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公開番号2025171936
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2024223879
出願日2024-12-19
発明の名称対象物検出装置、対象物検出システム、対象物検出方法およびプログラム
出願人株式会社PFU
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G01N 23/087 20180101AFI20251113BHJP(測定;試験)
要約【課題】マルチエナジーX線画像に基づいて特定の対象物を精度よく検出することができる対象物検出装置、対象物検出システム、対象物検出方法およびプログラムを提供する。
【解決手段】X線撮像装置から、複数の種類のX線データに基づいたマルチエナジーX線画像を取得する取得部と、取得部により取得されたマルチエナジーX線画像に基づいて、対象物の位置を出力するように予め学習した第1学習モデルを用いて当該対象物の位置を検出する検出部と、を備える。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
Ｘ線撮像装置から、複数の種類のＸ線データに基づいたマルチエナジーＸ線画像を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記マルチエナジーＸ線画像に基づいて、対象物の位置を出力するように予め学習した第１学習モデルを用いて該対象物の位置を検出する検出部と、
を備えた対象物検出装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記取得部により取得された前記マルチエナジーＸ線画像から、前記対象物を含む第１画像を生成する第１画像処理部を、さらに備え、
前記検出部は、前記第１画像に基づいて前記第１学習モデルを用いて前記対象物の位置を検出する請求項１に記載の対象物検出装置。
【請求項３】
素材と、マルチエナジーＸ線画像の画素値の範囲と、を関連付けた関連付け情報を記憶する記憶部を、さらに備え、
前記第１画像処理部は、前記取得部により取得された前記マルチエナジーＸ線画像から、前記関連付け情報において前記対象物の素材に関連付けられた範囲の画素値を抽出することによって、前記第１画像を生成する請求項２に記載の対象物検出装置。
【請求項４】
前記第１画像処理部により生成された前記第１画像から、所定面積未満の連結要素を削除する第２画像処理部を、さらに備え、
前記検出部は、前記第２画像処理部により前記連結要素が削除された前記第１画像に基づいて、前記第１学習モデルを用いて前記対象物の位置を検出する請求項２に記載の対象物検出装置。
【請求項５】
前記取得部により取得された前記マルチエナジーＸ線画像から、所定面積未満の連結要素を削除する第２画像処理部を、さらに備え、
前記検出部は、前記第２画像処理部により前記連結要素が削除された前記マルチエナジーＸ線画像に基づいて、前記第１学習モデルを用いて前記対象物の位置を検出する請求項１に記載の対象物検出装置。
【請求項６】
前記第２画像処理部は、
前記連結要素の数が１以上であり、かつ該連結要素の面積が所定面積以上であるか否かを判定し、
前記連結要素の数が１以上であり、かつ該連結要素の面積が所定面積以上であると判定した場合、所定面積未満の連結要素を削除する請求項４または５に記載の対象物検出装置。
【請求項７】
前記第１学習モデルは、予めマルチエナジーＸ線画像における前記対象物の形状、Ｘ線減衰量および素材情報のうち少なくともいずれか１つを特徴として学習した請求項１～５のいずれか一項に記載の対象物検出装置。
【請求項８】
前記検出部は、前記取得部により取得された前記マルチエナジーＸ線画像に基づいて、前記位置に加えて、前記対象物の大きさおよび角度のうち少なくともいずれかを出力するように予め学習した第１学習モデルを用いて該対象物の位置および角度を検出する請求項１～５のいずれか一項に記載の対象物検出装置。
【請求項９】
前記検出部により検出された位置および周辺を含む第２画像を切り出す第３画像処理部と、
予め画像から前記対象物であるか否かを出力するように学習した第２学習モデルを用いて、前記第３画像処理部により切り出された前記第２画像に前記対象物が含まれるか否かを判定する判定部と、
をさらに備えた請求項１～５のいずれか一項に記載の対象物検出装置。
【請求項１０】
前記対象物は、リチウムイオン電池である請求項１～５のいずれか一項に記載の対象物検出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、対象物検出装置、対象物検出システム、対象物検出方法およびプログラムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
Ｘ線撮像装置によりゴミに紛れ込んでいる所定の対象物を検出する技術が知られている。例えばゴミの中間処理の際に誤って混入したリチウムイオン電池が発火して火災になるという社会問題があり、現状有効な自動検知手段がなく人による手選別に頼っている。また、ゴミは複層状態となっており、リチウムイオン電池等は製品に内蔵されているため、外観から判別しにくく、検出の技術的難易度が高い。
【０００３】
このようなＸ線撮像装置を用いた物体の識別技術として、デュアルエナジーＸ線画像の素材を識別する情報に基づいて識別結果を疑似カラー化する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第４８０６４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術は、デュアルエナジーＸ線画像に基づいて疑似カラー化することによる視認性の向上に留まるものであり、特定の対象物を自動的に検出することができないという問題がある。
【０００６】
開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、マルチエナジーＸ線画像に基づいて特定の対象物を精度よく検出することができる対象物検出装置、対象物検出システム、対象物検出方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様による物体認識装置は、Ｘ線撮像装置から、複数の種類のＸ線データに基づいたマルチエナジーＸ線画像を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記マルチエナジーＸ線画像に基づいて、対象物の位置を出力するように予め学習した第１学習モデルを用いて該対象物の位置を検出する検出部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
開示の対象物検出装置、対象物検出システム、対象物検出方法およびプログラムは、マルチエナジーＸ線画像に基づいて特定の対象物を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施例１に係る対象物検出システムの全体構成の一例を示す図である。
図２は、実施例１に係るＸ線撮像装置の構成の概要を説明する図である。
図３は、実施例１に係る対象物検出システムに除去装置が含まれる場合の構成の一例を示す図である。
図４は、デュアルエナジーＸ線画像の一例を示す図である。
図５は、シングルエナジーＸ線画像およびデュアルエナジーＸ線画像において各物質の表示態様の相違を説明する図である。
図６は、シングルエナジーＸ線画像およびデュアルエナジーＸ線画像において対象物の表示態様の相違を説明する図である。
図７は、容器包装プラスチックごみの中に対象物が混入している場合の対象物検出装置２０の動作概要を説明する図である。
図８は、不燃ごみの中に対象物が混入している場合の対象物検出装置２０の動作概要を説明する図である。
図９は、実施例１に係る対象物検出システムのブロック構成の一例を示す図である。
図１０は、実施例１に係る対象物検出装置の第１画像処理部の処理を説明する図である。
図１１は、実施例１に係る対象物検出装置の第２画像処理部の処理を説明する図である。
図１２は、不燃ごみを示す画像の一例を示す図である。
図１３は、パウチ型リチウムイオン電池を示す画像の一例を示す図である。
図１４は、実施例１に係る対象物検出装置の第３画像処理部の処理を説明する図である。
図１５は、実施例１に係る対象物検出装置の判定部の処理を説明する図である。
図１６は、実施例１に係る対象物検出装置の通知部によるディスプレイの表示動作の一例を示す図である。
図１７は、実施例１に係る対象物検出装置の通知部によるディスプレイの表示動作の一例を示す図である。
図１８は、実施例１に係る対象物検出装置の通知部によりプロジェクタに対象物を含む搬送物を照射させる動作例を示す図である。
図１９は、実施例１に係る対象物検出装置の通知部によりプロジェクタに対象物を照射させる動作例を示す図である。
図２０は、実施例１に係る対象物検出装置の通知部によりプロジェクタに対象物の位置表示部を照射させる動作例を示す図である。
図２１は、他の素材の厚みの違いによる表示態様の相違を説明する図である。
図２２は、実施例１に係る対象物検出装置の通知部によりプロジェクタに対象物を含む広い範囲を照射させる動作例を示す図である。
図２３は、実施例１に係る対象物検出システムの動作の流れの一例を示すフローチャートである。
図２４は、実施例２に係る対象物検出装置の機能ブロックの構成の別形態を説明する図である。
図２５は、実施例３に係る対象物検出装置の機能ブロックの構成の別形態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しながら、本願が開示する対象物検出装置、対象物検出システム、対象物検出方法およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。また、以下の記載によって本開示の技術が限定されるものではなく、以下の記載における構成要素には、当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、およびいわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更および組み合わせを行うことができる。
【実施例】
（【００１１】以降は省略されています）

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