JP6356430B2 - 脂質含有率測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、検査物にＸ線を照射し、検査物を透過したＸ線の透過量を検出した結果に基づいて、検査物の脂質の含有率を測定する脂質含有率測定装置に関する。

食品分野において、食肉や魚肉等の食品の品質を把握するための指標の一つとして、食品の脂質の含有率を把握することが求められている。

従来、食肉や魚肉等の食品の脂質の含有率は、生産者や流通業者等の経験を基に判断される場合が多い。しかし、作業者の経験によらず、定量的に脂質の含有率を把握するために、Ｘ線を利用して脂質の含有率が測定される場合がある。

例えば、特許文献１（特開２０１２−１４１１７６号公報）では、鉄分を含むタンパク質を主な構成とする成分（例えば、牛肉であれば赤身の部分）と、脂肪を主な構成とする成分（例えば、牛肉であれば脂身の部分）と、からなる肉の脂質の含有率を測定するために、２つの異なるエネルギー帯のＸ線の透過量を測定するＸ線検出手段を有する装置が用いられる。特許文献１の装置では、脂質の含有率が既知で、その値が異なる２つのサンプルに対して、各エネルギー帯のＸ線の透過量が初めに測定され、測定結果を基に、各成分について、その成分による各エネルギー帯のＸ線の吸収量を、その成分の質量に換算するための係数が算出される。その上で、検査物の各エネルギー帯のＸ線の透過量が測定され、測定結果を基に各成分の質量が算出され、更に算出された各成分の質量を基に測定の脂質の含有率が算出される。

しかし、特許文献１（特開２０１２−１４１１７６号公報）の装置では、サンプルの質量を算出する必要があるため、設定に手間がかかる。

本発明の目的は、検査物にＸ線を照射し、検査物を透過したＸ線の透過量の検出結果に基づいて、検査物の脂質の含有率を測定する脂質含有率測定装置であって、サンプルの質量を算出することなく、検査物の脂質の含有率を測定可能な装置を提供することにある。

本発明に係る脂質含有率測定装置は、Ｘ線照射部から検査物にＸ線を照射し、検査物を透過したＸ線の透過量をＸ線検出センサで検出し、Ｘ線検出センサの検出結果に基づいて検査物の脂質の含有率を測定する。脂質含有率測定装置は、測定用画像生成部と、換算情報生成部と、判定部と、第１個別画像生成部と、第２個別画像生成部と、を備える。測定用画像生成部は、Ｘ線検出センサの検出結果に基づいて測定用Ｘ線画像を生成する。換算情報生成部は、脂質の含有率が既知で、脂質の含有率が各々異なる複数のサンプルにて、脂質の含有率とＸ線画像の輝度との関係を取得し、その関係に基づき、検査物の脂質の含有率の換算情報を生成する。判定部は、測定用Ｘ線画像及び換算情報を用いて、検査物の脂質の含有率の判定を行う。Ｘ線検出センサは、２つの異なるエネルギー帯のＸ線の透過量を検出する。第１個別Ｘ線画像生成部は、Ｘ線検出センサが検出する２つの異なるエネルギー帯のＸ線の透過量の一方の検出結果に基づいて第１個別Ｘ線画像を生成し、第２個別Ｘ線画像生成部は、他方の検出結果に基づいて、第２個別Ｘ線画像を生成する。測定用画像生成部は、第１個別Ｘ線画像と第２個別Ｘ線画像とに基づき、測定用Ｘ線画像を生成する。

ここでは、脂質の含有率とＸ線画像の輝度との関係に基づき生成される、検査物の脂質の含有率の換算情報を用いて脂質の含有率が測定され、サンプルの質量情報は不要である。そのため、脂質含有率測定装置の設定を容易に行うことができる。

また、ここでは、Ｘ線検出センサを、２つの異なるエネルギー帯のＸ線を検出するものとすることで、検査物の脂質の含有率を、より多くの情報に基づき、より精度よく測定できる。

また、本発明に係る脂質含有率測定装置では、換算情報生成部は、測定用Ｘ線画像の輝度を検査物の脂質の含有率に換算するための関係式を生成することが好ましい。

ここでは、測定用Ｘ線画像の輝度と脂質の含有率との関係が数式で表されるため、測定用Ｘ線画像の輝度から、脂質の含有率を短時間で判定可能である。

また、本発明に係る脂質含有率測定装置では、換算情報生成部は、サンプルの脂質の含有率と、サンプルの測定用Ｘ線画像の、サンプルの領域の輝度の平均である平均輝度と、に基づき、換算情報を生成することが好ましい。判定部は、換算情報を用いて、検査物の測定用Ｘ線画像の、検査物の領域の輝度の平均である平均輝度に基づき、検査物の脂質の含有率の判定を行うことが好ましい。

ここでは、測定用Ｘ線画像の輝度の代表値として平均輝度が用いられるため、検査物の一部だけについて脂質の含有率を測定するのではなく、検査物全体としての脂質の含有率を測定できる。そのため、脂質部が分散しているミンチ肉や霜降り肉、脂質部が一部分に集中しているロース肉等、様々な検査物を検査対象とすることができる。

また、本発明に係る脂質含有率測定装置では、測定用画像生成部は、所定の輝度調整処理が行われた第１個別Ｘ線画像と、第２個別Ｘ線画像と、の各画素の輝度の差異に基づき、測定用Ｘ線画像を生成することが好ましい。

さらに、本発明に係る脂質含有率測定装置は、輝度調整部を更に備えることが好ましい。輝度調整部は、脂質の含有率が同一かつ一様で、厚みが異なる厚み補正用サンプルに対して生成された、第１個別Ｘ線画像および第２個別Ｘ線画像において、第１個別Ｘ線画像の各画素の輝度が、第２個別Ｘ線画像の対応する画素の輝度と一致又は近似するように、第１個別Ｘ線画像の輝度を調整することが好ましい。測定用画像生成部は、輝度調整部で輝度調整した第１個別Ｘ線画像と、第２個別Ｘ線画像と、の各画素の輝度の差異に基づき、測定用Ｘ線画像を生成することが好ましい。

ここでは、輝度調整された第１個別Ｘ線画像と、第２個別Ｘ線画像と、を用いて測定用Ｘ線画像を生成することで、検査物の厚みの違いがＸ線の透過量に与える影響を取り除くことができる。そのため、検査物の厚みが一様でない場合でも、各検査物の脂質の含有率を正確に把握することが容易である。

本発明に係る脂質含有率測定装置では、脂質の含有率とＸ線画像の輝度との関係にもとづき生成される、検査物の脂質の含有率の換算情報を用いて脂質の含有率が測定され、サンプルの質量情報は不要である。そのため、脂質含有率測定装置の設定を容易に行うことができる。

本発明の一実施形態に係る脂質含有率測定装置の外観斜視図である。 図１の脂質含有率測定装置を含む脂質含有率測定システムの概略図である。 図１の脂質含有率測定装置のシールドボックス内部の簡易構成図である。 図１の脂質含有率測定装置が備える２つのラインセンサによって検出される透過Ｘ線量を示すグラフの一例である。 図１の脂質含有率測定装置のブロック図である。 図１の脂質含有率測定装置の輝度調整式の生成処理のフローチャートである。 輝度調整式の生成処理に使用される、低エネルギーＸ線画像および高エネルギーＸ線画像の輝度の相対累積度数分布の一例である。 図１の脂質含有率測定装置の輝度調整部が使用する輝度調整式のグラフの一例である。 図１の脂質含有率測定装置の、換算情報の生成処理のフローチャートである。 図１の脂質含有率測定装置の換算情報生成部により生成される換算情報としての関係式のグラフの一例である。 図１の脂質含有率測定装置の、脂質の含有率の判定処理のフローチャートである。 変形例Ａに係る、低エネルギーＸ線画像を測定用Ｘ線画像として用いる場合の、換算情報の生成処理のフローチャートである。 変形例Ａに係る、低エネルギーＸ線画像を測定用Ｘ線画像として用いる場合の、脂質の含有率の判定処理のフローチャートである。 変形例Ｆに係る、輝度調整式の生成処理に用いられる厚み補正用サンプルの側面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る脂質含有率測定装置１０について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の実施形態の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）全体概要
図１は、本発明の一実施形態に係る脂質含有率測定装置１０の外観斜視図である。図２は、脂質含有率測定装置１０が組み込まれる脂質含有率測定システムの一実施例としての脂質含有率測定システム１００の概略図である。

脂質含有率測定システム１００では、検査物としての物品Ｐの脂質の含有率の測定と、測定された脂質の含有率に基づく物品Ｐの選別と、が行われる。脂質含有率測定装置１０は、連続的に搬送されてくる物品Ｐに対してＸ線を照射し、物品Ｐを透過したＸ線の透過量を検出し、その検出結果に基づいて物品Ｐの脂質の含有率を測定する。

脂質含有率測定装置１０の検査物の物品Ｐは、例えば、牛肉のミンチ肉である。なお、物品Ｐの脂質の含有率とは、鉄分を含むタンパク質を主成分とする部分（例えば、物品Ｐが牛肉のミンチ肉であれば赤身の部分）と、脂肪を主成分とする部分（例えば、物品Ｐが牛肉のミンチ肉であれば脂身の部分）と、からなる物品Ｐの、全重量に対する脂肪を主成分とする部分の重量の割合を、百分率で表したものである。なお、脂質含有率測定装置１０の検査物は、牛肉に限定されるものではなく、豚肉、鶏肉、魚肉等であってもよい。また、脂質含有率測定装置１０の検査物の状態は、ミンチ状に限られるものではなく、スライス状、フレーク状、塊状等、様々な状態の物品Ｐに適用可能である。

脂質含有率測定システム１００において、物品Ｐは、前段コンベア６０によって脂質含有率測定装置１０まで運ばれてくる。脂質含有率測定装置１０では、物品Ｐの脂質の含有率が測定される。脂質含有率測定装置１０で得られた物品Ｐの脂質の含有率の測定結果は、振分機構７０へと送信される。また、脂質の含有率が測定された物品Ｐは、脂質含有率測定装置１０の下流側に配置されている振分機構７０へと受け渡される。振分機構７０は、脂質含有率測定装置１０から受信した物品Ｐの脂質の含有率が、所定範囲内である場合には物品Ｐを良品としてラインコンベアユニット８０へと送り、所定範囲外である場合には物品Ｐを規格外品として排出方向９０，９１へと振り分ける。なお、図２では、振分機構７０として、アームを駆動することにより物品Ｐを振り分けるアーム式の振分機構を描画しているが、これに限定されるものではない。振分機構７０には、各種の振り分け方式が適用可能である。

（２）詳細説明
脂質含有率測定装置１０は、主として、シールドボックス１１（図１参照）と、コンベアユニット１２（図３参照）と、Ｘ線照射器１３（図３参照）と、第１および第２ラインセンサ１４，１５（図３参照）と、タッチパネル式ディスプレイ３０（図１参照）と、コントローラ２０（図５参照）とを備える。

（２−１）シールドボックス
シールドボックス１１（図１参照）は、脂質含有率測定装置１０のケーシングである。シールドボックス１１の中には、コンベアユニット１２、Ｘ線照射器１３、第１および第２ラインセンサ１４，１５、およびコントローラ２０が収容される。また、シールドボックス１１の正面上部には、タッチパネル式ディスプレイ３０や、キーの差し込み口や電源スイッチ等が配置されている。

シールドボックス１１の側面には、コンベアユニット１２の搬送方向に沿って、物品Ｐを搬出入するための開口１１ａが２箇所に形成されている（図１参照）。開口１１ａは、シールドボックス１１の内部に物品Ｐや後述するサンプル（第１および第２サンプル、厚み補正用サンプル）を搬入するため、又は、シールドボックス１１の外部に物品Ｐやサンプルを搬出するために用いられる。開口１１ａは、シールドボックス１１の外部へのＸ線の漏洩を抑制する遮蔽ノレン１９により塞がれている。遮蔽ノレン１９は、タングステンを含有するゴム製である。遮蔽ノレン１９は、物品Ｐやサンプルがシールドボックス１１の内部に搬入される時、又は、物品Ｐやサンプルがシールドボックス１１の外部に搬出される時に、コンベアユニット１２により搬送される物品Ｐやサンプルによって押しのけられる。

（２−２）コンベアユニット
コンベアユニット１２は、物品Ｐを搬送する。コンベアユニット１２は、図１に示すように、シールドボックス１１の両側面に形成された開口１１ａを貫通するように配置されている。

コンベアユニット１２は、主として、インバータ式のコンベアモータ１２ａ（図５参照）と、エンコーダ１２ｂ（図５参照）と、コンベアローラ１２ｃ（図３参照）と、無端状のベルト１２ｄ（図３参照）と、を有する。エンコーダ１２ｂは、コンベアモータ１２ａに装着されている。コンベアローラ１２ｃは、コンベアモータ１２ａによって駆動される。コンベアローラ１２ｃが駆動されることで、ベルト１２ｄが回転し、ベルト１２ｄ上の物品Ｐが下流に（振分機構７０側に向かって）搬送される。コンベアユニット１２による物品Ｐの搬送速度は、後述するタッチパネル式ディスプレイ３０に入力された設定速度に応じて変動する。コントローラ２０は、設定速度に基づいてコンベアモータ１２ａをインバータ制御し、物品Ｐの搬送速度を細かく制御する。エンコーダ１２ｂは、コンベアユニット１２による搬送速度を検出し、検出結果をコントローラ２０に送信する。

（２−３）Ｘ線照射器
Ｘ線照射器１３は、Ｘ線照射部の一例である。Ｘ線照射器１３は、図３に示すように、コンベアユニット１２の上方に配置されている。Ｘ線照射器１３は、コンベアユニット１２の下方に位置する第１および第２ラインセンサ１４，１５に向けて、線源から扇状に広がるように、Ｘ線（放射光）を照射する。Ｘ線照射器１３の照射範囲Ｙは、図３に示すように、コンベアユニット１２の搬送面に対して垂直に延びる。また、照射範囲Ｙは、コンベアユニット１２の搬送方向に対して交差する方向に広がる。すなわち、Ｘ線照射器１３から照射されるＸ線は、ベルト１２ｄの幅方向に広がる。

（２−４）第１および第２ラインセンサ
第１および第２ラインセンサ１４，１５は、Ｘ線照射器１３から照射され、物品Ｐやコンベアユニット１２を透過したＸ線を検出するＸ線検出センサの一例である。第１および第２ラインセンサ１４，１５は、それぞれ異なるエネルギー帯（波長）のＸ線を検出するセンサである。第１ラインセンサ１４は、低エネルギー帯の（波長の比較的長い）Ｘ線を検知するセンサである。第２ラインセンサ１５は、高エネルギー帯の（波長の比較的短い）Ｘ線を検知するセンサである。

第１および第２ラインセンサ１４，１５は、図３のように、上下に並ぶように配置されている。Ｘ線照射器１３から照射されるＸ線のうち、低エネルギー帯のＸ線は第１ラインセンサ１４で検知される。第１ラインセンサ１４を突き抜けたＸ線のうち、中エネルギー帯（上述した高エネルギー帯と低エネルギー帯との中間のエネルギー帯のＸ線）は、第１ラインセンサ１４と第２ラインセンサ１５との間に配置された図示されないフィルタにより除去される。フィルタを通過した高エネルギー帯のＸ線は、第２ラインセンサ１５で検知される。

第１および第２ラインセンサ１４，１５は、主として、多数のＸ線検出素子１４ａ，１５ａからそれぞれ構成されている（図３参照）。Ｘ線検出素子１４ａ，１５ａは、コンベアユニット１２の搬送方向に直交する向きに、水平に、直線上に配置されている。

第１および第２ラインセンサ１４，１５は、それぞれが対象とするエネルギー帯のＸ線について、物品Ｐやコンベアユニット１２のベルト１２ｄを透過したＸ線量（透過Ｘ線量）を検出し、透過Ｘ線量に基づくＸ線透過信号を出力する。言い換えれば、第１および第２ラインセンサ１４，１５は、透過したＸ線の強度に応じたＸ線透過信号を出力する。透過したＸ線の強度は、透過Ｘ線量の大小に依存する。後述するコントローラ２０の低エネルギー画像生成部２２ａおよび高エネルギー画像生成部２２ｂが生成する画像の明るさ（輝度）は、第１および第２ラインセンサ１４，１５の出力するＸ線透過信号に基づいて決定される。

図４は、第１および第２ラインセンサ１４，１５のＸ線検出素子１４ａ，１５ａによって検出される透過Ｘ線量（検出量）の例を示すグラフである。検出するＸ線のエネルギー帯の異なる２台のラインセンサ１４，１５があることで、第１ラインセンサ１４の検出結果のグラフ（実線Ｌ参照）と、第２ラインセンサ１５の検出結果のグラフ（破線Ｈ参照）とが得られる（図４参照）。なお、図４のグラフの横軸は、各Ｘ線検出素子１４ａ，１５ａの位置に対応する。つまり、グラフの横軸は、コンベアユニット１２の搬送方向に直交する方向の距離に対応する。グラフの縦軸は、Ｘ線検出素子１４ａ，１５ａで検出された透過Ｘ線量（検出量）を示す。

低エネルギー画像生成部２２ａおよび高エネルギー画像生成部２２ｂにより生成される透過画像（低エネルギーＸ線画像および高エネルギーＸ線画像）では、透過Ｘ線量の多いところが明るく表示され、透過Ｘ線量が少ないところが暗く表示される。すなわち、低エネルギー画像生成部２２ａおよび高エネルギー画像生成部２２ｂにより生成される透過画像の明暗（輝度）は、透過Ｘ線量に対応する。

なお、第１ラインセンサ１４は、物品ＰがＸ線の照射範囲Ｙ（図３参照）を通過するタイミングを検知するためのセンサとしても機能する。具体的には、コンベアユニット１２のベルト１２ｄ上で搬送される物品Ｐが第１ラインセンサ１４の上方位置（照射範囲Ｙ）に来たとき、第１ラインセンサ１４のＸ線検出素子１４ａのいずれかが所定の閾値以下の電圧を示すＸ線透過信号（第１信号）を出力する。また、物品Ｐが照射範囲Ｙを通過し終えると、第１ラインセンサ１４の全てのＸ線検出素子１４ａは、所定の閾値を上回る電圧を示すＸ線透過信号（第２信号）を出力する。第１信号および第２信号が後述のコントローラ２０に入力されることにより、照射範囲Ｙにおける物品Ｐの有無が検出される。

（２−５）タッチパネル式ディスプレイ
タッチパネル式ディスプレイ３０は、タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイである。タッチパネル式ディスプレイ３０は、コントローラ２０と電気的に接続されており、コントローラ２０と信号の授受を行う。

タッチパネル式ディスプレイ３０は、表示部および入力部として機能する。タッチパネル式ディスプレイ３０には、例えば、脂質含有率測定装置１０により測定された物品Ｐの脂質の含有率が表示される。また、タッチパネル式ディスプレイ３０には、初期設定時等に、各種設定や各種情報の入力を促す画面が表示される。また、タッチパネル式ディスプレイ３０は、オペレータによる各種設定や各種情報の入力を受け付ける。

タッチパネル式ディスプレイ３０に入力される設定には、コンベアユニット１２の搬送速度および搬送方向等の情報を含む。また、タッチパネル式ディスプレイ３０に入力される情報には、後述する、換算情報生成部２２ｇによる換算情報の生成時に用いられる、第１および第２サンプルの脂質の含有率の値を含む。第１および第２サンプルについては，後ほど詳述する。

（２−６）コントローラ
コントローラ２０は、主として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ（ハードディスク）等によって構成されている。

コントローラ２０は、図５に示すように、記憶部２１および制御部２２を有する。また、コントローラ２０は、図示しない表示制御回路、キー入力回路、通信ポート等を有する。表示制御回路は、タッチパネル式ディスプレイ３０のデータ表示を制御する回路である。キー入力回路は、タッチパネル式ディスプレイ３０のタッチパネルを介してオペレータにより入力されたキー入力データを取り込む回路である。通信ポートは、プリンタや、振分機構７０等の外部機器やＬＡＮ等のネットワークとの接続を可能にする。

コントローラ２０は、図５に示すように、コンベアモータ１２ａ、エンコーダ１２ｂ、Ｘ線照射器１３、第１ラインセンサ１４、第２ラインセンサ１５、およびタッチパネル式ディスプレイ３０に電気的に接続されている。コントローラ２０は、エンコーダ１２ｂからコンベアモータ１２ａの回転数に関するデータを取得し、当該データに基づき、物品Ｐの移動距離を把握する。また、コントローラ２０は、上述したように、第１ラインセンサ１４から出力された信号に基づいて、コンベアユニット１２のベルト１２ｄ上の物品Ｐが照射範囲Ｙに来たタイミングを検出する。

コントローラ２０は、脂質含有率測定装置１０の各部の動作を制御する。また、コントローラ２０は、第１および第２ラインセンサ１４，１５のＸ線透過量の検出結果に基づき、物品Ｐの脂質の含有率を測定する。

（２−６−１）記憶部
記憶部２１は、制御部２２により実行される各種プログラムや、脂質含有率測定装置１０の各部を制御するための各種設定や各種情報を記憶する。記憶部２１は、図５のように、輝度調整式記憶領域２１ａと、換算情報記憶領域２１ｂと、を有する。

（２−６−１−１）輝度調整式記憶領域
輝度調整式記憶領域２１ａには、後述する輝度調整式生成部２２ｃにより生成された輝度調整式が記憶される。輝度調整式は、後述する輝度調整部２２ｄが、高エネルギーＸ線画像の各画素の輝度を調整するために用いる情報である。輝度調整式については、後ほど詳述する。

（２−６−１−２）換算情報記憶領域
換算情報記憶領域２１ｂには、後述する換算情報生成部２２ｇにより生成された換算情報が記憶される。換算情報は、具体的には、差異画像生成部２２ｅが検査物である物品Ｐに対して生成する差異Ｘ線画像の、物品Ｐの領域の平均輝度を、物品Ｐの脂質の含有率に換算するための関係式である。換算情報については、後ほど詳述する。

（２−６−２）制御部
制御部２２は、記憶部２１に記憶されたプログラムを実行することにより、脂質含有率測定装置１０の各部の動作を制御する。また、制御部２２は、記憶部２１に記憶されたプログラムを実行することにより、第１および第２ラインセンサ１４，１５のＸ線透過量の検出結果に基づき、検査物の脂質の含有率を測定する。

制御部２２は、脂質の含有率の測定に関連する機能部として、低エネルギー画像生成部２２ａ、高エネルギー画像生成部２２ｂ、輝度調整式生成部２２ｃ、輝度調整部２２ｄ、差異画像生成部２２ｅ、平均輝度算出部２２ｆ、換算情報生成部２２ｇ、および判定部２２ｈを主に有する（図５参照）。

（２−６−２−１）低エネルギー画像生成部
低エネルギー画像生成部２２ａは、第２個別画像生成部の一例である。低エネルギー画像生成部２２ａは、第１ラインセンサ１４によって検出された低エネルギー帯のＸ線の透過Ｘ線量に基づいて、透過画像として低エネルギーＸ線画像を生成する。低エネルギーＸ線画像は、第２個別Ｘ線画像の一例である。

低エネルギー画像生成部２２ａは、第１ラインセンサ１４の各Ｘ線検出素子１４ａから出力される、透過したＸ線の強度に応じたＸ線透過信号を細かい時間間隔で取得し、取得したＸ線透過信号に基づいて低エネルギーＸ線画像を生成する。特に、低エネルギー画像生成部２２ａは、Ｘ線の照射範囲Ｙ（図３参照）を物品Ｐが通過する際に各Ｘ線検出素子１４ａから出力されるＸ線透過信号に基づいて低エネルギーＸ線画像を生成する。低エネルギー画像生成部２２ａは、各Ｘ線検出素子１４ａから得られるＸ線の強度に関する細かい時間間隔毎のデータをマトリクス状に時系列につなぎ合わせて低エネルギーＸ線画像を生成する。なお、Ｘ線の照射範囲Ｙに物品Ｐが存在するか否かは、前述のように第１ラインセンサ１４が出力する信号により判断される。

低エネルギー画像生成部２２ａにより生成される低エネルギーＸ線画像では、Ｘ線検出素子１４ａが検出した透過Ｘ線量の多いところが明るく（淡く、輝度が大きく）表示され、透過Ｘ線量が少ないところが暗く（濃く、輝度が小さく）表示される。低エネルギーＸ線画像は、例えば２５６階調の画像である。

（２−６−２−２）高エネルギー画像生成部
高エネルギー画像生成部２２ｂは、第１個別画像生成部の一例である。高エネルギー画像生成部２２ｂは、第２ラインセンサ１５によって検出された高エネルギー帯のＸ線の透過Ｘ線量に基づいて、透過画像として高エネルギーＸ線画像を生成する。高エネルギーＸ線画像は、第１個別Ｘ線画像の一例である。

高エネルギー画像生成部２２ｂは、第２ラインセンサ１５の各Ｘ線検出素子１５ａから出力される、透過したＸ線の強度に応じたＸ線透過信号を細かい時間間隔で取得し、取得したＸ線透過信号に基づいて高エネルギーＸ線画像を生成する。特に、高エネルギー画像生成部２２ｂは、Ｘ線の照射範囲Ｙ（図３参照）を物品Ｐが通過する際に各Ｘ線検出素子１５ａから出力されるＸ線透過信号に基づいて高エネルギーＸ線画像を生成する。高エネルギー画像生成部２２ｂは、各Ｘ線検出素子１５ａから得られるＸ線の強度に関する細かい時間間隔毎のデータをマトリクス状に時系列につなぎ合わせて高エネルギーＸ線画像を生成する。なお、Ｘ線の照射範囲Ｙに物品Ｐが存在するか否かは、前述のように第１ラインセンサ１４が出力する信号により判断される。

高エネルギー画像生成部２２ｂにより生成される高エネルギーＸ線画像では、Ｘ線検出素子１５ａが検出した透過Ｘ線量の多いところが明るく（淡く、輝度が大きく）表示され、透過Ｘ線量が少ないところが暗く（淡く、輝度が大きく）表示される。高エネルギーＸ線画像は、低エネルギー画像と同じ階調の（ここでは２５６階調の）画像である。

（２−６−２−３）輝度調整式生成部
輝度調整式生成部２２ｃは、後述する輝度調整部２２ｄが、高エネルギー画像生成部２２ｂにより生成された高エネルギーＸ線画像の輝度、より具体的には高エネルギーＸ線画像の各画素の輝度を調整するための輝度調整式を生成する。輝度調整式生成部２２ｃにより生成された輝度調整式は、輝度調整式記憶領域２１ａに記憶される。輝度調整式生成部２２ｃが実行する、輝度調整式の生成処理については後述する。

（２−６−２−４）輝度調整部
輝度調整部２２ｄは、輝度調整式生成部２２ｃが生成した輝度調整式を輝度調整式記憶領域２１ａから呼び出し、高エネルギー画像生成部２２ｂにより生成された高エネルギーＸ線画像の輝度を調整する。輝度調整部２２ｄが実行する処理については後述する。

（２−６−２−５）差異画像生成部
差異画像生成部２２ｅは、測定用画像生成部の一例である。差異画像生成部２２ｅは、第１および第２ラインセンサ１４，１５の検出結果に基づいて、測定用Ｘ線画像としての差異Ｘ線画像を生成する。より具体的には、差異画像生成部２２ｅは、低エネルギーＸ線画像と、輝度調整部２２ｄにより輝度調整された高エネルギーＸ線画像と、の各画素の輝度の差異に基づき、差異Ｘ線画像を生成する。差異Ｘ線画像の生成処理については後述する。

（２−６−２−６）平均輝度算出部
平均輝度算出部２２ｆは、差異画像生成部２２ｅにより生成された物品Ｐの差異Ｘ線画像の、物品Ｐの領域（物品Ｐの周囲の背景領域を除いた領域）の輝度の平均である、平均輝度を算出する。なお、以下で、物品Ｐの差異画像の平均輝度と記載する場合、物品Ｐの差異画像の、物品Ｐの領域の画素の輝度の平均を意味する。また、平均輝度算出部２２ｆは、差異画像生成部２２ｅにより生成された後述する第１又は第２サンプルの差異Ｘ線画像の、（第１又は第２）サンプルの領域（サンプルの周囲の背景領域を除いた領域）の輝度の平均を、（第１又は第２）サンプルの平均輝度として算出する。なお、以下で、（第１又は第２）サンプルの差異画像の平均輝度と記載する場合、（第１又は第２）サンプルの差異画像の、（第１又は第２）サンプルの領域の画素の輝度の平均を意味する。平均輝度は、差異Ｘ線画像の、対象となる領域の画素の輝度の値の合計を、対象となる領域の画素の数で除すことで算出される。

（２−６−２−７）換算情報生成部
換算情報生成部２２ｇは、後述する第１および第２サンプルの脂質の含有率と、第１および第２サンプルについて差異画像生成部２２ｅが生成する差異Ｘ線画像の輝度との関係を取得し、取得した関係に基づき、物品Ｐの脂質の含有率の換算情報を生成する。特に、換算情報生成部２２ｇは、第１および第２サンプルの脂質の含有率と、平均輝度算出部２２ｆにより算出される、第１および第２サンプルの差異Ｘ線画像の平均輝度との関係を取得し、取得した関係に基づき、物品Ｐの脂質の含有率の換算情報を生成する。物品Ｐの脂質の含有率の換算情報は、物品Ｐの差異Ｘ線画像の輝度を、物品Ｐの脂質の含有率に換算するための情報である。より具体的には、換算情報は、物品Ｐの差異Ｘ線画像の平均輝度を、物品Ｐの脂質の含有率に換算するための関係式である。換算情報生成部２２ｇにより生成された換算情報（関係式）は、換算情報記憶領域２１ｂに記憶される。換算情報の生成処理については後述する。

（２−６−２−８）判定部
判定部２２ｈは、換算情報記憶領域２１ｂに記憶された換算情報を用いて、物品Ｐの脂質の含有率の判定を行う。具体的には、判定部２２ｈは、換算情報記憶領域２１ｂに記憶された換算情報と、物品Ｐの差異Ｘ線画像の輝度と、に基づき、物品Ｐの脂質の含有率の判定を行う。より具体的には、判定部２２ｈは、物品Ｐの差異Ｘ線画像の平均輝度の値を、換算情報記憶領域２１ｂに記憶された関係式に代入することで、物品Ｐの脂質の含有率を判定する。脂質の含有率の判定処理については後述する。

（３）コントローラが実行する処理
（３−１）輝度調整式の生成処理
コントローラ２０による輝度調整式の生成処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。

輝度調整式は、コンベアユニット１２で搬送される厚み補正用サンプルに対して照射されたＸ線を、第１および第２ラインセンサ１４，１５で検出した結果を用いて作成された低エネルギーＸ線画像および高エネルギーＸ線画像に基づいて生成される。なお、厚み補正用サンプルは、物品Ｐと同じ種類の物品のサンプルである。例えば、物品Ｐが牛肉のミンチ肉であれば、厚み補正用サンプルも物品Ｐと同じ種類の牛肉のミンチ肉である。厚み補正用サンプルは、複数準備される。複数の厚み補正用サンプルの脂質の含有率は同一である。また、各厚み補正用サンプルの脂質の含有率は、部位によらず一様である。例えば、厚み補正用サンプルの脂質の含有率は５０％である。各厚み補正用サンプルは、Ｘ線の透過方向の厚みが、他の厚み補正用サンプルと異なる。厚み補正用サンプルとして、例えば、厚みが全て異なる１０個のサンプルが準備される。なお、厚み補正用サンプルは、実際の物品Ｐの取りうる厚みの範囲をカバーするように決定される。特に、厚み補正用サンプルは、実際の物品Ｐの取りうる厚みの範囲を、偏りなくカバーするように決定されることが好ましい。例えば、物品Ｐの取りうる厚みの範囲が、Ｔｍｍ〜（Ｔ＋９ΔＴ）ｍｍの範囲であるとすれば、Ｔｍｍ，（Ｔ＋ΔＴ）ｍｍ，（Ｔ＋２ΔＴ）ｍｍ，・・・，（Ｔ＋９ΔＴ）ｍｍの１０個の厚み補正用サンプルが準備されることが好ましい。

オペレータにより、タッチパネル式ディスプレイ３０に輝度調整式の生成処理の実行指令が入力されると、以下のようにして輝度調整式の生成処理が行われる。

まず、ステップＳ１１では、１０個の厚み補正用サンプルが脂質含有率測定装置１０に投入される。つまり、１０個の厚み補正用サンプルがコンベアユニット１２で搬送され、搬送される厚み補正用サンプルにＸ線照射器１３からＸ線が照射され、第１および第２ラインセンサ１４，１５でＸ線が検出される。そして、第１および第２ラインセンサ１４，１５の検出結果に基づいて、低エネルギー画像生成部２２ａおよび高エネルギー画像生成部２２ｂにより、１０個の厚み補正用サンプルについて、それぞれ、低エネルギーＸ線画像および高エネルギーＸ線画像が生成される。

次に、ステップＳ１２では、輝度調整式生成部２２ｃが、１０個の厚み補正用サンプルについて生成された低エネルギーＸ線画像の各画素の輝度を用いて、低エネルギーＸ線画像の輝度分布を示すヒストグラムを生成する。更に、輝度調整式生成部２２ｃは、生成されたヒストグラムに基づいて、低エネルギーＸ線画像の、輝度の相対累積度数分布を生成する。

次に、ステップＳ１３では、輝度調整式生成部２２ｃが、１０個の厚み補正用サンプルについて生成された高エネルギーＸ線画像の各画素の輝度を用いて、高エネルギーＸ線画像の輝度分布を示すヒストグラムを生成する。更に、輝度調整式生成部２２ｃは、生成されたヒストグラムに基づいて、高エネルギーＸ線画像の、輝度の相対累積度数分布を生成する。

ステップＳ１２およびステップＳ１３で生成された、低エネルギーＸ線画像の輝度の相対累積度数分布（実線）と、高エネルギーＸ線画像の輝度の相対累積度数分布（点線）と、を一緒に描画したのが、図７のグラフである。

ステップＳ１４では、輝度調整式生成部２２ｃが、低エネルギーＸ線画像の輝度の相対累積度数分布と、高エネルギーＸ線画像の輝度の相対累積度数分布と、を比較し、高エネルギーＸ線画像の各画素の輝度を、低エネルギーＸ線画像の対応する画素の輝度と一致または近似させる乗数を、高エネルギーＸ線画像の画素の輝度別に算出する。具体的には、輝度調整式生成部２２ｃは、ある相対累積度数の値Ｊに対応する高エネルギーＸ線画像の輝度の値Ｉ１（図７参照）を、同一の相対累積度数の値Ｊに対応する低エネルギーＸ線画像の輝度の値Ｉ２（図７参照）に一致させる乗数（Ｉ２／Ｉ１）を、高エネルギーＸ線画像の画素の輝度別に算出する。

ステップＳ１５では、輝度調整式生成部２２ｃが、高エネルギーＸ線画像の輝度別に算出された乗数の値のデータに対し、各種数値解析手法（例えば、最小二乗法）を用いて、高エネルギーＸ線画像の輝度を変数とする輝度の換算式（乗数の算出式）を、輝度調整式として生成する。例えば、輝度調整式生成部２２ｃは、高エネルギーＸ線画像の輝度の２次式で表される輝度調整式を生成する。図８は、輝度調整式生成部２２ｃにより生成される輝度調整式のグラフの一例である。輝度調整式生成部２２ｃにより生成された輝度調整式は、輝度調整式記憶領域２１ａに記憶される。

なお、ステップＳ１１で、ある厚み補正用サンプルについて得られた高エネルギーＸ線画像の各画素の輝度を、ステップＳ１５で得られた輝度調整式を用いて調整すると、同一の厚み補正用サンプルについて得られた低エネルギーＸ線画像の対応する画素の輝度と一致又は近似する。つまり、輝度調整部２２ｄが、上記のようにして生成された輝度調整式により、ある厚み補正用サンプルの高エネルギーＸ線画像の各画素の輝度を調整したとすれば、同一の厚み補正用サンプルの低エネルギーＸ線画像の対応する画素の輝度と一致又は近似する。なお、厚み補正用サンプルについて得られた高エネルギーＸ線画像の画素と、同一の厚み補正用サンプルについて得られた低エネルギーＸ線画像の画素と、が対応するとは、その厚み補正用サンプルの同一箇所を透過したＸ線を第１および第２ラインセンサ１４,１５のＸ線検出素子１４ａ,１５ａが検出した結果に基づいて、両画素の輝度が決定されていることを意味する。

（３−２）換算情報の生成処理
コントローラ２０による換算情報の生成処理について、図９のフローチャートを参照して説明する。

換算情報は、コンベアユニット１２で搬送される第１および第２サンプルに対して照射されたＸ線を、第１および第２ラインセンサ１４，１５で検出した結果を用いて作成された差異Ｘ線画像と、第１および第２サンプルの既知の脂質の含有率と、に基づいて生成される。第１および第２サンプルは、物品Ｐと同じ種類の物品のサンプルである。例えば物品Ｐが牛肉のミンチ肉であれば、第１および第２サンプルも物品Ｐと同じ種類の牛肉のミンチ肉である。第１および第２サンプルの脂質の含有率は既知である。第１サンプルの脂質の含有率と、第２サンプルの脂質の含有率とは、相違する。なお、第１サンプルの脂質の含有率と、第２サンプルの脂質の含有率とは、その差が比較的大きい方が望ましい。例えば、第１サンプルの脂質の含有率は３０％で、第２サンプルの脂質の含有率は７０％である。第１サンプルおよび第２サンプルの厚みは同一である必要はない。

オペレータにより、タッチパネル式ディスプレイ３０に換算情報の生成処理の実行指令が入力されると、以下のようにして換算情報の生成処理が行われる。

まず、ステップＳ２１では、第１サンプルが脂質含有率測定装置１０に投入される。つまり、第１サンプルがコンベアユニット１２で搬送され、搬送される第１サンプルにＸ線照射器１３からＸ線が照射され、第１および第２ラインセンサ１４，１５でＸ線が検出される。そして、第１および第２ラインセンサ１４，１５の検出結果に基づいて、低エネルギー画像生成部２２ａおよび高エネルギー画像生成部２２ｂにより、第１サンプルについて、低エネルギーＸ線画像および高エネルギーＸ線画像が生成される。

次に、ステップＳ２２では、輝度調整部２２ｄが、第１サンプルについて生成された高エネルギーＸ線画像の各画素の輝度を、輝度調整式記憶領域２１ａに記憶された輝度調整式を用いて調整する。つまり、輝度調整部２２ｄは、高エネルギーＸ線画像の各画素の輝度を輝度調整式記憶領域２１ａに記憶された輝度調整式に代入し、輝度調整式から得られた乗数を、その画素の輝度に乗じる。輝度調整部２２ｄは、高エネルギーＸ線画像の全ての画素についてこの処理を行うことで、輝度調整された高エネルギーＸ線画像を生成する。

次に、ステップＳ２３では、差異画像生成部２２ｅが、輝度調整部２２ｄにより輝度調整された、第１サンプルの高エネルギーＸ線画像と、第１サンプルの低エネルギーＸ線画像の、各画素の輝度の差異に基づき差異Ｘ線画像を生成する。差異画像生成部２２ｅは、具体的には、輝度調整部２２ｄにより輝度調整された、第１サンプルの高エネルギーＸ線画像の各画素の輝度を、第１サンプルの低エネルギーＸ線画像の対応する画素の輝度で除する処理を行う。なお、第１サンプルの高エネルギーＸ線画像の画素と、第１サンプルの低エネルギーＸ線画像の画素と、が対応するとは、第１サンプルの同一箇所を透過したＸ線を第１および第２ラインセンサ１４,１５のＸ線検出素子１４ａ,１５ａが検出した結果に基づいて、両画素の輝度が決定されていることを意味する。例えば、差異画像生成部２２ｅは、輝度調整された高エネルギーＸ線画像のある画素の輝度を、低エネルギーＸ線画像の対応する画素の輝度で除した値が、１より大きいほど、差異Ｘ線画像の対応する画素の輝度の値が大きくなるように差異Ｘ線画像を生成する。また、差異画像生成部２２ｅは、輝度調整された高エネルギーＸ線画像のある画素の輝度を対応する低エネルギーＸ線画像の画素の輝度で除した値が、１より小さいほど、差異Ｘ線画像の対応する画素の輝度の値が小さくなるように差異Ｘ線画像を生成する。差異Ｘ線画像は、例えば２５６階調の画像である。

次に、ステップＳ２４では、平均輝度算出部２２ｆが、低エネルギーＸ線画像又は高エネルギーＸ線画像に二値化処理を行うことで、低エネルギーＸ線画像又は高エネルギーＸ線画像の中の第１サンプルの領域（第１サンプルを透過したＸ線の検出結果に基づいて、低エネルギーＸ線画像又は高エネルギーＸ線画像が生成された領域）を決定する。そして、平均輝度算出部２２ｆは、差異Ｘ線画像から、第１サンプルの領域以外（背景領域）を除去し、第１サンプルの領域の輝度の平均を平均輝度として算出する。

具体的には、平均輝度算出部２２ｆは、例えば低エネルギーＸ線画像に対して、所定の閾値より輝度が低い領域を第１サンプルの領域と決定し、所定の閾値より輝度が高い領域を背景領域と決定する。そして、平均輝度算出部２２ｆは、差異Ｘ線画像に対し、決定された背景領域に対応する領域をマスクする処理を行う。さらに、平均輝度算出部２２ｆは、マスクされていない領域（第１サンプルの領域）に含まれる画素の輝度の平均を、第１サンプルの差異Ｘ線画像の平均輝度として算出する。

なお、ステップＳ２４では、平均輝度算出部２２ｆは、第１サンプルの領域および背景領域を決定する際に、二値化処理に加えて、ノイズ除去処理を実行してもよい。

次にステップＳ２５では、コントローラ２０が、タッチパネル式ディスプレイ３０を介して入力される第１サンプルの脂質の含有率を受け付け、第１サンプルの脂質の含有率として取得する。

ステップＳ２６からステップＳ３０については、第２サンプルについて、ステップＳ２１からステップＳ２５と同様の処理が行われる。説明は省略する。

ステップＳ３１では、換算情報生成部２２ｇが、物品Ｐの脂質の含有率の換算情報として、物品Ｐの差異Ｘ線画像の輝度を、物品Ｐの脂質の含有率に換算するための関係式を生成する。より具体的には、換算情報生成部２２ｇは、物品Ｐの脂質の含有率の換算情報として、物品Ｐの差異Ｘ線画像の平均輝度を、物品Ｐの脂質の含有率に換算するための１次式を定める。

ステップＳ３１では、ステップＳ２４で算出された第１サンプルの差異Ｘ線画像の平均輝度、ステップＳ２９で算出された第２サンプルの差異Ｘ線画像の平均輝度、およびステップＳ２５,Ｓ３０で取得された第１サンプルおよび第２サンプルの脂質の含有率が用いられる。換算情報生成部２２ｇは、第１および第２サンプルの差異Ｘ線画像の平均輝度と、第１および第２サンプルの脂質の含有率の値との関係に基づき、物品Ｐの差異Ｘ線画像の平均輝度を、物品Ｐの脂質の含有率に換算するための１次式を定める。図１０は、物品Ｐの差異Ｘ線画像の平均輝度を、物品Ｐの脂質の含有率に換算するための１次式のグラフ化の例である。生成された換算情報（関連式）は、換算情報記憶領域２１ｂに記憶される。

なお、図９の換算情報の生成処理のフローチャートでは、ステップＳ２５およびステップＳ３０で、第１および第２サンプルの脂質の含有率の値が入力されるが、これに限定されるものではない。例えば、第１および第２サンプルの脂質の含有率の値は、換算情報の生成処理の開始時に入力されてもよい。また、例えば、第１および第２サンプルの脂質の含有率の値は、第１および第２サンプルの差異Ｘ線画像の平均輝度の算出後に、まとめて入力されてもよい。

（３−３）脂質の含有率の判定処理
コントローラ２０による物品Ｐの脂質の含有率の判定処理について、図１１のフローチャートを参照して説明する。

まず、ステップＳ４１では、物品Ｐが脂質含有率測定装置１０に投入される。つまり、物品Ｐがコンベアユニット１２で搬送され、搬送される物品ＰにＸ線照射器１３からＸ線が照射され、第１および第２ラインセンサ１４，１５でＸ線が検出される。そして、第１および第２ラインセンサ１４，１５の検出結果に基づいて、低エネルギー画像生成部２２ａおよび高エネルギー画像生成部２２ｂにより、物品Ｐについて、低エネルギーＸ線画像および高エネルギーＸ線画像が生成される。

次に、ステップＳ４２では、輝度調整部２２ｄが、物品Ｐについて生成された高エネルギーＸ線画像の各画素の輝度を、輝度調整式記憶領域２１ａに記憶された輝度調整式を用いて調整する。つまり、輝度調整部２２ｄは、高エネルギーＸ線画像の各画素の輝度を輝度調整式記憶領域２１ａに記憶された輝度調整式に代入し、輝度調整式から得られた乗数を、その画素の輝度に乗じる。輝度調整部２２ｄは、高エネルギーＸ線画像の全ての画素についてこの処理を行うことで、輝度調整された高エネルギーＸ線画像を生成する。

次に、ステップＳ４３では、差異画像生成部２２ｅが、輝度調整部２２ｄにより輝度調整された、物品Ｐの高エネルギーＸ線画像の各画素の輝度と、物品Ｐの低エネルギーＸ線画像の、各画素の輝度の差異に基づき差異Ｘ線画像を生成する。差異画像生成部２２ｅは、具体的には、輝度調整部２２ｄにより輝度調整された、物品Ｐの高エネルギーＸ線画像の各画素の輝度を、物品Ｐの低エネルギーＸ線画像の対応する画素の輝度で除する処理を行い、差異Ｘ線画像を生成する。物品Ｐの差異Ｘ線画像の生成処理については、上記のサンプル１の差異Ｘ線画像の生成処理と同様であるので、詳細な説明は省略する。

次に、ステップＳ４４では、平均輝度算出部２２ｆが、例えば低エネルギーＸ線画像に対して、所定の閾値より輝度が低い領域を物品Ｐの領域と決定し、所定の閾値より輝度が高い領域を背景領域と決定する。そして、平均輝度算出部２２ｆは、差異Ｘ線画像に対し、決定された背景領域に対応する領域をマスクする処理を行う。さらに、平均輝度算出部２２ｆは、マスクされていない領域（物品Ｐの領域）に含まれる画素の輝度の平均を、物品Ｐの差異Ｘ線画像の平均輝度として算出する。

なお、ステップＳ４４でも、換算情報の生成処理のステップＳ２４と同様に、平均輝度算出部２２ｆは、第１サンプルの領域および背景領域を決定する際に、二値化処理に加えて、ノイズ除去処理を実行してもよい。

次にステップＳ４５では、判定部２２ｈは、換算情報記憶領域２１ｂに記憶された換算情報を用いて、物品Ｐの脂質の含有率の判定を行う。具体的には、判定部２２ｈは、ステップＳ４４で算出された物品Ｐの差異Ｘ線画像の平均輝度の値を、換算情報記憶領域２１ｂに換算情報として記憶された１次式に代入することで、物品Ｐの脂質の含有率を推定する。

（４）特徴
（４−１）
上記実施形態に係る脂質含有率測定装置１０は、Ｘ線照射部の一例としてのＸ線照射器１３から検査物としての物品ＰにＸ線を照射し、物品Ｐを透過したＸ線の透過量を第１および第２ラインセンサ１４，１５で検出し、第１および第２ラインセンサ１４，１５の検出結果に基づいて物品Ｐの脂質の含有率を測定する。脂質含有率測定装置１０は、測定用画像生成部の一例としての差異画像生成部２２ｅと、換算情報生成部２２ｇと、判定部２２ｈと、を備える。差異画像生成部２２ｅは、第１および第２ラインセンサ１４，１５の検出結果に基づいて、測定用Ｘ線画像として差異Ｘ線画像を生成する。換算情報生成部２２ｇは、脂質の含有率が既知で、脂質の含有率が各々異なる２つの第１および第２サンプルについて、脂質の含有率とＸ線画像（差異Ｘ線画像）の輝度との関係を取得し、その関係に基づき、物品Ｐの脂質の含有率の換算情報を生成する。判定部２２ｈは、換算情報を用いて、物品Ｐの脂質の含有率の判定を行う。判定部２２ｈは、より具体的には、物品Ｐの差異Ｘ線画像の輝度に基づき、換算情報を用いて、物品Ｐの脂質の含有率の判定を行う。

ここでは、脂質の含有率と差異Ｘ線画像の輝度との関係にもとづき生成される、物品Ｐの脂質の含有率の換算情報を用いて脂質の含有率が測定され、第１および第２サンプルの質量情報は不要である。そのため、脂質含有率測定装置１０の設定を容易に行うことができる。

（４−２）
上記実施形態に係る脂質含有率測定装置１０では、換算情報生成部２２ｇは、換算情報として、差異Ｘ線画像の輝度を、物品Ｐの脂質の含有率に換算するための関係式を生成する。

ここでは、差異Ｘ線画像の輝度と脂質の含有率との関係が数式（特にここでは１次式）で表されるため、差異Ｘ線画像の輝度から、脂質の含有率を短時間で判定可能である。また、差異Ｘ線画像の輝度と脂質の含有率とを関連付けたテーブルを用いる場合と異なり、差異Ｘ線画像の輝度と、脂質の含有率との関係を連続的に得ることができる。

ただし、これに限定されるものではなく、換算情報は、差異Ｘ線画像の輝度と脂質の含有率とを関連付けたテーブルであってもよい。ただし、上述のように、脂質の含有率の判定時間の短縮化や、差異Ｘ線画像の輝度と脂質の含有率との関係を連続的に得ることができるという観点からは、換算情報は関係式であることが好ましい。

（４−３）
上記実施形態に係る脂質含有率測定装置１０では、換算情報生成部２２ｇは、（第１および第２）サンプルの脂質の含有率と、（第１および第２）サンプルの差異Ｘ線画像の、（第１および第２）サンプルの領域の輝度の平均である平均輝度と、に基づき、換算情報を生成する。判定部２２ｈは、換算情報を用いて、物品Ｐの差異Ｘ線画像の、物品Ｐの領域の輝度の平均である平均輝度に基づき、物品Ｐの脂質の含有率の判定を行う。

ここでは、差異Ｘ線画像の輝度の代表値として平均輝度が用いられるため、物品Ｐの一部だけについて脂質の含有率を測定するのではなく、物品Ｐ全体としての脂質の含有率を測定できる。そのため、脂質部が分散しているミンチ肉や霜降り肉、脂質部が一部分に集中しているロース肉等、様々な検査物を検査対象とすることができる。

（４−４）
上記実施形態に係る脂質含有率測定装置１０では、第１および第２ラインセンサ１４，１５は、２つの異なるエネルギー帯のＸ線の透過量を検出する。

Ｘ線検出センサとして、２つの異なるエネルギー帯のＸ線を検出する第１および第２ラインセンサ１４，１５を用いることで、物品Ｐの脂質の含有率を、より多くの情報に基づき、より精度よく測定できる。

（４−５）
上記実施形態に係る脂質含有率測定装置１０は、第１個別画像生成部の一例としての高エネルギー画像生成部２２ｂと、第２個別画像生成部の一例としての低エネルギー画像生成部２２ａと、輝度調整部２２ｄと、を備える。第１および第２ラインセンサ１４，１５が検出する２つの異なるエネルギー帯のＸ線の透過量の、一方の検出結果（第２ラインセンサ１５の検出結果）に基づいて、高エネルギー画像生成部２２ｂは第１個別Ｘ線画像として高エネルギーＸ線画像を生成し、他方の検出結果（第１ラインセンサ１４の検出結果）に基づいて、低エネルギー画像生成部２２ａは第２個別Ｘ線画像としての低エネルギーＸ線画像を生成する。輝度調整部２２ｄは、脂質の含有率が同一かつ一様で、厚みが異なる複数の厚み補正用サンプルに対して生成された、高エネルギーＸ線画像および低エネルギーＸ線画像において、高エネルギーＸ線画像の各画素の輝度が、低エネルギーＸ線画像の対応する画素の輝度と一致又は近似するように、高エネルギーＸ線画像の輝度を調整する。差異画像生成部２２ｅは、輝度調整部２２ｄで輝度調整した高エネルギーＸ線画像と、低エネルギーＸ線画像と、の各画素の輝度の差異に基づき、差異Ｘ線画像を生成する。

ここでは、輝度調整された高エネルギーＸ線画像と、低エネルギーＸ線画像と、を用いて差異Ｘ線画像を生成することで、物品Ｐの厚みの違いがＸ線の透過量に与える影響を取り除くことができる。そのため、物品Ｐの厚みが一様でない場合でも、各物品Ｐの脂質の含有率を正確に把握することが容易である。

（５）変形例
以下に、上記実施形態の変形例を示す。以下の変形例は、互いに矛盾しない範囲で、他の変形例と組み合わされてもよい。

（５−１）変形例Ａ
上記実施形態に係る脂質含有率測定装置１０では、差異画像生成部２２ｅにより生成された差異Ｘ線画像が測定用Ｘ線画像として用いられるが、これに限定されるものではない。例えば、低エネルギー画像生成部２２ａ、又は、高エネルギー画像生成部２２ｂが生成した、低エネルギーＸ線画像又は高エネルギーＸ線画像が、測定用Ｘ線画像として使用されもよい。特に、物品Ｐの厚みが一定、又は、物品Ｐの厚みの差が小さい場合には、低エネルギーＸ線画像又は高エネルギーＸ線画像を測定用Ｘ線画像として使用して、物品Ｐの脂質の含有率を精度よく測定することが比較的容易である。

低エネルギーＸ線画像又は高エネルギーＸ線画像を測定用Ｘ線画像として使用する場合に、脂質含有率測定装置１０で実行される処理について説明する。ここでは、低エネルギーＸ線画像を測定用Ｘ線画像として使用する場合を例に説明する。高エネルギーＸ線画像を測定用Ｘ線画像として使用する場合も同様である。

低エネルギーＸ線画像を測定用Ｘ線画像に用いる場合には、高エネルギー画像生成部２２ｂ、輝度調整式生成部２２ｃ、輝度調整部２２ｄ、および差異画像生成部２２ｅの機能は不要である。また、平均輝度算出部２２ｆは、物品Ｐの差異Ｘ線画像の、物品Ｐの領域の輝度の平均を算出する代わりに、物品Ｐの低エネルギーＸ線画像の、物品Ｐの領域の輝度の平均を平均輝度として算出する。また、平均輝度算出部２２ｆは、第１又は第２サンプルの差異Ｘ線画像の、（第１又は第２）サンプルの領域の輝度を算出する代わりに、第１又は第２サンプルの低エネルギーＸ線画像の、（第１又は第２）サンプルの領域の輝度の平均を平均輝度として算出する。平均輝度算出部２２ｆの処理は、平均輝度の算出対象の画像が異なる以外は同様である。

低エネルギーＸ線画像を測定用Ｘ線画像に用いる場合の、換算情報の生成処理について、図１２のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１２１では、第１サンプルが脂質含有率測定装置１０に投入される。つまり、第１サンプルがコンベアユニット１２で搬送され、搬送される第１サンプルにＸ線照射器１３からＸ線が照射され、第１ラインセンサ１４でＸ線が検出される。そして、第１ラインセンサ１４の検出結果に基づいて、低エネルギー画像生成部２２ａにより、第１サンプルについて、低エネルギーＸ線画像が生成される。

次に、ステップＳ１２２では、平均輝度算出部２２ｆが、低エネルギーＸ線画像に対して、所定の閾値より輝度が低い領域を第１サンプルの領域として決定し、所定の閾値より輝度が高い領域を背景領域として決定する。そして、平均輝度算出部２２ｆは、低エネルギーＸ線画像の背景領域をマスクする処理を行う。さらに、平均輝度算出部２２ｆは、マスクされていない領域（第１サンプルの領域）に含まれる画素の輝度の平均を、第１サンプルの低エネルギーＸ線画像の平均輝度として算出する。

なお、ステップＳ１２２では、平均輝度算出部２２ｆは、第１サンプルの領域および背景領域を決定する際に、二値化処理に加えて、ノイズ除去処理を実行してもよい。

次にステップＳ１２３では、コントローラ２０が、タッチパネル式ディスプレイ３０を介して入力される第１サンプルの脂質の含有率を受け付け、第１サンプルの脂質の含有率として取得する。

ステップＳ１２４からステップＳ１２６では、第２サンプルについて、ステップＳ１２１からステップＳ１２３と同様の処理が行われる。説明は省略する。

ステップＳ１２７では、換算情報生成部２２ｇは、物品Ｐの脂質の含有率の換算情報として、物品Ｐの低エネルギーＸ線画像の輝度を、物品Ｐの脂質の含有率に換算するための関係式を生成する。より具体的には、換算情報生成部２２ｇは、物品Ｐの脂質の含有率の換算情報として、物品Ｐの低エネルギーＸ線画像の平均輝度を、物品Ｐの脂質の含有率に換算するための関係式を定める。

ステップＳ１２７では、ステップＳ１２２で算出された第１サンプルの低エネルギーＸ線画像の平均輝度（第１サンプルの低エネルギーＸ線画像の、第１サンプルの領域の画素の輝度の平均）、ステップＳ１２５で算出された第２サンプルの低エネルギーＸ線画像の平均輝度（第２サンプルの低エネルギーＸ線画像の、第２サンプルの領域の画素の輝度の平均）、およびステップＳ１２３,Ｓ１２６で取得された第１サンプルおよび第２サンプルの脂質の含有率が用いられる。換算情報生成部２２ｇは、第１および第２サンプルの低エネルギーＸ線画像の平均輝度と、第１および第２サンプルの脂質の含有率の値との関係に基づき、物品Ｐの低エネルギーＸ線画像の物品Ｐの領域の画像の輝度の平均（物品Ｐの低エネルギーＸ線画像の平均輝度）を、物品Ｐの脂質の含有率に換算するための関係式を定める。生成された換算情報は、換算情報記憶領域２１ｂに記憶される。

なお、図１２の換算情報の生成処理のフローチャートでは、ステップＳ１２３およびステップＳ１２６で、第１および第２サンプルの脂質の含有率の値が入力されるが、これに限定されるものではない。例えば、第１および第２サンプルの脂質の含有率の値は、換算情報の生成処理の開始時に入力されてもよい。また、例えば、第１および第２サンプルの脂質の含有率の値は、第１および第２サンプルの低エネルギーＸ線画像の平均輝度の算出後に、まとめて入力されてもよい。

次に、低エネルギーＸ線画像を測定用Ｘ線画像に用いる場合の、物品Ｐの脂質の含有率の判定処理について、図１３のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１４１では、物品Ｐが脂質含有率測定装置１０に投入される。つまり、物品Ｐがコンベアユニット１２で搬送され、搬送される物品ＰにＸ線照射器１３からＸ線が照射され、第１ラインセンサ１４でＸ線が検出される。そして、第１ラインセンサ１４の検出結果に基づいて、低エネルギー画像生成部２２ａにより、物品Ｐについて低エネルギーＸ線画像が生成される。

次に、ステップＳ１４２では、平均輝度算出部２２ｆは、低エネルギーＸ線画像に対して、所定の閾値より輝度が低い領域を物品Ｐの領域として決定し、所定の閾値より輝度が高い領域を背景領域として決定する。そして、平均輝度算出部２２ｆは、低エネルギーＸ線画像の背景領域をマスクする処理を行う。さらに、平均輝度算出部２２ｆは、マスクされていない領域（物品Ｐの領域）に含まれる画素の輝度の平均を、物品Ｐの低エネルギーＸ線画像の平均輝度として算出する。

なお、ステップＳ１４２では、換算情報の生成処理のステップＳ１２２と同様に、平均輝度算出部２２ｆは、第１サンプルの領域および背景領域を決定する際に、二値化処理に加えて、ノイズ除去処理を実行してもよい。

次にステップＳ１４３では、判定部２２ｈは、換算情報記憶領域２１ｂに記憶された換算情報を用いて、物品Ｐの脂質の含有率の判定を行う。具体的には、判定部２２ｈは、ステップＳ１４２で算出された物品Ｐの低エネルギーＸ線画像の平均輝度の値を、換算情報記憶領域２１ｂに換算情報として記憶された関係式に代入することで、物品Ｐの脂質の含有率を推定する。

なお、脂質含有率測定装置１０は、測定用Ｘ線画像として使用する画像を、低エネルギーＸ線画像、高エネルギーＸ線画像、差異Ｘ線画像の中から選択可能に構成されてもよい。また、脂質含有率測定装置１０は、第１ラインセンサ１４又は第２ラインセンサ１５の一方だけを備え、低エネルギーＸ線画像又は高エネルギーＸ線画像のみを測定用Ｘ線画像として使用可能に構成されてもよい。

（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態に係る脂質含有率測定装置１０では、輝度調整部２２ｄは、輝度調整式生成部２２ｃが生成した輝度調整式を用いて高エネルギーＸ線画像の輝度を調整するが、これに限定されるものではない。例えば、脂質含有率測定装置１０は、輝度調整式生成部２２ｃに代えて、高エネルギーＸ線画像の輝度別に、高エネルギーＸ線画像の輝度を調整するための乗数を導出するマップを生成する輝度調整マップ生成部を備え、輝度調整部２２ｄは、生成された輝度調整マップを用いて高エネルギーＸ線画像の輝度を調整してもよい。ただし、輝度調整処理の時間の短縮等の観点からは、輝度調整マップよりも、輝度調整式が生成されることが好ましい。

（５−３）変形例Ｃ
上記実施形態に係る脂質含有率測定装置１０では、輝度調整式生成部２２ｃにより生成された輝度調整式を用いて輝度調整された高エネルギーＸ線画像と、低エネルギーＸ線画像とに基づいて差異画像生成部２２ｅが差異Ｘ線画像を生成するが、これに限定されるものではない。例えば、輝度調整式生成部２２ｃは、ある厚み補正用サンプルの低エネルギーＸ線画像の各画素の輝度を、同一の厚み補正用サンプルの高エネルギーＸ線画像の対応する画素の輝度と一致又は近似する輝度調整式を生成してもよい。そして、差異画像生成部２２ｅは、輝度調整された低エネルギーＸ線画像と、高エネルギーＸ線画像とに基づいて、差異Ｘ線画像を生成してもよい。

（５−４）変形例Ｄ
上記実施形態に係る脂質含有率測定装置１０では、換算情報生成部２２ｇは、換算情報として、物品Ｐの差異Ｘ線画像の平均輝度を、物品Ｐの脂質の含有率に換算する１次式を定める。これは、実験の行われた範囲で、牛肉のミンチ肉等の検査物の差異Ｘ線画像の平均輝度と、検査物の脂質の含有率と、が１次式の直線上に並ぶことが分かっているためである。しかし、仮に差異Ｘ線画像の平均輝度と脂質の含有率との関係が、１次式以外の関係式で表される検査物が存在する場合には、換算情報として生成される関係式は、１次式に限定されるものではない。

（５−５）変形例Ｅ
上記実施形態に係る脂質含有率測定装置１０では、換算情報の生成処理に２つのサンプル（第１サンプルおよび第２サンプル）が使用されるが、サンプル数はこれに限定されるものではなく、３つ以上のサンプルを用いて換算情報が生成されてもよい。サンプル数を増やして換算情報を生成することで、換算情報の１次式の精度を高めることが可能である。

（５−６）変形例Ｆ
上記実施形態に係る脂質含有率測定装置１０では、輝度調整式を生成するために、複数の厚み補正用サンプルが用いられるが、これに限定されるものではない。例えば、脂質の含有率が均一（同一かつ一様）で、厚みが部分的に異なる、側面視において図１４のような形状を呈する１つの厚み補正用サンプルＡにより輝度調整式が生成されてもよい。

本発明の脂質含有率測定装置は、サンプルの質量を算出することなく、検査物を透過したＸ線の透過量の検出結果に基づいて、検査物の脂質の含有率を測定可能な装置として有用である。

１０ 脂質含有率測定装置
１３ Ｘ線照射器（Ｘ線照射部）
１４ 第１ラインセンサ（Ｘ線検出センサ）
１５ 第２ラインセンサ（Ｘ線検出センサ）
２２ａ 低エネルギー画像生成部（測定用画像生成部、第２個別画像生成部）
２２ｂ 高エネルギー画像生成部（測定用画像生成部、第１個別画像生成部）
２２ｄ 輝度調整部
２２ｅ 差異画像生成部（測定用画像生成部）
２２ｇ 換算情報生成部
２２ｈ 判定部
Ｐ 物品（検査物）

特開２０１２−１４１１７６号公報

Claims (5)

1. Ｘ線照射部から検査物にＸ線を照射し、前記検査物を透過したＸ線の透過量をＸ線検出センサで検出し、前記Ｘ線検出センサの検出結果に基づいて前記検査物の脂質の含有率を測定する脂質含有率測定装置であって、
   前記Ｘ線検出センサの検出結果に基づいて測定用Ｘ線画像を生成する測定用画像生成部と、
   脂質の含有率が既知で、脂質の含有率が各々異なる複数のサンプルにて、脂質の含有率とＸ線画像の輝度との関係を取得し、その関係に基づき、前記検査物の脂質の含有率の換算情報を生成する換算情報生成部と、
   前記測定用Ｘ線画像及び前記換算情報を用いて、前記検査物の脂質の含有率の判定を行う判定部と、
   を備え、
   前記Ｘ線検出センサは、２つの異なるエネルギー帯のＸ線の透過量を検出し、
   当該脂質含有率測定装置は、前記Ｘ線検出センサが検出する２つの異なるエネルギー帯のＸ線の透過量の、一方の検出結果に基づいて第１個別Ｘ線画像を生成する第１個別画像生成部、および、他方の検出結果に基づいて第２個別Ｘ線画像を生成する第２個別画像生成部を更に備え、
   前記測定用画像生成部は、前記第１個別Ｘ線画像と前記第２個別Ｘ線画像とに基づき、前記測定用Ｘ線画像を生成する、
   脂質含有率測定装置。
2. 前記換算情報生成部は、前記測定用Ｘ線画像の輝度を、前記検査物の脂質の含有率に換算するための関係式を生成する、
   請求項１に記載の脂質含有率測定装置。
3. 前記換算情報生成部は、前記サンプルの脂質の含有率と、前記サンプルの前記測定用Ｘ線画像の、前記サンプルの領域の輝度の平均である平均輝度と、に基づき、前記換算情報を生成し、
   前記判定部は、前記換算情報を用いて、前記検査物の前記測定用Ｘ線画像の、前記検査物の領域の輝度の平均である平均輝度に基づき、前記検査物の脂質の含有率の判定を行う、
   請求項１又は２のいずれか１項に記載の脂質含有率測定装置。
4. 前記測定用画像生成部は、所定の輝度調整処理が行われた前記第１個別Ｘ線画像と、前記第２個別Ｘ線画像と、の各画素の輝度の差異に基づき、前記測定用Ｘ線画像を生成する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の脂質含有率測定装置。
5. 脂質の含有率が同一かつ一様で、厚みが異なる厚み補正用サンプルに対して生成された、前記第１個別Ｘ線画像および前記第２個別Ｘ線画像において、前記第１個別Ｘ線画像の各画素の輝度が、前記第２個別Ｘ線画像の対応する画素の輝度と一致又は近似するように、前記第１個別Ｘ線画像の輝度を調整する輝度調整部を更に備え、
   前記測定用画像生成部は、前記輝度調整部で輝度調整した前記第１個別Ｘ線画像と、前記第２個別Ｘ線画像と、の各画素の輝度の差異に基づき、前記測定用Ｘ線画像を生成する、
   請求項４に記載の脂質含有率測定装置。

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