（Ｗｂ´－Ｗｂ）等に関する情報として取得できるようになっている。

さらに、構成判定プログラム５３は、カメラ４１により撮像されたワークＷ中における複数の配置領域Ａ～Ｄをそれぞれ特定するとともに、その特定した配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤごとに、その領域ごとの具材等の内容物Ｗａ～Ｗｄの画像データを基に画像認識や文字認識等の所定の認識処理を実行し、その領域ごとの内容物Ｗａ、Ｗｂ、ＷｃまたはＷｄの素材構成を判定する構成判定機能を有している。

また、構成判定プログラム５３は、配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤごとの各内容物Ｗａ、Ｗｂ、ＷｃまたはＷｄの素材構成を既知の素材構成の登録情報と比較して、類似する素材構成の有無を配置領域ごとに判定する機能を併有している。

感度調整プログラム５４は、構成判定プログラム５３が複数の配置領域Ａ～Ｄのそれぞれについて、各配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤに配置される内容物、例えば配置領域Ｂ中の主菜Ｗｂについて素材構成が判定されたことを条件に、管理感度メモリ６４に記憶された感度影響素材の情報を基に、判定済みの素材構成によるＸ線透過量等の所定の検出値への感度影響および適切な管理感度を推定し、その推定結果に応じて適切な管理感度が得られるように物品検査の判定閾値等の判定基準の調整を提案出力するように構成されている。

また、感度調整プログラム５４は、図１に示す感度影響判定部５４ａおよび感度調整提案部５４ｂの機能を発揮するようになっている。ここにいう感度影響判定部５４ａは、構成判定プログラム５３からのワークＷの素材構成情報を基にこれから検査する新たなワークＷにおいて類似構成の基準ワークがあるかと判定される場合に、管理感度メモリ６４からの感度影響素材に係る素材構成の変更が生じているかを判定する機能を有しており、感度調整提案部５４ｂは、感度影響判定部５４ａの判定結果と管理感度メモリ６４の記憶情報を基に、感度影響素材に係る素材構成の変更に対応するＸ線透過量等の所定の検出値の検出感度の変化度合いを推定し、その推定結果に応じて適切な管理感度が得られるように物品検査の判定閾値等の判定基準の調整を提案出力する機能を有している。

さらに、感度調整プログラム５４は、構成判定プログラム５３が複数の配置領域Ａ～Ｄのいずれかに検査対象の素材構成を変化させる有意の部分変更（前述の第２の素材情報、例えば主菜Ｗｂ´、Ｗｂの差分）が生じたと判定したとき、その部分変更が生じた配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤに対応するいずれかの内容物、例えば主菜Ｗｂ´について、そのＸ線透過量等の所定の検出値に対する物品検査の判定基準、すなわち、異物や欠品の検出のための判定閾値（リミット）の調整を提案出力するように構成されている。

図４に示すように、本実施形態の物品検査装置１０においては、タッチパネルまたはタブレット端末等で構成される操作入力部３３からの設定や選択指示等の操作入力を行う操作入力画面７０が液晶ディスプレイ等で構成された表示部３４に表示される。

この操作入力画面７０においては、例えば検査部１２のＸ線源２１から搬送部１１上のワークＷに照射され、各ワークＷに対応する検査期間ごとのＸ線透過画像データがＸ線画像メモリ６１に記憶されるとき、そのワークＷの検査中のＸ線透過画像が図４に示すように検査画面７１中に表示される。また、異物の有無や欠品の有無を判定した結果が、例えば「ＯＫ」または「ＮＧ」の文字で検査画面７１中に表示される。なお、ここでのＸ線透過画像には、異物画像を強調するための特徴抽出フィルタ処理等がなされ得る。

操作入力画面７０には、異物検出モードの選択操作ボタン７２と、閾値設定モードの選択操作ボタン７３と、操作部位を指定するための移動操作可能なカーソル７４と、複数方向、例えば上下左右方向への移動操作が可能な複数の移動操作ボタン７５と、選択時に操作を確定させる確定ボタン７６と、入力値や設定値を表示可能な数字表示器７７と、テンキー入力部７８と、エンターキー７９とが、それぞれ操作入力や選択操作が可能な状態で表示出力される。

次に、本実施形態の物品検査装置１０の動作について説明するとともに、物品検査装置１０を用いて実施可能な本発明の物品検査方法の一実施形態について説明する。

［モード選択］
最初に、異物検出モードの選択操作ボタン７２の押下、あるいは閾値設定モードの選択操作ボタン７３の押下によるモード選択の操作入力手順について、図５のフローチャートを用いて説明する。

まず、物品検査装置１０の運転条件等を決定するオペレータが、異物検出モードの選択操作ボタン７２か閾値設定モードの選択操作ボタン７３かを押下する操作を実行するまで、ＣＰＵ３１により、所定時間ごとにモード選択操作入力がなされたか否かがチェックされる（ステップＳ１でＮＯの場合）。

次いで、モード選択の操作入力がなされると（ステップＳ１でＹＥＳの場合）、異物検出モードの選択操作ボタン７２と閾値設定モードの選択操作ボタン７３のうちいずれを押下する選択操作がなされたかが判別され（ステップＳ２）、このとき、異物検出モードの選択操作ボタン７２が選択されていれば、次いで、プログラム格納部３２の異物検出プログラムを起動させて異物検出モードでの運転を実行させる（ステップＳ３）。一方、このとき、閾値設定モードの選択操作ボタン７３が選択されていれば、次いで、プログラム格納部３２の閾値の設定入力や増減操作が可能なパラメータ設定プログラムを起動させて閾値設定モードでの運転を実行させる（ステップＳ４）。

［異物検出モード］
異物検出モードでの運転の制御や後述する感度テスト（テスト測定）時の運転制御の手順については、従来の物品検査装置、例えば特許文献１に記載のものと略同様であるが、例えば、異物検出モードのボタン７３を押下すると、プログラム格納部３２内の図示しないモード実行プログラムにより、異物検出を実行可能な物品検査プログラムが起動され、異物検出処理が実行される。

このとき、ＣＰＵ３１により各駆動回路２５、２７、２８に駆動指令が出力されて、Ｘ線源２１から検査領域Ｚ１内に、コンベアベルト１１ａ上に載置されたワークＷの搬送方向Ｄ１と直交するファンビーム状にＸ線が照射され、次いで、搬送駆動モータ２６の回転駆動によって搬送部１１が作動し、具材Ｗａ～Ｗｄを内容物とする弁当であるワークＷの搬送が開始される。

そして、ワークＷが物品検知センサ２４の投受光器間を通過すると、所定のタイミングで、ワークＷを透過したＸ線がＸ線検出器２２により検出されて所定の検出値に対応する電気信号に変換され、Ｘ線ラインセンサ画像が生成されて、Ｘ線画像入力部２３を介しＸ線画像メモリ６１に順次取り込まれる（情報記憶ステップ）。

この間、異物検出のための画像判定処理は、ワークＷの内容物である具材Ｗａ～Ｗｄが検査領域Ｚ１を通過するのに同期して、Ｘ線画像メモリ６１に格納されている各配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤごとに、対応する異物検出閾値を用いた前述の物品検査プログラム５１による異物検出のための画像判定がなされるよう実行される。

［閾値設定モード］
閾値設定モードでの運転の場合、まず、閾値設定に先立って、オペレータが操作入力画面７０上の閾値設定モードの選択操作ボタン７３を押下すると、プログラム格納部３２内の閾値設定プログラム５２が実行されて、図６に示すような閾値設定処理が実行される。

なお、この閾値設定処理は、物品検査における良否を判定するための検査パラメータを設定するためのものであり、誤った操作により不適切な閾値が設定されてしまうことを防止するため、処理の一部をパスワード認証等によりアクセス許可された管理者のみが実行できるようにしてもよい。

まず、今回の閾値（図中ではリミット）の設定対象となる新たな種類のワークＷ、すなわちこれから製造ラインで製造され検査される商品もしくは製造が開始され検査工程に到達する前の商品に類似する素材構成の商品が既に品種登録されているか否かがチェックされる（ステップＳ１１）。

このとき、カメラ４１からの監視画像があれば、構成判定プログラム５３を実行することにより、ワークＷのパックＰとそこに収納された具材Ｗａ～Ｗｄの素材構成が画像認識や文字認識の処理によって特定される。さらに、感度調整プログラム５４の実行により、管理感度メモリ６４内で閾値設定対象のワークＷに類似する素材構成（パックを含む）が探索され、類似する素材構成が見つかれば類似商品が有ると判定される（ステップＳ１１でＹＥＳの場合）。

ここで、類似する素材構成が見つかった場合で、かつ、品種登録・設定メモリ６３にその素材構成に対応するカメラ画像が記憶保持されているとき、カメラ４１により今回撮像された画像と、探索した記憶保持画像とを対比可能に並べて表示してもよく、一見類似する素材構成であっても、今回の閾値設定の参考にできないような不適切データをオペレータが把握できるようになっているとよい。

また、カメラ４１からの監視画像がない場合でも、例えば閾値設定対象のワークＷの品種登録時にベースとなる品種登録情報を利用している場合や、予め撮像したワークＷのサンプル画像を利用できる場合には、類似商品ありと判定される。なお、品種登録時のサンプル画像を利用できる場合の処理については、図７を用いて、後述する。

図６に示す閾値設定処理（リミット調整）では、今回の設定対象のワークＷに類似する素材構成の商品が未だ品種登録されていない場合、管理感度メモリ６４内で類似する素材構成が見つからず、類似商品が無いと判定される（ステップＳ１１でＮＯの場合）。

この場合、ワークＷのパックＰにおける複数の配置領域Ａ～Ｄを指定するべく、オペレータが操作入力画面７０中でタッチ操作し、または操作入力画面７０中に十字状にまたは放射状に配置された複数の移動操作ボタン７５を選択的に操作してカーソル７４を移動させ、各配置領域Ａ～Ｄの輪郭形状を特定可能な複数の点や線を選択したり選択済みの輪郭線で囲まれた領域内を選択したりした後に確定ボタン７６で押下することで、配置領域Ａ～Ｄをそれぞれに指定する（ステップＳ１２）。図４中に例示するワークＷの場合、例えば配置領域Ｂであれば、その四角形の対角の２頂点（同図中の黒丸位置）を指定することで、その領域を指定することができる。

次いで、ワークＷの指定した領域、例えば配置領域Ｂ内の具材、例えば主菜Ｗｂにおいて感度影響の大きい具材を特定する処理を実行する（ステップＳ１３）。ここで、影響度合が大きいとは、その素材の追加もしくはその素材量の有意の増減に対して、異物や欠品の判定閾値を維持したままでは検出精度の低下が懸念されるため、判定閾値の調整が要求される程度の感度影響度合いであることをいう。

この場合、構成判定プログラム５３の実行により、ワークＷの各配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤ内の素材構成が、その配置領域ごとのカメラ４１からの画像を用いる画像認識や文字認識によって分類されおよび特定される。さらに、感度調整プログラム５４の実行により、管理感度メモリ６４内の類似する素材構成が各配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤについて抽出され、異物や欠品の判定閾値に対する影響度合（感度影響）の大きい主要な素材構成とその影響度合いが読み出される。

このとき、各配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤについて、その領域内の特定の内容物、例えば、弁当パックＷ中の主菜Ｗｂの素材構成のうち感度影響の大きい素材の構成が、第１の素材情報として取得される。

そして、取得した第１の素材情報に対応する素材の感度影響が、管理感度メモリ６４内の感度影響の情報を基に推定され、要求される判定閾値が、最適な検査感度に対応するリミットとして提案出力され（ステップＳ１４）、オペレータとなる担当者に対してそのリミットを決定する操作入力が要求される（ステップＳ１５）。また、最適なリミットの表示と併せて、そのリミット調整の方向や調整幅が一時的に表示され、後述するリミットの微調整の処理段階までその表示情報が読み出し可能に管理感度メモリ６４内に記憶保持される。

次いで、上述のような各配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤについての必要なリミットの設定・調整が済んでいるか否かが判定され（ステップＳ１６）、未設定・調整の残領域があれば（ステップＳ１６でＹＥＳの場合）、その残領域について順次（ステップＳ２０）、残領域設定以降の処理（ステップＳ１２～Ｓ１５）が実行される。

ここで、必要なリミット設定・調整が済んでいるか否かは、１つの配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤについてのリミットの設定・調整が済んだ段階で、例えば次の設定領域の選択操作を要求するかリミットの設定・調整の終了を選択操作させることで、判定可能である。あるいは、ワークＷの画像のうち領域設定に利用されていない画像領域の大きさから、残領域の有無を推定することも考えられる。

すべての配置領域Ａ～Ｄについてリミットの設定・調整が済めば、ワークＷの製品サンプルおよびテストピースを用いて、あるいは、異物混入品や欠品サンプルを用いて、検査部１２による試験的な物品検査を行うことがオペレータに要求され、判定閾値の値に応じた検査感度がテスト測定されて、正確な物品検査が可能な所要の検査感度（以下、管理感度という）が得られたか否かがチェックされる(ステップＳ１７)。

なお、ここで、所要の検査感度である管理感度が得られることは、テスト測定する各配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤについて、例えば異物検出が要求される最小サイズのテストピースを配置した場合に、そのテストピースが検出されて、検査結果がＮＧ判定となることを意味する。また、テスト測定は、すべての配置領域Ａ～Ｄについて、単一領域内に最小サイズのテストピースが配置された場合にそれが検出されて、検査結果がＮＧ判定となるか否かをチェックするまで、繰り返し実行される。

次いで、テスト測定中に検査結果がＮＧ判定とならない領域が発生し、所要の管理感度が得られなかった領域か存在するか否かにより、管理感度が得られたか否かが判定される（ステップＳ１８）。

そして、所要の管理感度が得られなかった領域か存在する場合には、その感度不足の配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤについて、前述の記憶保存したリミット値とその調整方向や調整幅が操作入力画面７０上に再度表示され、リミットの微調整の操作入力を要求する表示がなされる。

具体的には、感度不足の各配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤについて、例えば操作入力画面７０上の数字表示器７７に表示されたリミット値に対し、テンキー入力部７８での手動による数値入力や、強調表示された上下方向の移動操作キー７５の選択操作が実行され、エンターキー７９で確定されることで、リミットの微調整がなされる（ステップＳ１９）。

このようなリミットの微調整後、再度のテスト測定（ステップＳ１７）が実行された後、管理感度が得られたか否かが再度判定される（ステップＳ１８）。

そして、このとき、所要の管理感度が得られていれば、今回の類似商品無しのワークＷについての各配置領域設定およびリミット調整の処理が終了する。

一方、最初の判定ステップＳ１１で、類似商品が有ると判定された場合（ステップＳ１１でＹＥＳの場合）、今回の閾値（図中ではリミット）の設定対象となるワークＷは、カメラ４１からの画像等を基に構成判定プログラム５３を実行することで、ワークＷのパックＰとそこに収納された具材Ｗａ～Ｗｂの素材構成が既に画像認識や文字認識処理によって特定されていることになり、感度調整プログラム５４の実行により、管理感度メモリ６４内で閾値設定対象のワークＷに類似する素材構成（パックＰを含む）が探索され、類似する素材構成が見つかっていることになる。

この場合、各配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤについて、類似商品中の感度影響の大きい特定の内容物に類似する他の内容物、例えば類似商品の弁当パックＷ中の主菜Ｗｂに類似する主菜Ｗｂ´について、類似する素材構成中に含まれる前述の第１の素材情報に加え、その第１の素材情報との差分に相当する第２の素材情報が、追加された食材（Ｗｂ´－Ｗｂ）として、または既知の食材の増減（Ｗｂ´－Ｗｂ）として、取得された後、既存の配置領域Ａ～Ｄのいずれかについて類似商品に対する素材構成の有意の差分が、第２の素材情報として検出されたか否かがチェックされる（ステップＳ２１）。

そして、取得した第２の素材情報に対応する素材の感度影響が、管理感度メモリ６４内の感度影響の情報を基に推定され、要求される調整後の判定閾値が、最適なリミットとして提案出力され（ステップＳ２２）、オペレータとなる担当者に対してそのリミットを決定する操作入力が要求される（ステップＳ２３）。また、最適なリミットの表示と併せて、そのリミット調整の方向や調整幅が一時的に表示され、リミットの微調整の処理段階までその表示情報が読み出し可能に管理感度メモリ６４内に記憶保持される。

次いで、上述のような各配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤについての必要なリミット調整が済んでいるか否かが判定され（ステップＳ２４）、未調整の残領域があれば（ステップＳ２４でＹＥＳの場合）、次の領域に移動し（ステップＳ２５）、その残領域について領域ごとの素材構成の差分の有無判定以降の処理（ステップＳ２１～Ｓ２３）が実行される。

ここで、必要なリミット調整が済んでいるか否かは、領域ごとの素材構成の差分の有無に基づいて自動判定可能であるが、１つの配置領域についてのリミット調整が済んだ段階で、次の設定領域の選択操作を要求するかリミット調整の終了を選択操作させるようにしてもよい。

次いで、すべての配置領域Ａ～Ｄについてリミットの設定・調整が済めば、ワークＷの製品サンプルおよびテストピースを用いて、あるいは、異物混入品や欠品サンプルを用いて、前述の検査感度のテスト測定がなされ、管理感度が得られたか否かがチェックされる(ステップＳ１７～Ｓ１８)。テスト測定中に検査結果がＮＧ判定とならない領域が発生し、所要の管理感度が得られなかった領域か存在する場合（ステップＳ１８でＮＯの場合）におけるリミットの微調整（ステップＳ１９）については、前述の通りである。

［品種登録時］
図７に示すように、品種登録時に領域設定がなされる場合においては、まず、オペレータである担当者によってワークＷとなる商品の種別が選択される（ステップＳ３１）。例えば、コンビニエンスストアで販売される弁当、おにぎり、サラダ等のような上面側が透明な包装形態で、カメラ４１での撮像により素材構成の把握が可能となる商品について、その商品種別が、段階的な分類やリスト等の形で表示され、その中で登録対象となるいずれかを選択操作することで、対象となる商品種別が選択される。

次いで、その商品種別のワークＷのサンプルが、カメラ４１により撮影される（ステップＳ３２）。

次いで、カメラ４１からの商品、例えば弁当の画像を読み出して、ワークＷのパックＰにおける複数の配置領域Ａ～Ｄを指定すべく、操作入力画面７０中の複数の移動操作ボタン７５を選択的に操作してカーソル７４を移動させ、各配置領域Ａ～Ｄの輪郭形状を特定可能な複数の点や線を選択したり選択済みの輪郭線で囲まれた領域内を選択したりした後に確定ボタン７６で押下することで、配置領域Ａ～Ｄをそれぞれに指定し、特定する（ステップＳ３３）。

次いで、カメラ４１の撮影画像と特定済みの配置領域Ａ～Ｄの情報を基に、構成判定プログラム５３を実行することにより、各配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤについて、ワークＷのパックＰとそこに収納された具材の分類、例えばごはん、麺、ハンバーグ、唐揚げ等の分類と、各具材の素材構成が、画像認識や文字認識の処理によって特定される（ステップＳ３４）。

次いで、具材の分類を特定できたか否かがチェックされ（ステップＳ３５）、具材の分類ができないときには（ステップＳ３５でＮＯの場合）、次いで、新規具材の分類名称を登録する操作入力がなされ（ステップＳ３６）、データ蓄積部３５の品種・登録設定メモリ６３にデータベース登録される（ステップＳ３７）。

この登録により、素材分類の特定が可能になると（ステップＳ３５でＹＥＳの場合）、次いで、構成判定プログラム５３の実行により、その素材分類の素材構成をなす具材の候補がデータ蓄積部３５の品種登録・設定メモリ６３から抽出され（ステップＳ３８）、該当具材の選択操作が可能な形態でリストアップされる（ステップＳ３９）。

次いで、リスト中に該当する具材があるか否かが選択操作入力によってチェックされ（ステップＳ４０）、該当する具材が無い場合（ステップＳ４０でＮＯの場合）には、新規の具材とその分類の名称が設定入力される（ステップＳ４１）。

次いで、カメラ４１の撮影画像と特定済みの配置領域の情報を基に、各配置領域について、構成判定プログラム５３を実行して得られた素材構成に対し、感度調整プログラム５４の実行により、管理感度メモリ６４内で類似する素材構成（パックＰを含む）が探索され、類似する素材構成が見つかれば、その素材構成との差分として取得した第２の素材情報に対応する素材の感度影響が、管理感度メモリ６４内の感度影響の情報を基に推定され、要求される判定閾値が暫定的なリミットとして設定されるとともに（ステップＳ４２）、新規の具材が、Ｘ線透過量等の所定の検出値および異物検出や欠品検出に係る判定閾値と関連付けて登録される（ステップＳ４３）。

なお、新規の具材が登録される場合（ステップＳ４１～ステップＳ４３に対応）、実際にその具材が盛り付けられる商品が製造されるのに先立って、具材の登録のみを先行実施するように、ステップＳ４３をもって一連の処理を終了できるようになっていてもよい。すなわち、実際にその具材が盛り付けられる商品の製造準備として、事前に新規具材の登録作業のみを実施できるとよい。これにより、実際の製造開始時点でステップＳ４０がＹＥＳとなり、新規の具材を含む商品について円滑に閾値設定処理が実行できる。

これによりリスト内に該当具材がある状態になると（ステップＳ４０でＹＥＳの場合）、次いで、登録済みの具材名やその具材の分類名称等を考慮して、構成判定プログラム５３を実行して得られる対象領域の画像処理や文字認識等による認識情報が更新される。したがって、各配置領域について、具材の種別や量（質量でもよい）等を基に感度影響の度合いを算出可能となり（ステップＳ４４）、当該領域に最適なリミット値を提案出力可能となる（ステップＳ４５）。

次いで、残領域があるか否かがチェックされ（ステップＳ４６）、新規分類の具材の登録およびそのリミット値の提案出力が済んでいない残領域がある場合（ステップＳ４６でＹＥＳの場合）には、次の領域に移動して（ステップＳ４７）、カメラ４１の撮影画像と特定済みの配置領域情報を基にした各配置領域についての具材分類の特定ステップ以降の処理（ステップＳ３４～Ｓ４５）が、残領域無し（ステップＳ４６でＮＯの場合）となるまで繰り返し実行される。

このように本実施形態では、複数の内容物である具材Ｗａ～ＷｄやパックＰを含むワークＷを検査画像を基に物品検査する物品検査を実行するに際して、Ｘ線検査画像に係るＸ線透過量等の所定の検出値の情報をＸ線画像メモリ６１に記憶し（情報記憶ステップ）、ワークＷをカメラ４１で撮像し（物品撮像ステップ）、その撮像されたワークＷの画像データを基に画像認識や文字認識等の所定の認識処理を実行して、ワークＷのＸ線透過量等に有意に影響する感度影響素材を特定したりそのような内容物の素材構成を判定したりした上で（構成判定ステップ）、その判定した内容物の素材構成や管理感度メモリ６４の記憶情報を基に、その素材構成に対応するＸ線透過量等の所定の検出値についての検出感度を推定し、適切な管理感度が得られるように物品検査の判定基準である判定閾値（リミット）を提案出力する（提案出力ステップ）。

したがって、物品検査に際しては、撮像されたワークＷの画像データを基に所定の認識処理が実行され、ワークＷに感度影響の大きい内容物の素材構成や管理感度メモリ６４に記憶された感度影響素材に関する記憶情報を基に、内容物の素材構成に対応するＸ線透過量等の所定の検出値の増減度合を考慮して検出感度が推定されて、物品検査の判定基準がその推定感度に応じた好適な基準値として提案出力される。その結果、品種ごとの検査パラメータとなる判定閾値レベル等の判定基準の設定作業の作業負担を十分に軽減可能となり、経験の浅い管理者等でも軽負担で妥当性のある設定作業が実行可能となる。

しかも、本実施形態では、類似する多品種の物品を検査対象とするような場合に、類似品種の判定基準に対し好適に調整された基準値として提案できるので、品種ごとの検査パラメータとなる判定閾値レベル等の設定作業の作業負担を、より軽減可能となる。

また、本実施形態では、構成判定プログラム５３でワークＷの内容物の素材構成の情報が取得されると、その素材構成について、感度影響素材記憶部である管理感度メモリ６４の記憶情報を基に、検査画像に係るＸ線透過量等の所定の検出値に対する感度影響レベルが把握可能となる。したがって、所定の検出値に有意に影響する素材構成に応じて、適切な物品検査の判定基準を提案出力可能となる。

また、本実施形態においては、構成判定プログラム５３により、所定の認識処理の結果からワークＷ中の複数の内容物の素材構成に対応する第１の素材情報を取得し、その取得情報を基にワークＷの所定の検出値に有意に影響する内容物を判定するので、所定の検出値に有意に影響する内容物の変更が生じたときに、必要な物品検査の判定基準の調整を適時に提案出力可能となる。

さらに、本実施形態では、構成判定プログラム５３が、ワークＷの画像を文字認識可能な画像または／および画像認識可能な画像として入力する画像入力手段５３ａと、その入力画像を認識処理して少なくともワークＷ中の特定の内容物の素材構成に対応する第１の素材情報を取得する認識処理手段５３ｂとを有しているので、所定の検出値に有意に影響する第１の素材情報が取得されたときに、検査画像に係るＸ線透過量等の検出感度への感度影響レベルを的確に把握した上で、必要な判定基準の提案出力が可能となる。

加えて、本実施形態では、認識処理手段５３ｂでの認識処理結果を基に、例えば特定の内容物Ｗｂの素材構成に類似する他の内容物Ｗｂ´の素材構成について、第１の素材情報との差分に相当する第２の素材情報を取得するので、特定の内容物Ｗｂに代えて類似する他の内容物Ｗｂ´を有するワークＷについて、品種ごとの検査パラメータとしての判定閾値レベル等の設定作業を、迅速・容易にかつ的確に実行可能となる。

また、本実施形態では、ワークＷが、複数の内容物Ｗａ～Ｗｄを対応する複数の配置領域Ａ～Ｄに配置した構成となっており、複数の内容物Ｗａ～Ｗｄに係るＸ線透過量等の所定の検出値の情報が、複数の配置領域Ａ～Ｄにそれぞれ対応付けて記憶されることで、各配置領域Ａ、Ｂ、ＣまたはＤにおける内容物Ｗａ、Ｗｂ、ＷｃまたはＷｄの素材構成に応じて、配置領域ごとの判定基準を的確に提案出力可能となる。

また、複数の配置領域Ａ～Ｄのそれぞれにつき、既に品種登録済みの内容物の素材構成と所定の認識処理による検査対象の内容物の素材構成に関する取得情報とを比較することで、所定の検出値に有意に影響する部分変更が生じたか否かが判定される。したがって、品種登録済みの内容物の設定情報を利用しつつ、必要な判定基準の調整を的確に提案出力可能となる。

このように、本実施形態では、Ｘ線検査方式の物品検査の所要の検査感度を担保しながらも、ワークＷの品種ごとの検査パラメータとなる判定基準の設定作業の負担を軽減することができる物品検査装置および物品検査方法を提供することができる。

なお、上述の物品検査方法では、パックＰとその内方に収納された具材Ｗａ～Ｗｄについて説明したが、透過画像上でパックＰを識別できるように、例えばＸ線発生器駆動回路２８によりＸ線源２１のＸ線照射条件を低出力としたり、画像処理条件をパックＰの配置領域Ａ～Ｄを認識するための領域抽出処理に設定したりして被検査物Ｗａ～Ｗｄが具材として収納されていない空のパックＰのみを搬送することとしてもよい。これにより、パックＰの配置領域Ａ～Ｄに対応するＸ線画像を生成できるため、配置領域Ａ～Ｄを精度よく指定することができる。

また、本発明にいう配置領域は、樹脂製のパックに形成された凹状の収納領域に限らず、検査用トレイ上の凹所または囲い付きの領域であってもよい。さらに、その上蓋やカバーは透明なものに限らず、半透明に近いのもの、あるいは、多孔もしくは開口部を有するもの等であってもよいが、例えばカメラ４１で撮像するときは、開蓋状態とするのがよい。

さらに、上述の実施形態では、物品検査に用いる所定の検査画像を、ワークＷを透過したＸ線の透過量分布に対応するＸ線検査画像として説明したが、他の観察方法による検査画像を用いる物品検査にも適用可能である。したがって、本発明にいう所定の検出値は、Ｘ線透過量に限定されるものではなく、例えばワークＷの放熱状態や冷却状態を観察するサーモグラフから得られる温度等であってもよく、本発明は、そのような所定の検出値の感度影響が素材構成に応じて生じるような場合への応用も考えられる。

以上説明したように、本発明は、所要の検査感度を担保しながらも、品種ごとの検査パラメータとなる判定基準の設定作業の負担を軽減することができる物品検査装置および物品検査方法を提供することができるものであり、被検査物品の検査画像を基に物品検査する物品検査装置および方法全般に有用である。

１０ 物品検査装置（Ｘ線検査装置）
１１ 搬送部
１１ａ コンベアベルト
１１ｂ 上流側ローラ（駆動ローラ）
１１ｃ 上流側ローラ
１１ｄ、１１ｅ 下流側ローラ
１２ 検査部
２１ Ｘ線源
２２ Ｘ線検出器
２３ Ｘ線画像入力部
２４ 物品検知センサ
２５ Ｘ線検出器駆動回路
２６ 搬送駆動モータ
２７ モータ駆動回路
２８ Ｘ線発生器駆動回路
３０ 制御回路
３１ ＣＰＵ
３２ プログラム格納部
３３ 操作入力部
３４ 表示部
３５ データ蓄積部
４１ カメラ（物品撮像部）
４２ カメラ画像入力部
５１ 物品検査プログラム
５２ 閾値設定プログラム
５３ 構成判定プログラム（構成判定部）
５３ａ ワーク画像入力部（画像入力手段）
５３ｂ 認識処理部（認識処理手段）
５３ｃ 素材構成判定部（判定手段）
５４ 感度調整プログラム（提案出力部）
５４ａ 感度影響判定部
５４ｂ 感度調整提案部
６１ Ｘ線画像メモリ（情報記憶部）
６２ カメラ画像メモリ
６３ 品種登録・設定メモリ
６４ 管理感度メモリ（感度影響素材記憶手段）
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 配置領域（複数の配置領域）
Ｗ ワーク（被検査物品）
Ｗａ 主食（具材、内容物）
Ｗｂ 主菜（具材、内容物）
Ｗｃ 副菜（具材、内容物）
Ｗｄ 副々菜（具材、内容物）
Ｚ１ 検査領域

Claims (4)

1. 複数の内容物（Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃ、Ｗｄ）を対応する複数の配置領域（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）に配置した被検査物品（Ｗ）にＸ線を照射して生成されたＸ線検査画像を用いて前記複数の配置領域のそれぞれについて異なる判定基準により物品検査する物品検査装置であって、
   前記Ｘ線検査画像に係る所定の検出値の情報を記憶する情報記憶部（６１）と、
   前記被検査物品の外観を撮像した外観画像データを出力する物品撮像部（４１）と、
   前記物品撮像部により撮像され出力された前記被検査物品の前記外観画像データから前記複数の配置領域のそれぞれを特定し、該特定されたそれぞれの配置領域ごとの前記内容物の前記外観画像データを基に所定の認識処理を実行して抽出した特徴量から、前記被検査物品の前記内容物の素材構成を判定する構成判定部（５３）と、
   前記構成判定部により前記内容物の素材構成が判定されたとき、前記内容物の素材構成を基に前記Ｘ線検査画像に係る前記所定の検出値に対する検出感度を推定し、前記Ｘ線検査画像を用いた前記物品検査の前記判定基準を前記複数の配置領域の前記特定されたそれぞれの領域ごとに提案出力する提案出力部（５４）と、
   前記被検査物品の品種および設定情報を前記素材構成の情報と共に記憶する品種登録情報記憶部（６３）と、を備え、
   前記構成判定部が、前記被検査物品における前記複数の配置領域のそれぞれについて、前記品種登録情報記憶部の記憶情報と前記所定の認識処理による取得情報とを基に、各配置領域に対応する内容物の素材構成に、前記Ｘ線検査画像に係る前記所定の検出値に有意に影響する部分変更が生じたか否かを判定することを特徴とする物品検査装置。
2. 複数の素材のそれぞれの前記所定の検出値に対する感度影響の情報を記憶する感度影響素材記憶部（６４）をさらに備えており、
   前記提案出力部（５４）は、前記構成判定部により判定された前記素材構成の情報および該素材構成に類似する素材構成を前記感度影響素材記憶部内で探索するプログラムを実行し、該探索により見つかった素材構成の記憶情報を基に、前記所定の検出値に対する検出感度を推定することを特徴とする請求項１に記載の物品検査装置。
3. 前記構成判定部は、
   前記撮像部から前記被検査物品の前記外観画像データを文字認識可能な画像として入力する画像入力手段（５３ａ）と、
   前記画像入力手段による入力画像を文字認識して、少なくとも前記被検査物品の特定の内容物の素材構成に対応する第１の素材情報を取得する認識処理手段（５３ｂ）と、を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の物品検査装置。
4. 前記構成判定部の前記認識処理手段は、前記画像入力手段による入力画像を文字認識した結果を基に、前記特定の内容物（Ｗｂ）の素材構成に類似する他の内容物（Ｗｂ´）の素材構成について、前記第１の素材情報に加え、前記第１の素材情報との差分に相当する第２の素材情報を取得することを特徴とする請求項３に記載の物品検査装置。

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