(57)【要約】【課題】水分を多く含む物質が検査対象物である場合であっても異状の検出を行うことが可能である。【解決手段】検査対象物１の画像を取得するために近赤外光を照射する照射領域Ａ１を水平面に対して傾斜する第１流路１１に設け、検査対象物１が傾斜した流路の表面上を移動している状態でスペクトル画像を取得する構成とすることで、検査対象物１の厚さを調整することができ、水による吸収の影響を小さくした状態で検査対象物に係るスペクトルデータを得ることができ、異状を精度よく検出することができる。また、検査対象物１の厚さの調整は、その粘度に応じて第１流路１１の傾斜角を変更することで対応できるため、容易に調整をすることができる。さらに、第１流路１１の裏面側に拡散反射板５０を設ける構成とすることで、第１流路１１表面を拡散反射板にした場合と同じ反射率が得られ、且つ、拡散反射板の汚れも防止することができる。【選択図】図１
2015014527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面に対して傾斜し、水分を含有し流動性を有する検査対象物をその表面で移動させると共に前記表面とは逆側の裏面に拡散反射板が取り付けられた流路と、
前記流路の照射領域上を移動する前記検査対象物に対して近赤外光を出射する光源部と、
前記光源部からの前記近赤外光を照射された前記検査対象物からの光を分光して撮像し、スペクトルデータを出力する撮像部と、
前記撮像部によって出力された前記スペクトルデータに基づいて異状を検出する分析部と、
を備え、
前記流路は、前記照射領域が透光性を有する材料からなり、
前記拡散反射板の反射面は前記流路の前記裏面と対向するように前記照射領域に取り付けられる異状検出装置。
【請求項２】
前記検査対象物と前記撮像部との間にＮＤフィルタを更に備える請求項１記載の異状検出装置。
【請求項３】
前記近赤外光は、１３００ｎｍ〜２４００ｎｍの波長範囲の少なくとも一部を含む光である請求項１又は２記載の異状検出装置。
【請求項４】
水平面に対して傾斜し、水分を含有し流動性を有する検査対象物をその表面で移動させると共に前記表面とは逆側の裏面に拡散反射板が取り付けられ、流路の照射領域は透光性を有する材料からなり、前記拡散反射板の反射面が前記流路の裏面と対向するように前記照射領域に取り付けられた異状検出装置による異状検出方法であって、
光源部から前記流路の前記照射領域上を移動する前記検査対象物に対して近赤外光を出射するステップと、
前記光源部からの前記近赤外光を照射された前記検査対象物からの光を分光して撮像し、スペクトルデータを出力するステップと、
前記スペクトルデータを出力するステップにおいて出力された前記スペクトルデータに基づいて異状を検出するステップと、
を備える異状検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物中に混在する異状を検出する異状検出装置及びこの異状検出装置による異状検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、加工ライン上を流れる検査対象物に混在する異物又は不良品の検知を目的として、検査対象物を撮像した後、その画像データを分析して異常の有無を判断する装置が知られている。例えば、特許文献１では、コンベア上を移動する検査対象物に対してＵＶ光、可視光、又は赤外光を照射すると共にコンベア上方に配置したカメラで撮像し、画像処理によって混入異物を検出する方法が示されている。ここで、特許文献１の方法により、検査対象物を撮像して得られた異物又は不良品をスペクトル分析する場合には、物質毎の固有の吸収スペクトルが現れやすい近赤外の波長領域の光を用いて測定を行うことが好ましく、種々の方法が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３３０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、検査対象物が水分を多く含む物質である場合、近赤外光の波長領域、特に波長１３５０ｎｍ以上の波長域では水による吸収が大きくなり、他の物質に由来するピークが確認しづらくなる。したがって、近赤外光の波長領域の測定では異物又は不良品の検出が困難であった。
【０００５】
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、水分を多く含む物質が検査対象物である場合であっても異状の検出を行うことが可能な異状検出装置及びこの異状検出装置を用いた異状検出方法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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る異状検出装置は、水平面に対して傾斜し、水分を含有し流動性を有する検査対象物をその表面で移動させると共に表面とは逆側の裏面に拡散反射板が取り付けられた流路と、流路の照射領域上を移動する検査対象物に対して近赤外光を出射する光源部と、光源部からの近赤外光を照射された検査対象物からの光を分光して撮像し、スペクトルデータを出力する撮像部と、撮像部によって出力されたスペクトルデータに基づいて異状を検出する分析部と、を備え、流路は、照射領域が透光性を有する材料からなり、拡散反射板の反射面は流路の裏面と対向するように照射領域に取り付けられることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る異状検出方法は、水平面に対して傾斜し、水分を含有し流動性を有する検査対象物をその表面で移動させると共に表面とは逆側の裏面に拡散反射板が取り付けられ、流路の照射領域は透光性を有する材料からなり、拡散反射板の反射面が流路の裏面と対向するように照射領域に取り付けられた異状検出装置による異状検出方法であって、光源部から流路の照射領域上を移動する検査対象物に対して近赤外光を出射するステップと、光源部からの近赤外光を照射された検査対象物からの光を分光して撮像し、スペクトルデータを出力するステップと、スペクトルデータを出力するステップにおいて出力されたスペクトルデータに基づいて異状を検出するステップと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記の異状検出装置及び異状検出方法によれば、光源部から近赤外光を照射する照射領域を水平面に対して傾斜する流路に設け、検査対象物が傾斜した流路の表面上を移動している状態でスペクトルデータを取得する構成としている。これにより、近赤外光が検査対象物の底側（流路の表面側）にまで到達するように検査対象物の厚さを調整することができ、水による吸収の影響を小さくした状態で検査対象物に係るスペクトルデータを得ることができるため、水分を含有し流動性を有する検査対象物であってもその中に含まれる異状を精度よく検出することができる。さらに、流路の照射領域について、透光性を有する材料からなる構成として、裏面側に拡散反射板を設ける構成とすることで、撮像部に入射する光量を大きくすることができる。さらに、裏面側に拡散反射板を設ける構成とすることで拡散反射板と検査対象物とが接触しない構成となり、拡散反射板の汚れも防止することができる。
【０００９】
ここで、上記作用を効果的に奏する構成として、例えば、検査対象物と撮像部との間にＮＤフィルタを更に備える態様が挙げられる。
【００１０】
上記のようにＮＤフィルタを更に備える構成とすることで、例えば、ＮＤフィルタを用いてバックグラウンドデータを取得してこれを用いて補正をすることができ、水による吸収が大きく拡散反射光の光量が少ない検査対象物を撮像した場合であってもそのスペクトルデータに含まれる小さな変化についても検出可能となり、異状検出精度が向上する。
【００１１】
また、近赤外光は、１３００ｎｍ〜２４００ｎｍの波長範囲の少なくとも一部を含む光である態様が挙げられる。
【００１２】
このように、水の吸収による影響が特に大きい１３００ｎｍ〜２４００ｎｍの波長範囲に含まれる光を近赤外光として用いる場合であっても異状の検出を好適に行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、水分を多く含む物質が検査対象物である場合であっても異状の検出を行うことが可能な異状検出装置及びこの異状検出装置を用いた検出方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る異状検出装置の構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る異状検出装置による測定結果を示す図である。
【図３】本実施形態に係る異状検出装置による測定結果を示す図である。
【図４】本実施形態に係る異状検出装置による測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
本発明の実施形態である異状検出装置１００について図１を用いて説明する。異状検出装置１００は、流路１０上を移動する流動性を有する検査対象物１に混入した異物や検査対象物１の変質等の異状の有無を検査する装置である。本実施形態に係る異状検出装置１００の検査対象物１としては、食品等の原材料や製品等であって水分を多く含有し流動性を有するものが挙げられる。このような検査対象物としては、例えば、フルーツコンポート、はちみつ、ジャム等を挙げられ、液体と固体とが混合したような構成であってもよい。また、異状検出装置１００による検出対象としては、毛髪等の生体由来物や、製造装置等に由来する金属及び夾雑物等の異物が挙げられる。また、検査対象物１の変質等の異状も異状検出装置１００による検出対象となる。異状検出装置１００は、測定光を検査対象物１に対して照射することにより得られる拡散反射光のスペクトルを測定し、そのスペクトルに基づいて検査対象物１に付着した異物及び変質等（以下、異物及び変質を併せて「異状」という）を検出する。このため、異状検出装置１００は、光源部２０、撮像部３０、及び分析部４０を備える。また、光源部２０からの光を撮像部３０に入射させるための拡散反射板５０が検査対象物１の流路１０の裏面側に取り付けられる。
【００１７】
流路１０は、水平面に対して傾斜した第１流路１１と第１流路１１の下流側に連続して設けられた第１流路１１よりも傾斜角が緩やかな第２流路１２とを含んで構成される。傾斜した流路１０上を検査対象物１が移動することで、流路１０上を移動する検査対象物１の厚みが調整される。例えば、第２流路１２が水平面であって、第２流路１２における検査対象物１の移動速度が１分あたり１ｍである場合に、第１流路１１の傾斜を変更して第１流路１１における検査対象物１の移動速度を１分あたり５ｍとなるようにしたとする。この場合、第１流路１１を移動する間は検査対象物１の厚みを第２流路１２移動時と比較して１／５とすることができる。傾斜角と移動速度との関係は、検査対象物１の粘性にも大きく影響するため、検査対象物１の種類に応じてその対応関係を事前に求めることが好ましい。
【００１８】
光源部２０は、一定の波長帯域を有する測定光を、流路１０上の所定の照射領域Ａ１へ向けて照射する。光源部２０が照射する測定光の波長範囲は、検査対象物１や、検出対象となる検査対象物１に付着した異物及び変質等の異状に応じて適宜選択される。測定光として近赤外光を用いる場合、具体的には、波長範囲が８００ｎｍ〜２５００ｎｍの光が好適に用いられるが、近赤外光に代えて可視光を測定光として用いることも可能である。また、スーパーコンティニューム（ＳＣ）光を発生する光源（ＳＣ光源）を光源部２０として用いることもできる。
【００１９】
照射領域Ａ１とは、検査対象物１が移動する流路１０のうち第１流路１１の表面の一部の領域である。この照射領域Ａ１は、検査対象物１の移動方向（図１のｙ軸方向）に対して垂直な幅方向（ｘ軸方向）に延び、第１流路１１の一方の端から他方の端までを覆うライン状に延びる領域である。そして、照射領域Ａ１の延在方向に垂直な方向（ｙ軸方向）における照射領域Ａ１の幅は本実施形態では１０ｍｍ以下とされる。（照射領域の幅は１０ｍｍ以上であってもよいが、熱の影響を受けやすくなる。）
【００２０】
ここで、第１流路１１のうち、照射領域Ａ１となる領域は、少なくとも光透過性を有する材質とされる。このような材質としては、例えば石英ガラスが挙げられる。さらに、第１流路１１の表面（検査対象物１が載置される面）とは逆側の第１流路の裏面には、拡散反射板５０が、その反射面が第１流路の裏面と対向するように取り付けられる。
【００２１】
また、拡散反射板５０が取り付けられた第１流路１１は、拡散反射板５０が取り付けられた下流側領域１１Ａが軸１１Ｂを中心に下方へ回動可能な構成とすることもできる。この場合、下流側領域１１Ａ上の検査対象物１を下方へ落とすことで流路１０上から除去することが可能となる。この下流側領域１１Ａの回動は、後述の分析部４０による分析結果に基づいて行われることが好ましい。このような構成とすることで、異状が検出された検査対象物１を流路１０から容易に除去することが可能となる。異状が検出された検査対象物１を下方に排出する下流側領域１１Ａを流路１０上に設ける場合、異状を検出した地点（撮像部３０による撮像を行う領域）のすぐ近傍で排出することが望ましい。これは流路上での検査対象物１の移動速度が一定であったとしても、異状を示す部分（又は物質）の大きさ又は形状によっては、その移動速度が検査対象物１とは異なる場合がある。移動速度が異なる場合、撮像部３０による撮像を行う領域からの距離が大きくなると、その距離に比例して、異状を示す部分の位置の特定が困難になり、確実に排出することが難しくなる。そのため、照射領域Ａ１の近傍で異状を示す部分を除去することが好ましく、本実施形態に係る異状検出装置１００の下流側領域１１Ａのように照射領域Ａ１を含む構成とすることもできる。
【００２２】
なお、図１では、説明のために第１流路１１の下流側の軸１１Ｂよりも下側が回動可能な構成とされているが、例えば第１流路１１全体を回動可能とする構成としてもよい。その場合に、第１流路１１の下端側で異状検出に係る測定をすることが好ましいが、上流側で異状検出に係る測定を行い、上流側を回動可能とする構成としてもよい。また、分析部４０がスペクトル分析の結果異状を検出した後に分析部４０からの指示に基づいて下流側領域１１Ａが可動するまでには、０．０１秒程度のタイムラグが生じると考えられる。したがって、検査対象物の移動速度を考慮して、下流側領域１１Ａ（回動する領域）の位置を設定する必要がある。
【００２３】
光源部２０は、光を出射する光源と、光源からの光を１次元のライン状の照射領域Ａ１に対して出射する照射部とを含んで構成される。光源部２０からＳＣ光を出射する場合、光源は種光源及び非線形媒質を備え、種光源から出射される光を非線形媒質に入力し、非線形媒質中における非線形光学効果によりスペクトルを広帯域に広げてＳＣ光を出力する。また、照射部としては、例えばシリンドリカルレンズが好適に用いられる。
【００２４】
光源部２０から出力された近赤外光Ｌ１は、照射領域Ａ１上に載置された検査対象物１により拡散反射される。そして、その一部が、拡散反射光Ｌ２として撮像部３０に入射する。また、検査対象物１を透過した光は、照射領域Ａ１から第１流路１１を透過し拡散反射板５０により拡散反射され、その一部が拡散反射光Ｌ２として撮像部３０に入射する。
【００２５】
撮像部３０は、ハイパースペクトル画像を取得するハイパースペクトルセンサとしての機能を有する。ハイパースペクトル画像とは、一画素がＮ個の波長データにより構成されている画像であり、画素毎にそれぞれ複数の波長に対応した反射強度データからなるスペクトル情報が含まれている。すなわち、ハイパースペクトル画像は、画像を構成する画素毎に、それぞれ複数波長の強度データを持つという特徴から、画像としての二次元的要素と、スペクトルデータとしての要素をあわせ持った三次元的構成のデータである。なお、本実施形態では、ハイパースペクトル画像とは、１画素あたり少なくとも５つの波長帯域における強度データを保有している画素によって構成された画像のことをいう。
【００２６】
撮像部３０は、カメラレンズ３１と、スリット３２と、分光器３３と、受光部３４と、を備える。この撮像部３０は、その視野領域３０Ｓが検査対象物１の移動方向に対して垂直な方向（ｘ軸方向）に延びている。撮像部３０の視野領域３０Ｓは、第１流路１１の表面の照射領域Ａ１に含まれるライン状の領域であって、スリット３２を通過した拡散反射光Ｌ２が受光部２３上に像を結ぶ領域である。
【００２７】
スリット３２は、照射領域Ａ１の延在方向（ｘ軸方向）と平行な方向に開口が設けられる。撮像部３０のスリット３２に入射した拡散反射光Ｌ２は、分光器３３へ入射する。分光器３３は、スリット３２の延在方向と垂直、すなわち照射領域Ａ１の延在方向に垂直な方向（ｙ軸方向）に拡散反射光Ｌ２を分光する。
【００２８】
受光部３４は、複数の受光素子が２次元に配列された受光面２３を備え、各受光素子が分光器３３により分光された光を受光する。これにより、複数の受光素子が第１流路１１上の幅方向（ｘ軸方向）に沿った各位置で反射した拡散反射光Ｌ２の各波長の光をそれぞれ受光することとなる。各受光素子は、受光した光の強度に応じた信号を位置と波長とからなる二次元平面状の一点に関する情報として出力する。この受光部３４の受光素子から出力される信号が、ハイパースペクトル画像に係る画像データとして、撮像部３０から分析部４０に送られる。
【００２９】
なお、撮像部３０と検査対象物１との間にＮＤフィルタ３８をさらに備える構成としてもよい。ＮＤ（Neutral  Density）フィルタ３８とは、レンズに入る光の量を光の波長に関係なく所定の割合で減少させるフィルタである。ＮＤフィルタを用いることで、検査対象物１からの光量が不十分であったとしても、より高精度に検出することができる。この点については後述する。
【００３０】
分析部４０は、入力された信号により拡散反射光Ｌ２のスペクトルを得て、この得られたスペクトルに基づいて検査を行う。検査対象物１に含まれる異物を検出する場合は、次のような原理で検査を行う。異物は、光源部２０から出力される測定光（本実施形態では近赤外光）の波長範囲において吸収帯域を有する。そこで、検査対象物１により拡散反射した拡散反射光Ｌ２によるハイパースペクトル画像において画素毎に含まれて複数の強度データにより構成されるスペクトル情報を参照し、異物に由来する特定の吸収ピークを検出することにより、異物を検出する。また、検査対象物１に含まれる水分や糖分の量を測定する場合は、次のような原理で検査を行う。例えば、糖分は波長１５００ｎｍ付近と波長２１００ｎｍ付近に吸収ピークを有するので、検査対象物１中に糖分が含まれる場合は、これらの波長の前後少なくとも１００ｎｍの範囲の近赤外光を照射し、拡散反射光Ｌ２のスペクトルを分析することで、食品中の糖分に由来するピークを検出することができる。糖分に由来するピークの位置や強度から、糖分の種類やその含有量を求めることができ、検査対象物１の異状を検出したり、品質を評価したりすることができる。そして、この分析部４０による分析の結果は、例えば分析部４０に接続されるモニタや、プリンタ等に出力することによって、この異状検出装置１００のオペレータに通知される。
【００３１】
この分析部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、主記憶装置であるＲＡＭ（RandomAccess Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）、検出ユニット等の他の機器との間の通信を行う通信モジュール、並びにハードディスク等の補助記憶装置等のハードウェアを備えるコンピュータとして構成される。そして、これらの構成要素が動作することにより、分析部４０としての機能が発揮される。その分析部４０による分析処理の概要やその具体的な手法については後述する。
【００３２】
上記の異状検出装置１００を用いた異状検出方法としては、流動性を有する検査対象物１を第１流路１１の上流側に投入することで、検査対象物１は、第１流路１１の傾斜に沿って、上流側から下流側に移動し、さらに第２流路１２へ移動する。このとき、光源部２０から検査対象物１が移動する第１流路１１上の照射領域Ａ１に対して近赤外光Ｌ１を照射することで、検査対象物１による拡散反射光や、検査対象物１の透過光のうち拡散反射板５０において拡散反射された光が撮像部３０のカメラレンズ３１に入射し、スリット３２、分光器３３により分光された後に、複数の受光素子によって受光される。これにより、受光部３４の受光素子から出力される信号が、ハイパースペクトル画像に係る画像データとして、撮像部３０から分析部４０に送られて、分析部４０において検査対象物１における異状の有無を検出する。
【００３３】
ここで、異状検出装置１００による検査対象物１が水分を含有し流動性を有するものであるため、近赤外光を照射した場合には水による吸収の影響が大きくなり、検査対象物１のスペクトルデータを得ることができないことが考えられる。そこで、検査対象物１の画像を取得するために近赤外光を照射する照射領域Ａ１を水平面に対して傾斜する第１流路１１に設け、検査対象物１が傾斜した流路の表面上を移動している状態でスペクトル画像を取得する構成としている。これにより、近赤外光が検査対象物１の底側（第１流路１１の表面側）にまで到達するように検査対象物１の厚さを調整することができ、水による吸収の影響を小さくした状態で検査対象物に係るスペクトルデータを得ることができるため、水分を含有し流動性を有する検査対象物であってもその中に含まれる異状を精度よく検出することができる。また、異状検出装置１００では、検査対象物１の厚さの調整は、検査対象物１の粘度に応じて第１流路１１の傾斜角を変更することで対応できるため、容易に調整をすることができる。
【００３４】
また、検査対象物１の異状の検出をするためには、水による吸収の影響をより小さくすることが好ましいが、検査対象物１には水が含まれていることから影響を除去することは困難であることから、撮像部３０に入射する光の量を大きくするための構成が望まれる。そこで、異状検出装置１００では、第１流路１１の裏面側に、全測定波長範囲において高い反射率を有する拡散反射板５０を設ける構成とした。さらに、異状検出装置１００では、拡散反射板５０と撮像部３０とを結ぶ領域であって検査対象物１の撮像を行う領域、すなわち、光源部２０からの近赤外光を照射する照射領域Ａ１を測定光である近赤外光に対して透光性を有する材料からなる構成とした。撮像部３０に入射する光の量を大きくするためには、例えば、撮像部３０における拡散反射光の撮像においてバックグラウンドとなる第１流路１１の表面を拡散反射板にすることが望ましいが、この構成とすると拡散反射板の反射面が検査対象物と接触するために汚れやすく反射率が低下すると考えられる。したがって、上記のように裏面側に拡散反射板５０を設ける構成とすることで、第１流路１１表面を拡散反射板にした場合と同じ反射率が得られ、且つ、拡散反射板の汚れも防止することができる。さらに、第１流路１１の表面が汚れた場合の清掃も容易となり測定精度を容易に維持することができる。
【００３５】
そして、上記の構成は、１３００ｎｍ〜２４００ｎｍの波長範囲の少なくとも一部を含む光を近赤外光として用いるときに特に好適に用いられる。すなわち、水の吸収の影響が大きい上記の波長範囲に含まれる光を測定光とする場合に、本実施形態に係る異状検出装置１００は上記の作用をより効果的に奏することができる。
【００３６】
また、検査対象物１の異状を検出する構成としては、検査対象物１の一方側から近赤外光を出射し、検査対象物１を透過した光を他方側で受光する透過系で測定する方法も考えられる。ただし、透過系を採用した場合には、近赤外光が検査対象物１を透過しなかった場合には、撮像部側では黒い物体が撮像されることとなる。ここで、検査対象物１に例えば果肉の塊等の近赤外光を透過しづらい物質が含まれている場合、測定の結果近赤外光を透過しない物体が検査対象物１に含まれていたとしても、それが正常品に含まれているものなのか、異状を示すものであるかの識別ができないため、異状検出の精度としては十分ではなくなる。これに対して本実施形態に係る異状検出装置１００では、近赤外光を照射することによる検査対象物１からの拡散反射光を撮像部３０で受光する構成とすることで、近赤外光を透過しづらい物質が含まれていたとしても拡散反射光を撮像部３０で得ることができるため、スペクトルの解析によって異状か否かの識別を行うことが可能となる。
【００３７】
次に、異状検出装置１００を用いた測定における測定精度の向上を目的としたセットアップについて説明する。本実施形態に係る異状検出装置１００において検査対象物に係るスペクトルデータを安定して取得するためには、検査対象物１について撮像したスペクトルデータの補正を行う必要がある。その方法としては、遮光した状態で撮影したスペクトルデータを反射率０％とし、拡散反射板を撮影したスペクトルデータを反射率１００％として換算するように以下の式により補正を行う方法が挙げられる。
Data＝[Data(real)−Data(dark)]/[Data(white)−Data(dark)]
（反射率として％表示にする場合には上式に100をかける）
Data(dark)：遮光時の受光強度
Data(white)：拡散反射板を撮影した際の受光強度
Data(real)：検査対象物を撮影した際の受光強度
【００３８】
上記の補正を行うことで、各受光素子から出力される反射率はData(white)を撮影した場合でも白飛びしないように調整することができる。一方で、上記の補正を行った場合には検査対象物１を測定した場合、液体部分の特に水による吸収の影響で、撮像部３０において得られる検査対象物１の反射率は低くなるために、撮像部３０のダイナミックレンジを有効に使うことができない場合がある。具体的には、例えば検査対象物の反射率の最大値が１０％程度しか得られないような場合もある。上記のように検査対象物を測定した場合の反射率の最大値が低い場合には異状の検出が困難となることが考えられる。
【００３９】
そこで、上記の補正を行うためのData(white)を取得する際に、拡散反射板を直接撮影するのではなく、１０％透過のＮＤフィルタを拡散反射板との間に配置して拡散反射板を撮影し、その際に得られた受光素子からの出力が反射率１００％相当となるように補正を行うこと方法が有効となる。より具体的には、１０％透過のＮＤフィルタを透過して撮影した際の受光素子からの出力が撮像部３０による出力のフルスケールに対して８０〜９０％となるように光源２０からの光量を調整することで、暗い検査対象物を撮影する場合であっても８０〜９０％の出力が得られるようになり、撮像部３０の機能を十分に活用して測定データのＳ／Ｎ比を向上させて検出率を上げることができる。なお、検査対象物を撮像した際の明るさ（受光部において各受光素子が受光する光の強度）は、検査対象物の粘度による厚さの影響、及び、検査対象物の吸収特性の影響を受ける。したがって、検査対象物ごとに最適なＮＤフィルタの透過率は変化する。ＮＤフィルタを用いる場合には、検査対象物をＮＤフィルタ無しで一度測定した後に、その最大反射率から最適なＮＤフィルタの透過率を選択することが好ましい方法である。
【００４０】
ここで、図１の異状検出装置１００を用いて評価を行った結果の一例を示す。図１では、検査対象物をマーマレードとし、異状を示す部分（異物）としてプラスチックとした。図１では、全波長域に亘って９７％程度の反射率を有する拡散反射板を反射面が上面となるように配置し、その上に透光性を有する材料からなる照射領域に相当する石英ガラスを載置し、その上に検査対象物又は異物を載置して、光源部２０から１１００ｎｍ〜２２００ｎｍの波長域の近赤外光を照射してそのスペクトルを撮像部３０において取得した。また、データの補正には、上記の補正方法を用い、検査対象物を置かずに石英ガラス越しに拡散反射板を測定した際の受光素子からの出力を反射率１００％とし、レンズに蓋をして遮光した状態での受光素子からの出力を反射率０％とするように、補正した。
【００４１】
図２では、異物となるプラスチックの反射率、１．５ｍｍ厚のマーマレードの反射率、及びプラスチックの上に１．５ｍｍ厚のマーマレードを塗布した場合の反射率を示している。図２の結果によれば、波長１７５０ｎｍ付近にプラスチック特有の吸収ピークが確認できるが、１．５ｍｍ厚のマーマレードを塗布したプラスチックを撮像した場合でもこの吸収ピークを確認することができた。すなわち、その厚さが１．５ｍｍ程度であれば、マーマレードの中にプラスチックが含まれている場合にその吸収スペクトルを検出することができ、すなわち、マーマレード中のプラスチックを異物として検出することが可能である。
【００４２】
次に、マーマレードの厚さを変えた場合の反射スペクトルの形状変化について検討した結果を図３に示す。図３では、マーマレードの厚さを６ｍｍにした場合の反射スペクトルを記載している。図３においても、プラスチックのみ、マーマレードのみ、プラスチックにマーマレードを塗布したもの、の３つについて示している。図３の結果によれば、波長１４００ｎｍ以上の領域において、マーマレード由来の吸収が大きすぎるために１７５０ｎｍ付近でのプラスチックによる吸収ピークを検出することができなくなっている。これは主にマーマレード中の水分による吸収が原因であり、マーマレード以外の水を含む液体を測定した場合でも同じような現象が現れる。
【００４３】
このように、光に対して大きな吸収を持つ水分を含む液体中から異物を検出するためには、液体の層厚を小さくして測定することが必要であることが確認された。これに対して、本実施形態に係る異状検出装置１００では、傾斜した第１流路１１上を移動させることで検査対象物の厚さを制御する構成を有することで、検査対象物の厚さを異物の検出が可能な厚さまで小さくすることができ、その結果、水分を多く含む液体であってもその中の異状を検出することが可能となる。
【００４４】
図４では、ＮＤフィルタを用いて補正を行った場合の結果を示す。図４では図２に結果を示した測定と同様に、１．５ｍｍ厚のマーマレードを検査対象物とした場合の反射率を示している。さらに、図４では、１．５ｍｍ厚のマーマレードをプラスチックに塗布した試料について、５０％透過のＮＤフィルタを用いたData(White)を用いて補正を行った後の反射スペクトル（太線）を追加している。５０％ＮＤフィルタを使用した状態で光量調整を行った結果１００％に相当する光量が約２倍になり、ＮＤフィルタを使用しなかった場合と比較して、見かけ上の反射率が約２倍となっている。そのため、マーマレード越しに測定したプラスチックの吸収ピーク（波長１７５０ｎｍ付近の凹み）についてもより見やすくなった。このようにＮＤフィルタを使用した場合、マーマレードの厚さが増した場合、例えば、４〜５ｍｍ程度の厚さになった場合でもマーマレード中の異物を検出することが可能となる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず種々の変更をすることができる。例えば、上記実施形態ではＳＣ光源を用いる構成について説明したが、光源の種類は特に限定されない。また、上記実施形態ではハイパースペクトル画像を取得する構成について説明したが、ハイパースペクトル画像に限定されず、スペクトルデータを取得可能な装置であれば特に限定されない。
【符号の説明】
【００４６】
３…検査対象物、１０…流路、１１…第１流路、２０…光源部、３０…撮像部、３８…ＮＤフィルタ、４０…分析部、５０…拡散反射板、１００…異状検出装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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