重量檢查裝置和具有它的重量檢查系統的製作方法

2023-12-10 00:33:01

專利名稱：重量檢查裝置和具有它的重量檢查系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及根據對物質照射的X射線等的透過量、反射量等推定物質的質量的重量檢查裝置和具有它的重量檢查系統。

背景技術：
近年來使用一種X射線質量推定裝置，其對被測定物照射X射線，根據其透過X射線量推定(計算)被測定物的質量。
該X射線質量推定裝置，取得被測定物的X射線透過圖像，利用物質的厚度越大X射線透過圖像被拍攝得越暗的性質，根據包含在該X射線透過圖像中的每單位區域的亮度，例如根據亮度越低則質量越大，亮度越大則質量越小的規則來推定質量。
例如，在專利文獻1、2中，公開了材料物性的放射線監視和X射線質量推定裝置為了計算肉製品所包含的脂肪的比例等，檢測對物質照射的X射線透過量，從而推定脂肪部分的重量值、整體重量。
專利文獻1日本特表2002-520593號公報(平成14年7月9日公表) 專利文獻2日本特開2002-520593號公報(平成14年10月9日公開)

發明內容
但是，在上述現有的X射線檢查裝置中，存在以下所示的問題。
即，上述公報中公開的X射線檢查裝置僅根據透過物質的X射線量推定重量值，因此，存在難以高精度地計算出正確的重量值的情況。
本發明的目的是提供一種能夠高精度地計算出被檢查物的重量的重量檢查裝置和具有它的重量檢查系統。
本發明的第一方面的重量檢查裝置檢測對被檢查物照射的能量波，從而計算被檢查物的推定重量，該重量檢查裝置包括重量值取得部、照射部、檢測部、推定重量計算部、和偏差量計算部。重量值取得部取得被檢查物整體的實際的重量。照射部對被檢查物照射能量波(energy wave)。檢測部檢測對被檢查物照射的能量波。推定重量計算部根據檢測部的檢測結果計算被檢查物整體的推定重量。偏差量計算部計算實際的重量與推定重量的偏差值。
此處，例如根據從配置在前段的重量測定裝置取得的被檢查物的實際的重量值(以下，表示為實際重量值)和在重量檢查裝置中計算得出的推定重量值，早期地檢測出實際重量值或推定重量值的偏差值。
此處，重量值取得部例如可以取得來自配置在上述的生產線等的上遊側的重量測定器的測定值，即間接取得實際重量值，也可以在重量檢查裝置內設置重量計而直接取得實際重量值。此外，推定重量計算部能夠使用現有的方法，即，檢測對被檢查物照射的能量波的透過量、反射量而製作出圖像，利用該圖像等來計算推定重量等方法。此外，上述能量波除了包括X射線、太赫茲(terahertz)波之外，還包括紅外線、紫外線、可見光等。
由此，在實際重量值與推定重量值的偏差量大於規定值的情況下，例如，能夠將該情況檢測為重量測定裝置或重量檢查裝置中有異常發生，能夠對重量檢查裝置中的用於計算推定重量值的修正值進行調整，或能夠將該情況用於計算比重不同的多個成分中每一成分的重量值。其結果是，能夠提高計算出的被檢查物的重量值的精度。
本發明的第二方面的重量檢查裝置是根據本發明的第一方面的重量檢查裝置，檢測部對透過被檢查物的能量波的量進行檢測。
此處，檢測對被檢查物照射的能量波的透過量，以計算推定重量。
由此，能夠利用根據X射線等能量波的透過量製作出的X射線圖像等，容易地進行推定重量等的計算。
本發明的第三方面的重量檢查裝置是根據本發明的第一方面的重量檢查裝置，檢測部對從被檢查物反射的能量波的量進行檢測。
此處，檢測對被檢查物照射的能量波的反射量，以計算推定重量。
由此，通過檢測出太赫茲波等能量波的反射波而獲取吸收光譜(absorption spectrum)，通過該吸收頻譜與被檢查物中所包含的各成分的光譜數據的比較，能夠容易地進行各成分的含有比率、推定重量的計算等。
本發明的第四方面的重量檢查裝置是根據本發明的第一～第三方面中的任何一個的重量檢查裝置，重量值取得部是測定被檢查物的重量的計量部。
此處，在設置在重量檢查物內的計量部直接取得被檢查物的實際的重量值。
由此，能夠在重量檢查裝置內容易地取得為了求取推定重量所必需的被檢查物的實際的重量值。
本發明的第五方面的重量檢查裝置是根據本發明的第一～第四方面中的任何一個的重量檢查裝置，還具有成分重量計算部，其根據實際的重量與推定重量的偏差值，計算包含在被檢查物中的比重不同的成分中的每一成分的重量值。
此處，例如，在以包含比重不同的肉部分和脂肪部分的肉製品作為被檢查物的情況下，根據實際的肉製品整體的實際重量與在重量檢查中獲得的推定重量之偏差值，分別計算出肉部分和脂肪部分的重量值。
此處，作為被檢查物，除了上述的肉製品之外，還能夠使用液體湯那樣的由比重不同的多個成分構成的物品。而且，成分重量計算部能夠通過將實際重量值和推定重量值代入規定的計算式中而進行求取。另外，在成分重量計算部的重量值的計算中，包括重量值的計算、各成分的含有率的計算這兩者或其中一方。
由此，與現有的重量檢查裝置相比，能夠利用實際重量值和推定重量值這兩者以求取每個成分的重量值，因此能夠提高計算出的重量值的精度，其中，該現有的重量檢查裝置利用檢測靈敏度不同的兩個檢測部，分別僅根據透過被檢查物的X射線量求取比重不同的每個成分的重量值。此外，因為沒有必要為了求取多個成分的重量而設置多個線陣傳感器等檢測部，所以能夠降低重量檢查裝置的成本。
本發明的第六方面的重量檢查裝置是根據本發明的第一～第四方面中的任何一個的重量檢查裝置，還具有推定重量調整部，其根據實際的重量與推定重量的偏差值，調整推定重量計算部的推定重量的計算結果。
此處，例如，在被檢查物的實際的重量與在重量檢查中得到的推定重量的偏差值為規定值以上的情況下，判定為重量檢查裝置的推定重量的計算存在異常，對推定重量進行調整。即，根據與實際重量的偏差值的大小，在確認重量檢查裝置的重量推定的精度的同時，調整推定重量。
由此，能夠容易地確認重量檢查裝置的重量推定是否被高精度地進行。而且，在實際重量與推定重量的偏差值為規定值以上的情況下，例如能夠對計算推定重量時的修正值進行調整，從而防止推定重量的計算精度的降低。其結果是，參照實際重量進行推定重量的計算，由此能夠總以穩定的精度進行重量推定。
本發明的第七方面的重量檢查裝置是根據本發明的第一～第六方面中的任何一個的重量檢查裝置，重量值取得部從設置在前段的重量測定裝置取得被檢查物的重量值。
此處，例如，將與本重量檢查裝置一同構成生產線的重量測定裝置設置在重量檢查裝置的上遊側，從該重量測定裝置取得被檢查物的測定值，以計算上述的各成分的重量值。
由此，通過在包括在生產線等中的重量測定裝置之後配置重量檢查裝置，在生產線等中，能夠向下遊側傳送被檢查物的同時，順利地進行被檢查物的實際重量值的檢查、各成分的重量值(含有比率)等的檢查。
本發明的第八方面的重量檢查裝置是根據本發明的第六方面的重量檢查裝置，成分重量計算部根據以下的關係式(1)計算包含在被檢查物中的多個成分的每一成分的含有率。
r＝(1-W2/W1)×100/(1-R)……(1) (其中，r特定的成分A的含有率，R成分A為100％時與為0％時的重量比，W1實際重量值，W2推定重量值。) 此處，在成分重量計算部中，使用上述計算式(1)計算特定的成分的含有率。
此處，R是根據被檢查物中所包含的特定的成分為100％的情況下的重量值而預先計算出的。
由此，將在重量測定器等中取得的實際重量值和在重量檢查裝置中取得的推定重量值代入上述關係式(1)，就能夠容易地求取各成分的重量值。
本發明的第九方面的重量檢查裝置是根據本發明的第一～第八方面中的任何一個的重量檢查裝置，推定重量計算部利用根據對被檢查物照射的X射線的透過量而製作出的圖像，計算被檢查物的推定重量。
此處，作為計算被檢查物的推定重量的方法，使用根據在線陣傳感器等檢測部檢測得出的結果而製作出的圖像的濃淡等數據，求取被檢查物的推定重量。
由此，能夠利用在現有的重量檢查裝置中製作出的圖像計算推定重量，因此也能夠順利地計算出各成分的重量值。
本發明的第十方面的重量檢查裝置是根據本發明的第一～第九方面中的任何一個的重量檢查裝置，能量波是X射線。
此處，使用X射線作為對被檢查物照射的能量波。
由此，能夠不損壞商品的價值地計算被檢查物中所包含的多個成分的重量值，或確認特定的成分是否存在。
本發明的第十一方面的重量檢查裝置是根據本發明的第一～第九方面中的任何一個的重量檢查裝置，能量波是太赫茲波。
此處，使用太赫茲波作為對被檢查物照射的能量波。
此處，太赫茲波是具有0.3～10.0THz的頻率的電磁波。
由此，能夠檢測來自被檢查物的反射波，取得吸收光譜，通過與被檢查物中所包含的各成分的每一成分的光譜數據進行比較，能夠求取各成分的含有比率、重量值等。
其結果是，能夠不損壞商品的價值地計算被檢查物中所包含的多個成分的含有比率、重量值，或確認特定的成分是否存在。
本發明的第十二方面的重量檢查系統包括根據本發明第一～第十一方面中的任何一個發明的重量檢查裝置；和重量測定裝置，其配置在重量檢查裝置的上遊側，用於測定被檢查物的實際的重量值。
由此，在實際重量值與推定重量值的偏差量大於規定值的情況下，例如，可以將該情況檢測為重量測定裝置或重量檢查裝置中發生異常，能夠對重量檢查裝置中的用於計算推定重量值的修正值進行調整，或能夠將該情況利用於比重不同的多個成分中的每一成分的重量值的計算。其結果是，能夠提供一種能夠提高計算出的被檢查物的重量值的精度的重量檢查系統。



圖1是表示包括本發明的一個實施方式的X射線檢查裝置的X射線檢查系統的整體結構的立體圖。
圖2是表示圖1的X射線檢查系統所包括的X射線檢查裝置的結構的立體圖。
圖3是圖1的X射線檢查裝置的屏蔽箱內部的簡易結構圖。
圖4是表示利用圖1的X射線檢查裝置進行異物混入檢查的原理的示意圖。
圖5是表示圖1的X射線檢查裝置所具有的控制計算機的結構的控制方塊圖。
圖6是圖5的控制計算機中所包括的CPU讀入X射線檢查程序而形成的功能方塊圖。
圖7是表示X射線透過圖像所包含的每單位區域的圖像的亮度與該部分的物質的厚度的關係的曲線圖。
圖8是表示利用圖1的X射線檢查裝置，基於X射線檢查程序的質量推定方法的流程的流程圖。
圖9(a)是表示優化係數α之前的表m(a)的曲線圖，圖9(b)是表示優化係數α之後的表m(a)的曲線圖。
圖10(a)～(c)是表示優化變換表m(a)的過程的曲線圖。
圖11是與在圖2的X射線檢查裝置中計算每個成分的重量值時被使用的值R相關的曲線圖。
圖12是表示本發明的另一實施方式的重量檢查裝置的結構的立體圖。
符號說明 1 X射線檢查系統(重量檢查系統) 10X射線檢查裝置(重量檢查裝置) 11屏蔽箱 11a 開口 12傳送裝置(conveyor) 13X射線照射器(照射部) 14X射線線陣傳感器(檢測部) 14a像素 15光電傳感器 16遮蔽簾 20重量測定器(重量測定裝置) 21傳送裝置 26監視器 30控制計算機(採樣圖像取得部、理想曲線製作部、曲線調整部、推定質量計算部、重量值取得部、偏差量計算部、成分重量計算部) 31CPU 32ROM 33RAM 34USB(外部連接端子) 35CF(Compact Flash(緊湊式快閃記憶體)註冊商標) 41採樣圖像取得部 42表製作部(理想曲線製作部) 43表調整部(曲線調整部) 44推定質量計算部 45偏差量計算部 46成分重量計算部 110 重量檢查裝置 111 檢查單元(分光部) 111a 箱體 112 計量部 112a 計量臺 113 太赫茲波照射部 114 太赫茲波檢測部 115 顯示部
具體實施例方式 使用圖1～圖11，對包括本發明的一個實施方式的X射線檢查裝置(重量檢查裝置)10的X射線檢查系統(重量檢查系統)進行如下說明。
[X射線檢查系統1的結構] 如圖1所示，本實施方式的X射線檢查系統1包括X射線檢查裝置10和重量測定器(重量測定裝置)20。
X射線檢查裝置10對從配置在上遊側的重量測定器20傳送來的商品(被檢查物)G照射X射線，檢測其透過量，並製作X射線圖像。然後，X射線檢查裝置10根據製作出的X射線圖像計算商品G的推定重量。進一步，X射線檢查裝置10從配置在上遊側的重量測定器20取得商品G的實際重量值，根據該實際重量值與上述推定重量的偏差量，計算商品G中所包含的比重不同的多個成分的重量、含有率，檢測重量測定器20或X射線檢查裝置10的重量測定值(推定值)是否存在異常。另外，本實施方式中利用X射線檢查裝置10對商品G所包含的比重不同的每個成分的重量值(含有率)的計算，在後面進行詳細說明。
重量測定器20配置在X射線檢查裝置10的上遊側，對從上遊傳送來的商品G的總重量在將其在傳送裝置21上傳送的同時進行測定，並將該測定值對配置在緊鄰的下遊側的X射線檢查裝置10進行發送(參照圖5)。
[X射線檢查裝置10整體的結構] 如圖1所示，本實施方式的X射線檢查裝置10在食品等商品的生產線上對連續傳送來的商品G照射X射線，根據檢測透過商品的X射線量而製作出的X射線圖像，推定商品的質量，並對推定得到的質量是否在規定範圍內進行檢查。然後，根據在此處計算出的推定重量和實際重量值，推定商品G所包含的比重不同的多個成分中的每一成分的重量。以下，以使用包含比重不同的肉部分和脂肪部分的肉製品作為商品G為例進行說明。
如圖2所示，X射線檢查裝置10主要包括屏蔽箱11、傳送裝置12、遮蔽簾16、和帶觸摸面板功能的監視器26。而且，在其內部，如圖3所示，包括X射線照射器(照射部)13、X射線線陣傳感器(X射線檢測部)14、和控制計算機(採樣圖像取得部、表製作部、表調整部、推定質量計算部、重量值取得部、偏差量計算部、成分重量計算部)30(參照圖5)。
(屏蔽箱11) 如圖2所示，屏蔽箱11在商品G的入口側和出口側的兩個面上具有用於搬入搬出商品的開口11a。如圖3所示，在該屏蔽箱11中收納有傳送裝置12、X射線照射器13、X射線線陣傳感器14、控制計算機30(參照圖5)等。
此外，如圖2所示，為了防止X射線向屏蔽箱11的外部洩漏，開口11a被遮蔽簾16遮蔽。該遮蔽簾16具有包含鉛的橡膠製的簾部分，在搬入搬出商品時會被商品推開。
此外，在屏蔽箱11的正面上部，除了監視器26之外，還配置有鑰匙插入口、電源開關等。
(傳送裝置12) 傳送裝置12用於在屏蔽箱11內傳送商品，由包括在圖5的控制塊中的傳送裝置電機12f進行驅動。通過由控制計算機30對傳送裝置電機12f進行變頻控制，從而可精確地控制傳送裝置12的傳送速度，使得傳送速度達到操作者輸入的設定速度。
此外，如圖3所示，傳送裝置12具有傳送帶12a和傳送架12b，以能夠卸下的狀態被安裝在屏蔽箱11上。由此，在進行食品等的檢查時，為了使屏蔽箱11內保持清潔，能夠卸下傳送裝置並頻繁地洗淨。
傳送帶12a為循環傳送帶，從帶的內側被傳送架12b支承。而且，通過接受傳送裝置電機12f的驅動力而旋轉，能夠將載置在帶上的物體向規定的方向傳送。
傳送架12b從循環傳送帶的內側支承傳送帶12a，並且如圖3所示，在與傳送帶12a的內側的面相對的位置，在相對於傳送方向成直角的方向上形成有開口很長的開口部12c。開口部12c形成在傳送架12b上，並在連接X射線照射器13和X射線線陣傳感器14的線上。換言之，開口部12c形成於傳送架12b中的來自X射線照射器13的X射線的照射區域，使得透過商品G的X射線不被傳送架12b遮蔽。
(X射線照射器13) 如圖3所示，X射線照射器13配置在傳送裝置12的上方，通過形成於傳送架12b上的開口部12c，向配置在傳送裝置12的下方的X射線線陣傳感器14呈扇形形狀地照射X射線(參照圖3的斜線部分)。
(X射線線陣傳感器14) X射線線陣傳感器14配置在傳送裝置12(開口部12c)的下方，檢測透過商品G、傳送帶12a的X射線。如圖3和圖4所示，該X射線線陣傳感器14由在與傳送裝置12的傳送方向正交的方向上水平配置成一條直線的多個像素14a構成。
另外，圖4中分別顯示了表示X射線檢查裝置10內的X射線照射狀態、和此時在構成X射線線陣傳感器14的各像素14a中檢測出的X射線量的曲線。
(監視器26) 監視器26為全點(full-dot)顯示的液晶顯示器。另外，監視器26具有觸摸面板功能，顯示請求輸入與初始設定、質量推定後的判定等相關的參數等的畫面。
另外，監視器26顯示根據X射線線陣傳感器14的檢測結果製作而成，之後被施以圖像處理的商品G的X射線透過圖像。由此，使用者能夠在視覺上辨認商品G的例如袋內的粉末偏向一處等狀態。
(控制計算機30) 控制計算機30在CPU31中執行在控制程序中所包含的圖像處理例行程序(routine)、檢查判定處理例行程序等。另外，控制計算機30在CF(緊湊型快閃記憶體註冊商標)35等存儲部中保存積累與不良商品對應的X射線圖像、檢查結果、X射線圖像的修正用數據等。還有，控制計算機30從配置在生產線的上遊側的重量檢測器20接收商品G的實際重量值，作為實際重量取得部發揮作用。
作為其具體的結構，如圖5所示，控制計算機30裝載有CPU31，並且裝載有ROM32、RAM33和CF35作為該CPU31控制的主存儲部。
在CF35中存儲有用於控制各部分的各種程序，以及與作為質量推定的基礎的X射線透過圖像、理想曲線、推定質量、商品G的實際重量、實際重量與推定重量的偏差量等相關的各種信息等。
還有，控制計算機30具有控制顯示在監視器26的數據的顯示控制電路、獲取來自監視器26的觸摸面板的鍵輸入數據的鍵輸入電路、用於進行未圖示的印表機的數據列印的控制等的I/O埠、和作為外部連接端子的USB34等。
而且，CPU31、ROM32、RAM33、CF35等通過地址總線、數據總線等總線相互連接。
還有，控制計算機30與傳送裝置電機12f、旋轉編碼器12g、X射線照射器13、X射線線陣傳感器14、和光電傳感器15等連接。
控制計算機30接收在安裝在傳送裝置電機12f上的旋轉編碼器12g中檢測出的傳送裝置12的傳送速度。
另外，控制計算機30接收來自光電傳感器15的信號，對作為被檢查物的商品G到達X射線線陣傳感器14的位置的時刻進行檢測，其中，該光電傳感器15是由夾著傳送裝置配置的一對投光器和受光器構成的同步傳感器。
(控制計算機30的功能塊) 在本實施方式中，包括在控制計算機30中的CPU31讀入存儲在CF35中的X射線檢查程序，具有圖6所示的功能塊。
具體而言，在控制計算機30內，如圖6所示，作為功能塊，具有採樣圖像取得部41、表製作部(理想曲線製作部)42、表調整部(曲線調整部)43、推定質量計算部44、偏差量計算部45、和成分重量計算部46。
採樣圖像取得部41，對10個預先已知質量的商品G取得X射線透過圖像(以下，將10個商品G的各自的質量表示為「實際質量」。) 表製作部42，對於在採樣圖像取得部41中取得的每個單位區域(1個像素)的亮度a，根據用於計算該區域的推定質量m的以下的數學式(2)製作表(理想曲線)m(a)。
m＝ct＝-c/μ×In(I/I0)＝-αIn(I/I0)……(2) (其中，m推定質量，c用於從物質的厚度變換為質量的係數，t物質的厚度，I沒有物質時的亮度；I0透過物質時的亮度，μ射線吸收係數) 表調整部43對通過監視器26輸入的10個商品G的各自的實際質量、和對由上述表(理想曲線)求得的各灰度等級的推定質量進行合計而得的合計推定質量進行比較，並調整表，使得合計推定質量接近於實際質量。
推定質量計算部44基於在表調整部43被調整過的表(理想曲線)，並根據各單位區域(1個像素)中每一單位區域的亮度，取得各單位區域中每一單位區域的推定質量，對這些推定質量進行合計從而計算出商品G的推定質量。
另外，關於利用這些各功能塊41～44的質量推定的方法在後面詳細敘述。
偏差量計算部45對在上述重量測定器20測定出的商品G的實際重量與在上述推定質量計算部44計算出的推定重量的偏差量進行計算。
成分重量計算部46根據在上述重量測定器20測定到的商品G的實際重量和在上述推定質量計算部44計算出的推定重量，利用以下的關係式(1)，計算作為肉製品的商品G中所包含的肉部分(成分B)和脂肪部分(成分A)各自的重量。
r＝(1-W2/W1)×100/(1-R)……(1) (其中，r特定的成分A的含有率，R成分A為100％時與為0％時的重量比，W1實際重量值，W2推定重量值。) 其中，R已針對每個商品被預先計算得出。
(利用控制計算機30的質量推定的流程) 此處，首先對X射線檢查裝置10中的商品G的推定質量的計算的流程進行如下說明。
一般地說，取得的X射線透過圖像中物質的厚度與該部分的亮度(以沒有物質時的亮度為1.0進行標準化而得的亮度)的關係，通過對由上述數學式(2)那樣的指數函數表示的曲線(I/I0＝e-μt)、和表示實際的質量的曲線進行比較，可知會產生如圖7所示的誤差。特別是，在表示實際的質量的曲線中，在厚度t比較小的區域中亮度急劇降低。這是因為，能量比較小的X射線先被吸收，在每次通過物質後X射線的射線性質變得越來越硬。另外，如上所述，X射線透過圖像的亮度，除了X射線的能量分布、物質的厚度以外，還受到有無使用特有濾波器、X射線檢測裝置的能量特性、伽馬修正等圖像處理等不確定因素的影響。
在本實施方式的X射線檢查裝置10中，為了排除關於商品G的各成分偏向一方、各種不確定因素等的影響而進行高精度的質量推定，根據圖8所示的流程圖進行質量的推定。
即，在步驟S1中，例如將1.0代入上述的數學式(2)的α，將與圖像的亮度(灰度等級)a(0～220)對應的推定質量m(a)製作成表。根據數學式(2)製作的表是，首先使亮度a每10灰度等級地進行變化，並將其存儲在與m(a)相當的表上，利用線性插值求取這之間的數值。由此，在控制計算機30的表製作部42中，製作如圖9(a)所示的表示亮度與推定質量m(a)的關係的表(理想曲線)。另外，考慮到根據數學式(2)全部求出各亮度的推定質量會耗費過多的時間，在此處利用數學式(2)每10個灰度等級地求取推定質量，然後通過線性插值求取這之間的值。
在步驟S2中，對預先已知實際質量為200g的10個商品G照射X射線，在採樣圖像取得部41取得10張X射線透過圖像。然後，對於取得的10張X射線透過圖像，利用表m(a)變換計算出推定質量，並求取它們的平均值Mave。另外，為了得到範圍廣泛的亮度的數據，優選10個採樣圖像包括在袋內粉末偏向一方的圖像和均勻分布的圖像等。
在步驟S3中，根據以下的關係式(3)變更m(a)，使得在步驟S2中求得的平均值Mave與檢查物質量Mt相等，以圖9(b)中實線所示的變更後的表為初始表(理想曲線)。在圖9(b)中以虛線表示變更前的表，以實線表示變更後的初始表(理想曲線)。
m(a)＝m(a)×Mt/Mave……(3) 在步驟S4中，將10代入數學式(2)的亮度a，求取推定質量m(a)。此處，之所以從10開始依次將20、30……代入亮度a，是因為亮度0時推定質量為無限大。因此，也可以從將1代入亮度a開始，接著代入11、21、31、……，以求取推定質量。
在步驟S5中，為了研究使表m(a)稍向上下移動之後如何變化，對表m(a)進行±10％的移動，重新製作表m+(a)和表m-(a)。此時，通過在m(a-10)與m(a)之間進行線性插值，求取a-10與a之間的表，通過在m(a)與m(a+10)之間進行線性插值，求取a與a+10之間的表，從而製作各表m+(a)、m-(a)。
在步驟S6中，根據在步驟S5中新製作而成的兩個表m+(a)和m-(a)、以及原來的表m(a)，分別對10張X射線透過圖像計算推定質量。
在步驟S7中，從在步驟S6中通過三個表m(a)、m+(a)、m-(a)計算出的10張X射線透過圖像的推定質量中，選擇標準偏差值最小的(變動(variation)少的)表，將該表與m(a)置換。
例如，在某亮度(灰度等級)a處，當m+(a)比m(a)的標準偏差值小時，對於與該亮度a相當的部分，將表m(a)置換為表m+(a)。另一方面，當m(a)比m+(a)的標準偏差值小時，對於與該亮度a相當的部分，不置換表m(a)，維持原狀。
具體而言，如圖10(a)所示，在亮度a＝10的部分，比較以實線表示的表m(10)、以上側的虛線表示的表m+(10)、和以下側的虛線表示的表m-(10)的標準偏差值，選擇標準偏差值最小的m+(10)。於是，如圖10(b)所示，在亮度a＝10的部分，表m(10)被置換為表m+(10)。
在步驟S8中，判定亮度a是否為210，在為否的情況下，進入步驟S10，每次將亮度a增加10，反覆進行上述步驟S7中的m(a)的置換處理，直到a＝210為止。
即，對於亮度a＝20、30、40、……，同樣地反覆進行表的置換，製作出圖10(c)中以實線表示的表。
其中，該步驟S7中的處理與表調整部43進行的表(即理想曲線)的調整處理相當。
在步驟S9中，根據通過置換處理被調整之後的表m(a)求取10張X射線透過圖像的質量，判定其變動是否在0.1g以下。此處，在比0.1g大的情況下，回到步驟S4，反覆進行上述處理，直到變動為0.1g以下。
在本發明的X射線檢查裝置10中，經過如上所述的處理，製作出用於根據拍攝商品G得到的X射線透過圖像推定商品G的質量的變換表m(a)(參照圖10(c))。由此，通過使用如圖10(c)所示的已優化的調整後的變換表m(a)對作為檢查對象的商品G進行質量推定，與現有的依靠數學式的質量推定方法相比較，能夠得到高精度的質量推定結果。
(控制計算機30進行的每個成分的重量的計算流程) 在本實施方式中，除了進行上述的推定重量的計算之外，還能夠使用在重量測定器20中測定出的實際重量值，計算商品G中所包含的比重不同的肉部分、脂肪部分的各自的重量值。
具體而言，設作為肉製品的商品G的實際重量是200g，在如上所述的X射線檢查裝置10中計算出的推定重量為192g，則根據如上所述的以下的關係式(1)，計算每一成分(脂肪部分的重量)的含有率。
r＝(1-W2/W1)×100/(1-R) ……(1) (其中，r脂肪部分的含有率，R脂肪部分為100％時與為0％時的重量比(此處，取R＝0.9)，W1實際重量值，W2推定重量值。) 此處，X射線檢查裝置10中的重量變換函數預先對脂肪率0％的肉製品進行學習記錄，因此脂肪部分越少，在重量測定器20中測定的實際重量值與在X射線檢查裝置10中推定的推定重量越接近。
另一方面，通過預先獲得脂肪部分為100％時與脂肪部分為0％時的比(R)(參照圖11)，利用上述關係式(1)，能夠計算出比重不同的肉部分與脂肪部分的含有率及其重量。
如果將實際重量200g、推定重量192g、R＝0.9代入該關係式(1)，則脂肪部分的重量含有率r為以下的值。
r＝(1-192/200)×100/(1-0.9) ＝4/0.1 ＝40.0(％) 由此，能夠計算出作為肉製品的商品G中所包含的脂肪部分的重量是40.0％，剩下的肉部分的重量是60.0％。
其結果是，商品G的重量200g中，肉部分是60.0％，脂肪部分是40.0％，因此能夠計算出肉部分的重量是120g，脂肪部分的重量是80g。
(該X射線檢查裝置10的特徵) (1) 在本實施方式的X射線檢查裝置10中，基於從外部取得的商品G的實際重量值、和如圖6中所示的形成在控制計算機30內的各功能塊41～44中計算出的商品G的推定重量，偏差量計算部45計算推定重量與實際重量的偏差值的大小。
這樣，不是直接使用利用X射線圖像等計算出的推定重量，而是利用與實際重量的大小的比較結果計算推定重量、各成分中每一成分的重量，由此，與現有技術的X射線檢查裝置中的重量計算相比較，能夠提高測定精度。此外，通過取得實際重量然後將其與推定重量值進行比較，能夠容易地檢測出推定重量的精度的降低。從而，例如根據實際重量與推定重量的偏差值的大小，可以採取對計算推定重量時的修正值進行調整等對策。
(2) 在本實施方式的X射線檢查裝置10中，根據如上所述的從外部取得的商品G的實際重量值、和在如圖6中所示的形成於控制計算機30內的各功能塊41～44中計算出的商品G的推定重量，成分重量計算部46計算商品G中所包含的比重不同的成分中每一成分的重量。
由此，如果商品G是肉製品，則能夠容易且高精度地計算出肉部分、脂肪部分的各自的重量(含有率)。其結果是，能夠判定帶骨肉的骨頭部分的量、肉的脂肪紋理的程度，對脂肪部分為規定的比例以上的商品進行揀選、廢棄等，從而能夠提高商品G的品質管理。此外，在計算比重不同的多個成分的重量時，也能夠使用單一的X射線線陣傳感器14，因此，與設置有多個X射線線陣傳感器的現有的X射線檢查裝置比較，能夠簡化裝置的結構，並降低成本。
(3) 在本實施方式的X射線檢查裝置10中，如圖1和圖5所示，從配置在生產線的上遊側的重量測定器20取得商品G的實際重量。
由此，在生產線上傳送商品G，同時能夠進行實際重量的取得、推定重量的計算、和商品G中所包含的比重不同的成分中每一成分的重量的計算。
(4) 在本實施方式的X射線檢查裝置10中，圖6所示的功能塊中所包括的成分重量計算部46根據上述的關係式(1)，計算商品G中所包含的比重不同的成分中每一成分的重量。
由此，通過組合X射線檢查裝置10中計算出的推定重量和重量測定器20等中取得的實際重量，能夠容易地計算出每個成分的重量。
(5) 在本實施方式的X射線檢查裝置10中，通過圖6所示的功能塊中所包括的各部分41～44，能夠根據X射線圖像中各像素的每一像素的亮度等計算商品G的推定重量。
由此，能夠使用在X射線檢查裝置10中製作的X射線圖像計算推定重量，因此能夠容易地取得實際重量和推定重量。
(6) 在本實施方式的X射線檢查系統1中，如圖1和圖5所示，從配置在構成生產線的前段的重量測定器20取得商品G的實際重量，根據在X射線檢查裝置10中計算出的推定重量和實際重量，在X射線檢查裝置10中計算比重不同的成分中每一成分的重量。
由此，能夠構建一種X射線檢查系統1，其在生產線上傳送商品G，同時能夠進行實際重量的取得、推定重量的計算、和商品G中所包含的比重不同的成分中每一成分的重量的計算。
(其他實施方式) 以上，雖然對本發明的一個實施方式進行了說明，但本發明並不限於上述實施方式，在不偏離發明的宗旨的範圍內能夠進行各種變更。
(A) 在上述實施方式中，舉例說明了將本發明應用於X射線檢查裝置10，其中，該X射線檢查裝置10檢測對商品(被檢查物)G照射的X射線的透過量，計算商品G的推定重量。但是本發明不限於此。
例如，也可以在重量檢查裝置中應用本發明，該重量檢查裝置使用太赫茲波、毫米波、亞毫米波、紅外線等其它能量波代替對被檢查物照射的X射線進行重量檢查。
此處，在對被檢查物照射太赫茲波進行重量檢查的情況下，能夠使用圖12所示的重量檢查裝置110。具體地說，重量檢查裝置110進行商品G的計量，並且對商品G中所包含的多個成分的含有比率和重量值進行計算，其主要包括檢查單元(分光部)111、計量部112、顯示部115和控制部。
檢查單元111位於載置商品G的計量臺112a的上方，以由箱體111a支承的狀態被配置，對商品G照射作為電磁波的一種的太赫茲波，並對其反射波進行檢測，得到包含多個波長成分的吸收光譜。此外，檢查單元111在內部具有太赫茲波照射部113和太赫茲波檢測部114。太赫茲波照射部113對載置在計量臺112a上的商品G從上方照射太赫茲波。太赫茲波檢測部114檢測從太赫茲波照射部113對商品G照射後的太赫茲波的反射波，得到包含多個波長成分的吸收光譜，並向未圖示的控制部發送檢測結果。
計量部112是在內部裝載有負載傳感器(load cell)(未圖示)的計量裝置，對載置在計量臺112a上的商品G進行計量。此外，計量部112向控制部發送每個商品G的計量結果。
由此，在控制部中，能夠對太赫茲波的來自商品G的反射波進行檢測，取得吸收光譜，並將其與被檢查物中所包含的各個成分中的每一成分的吸收光譜進行比較，從而能夠求取各成分的推定重量、含有比率等。
(B) 在上述實施方式中，舉出下述例子進行了說明根據在重量測定器20中測定出的實際重量和在X射線檢查裝置(重量檢查裝置)10中計算出的推定重量，計算商品G中所包含的比重不同的成分(肉部分、脂肪部分)中每一成分的重量。但本發明不限於此。
例如，也可以為如下結構計算在重量測定器中測定出的實際重量與在重量檢查裝置中計算出的推定重量的偏差值，在其為規定值以上的情況下，例如判定重量測定器中的實際重量的測定存在異常。或者，也可以為如下結構在上述實際重量與推定重量的偏差值為規定量以上的情況下，根據該偏差值的大小對重量檢查裝置中的推定重量進行修正。另外，在此情況下，上述的控制計算機30還可作為判定有無與推定重量計算相關的異常的判定部起作用。
在這些情況下，在能夠提高計量或推定的重量值的精度方面獲得與上述同樣的效果。
(C) 在上述實施方式中，舉出為了計算作為被檢查物的商品G中所包含的各成分的重量、取得配置在上遊側的重量測定器20的測定結果的例子進行了說明。但是本發明不限於此。
例如，也能夠在重量檢查裝置內設置計量被檢查物的實際重量值的計量部，使用在此處測定出的重量值，求取各成分的重量值、含有率等。
此外，還能夠通過介質等取得已被測定出的被檢查物的數據，將該數據用作實際重量值。
(D) 在上述實施方式中，舉出使用X射線線陣傳感器14作為檢測對商品G照射的X射線(能量波)的檢測部的例子進行了說明。但是本發明不限於此。
例如，作為能量波的檢測部，不限於X射線線陣傳感器，也能夠使用對反射波進行攝影的攝影機(照相機)等。
(E) 在上述實施方式中，舉出採用使用X射線圖像的方法作為求取商品(被檢查物)G的推定重量的方法為例進行了說明。但是本發明不限於此。
例如，也能夠不使用X射線圖像，而根據透過被檢查物的X射線在線陣傳感器的各個像素中的檢測量，計算推定重量。
(F) 在上述實施方式中，舉出在求取商品(被檢查物)G的推定重量時，修正理想曲線以提高推定重量的計算精度的例子進行了說明。但是本發明不限於此。
例如，也可以是利用更簡單的方法計算推定重量的重量檢查裝置。
在此情況下，通過比較實際重量和推定重量，能夠判定相互的測定精度的降低，高精度地計算出被檢查物中所包含的每個成分的重量值。
(G) 在上述實施方式中，舉出被計算每個成分的重量值的作為對象的商品(被檢查物)G是包含肉部分和脂肪部分的肉製品的例子進行了說明。但是本發明不限於此。
例如，即使是其它被檢查物，其包含袋裝粉末湯等中所包含的比重不同的多個成分，也能夠與上述同樣地計算各成分的質量。
此外，被檢查物中所包含的多個成分並不限於2種，也能夠將包含3種以上的比重不同的成分的商品用作被檢查物。
產業上的可利用性 本發明的重量檢查裝置，具有能夠高精度地計算出包含比重不同的多個成分的被檢查物的每個成分的重量的效果，因此能夠廣泛地應用為食品、工業製品等的各種檢查裝置。
權利要求
1.一種重量檢查裝置，其檢測對被檢查物照射的能量波，從而計算所述被檢查物的推定重量，該重量檢查裝置的特徵在於，包括
重量值取得部，其取得所述被檢查物整體的實際的重量；
照射部，其對所述被檢查物照射能量波；
檢測部，其檢測對所述被檢查物照射的能量波；
推定重量計算部，其根據所述檢測部的檢測結果，計算所述被檢查物整體的推定重量；和
偏差量計算部，其計算所述實際的重量與所述推定重量的偏差值。
2.如權利要求1所述的重量檢查裝置，其特徵在於
所述檢測部對透過所述被檢查物的能量波的量進行檢測。
3.如權利要求1所述的重量檢查裝置，其特徵在於
所述檢測部對從所述被檢查物反射的能量波的量進行檢測。
4.如權利要求1～3中任一項所述的重量檢查裝置，其特徵在於
所述重量值取得部是測定所述被檢查物的重量的計量部。
5.如權利要求1～4中任一項所述的重量檢查裝置，其特徵在於
還包括成分重量計算部，其根據所述實際的重量與所述推定重量的偏差值，計算包含在所述被檢查物中的比重不同的成分中的每一成分的重量值。
6.如權利要求1～4中任一項所述的重量檢查裝置，其特徵在於
還包括推定重量調整部，其根據所述實際的重量與所述推定重量的偏差值，調整所述推定重量計算部的推定重量的計算結果。
7.如權利要求1～6中任一項所述的重量檢查裝置，其特徵在於
所述重量值取得部從設置在前段的重量測定裝置取得所述被檢查物的重量值。
8.如權利要求6所述的重量檢查裝置，其特徵在於
所述成分重量計算部根據以下的關係式(1)計算包含在所述被檢查物中的多個成分中的每一成分的含有率，
r＝(1-W2/W1)×100/(1-R) ……(1)
其中，r特定的成分A的含有率，R成分A為100％時的重量比，W1實際重量值，W2推定重量值。
9.如權利要求1～8中任一項所述的重量檢查裝置，其特徵在於
所述推定重量計算部利用根據對所述被檢查物照射的能量波的檢測量而製作出的圖像，計算所述被檢查物的推定重量。
10.如權利要求1～9中任一項所述的重量檢查裝置，其特徵在於
所述能量波是X射線。
11.如權利要求1～9中任一項所述的重量檢查裝置，其特徵在於
所述能量波是太赫茲波。
12.一種重量檢查系統，其特徵在於，包括
權利要求1～11中任一項所述的重量檢查裝置；和
重量測定裝置，其配置在所述重量檢查裝置的上遊側，用於測定所述被檢查物的實際的重量值。
全文摘要
本發明提供重量檢查裝置和具有它的重量檢查系統，該重量檢查裝置能夠高精度地計算被檢查物的重量。在X射線檢查裝置(10)中，根據從外部取得的商品(G)的實際重量值和在形成於控制計算機(30)內的各功能塊(41～44)中計算出的商品(G)的推定重量，偏差量計算部(45)計算出推定重量與實際重量的偏差的大小。
文檔編號G01G23/01GK101611296SQ20088000450
公開日2009年12月23日 申請日期2008年2月6日 優先權日2007年2月8日
發明者廣瀬修 申請人:株式會社石田