(57)【要約】  近赤外線検査装置１は、パッケージ及びパッケージ内に収容された内容物を有する物品Ｇに近赤外線を照射する光照射部２と、物品Ｇに照射された近赤外線の透過光を検出し、検出信号を出力する光検出部３と、検出信号に基づいて物品Ｇの近赤外線透過像を取得し、近赤外線透過像における濃淡値に基づいて内容物の内容量を推定する制御コンピュータ４と、を備える。
2015083505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ及び前記パッケージ内に収容された内容物を有する物品に近赤外線を照射する光照射部と、
前記物品に照射された前記近赤外線の透過光を検出し、検出信号を出力する光検出部と、
前記検出信号に基づいて前記物品の近赤外線透過像を取得し、前記近赤外線透過像における濃淡値に基づいて前記内容物の内容量を推定する内容量推定部と、を備える、近赤外線検査装置。
【請求項２】
前記内容量推定部は、前記内容量として前記内容物の質量を推定する、請求項１記載の近赤外線検査装置。
【請求項３】
前記内容量推定部は、前記内容量として前記内容物の数量を推定する、請求項１又は２記載の近赤外線検査装置。
【請求項４】
前記光照射部から前記光検出部に至る前記近赤外線の光路は、周囲雰囲気に露出している、請求項１〜３のいずれか一項記載の近赤外線検査装置。
【請求項５】
前記パッケージは、無色又は単一の色彩を有する、請求項１〜４のいずれか一項記載の近赤外線検査装置。
【請求項６】
前記光照射部及び前記光検出部を片持ちで支持する支持部を更に備える、請求項１〜５のいずれか一項記載の近赤外線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近赤外線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルム包装材等のパッケージ内に食品等の内容物を収容して出荷するような物品の搬送ラインにおいては、不具合（例えば、パッケージの封止部への内容物の噛み込み、パッケージ内での内容物の破損、パッケージ内への異物の混入等）が発生した物品の出荷を防止するために、物品の状態を検査する必要がある。【０００３】
このような物品の状態を検査するための近赤外線検査装置として、例えば、特許文献１記載の装置が知られている。この装置では、複数枚の薄板状食品が包装材内において重ねられた状態で近赤外線透過像が取得され、当該近赤外線透過像に基づいて薄板状食品内に異物が存在するか否かが検査される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２０９９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような近赤外線検査装置は、パッケージ内に収容された内容物の状態を検査することができ、有益であるものの、更に、パッケージ内に収容された内容物の内容量を検査することができれば、より有益である。【０００６】
そこで、本発明は、パッケージ内に収容された内容物の内容量を検査することができる近赤外線検査装置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】
本発明の一側面の近赤外線検査装置は、パッケージ及びパッケージ内に収容された内容物を有する物品に近赤外線を照射する光照射部と、物品に照射された近赤外線の透過光を検出し、検出信号を出力する光検出部と、検出信号に基づいて物品の近赤外線透過像を取得し、近赤外線透過像における濃淡値に基づいて内容物の内容量を推定する内容量推定部と、を備える。【０００８】
この近赤外線検査装置では、パッケージ及びパッケージ内に収容された内容物を有する物品の近赤外線透過像が取得され、当該近赤外線透過像における濃淡値に基づいて内容物の内容量が推定される。よって、この近赤外線検査装置によれば、パッケージ内に収容された内容物の内容量を検査することができる。【０００９】
本発明の一側面の近赤外線検査装置では、内容量推定部は、内容量として内容物の質量を推定してもよい。この構成によれば、内容物の質量の過不足を判断することができる。【００１０】
本発明の一側面の近赤外線検査装置では、内容量推定部は、内容量として内容物の数量を推定してもよい。この構成によれば、例えば複数枚の薄板状の内容物がパッケージ内において重ねられた状態であったとしても、内容物の数量の過不足を判断することができる。【００１１】
本発明の一側面の近赤外線検査装置では、光照射部から光検出部に至る近赤外線の光路は、周囲雰囲気に露出していてもよい。この構成によれば、周囲雰囲気に対して近赤外線の光路を遮蔽する必要がないため、近赤外線検査装置の構造を単純化することができる。その結果、搬送ラインのうち、所望する搬送コンベアの間隙に、近赤外線検査装置を容易に設置することが可能となる。【００１２】
本発明の一側面の近赤外線検査装置では、パッケージは、無色又は単一の色彩を有してもよい。この構成によれば、パッケージに施された模様等の影響を受けることがないため、パッケージ内に収容された内容物の内容量を簡易な画像処理で検査することができる。【００１３】
本発明の一側面の近赤外線検査装置は、光照射部及び光検出部を片持ちで支持する支持部を更に備えてもよい。この構成によれば、物品を搬送する既設の搬送ラインに対し、連続する搬送コンベアの間隙を挟んで光照射部と光検出部とが対向するように、当該搬送ラインの一方の側方から近赤外線検査装置を容易に設置することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、パッケージ内に収容された内容物の内容量を検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の近赤外線検査装置の側面図である。
【図２】図１の近赤外線検査装置の正面図である。
【図３】図１の近赤外線検査装置による異物混入検査の原理を示す模式図である。
【図４】図１の近赤外線検査装置が設置された搬送ラインの平面図である。
【図５】図１の近赤外線検査装置が備えている制御コンピュータの構成を示す制御ブロック図である。
【図６】図５の制御コンピュータに含まれるＣＰＵが近赤外線検査プログラムを読み込むことによって作成される機能ブロック図である。
【図７】近赤外線透過像に含まれる画像の明るさとその部分の物質の厚さとの関係を示すグラフである。
【図８】図１の近赤外線検査装置において取得された商品の近赤外線透過像１０枚を示す図である。
【図９】図１の近赤外線検査装置による近赤外線検査プログラムに基づく質量推定方法の流れを示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）は、係数αを最適化する前のテーブルｍ（ａ）を示すグラフである。（ｂ）は、係数αを最適化した後のテーブルｍ（ａ）を示すグラフである。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、変換テーブルｍ（ａ）を最適化していく過程を示すグラフである。
【図１２】（ａ）は、物品Ｇの近赤外線透過像の一例として袋内で粉末が略均等に存在しているものを示す図である。（ｂ）は、袋内で粉末が一部に片寄った状態で存在しているもの示す図である。
【図１３】本発明の近赤外線検査装置によって最適化された変換テーブルｍ（ａ）と、最適化前の変換テーブルとを用いて求めた図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示す商品の推定質量の比較結果を示す図である。
【図１４】本発明の他の実施形態の近赤外線検査装置において実行される近赤外線検査方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の他の実施形態の近赤外線検査装置において実行される近赤外線検査方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】図１５のフローチャートにおいて実施される曲線補間の概念を示す説明図である。
【図１７】本発明の他の実施形態の近赤外線検査装置を備える光学検査システムの斜視図である。
【図１８】図１７の近赤外線検査装置の斜視図である。
【図１９】図１８の近赤外線検査装置の右側面図である。
【図２０】図１８の近赤外線検査装置の右側面図である。
【図２１】図１８の近赤外線検査装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［近赤外線検査装置の構成］
【００１７】
図１及び図２に示されるように、近赤外線検査装置１は、光照射部２と、光検出部３と、制御コンピュータ（内容量推定部）４と、を備えている。光照射部２は、搬送コンベア１１，１２の下方に配置されている。光検出部３は、搬送コンベア１１，１２の上方に配置されている。光照射部２及び光検出部３は、搬送コンベア１１，１２間に設けられた間隙を介して互いに対向している。
【００１８】
近赤外線検査装置１は、無色又は単一の色彩を有するパッケージ、及び当該パッケージ内に収容された内容物を有する物品Ｇを検査対象とする。物品Ｇは、例えば、食品等の搬送ラインにおいて搬送される袋入り粉末スープ等（図１２（ａ）等参照）である。なお、パッケージは、透明な材料、半透明な材料等、光透過性を有する材料からなる。また、パッケージの材料自体が色彩を有している場合もあるし、印刷等によってパッケージに色彩が施されている場合もある。
【００１９】
光照射部２は、搬送コンベア１１，１２間の間隙の下方において当該間隙に沿って延在する近赤外線照射器１３を有している。光照射部２は、搬送コンベア１１，１２によって搬送される物品Ｇが搬送コンベア１１，１２間の間隙上を通過する際に、近赤外線照射器１３から物品Ｇに近赤外線を照射する。なお、近赤外線の波長は、７８０ｎｍ〜１１００ｎｍである。
【００２０】
光検出部３は、搬送コンベア１１，１２間の間隙の上方において当該間隙に沿って延在する近赤外線ラインセンサ１４を有している。光検出部３は、搬送コンベア１１，１２によって搬送される物品Ｇが搬送コンベア１１，１２間の間隙上を通過する際に物品Ｇに照射された近赤外線の透過光を近赤外線ラインセンサ１４で検出し、検出信号を出力する。
【００２１】
図３に示されるように、近赤外線ラインセンサ１４は、物品Ｇを透過した近赤外線を検出する。近赤外線ラインセンサ１４は、搬送コンベア１１，１２による物品Ｇの搬送方向に直交する水平方向に一列に配列された複数の画素１４ａを有している。なお、図４には、近赤外線の照射方向が図１及び図２の場合と逆ではあるが、模式図として、近赤外線検査装置１における近赤外線照射状態と、その時のラインセンサ１４の各画素１４ａにおいて検出される近赤外線量を示すグラフとがそれぞれ示されている。
【００２２】
図１及び図２に示されるように、光照射部２及び光検出部３は、光照射部２から光検出部３に至る近赤外線の光路Ｌが周囲雰囲気に露出した状態で、台座５に立設された支柱（支持部）６に片持ち支持されている。つまり、物品Ｇの検査領域がシールドボックス等によって覆われていない。このように、近赤外線検査装置１では、シールドボックス等が不要となるため、光照射部２及び光検出部３を支柱６に片持ち支持させることができる。その結果、複数の搬送コンベアが配列されて構成された搬送ラインのうち、所望する搬送コンベアの間隙に、近赤外線検査装置１を容易に設置することができる。
【００２３】
制御コンピュータ４は、支柱６内に収容されており、近赤外線検査装置１の動作制御及び各種の信号処理を行う。一例として、制御コンピュータ４は、光検出部３から出力された検出信号に基づいて、物品Ｇの近赤外線透過像を取得し、当該近赤外線透過像における１画素当たりの濃淡値に基づいて、物品Ｇにおける内容物の質量（内容量）を推定する。なお、支柱６には、制御コンピュータ４の他、ディスプレイ等の表示部及びタッチボタン等の操作部が設けられている。ただし、制御コンピュータ４、表示部及び操作部は、台座５及び支柱６とは別に用意された制御ボックス等に設けられていてもよい。
【００２４】
図４に示されるように、物品Ｇは、搬送コンベア１１，１２によって近赤外線検査装置１に対して連続的に搬送される。近赤外線検査装置１は、搬送されてきた物品Ｇにおける内容物の質量を推定する。内容物の質量の推定結果は、近赤外線検査装置１の下流側に配置された振分機構７０に送信される。振分機構７０は、内容物の質量の推定結果が所定範囲内であった物品Ｇについては、正規のラインコンベア８０に当該物品Ｇを送る。一方、振分機構７０は、内容物の質量の推定結果が所定範囲外であった物品Ｇについては、アーム７０ａを動作させることで、正規のラインコンベア８０から外れた回収箱９０に当該物品Ｇを送る。
［制御コンピュータの構成］
【００２５】
図５に示されるように、制御コンピュータ２０は、ＣＰＵ２１において、制御プログラムに含まれる画像処理ルーチン、検査判定処理ルーチン等を実行する。また、制御コンピュータ２０は、ＣＦ（「コンパクトフラッシュ」（登録商標））２５等の記憶部に、不良商品に対応する近赤外線画像や検査結果、近赤外線画像の補正用データ等を保存蓄積する。具体的な構成として、制御コンピュータ２０は、ＣＰＵ２１を搭載するとともに、このＣＰＵ２１が制御する主記憶部としてＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３及びＣＦ２５を搭載している。ＣＦ２５には、各部を制御するための各種プログラムや、質量推定の基になる近赤外線透過像に関する情報等が格納されている。
【００２６】
更に、制御コンピュータ２０は、モニタ２６に対するデータ表示を制御する表示制御回路、モニタ２６のタッチパネルからのキー入力データを取り込むキー入力回路、図示しないプリンタにおけるデータ印字の制御等を行うためのＩ／Ｏポート、外部接続端子としてのＵＳＢ２４等を備えている。
【００２７】
制御コンピュータ２０においては、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＣＦ２５等は、アドレスバスやデータバス等のバスラインを介して相互に接続されている。更に、制御コンピュータ２０は、コンベアモータ１２ｆ、ロータリエンコーダ１２ｇ、近赤外線照射器１３、近赤外線ラインセンサ１４、光電センサ１５等と接続されている。なお、光電センサを設けず、ラインセンサで検出した画像の明度低下によって物品Ｇの通過を検知してもよい。
【００２８】
なお、制御コンピュータ２０において、コンベアモータ１２ｆに装着されたロータリエンコーダ１２ｇで検出されたコンベア１１，１２の搬送速度を受信し、また、コンベアを挟んで配置される一対の投光器及び受光器から構成される同期センサとしての光電センサ１５からの信号を受信することにより、被検査物である物品Ｇが近赤外線ラインセンサ１４の位置にくるタイミングを検出してもよい。
【００２９】
本実施形態では、制御コンピュータ２０に含まれるＣＰＵ２１が、ＣＦ２５に格納された近赤外線検査プログラムを読み込んで、図６に示されるような機能ブロックを作成する。具体的には、制御コンピュータ２０内に、機能ブロックとして、サンプル画像取得部３１、テーブル作成部（理想カーブ作成部）３２、テーブル調整部（カーブ調整部）３３及び質量推定部３４が作成される。
【００３０】
サンプル画像取得部３１は、予め質量が分かっている袋入り粉末スープの物品Ｇ１０個分について近赤外線透過像を取得する（以下、１０個の物品Ｇのそれぞれの質量を「実質量」と示す）。
【００３１】
テーブル作成部３２は、サンプル画像取得部３１において取得された１画素ごとの明るさａについて、その領域における推定質量ｍを算出するための以下の数式（１）に基づいてテーブル（理想カーブ）ｍ（ａ）を作成する。
【００３２】
ｍ＝ｃｔ＝−ｃ／μ×Ｉｎ（Ｉ／Ｉ０）＝−αＩｎ（Ｉ／Ｉ０）・・・（１）
（ただし、ｍ：推定質量、ｃ：物の厚さから質量に変換するための係数、ｔ：物質の厚さ、Ｉ：物質がないときの明るさ、Ｉ０：物質を透過したときの明るさ、μ：線吸収係数）
【００３３】
テーブル調整部３３は、モニタ２６を通じて入力された１０個の物品Ｇのそれぞれの実質量と、上記テーブル（理想カーブ）によって求められる各階調の推定質量を合計した合計推定質量とを比較して、合計推定質量が実質量に近くなるようにテーブルを調整する。
【００３４】
質量推定部３４は、テーブル調整部３３において調整されたテーブル（理想カーブ）に基づいて、１画素ごとの明るさに応じて１画素ごとに推定質量を取得し、これらを合計して物品Ｇの推定質量を算出する。なお、これらの各機能ブロックによる質量推定の方法については、後段にて詳述する。
【００３５】
一般的に、取得した近赤外線透過像において物質の厚さとその部分の明るさ（物質がないときを１．０として正規化された明るさ）との関係は、以下の数式（２）のような指数関数によって表されるグラフと、実際の質量を示すグラフとを比較すると、図７に示されるような誤差が生じることが分かっている。
【００３６】
Ｉ／Ｉ０＝ｅ−μｔ・・・（２）
（ただし、Ｉ０：物質がないときの画像明るさ、Ｉ：物質を近赤外線が透過した部分の画像明るさ、ｔ：物質の厚さ、μ：近赤外線のエネルギーと物質の種類とで決まる線質量係数（値が大きいほど近赤外線をよく吸収することを意味する））
【００３７】
特に、実際の質量を示すグラフでは、厚さｔが比較的小さい領域において明るさが急激に低下している。これは、物質に吸収されやすい波長域の近赤外線が先に吸収され、物質を通過するごとに吸収されにくい波長域の近赤外線が残ることに起因するものである。
【００３８】
なお、通常、近赤外線透過像は、複数の画素によって構成されているため、上述した数式（１）により１画素ごとにｍを求め、これらを画像全体について足し合わせることで物質（パッケージを除く内容物）全体の質量を推定することが可能である。このことは、以下の数式（３）によって表される。
【００３９】
Ｍ＝ΣΣｍ（ｘ，ｙ）・・・（３）
【００４０】
ここで、図８には、実質量が８．０ｇの物品Ｇを用いて推定質量を求めた１０個の近赤外線透過像が示されている。他の近赤外線透過像と比較して粉末が袋内で片寄っている下段左端及び下段中央の近赤外線透過像では、推定質量が実質量である８．０ｇよりも大きい数値となっていることが分かる。
【００４１】
本実施形態の近赤外線検査装置１では、以上のような問題を踏まえ、物品Ｇについて袋内における粉末の片寄りや各種の不確定要因等の影響を排除して高精度な質量の推定を行うために、図９に示されるフローチャートに従って質量の推定を行う。
【００４２】
すなわち、ステップＳ１では、上述した数式（１）のαに、例えば１．０を代入し、画像明るさ（階調）ａ（０〜２２０）に対応する推定質量ｍ（ａ）をテーブル化する。数式（１）に基づいて作成されるテーブルは、まず、明るさａを１０階調ごとに変化させてｍ（ａ）に相当するテーブル上に格納し、その間の数値を線形補間によって求める。これにより、制御コンピュータ２０のテーブル作成部３２において、図１０（ａ）に示されるような、明るさと推定質量ｍ（ａ）との関係を示すテーブル（理想カーブ）が作成される。なお、数式（１）に従って各明るさにおける推定質量を全て求めたのでは時間がかかりすぎることを考慮して、ここでは１０階調ごとに数式（１）によって推定質量を求めた後、その間を線形補間によって求めている。
【００４３】
ステップＳ２では、図８に示されるように、予め実質量が８．０ｇであることが分かっている１０個の物品Ｇに対して近赤外線を照射して、サンプル画像取得部３１において１０枚の近赤外線透過像を取得する。そして、取得した１０枚の近赤外線透過像について、テーブルｍ（ａ）変換で推定質量を算出し、これらの平均値Ｍａｖｅを求める。なお、幅広い明るさのデータを得るために、１０個のサンプル画像は袋内において粉末が片寄ったものや均一なもの等が混在していることが好ましい。
【００４４】
ステップＳ３では、ステップＳ２において求められた平均値Ｍａｖｅが、以下の数式（４）に従って検査物質量Ｍｔと等しくなるようにｍ（ａ）を変更していき、図１０（ｂ）に実線で示すような変更後のテーブルを初期テーブル（理想カーブ）とする。なお、図１０（ｂ）では、破線で変更前のテーブル、実線で変更後の初期テーブル（理想カーブ）が示されている。
【００４５】
ｍ（ａ）＝ｍ（ａ）×Ｍｔ／Ｍａｖｅ・・・（４）
【００４６】
ステップＳ４では、数式（１）の明るさａに１０を代入して推定質量ｍ（ａ）を求める。ここで、明るさａを１０からスタートして２０，３０，・・・と代入していくのは、明るさ０では推定質量が無限大となってしまうためである。このため、明るさａに１を代入するところからスタートして、以下１１，２１，３１，・・・と代入して推定質量を求めるようにしてもよい。
【００４７】
ステップＳ５では、テーブルｍ（ａ）を上下に少しずつずらしてみてどう変化するかを調べるために、テーブルｍ（ａ）を±２％して新たにテーブルｍ＋（ａ）とテーブルｍ−（ａ）とを作成する。このとき、ａ−１０とａとの間のテーブルは、ｍ（ａ−１０）とｍ（ａ）との間を線形補間することで求め、ａとａ＋１０との間のテーブルはｍ（ａ）とｍ（ａ＋１０）との間の線形補間によって求めて各テーブルｍ＋（ａ），ｍ−（ａ）を作成する。
【００４８】
ステップＳ６では、ステップＳ５において新たに作成した２つのテーブルｍ＋（ａ）及びｍ−（ａ）と、元のテーブルｍ（ａ）とに基づいて、それぞれ１０枚の近赤外線透過像について推定質量を算出する。
【００４９】
ステップＳ７では、ステップＳ６において３つのテーブルｍ（ａ），ｍ＋（ａ），ｍ−（ａ）によって算出された１０枚の近赤外線透過像についての推定質量から、最も標準偏差が小さい（ばらつきが少ない）テーブルを選択し、そのテーブルをｍ（ａ）と置き換える。
【００５０】
例えば、ある明るさ（階調）ａにおいては、ｍ（ａ）よりもｍ＋（ａ）の方が、標準偏差が小さい場合には、その明るさａに相当する部分については、テーブルｍ（ａ）をテーブルｍ＋（ａ）に置き換える。一方、ｍ（ａ）がｍ＋（ａ）よりも標準偏差が小さい場合には、その明るさａに相当する部分については、テーブルｍ（ａ）を置き換えることなくそのまま維持する。
【００５１】
具体的には、図１１（ａ）に示されるように、明るさａ＝１０の部分において、実線で示されるテーブルｍ（１０）、上側の破線で示されるテーブルｍ＋（１０）、下側の破線で示されるテーブルｍ−（１０）の標準偏差を比較して、最も標準偏差が小さいｍ＋（１０）を選択する。すると、図１１（ｂ）に示されるように、明るさａ＝１０の部分についてはテーブルｍ（１０）がテーブルｍ＋（１０）へと置き換えられる。
【００５２】
ステップＳ８では、明るさａが２１０であるか否かを判定し、ＮＯの場合には、ステップＳ１０へと進んで明るさａを１０ずつ増やしながらａ＝２１０になるまで上記ステップＳ７におけるｍ（ａ）の置き換え処理を繰り返す。つまり、明るさａ＝２０，３０，４０，・・・について同様にしてテーブルの置き換えを繰り返し行い、図１１（ｃ）に実線で示されるようなテーブルを作成する。なお、このステップＳ７における処理が、テーブル調整部３３によるテーブル、すなわち理想カーブの調整処理に相当する。
【００５３】
ステップＳ９では、置き換え処理によって調整後のテーブルｍ（ａ）に従って１０枚の近赤外線透過像の質量を求め、そのばらつきが０．１ｇ以下になるか否かを判定する。ここで、０．１ｇより大きい場合には、ステップＳ４まで戻ってばらつきが０．１ｇ以下になるまで上述した処理を繰り返し行う。
【００５４】
本発明の近赤外線検査装置１では、以上のような処理を経て、物品Ｇを撮像した近赤外線透過像から物品Ｇの質量を推定するための変換テーブルｍ（ａ）（図１１（ｃ）参照）を作成する。これにより、図１１（ｃ）に示されるような最適化された調整後の変換テーブルｍ（ａ）を用いて検査対象となる物品Ｇの質量の推定を行うことで、従来の数式に依存した質量推定方法と比較して、高精度な質量推定結果を得ることができる。
【００５５】
ここで、実質量１０．０ｇの物品Ｇについて、最適化前後における変換テーブルを用いて検査を行った結果について、図１３を参照して説明する。変換テーブルｍ（ａ）を最適化する前の結果では、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示されるように、袋内で粉末が均一のもの（１０．３４ｇ）と片寄ったもの（９．７９ｇ）とで推定質量の誤差が０．５５ｇあったのに対して、変換テーブルｍ（ａ）を上述した図９に示されるフローチャートに従って最適化した後の結果では、袋内で粉末が均一なもの（１０．０３ｇ）と片寄ったもの（９．９５ｇ）とで推定質量の誤差が０．０８ｇと小さくなっていることが分かる。更に、最適化後の変換テーブルに基づいて求められた推定質量の方が、均一なもの、片寄ったものの双方について、実質量１０．０ｇに対する誤差が、従来の０．３４ｇ、０．２１ｇから０．０３ｇ、０．０５ｇと大幅に小さくなっていることが分かる。
【００５６】
このように、図１３に示される結果から、図９に示されるフローチャートに従って最適化された変換テーブルｍ（ａ）に基づいて推定質量を算出することで、従来よりも正確に物品Ｇの推定質量を求めることが可能になることが分かる。
［近赤外線検査装置の特徴］
【００５７】
本実施形態の近赤外線検査装置１では、図５に示されるように、制御コンピュータ２０に搭載されたＣＰＵ２１がＣＦ２５に格納された近赤外線検査プログラムを読み込んで、図６に示されるような機能ブロックを形成する。この機能ブロックは、サンプル画像取得部３１と、テーブル作成部３２と、テーブル調整部３３と、質量推定部３４とを含んでいる。サンプル画像取得部３１は、予め実質量が分かっている物品Ｇについて１０枚の近赤外線透過像を取得する。テーブル作成部３２は、近赤外線透過像に含まれる１画素ごとの明るさとその部分の推定質量との関係を示す上述した数式（１）に基づいて、テーブル（理想カーブ）ｍ（ａ）を作成する。テーブル調整部３３は、モニタ２６を通じて入力された各近赤外線透過像の実質量を参照して、１０階調ごとに推定質量が実質量に近づくようにテーブルｍ（ａ）を調整していく。質量推定部３４は、調整後のテーブルｍ（ａ）に基づいて、１画素ごとの推定質量を求め、これらを合計して物品Ｇの推定合計質量を求める。
【００５８】
これにより、実質量を参照して調整されたテーブルｍ（ａ）を用いて推定質量を求めることで、数式（１）に基づいて作成されたテーブルｍ（ａ）をそのまま用いて推定質量を求める従来の方法と比較して、より実質量に近い高精度な推定質量を求めることが可能になる。
【００５９】
また、本実施形態の近赤外線検査装置１では、テーブル作成部３２によって作成されたテーブルｍ（ａ）について、±２％して新たなテーブルｍ＋（ａ）、ｍ−（ａ）を作成し、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）に示されるように、これらのテーブルｍ（ａ）、ｍ＋（ａ）、ｍ−（ａ）を所定階調ごとに比較して最も標準偏差が小さいものをｍ（ａ）として繰り返し置き換えながらテーブルｍ（ａ）を調整する。
【００６０】
これにより、数式（１）に基づいて作成されたテーブルｍ（ａ）を、より実質量に近い質量を推定できるように最適化することができるため、従来よりも高精度な推定質量を求めることが可能になる。
【００６１】
また、本実施形態の近赤外線検査装置１では、図９のステップＳ８に示されるように、上述したテーブルｍ（ａ）の最適化処理（置き換え）を、明るさａが１０階調から１０階調ずつ増やして２１０階調になるまで繰り返し行う。
【００６２】
これにより、テーブルｍ（ａ）の最適化処理の終了条件として所定階調数を設定することで、それぞれの階調（明るさ）ごとに最適化されたテーブルｍ（ａ）を得ることができる。この結果、より高精度な推定質量を得ることが可能になる。
【００６３】
また、本実施形態の近赤外線検査装置１では、図９のステップＳ９に示されるように、上述したテーブルｍ（ａ）の最適化処理（置き換え）を、１０個の近赤外線透過像について求めた推定質量のばらつきが０．１ｇ以下になるまで繰り返し行う。
【００６４】
これにより、推定質量を求めるための基になるテーブルｍ（ａ）の最適化処理をばらつきが所定量以下になるまで繰り返し行うことで、更に細かくテーブルｍ（ａ）を最適化して高精度な推定質量を求めることが可能になる。また、図９のステップＳ８、ステップＳ９に示されるように、テーブルｍ（ａ）の最適化処理の終了条件として、所定階調になるまでという第１条件と、ばらつきが所定量以下になるまでという第２条件とを組み合わせることで、より詳細なテーブルｍ（ａ）の調整を行うことができるため、更に高精度な推定質量を求めることができる。
【００６５】
また、本実施形態の近赤外線検査装置１では、図９のステップＳ１に示されるように、明るさａを１０階調ずつ変化させて数式（１）に基づいて推定質量を算出し、その間を線形補間することでテーブルｍ（ａ）を作成する。
【００６６】
これにより、テーブルｍ（ａ）の全ての階調について数式（１）を用いてテーブルｍ（ａ）を作成する場合と比較して、テーブルｍ（ａ）の作成時間を大幅に短縮して、効率よく推定質量を求めることが可能になる。
【００６７】
また、本実施形態の近赤外線検査装置１では、推定質量を求めるための道具として、近赤外線透過像に含まれる１画素ごとの明るさａとその部分の推定質量との関係を示すテーブルｍ（ａ）を用いている。
【００６８】
これにより、数式に基づいて推定質量を求める方法と比較して、大幅に推定質量の算出時間を短縮することができる。
【００６９】
また、本実施形態の近赤外線検査装置１では、１画素ごとに明るさ及びその推定質量を求めている。
【００７０】
これにより、近赤外線透過像に含まれる最小単位である１画素を単位として推定質量を求めることで、より高精度な推定質量を求めることが可能になる。
【００７１】
以上、説明したように、近赤外線検査装置１では、パッケージ及びパッケージ内に収容された内容物を有する物品Ｇの近赤外線透過像が取得され、当該近赤外線透過像における１画素当たりの濃淡値に基づいて内容物の質量が推定される。よって、近赤外線検査装置１によれば、パッケージ内に収容された内容物の質量を検査することができ、物品Ｇについて内容物の質量の過不足を判断することが可能となる。
【００７２】
また、近赤外線検査装置１では、光照射部２から光検出部３に至る近赤外線の光路Ｌが、周囲雰囲気に露出している。これにより、周囲雰囲気に対して近赤外線の光路Ｌを遮蔽する必要がないため、近赤外線検査装置１の構造を単純化することができる。その結果、搬送ラインのうち、所望する搬送コンベアの間隙に、近赤外線検査装置１を容易に設置することが可能となる。
【００７３】
また、近赤外線検査装置１では、物品Ｇのパッケージが、無色又は単一の色彩を有している。これにより、パッケージに施された模様等の影響を受けることがないため、パッケージ内に収容された内容物の質量を簡易な画像処理で検査することができる。
【００７４】
また、例えば、近赤外線の透過率は、厚さ１０ｍｍのアクリル板であれば、約９０％となり、厚さ４ｍｍのえびせんべいであれば、約５％となる。内容物の厚さと近赤外線の透過率との関係に応じて、好適に検査することができる。
【００７５】
以上、本発明の一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るものではない。例えば、近赤外線検査装置１によれば、１画素当たりの濃淡値に基づいて内容物の数量を推定することもできる。これにより、例えば複数枚の薄板状の内容物がパッケージ内において重ねられた状態であったとしても、物品Ｇについて内容物の数量の過不足を判断することが可能となる。
【００７６】
また、上記実施形態では、１画素当たりの濃淡値に基づいて内容物の質量を推定したが、所定の複数の画素数を単位領域として、当該単位領域当たりの濃淡値に基づいて内容物の内容量（質量、数量等）を推定してもよい。
【００７７】
また、パッケージは、無色又は単一の色彩を有するものに限定されず、模様等が施されていてもよい。そのような場合には、模様等の影響を除去する画像処理を近赤外線透過像に施せば、内容物の内容量を推定することが可能である。
【００７８】
また、上記実施形態では、光検出部３が近赤外線ラインセンサ１４を有していたが、本発明の光検出部は、近赤外線ラインセンサ１４に代えて近赤外線エリアセンサを有していてもよい。また、本発明の光検出部は、近赤外線を通過させ且つ可視光を遮断するフィルタを有していてもよい。これにより、光照射部から光検出部に至る近赤外線の光路が周囲雰囲気に露出している場合に、周囲雰囲気から近赤外線ラインセンサ又は近赤外線エリアセンサに可視光が入射し、当該可視光が外乱光となるのを防止することができる。
【００７９】
上記実施形態では、近赤外線透過像に含まれる１画素における明るさａとその領域の推定質量との関係を示すテーブルｍ（ａ）を作成して物品Ｇの推定質量を求める例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８０】
例えば、テーブルｍ（ａ）については必ずしも作成する必要はなく、数式によって表される部分については数式を用いてもよい。ただし、上記実施形態のように、テーブルｍ（ａ）を用いて推定質量を求めた場合には、数式を用いた場合と比較して推定質量を求めるための処理時間を大幅に短縮できる点で、上記実施形態のようにテーブルを用いることがより好ましい。
【００８１】
また、上記実施形態では、図９に示されるように、テーブルｍ（ａ）の最適化処理のＳ５〜Ｓ８のループを、明るさを１０階調ずつ大きくしていって２２０階調になるまで繰り返し行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８２】
最適化処理の終了条件としては、明るさが２２０階調になることに限らず、例えば、他の階調数に達したことにより終了させてもよいし、所定回数繰り返した後、或いは所定時間経過後に終了させるように制御してもよい。又は、これらの終了条件を複数組み合わせてもよい。
【００８３】
また、上記実施形態では、図９に示されるように、テーブルｍ（ａ）の最適化処理のＳ４〜Ｓ１０のループを、ばらつきが０．１ｇ以下になるまで繰り返し行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８４】
最適化処理の終了条件としては、ばらつきが０．１ｇ以下になることに限らず、例えば、ばらつきが０．１ｇ以外の他の数値以下になることで終了させてもよいし、所定回数繰り返した後、或いは所定時間経過後に終了させるように制御してもよい。又は、これらの終了条件を複数組み合わせてもよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、近赤外線透過像のサンプル画像として、予め質量が分かっている１０個の物品Ｇに対応する１０枚の近赤外線透過像を取得する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８６】
サンプル画像の数としては、１０枚に限定されるものではなく、例えば、５枚以下であってもよいし、２０枚以上であってもよい。
【００８７】
また、上記実施形態では、推定質量ｍ（ａ）、ｍ＋（ａ）及びｍ−（ａ）のうち、最も標準偏差が小さいものを選択して、ｍ（ａ）を置き換える処理を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８８】
例えば、選択する手段としては標準偏差に限らず、分散等の他のばらつきの要素を見て行うこともできる。
【００８９】
また、上記実施形態では、近赤外線検査装置１に対して本発明を適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９０】
例えば、近赤外線検査装置の記憶部に格納されている近赤外線検査プログラムに対して本発明を適用することもできる。この場合には、ＣＰＵがこの近赤外線検査プログラムを読み込んで、図９に示されるフローチャートに従って処理を行う近赤外線検査方法をコンピュータに実行させればよい。
【００９１】
また、上記実施形態では、ステップＳ５において、テーブルｍ（ａ）を上下に少しずつずらしてみてどう変化するかを調べるために、テーブルｍ（ａ）を±２％して新たにテーブルｍ＋（ａ）とテーブルｍ−（ａ）とを作成し、ａ−１０とａとの間のテーブルは、ｍ（ａ−１０）とｍ（ａ）との間を線形補間することで求め、ａとａ＋１０との間のテーブルはｍ（ａ）とｍ（ａ＋１０）との間の線形補間によって求めて各テーブルｍ＋（ａ），ｍ−（ａ）を作成する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９２】
例えば、図１４に示されるように、ステップＳ５の後、ステップＳ５ａを挿入して線形補間によって求められたテーブルを調整してもよい。具体的には、ステップＳ５ａにおいて、線形補間したテーブルについて、以下の数式（５）に基づいて移動平均を算出して、グラフ化した際に滑らかな曲線となるようにし、テーブルの揺らぎ（推定質量のばらつき）を低減する。
【数１】
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【００９３】
これにより、線形補間によって作成されたテーブルと比較して、各画素における明るさが少し変化しただけで推定質量が不連続に変化してしまうことを防止することができるため、より高精度に推定質量を算出することが可能になる。
【００９４】
また、上記実施形態では、ステップＳ１において、明るさａを１０階調ごとに変化させてｍ（ａ）に相当するテーブル上に格納し、その間の数値を線形補間によって求め、制御コンピュータ２０のテーブル作成部３２において、図１０（ａ）に示されるような、明るさと推定質量ｍ（ａ）との関係を示すテーブル（理想カーブ）を作成する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９５】
例えば、図１５に示されるように、ステップＳ５の代わりに、ステップＳ５ｂを挿入して曲線補間によって求められたテーブルを調整してもよい。具体的には、ステップＳ５ｂにおいて、ｍ（ａ）を＋１０％したときのテーブルｍ＋（ａ），−１０％したときのテーブルｍ−（ａ）を作成し、ａ−１０とａとの間のテーブルはｍ（ａ−１０）とｍ（ａ）との間の曲線補間で求め、ａとａ＋１０との間のテーブルはｍ（ａ）とｍ（ａ＋１０）との間の曲線補間によって求める。
【００９６】
曲線補間の方法としては、図１６に示されるような、ｎ次関数で近似するいわゆるベジェ曲線を用いた補間方法を用いることができる。これによれば、Ｎ個の制御点からベジェ曲線と呼ばれる補間方法を採用すると、Ｎ−１次関数によって曲線補間できる。例えば、４個の制御点を結ぶ曲線を作成すると、３次の関数によって表される曲線を求めることができる。すなわち、図１６に示されるＰ１〜Ｐ４の４つの制御点が与えられている場合には、まず、Ｐ１〜Ｐ２をｔ：１−ｔの比率で分割する点Ｐ５を設定する。そして、同様にＰ２〜Ｐ３，Ｐ３〜Ｐ４についても同じ比率で分割する点Ｐ６及びＰ７を設定する。次に、Ｐ５〜Ｐ６、Ｐ６〜Ｐ７について同じ比率で分割する点Ｐ８，Ｐ９を設定した後、最後にこのＰ８〜Ｐ９を同じ比率で分割する点Ｐ１０を求める。この操作を、０≦ｔ≦１について連続して実施し、Ｐ１０の軌跡に沿ってベジェ曲線を描くことで、曲線補間を行うことができる。
【００９７】
この結果、線形補間によって作成されたテーブルと比較して、各画素における明るさが少し変化しただけで推定質量が不連続に変化してしまうことを防止することができるため、より高精度に推定質量を算出することが可能になる。
【００９８】
なお、曲線補間を行う方法としては、上述した他の実施形態において説明した方法に限定されるものではなく、例えば、スプライン曲線等によって補間することも可能である。
［他の近赤外線検査装置の構成］
【００９９】
上述した近赤外線検査装置１の構成には、以下に述べる近赤外線検査装置１０１の構成を部分的に又は全体的に適用可能である。以下、近赤外線検査装置１０１の構成について説明する。
【０１００】
図１７に示されるように、近赤外線検査装置１０１は、物品１５０を搬送する既設の搬送ライン２００のうち、連続する搬送コンベア２０１，２０２の間隙２０３が存在する部分に、後付けで設置される装置である。近赤外線検査装置１０１は、例えば、フィルム包装材等のパッケージ、及び当該パッケージ内に収容された食品等の内容物を有する物品１５０を検査対象とする。近赤外線検査装置１０１には、制御装置１３０が有線又は無線により電気的に接続されており、近赤外線検査装置１０１及び制御装置１３０によって光学検査システムが構成されている。
【０１０１】
制御装置１３０は、コンピュータを収容する制御ボックス１３１と、操作パネル１３２と、を備えている。制御装置１３０は、近赤外線検査装置１０１の動作を制御する他、近赤外線検査装置１０１から出力された検出信号に基づいて、物品１５０の不具合（例えば、パッケージの封止部への内容物の噛み込み、パッケージ内での内容物の破損、パッケージ内への異物の混入等）を発見したり、パッケージ内の内容物の内容量（質量、数量等）を推定したりする。
【０１０２】
図１８に示されるように、近赤外線検査装置１０１は、床面に設置される脚部１０２と、脚部１０２に立設された四角柱状の主柱１０３と、を備えている。主柱１０３の前面１０３ａ（搬送ライン２００側の面）には、上下方向に延在するガイドレール１０４が設けられている。主柱１０３の後面１０３ｂには、上下方向に延在するガイドレール１０５が設けられている。主柱１０３の右側面１０３ｃ（搬送ライン２００側から見た場合における右側の面）及び左側面１０３ｄには、主柱１０３の上端部を介して、ベルト１０６が掛け渡されている。
【０１０３】
ガイドレール１０４には、ガイドレール１０４に沿って移動可能となるように検査ヘッド１１０が取り付けられている。検査ヘッド１１０には、主柱１０３の右側面１０３ｃに位置するベルト１０６の一端部が固定されている。ガイドレール１０５には、ガイドレール１０５に沿って移動可能となるように錘１０７が取り付けられている。錘１０７には、主柱１０３の左側面１０３ｄに位置するベルト１０６の他端部が固定されている。
【０１０４】
この構成により、図１９に示されるように、ガイドレール１０４に沿って検査ヘッド１１０が上昇すると、ガイドレール１０５に沿って錘１０７が下降する。一方、ガイドレール１０４に沿って検査ヘッド１１０が下降すると、ガイドレール１０５に沿って錘１０７が上昇する。検査ヘッド１１０は、所望の高さに配置された後、レバー１０８によって主柱１０３に対して固定される。このように、近赤外線検査装置１０１では、錘１０７が利用されることで、主柱１０３に対する検査ヘッド１１０の上下動の円滑化が図られている。
【０１０５】
図１８に示されるように、検査ヘッド１１０は、物品１５０に光を照射する光照射部１１１と、物品１５０に照射された光の透過光を検出する光検出部１１２と、光照射部１１１及び光検出部１１２を片持ちで支持する支持部１１３と、を備えている。光照射部１１１は、連続する搬送コンベア２０１，２０２の間隙２０３の下方に配置され、光検出部１１２は、当該間隙２０３の上方に配置される。光照射部１１１から光検出部１１２に至る光の光路は、周囲雰囲気に露出している。つまり、光による物品１５０の検査領域は、シールドボックス等によって覆われておらず、周囲雰囲気に露出している。なお、外乱光を遮蔽するために、当該検査領域の少なくとも一部を覆うようにカバーを設けてもよい。
【０１０６】
光照射部１１１は、水平方向（間隙２０３が延在する方向）に沿って配列された複数のＬＥＤからなる。光照射部１１１は、連続する搬送コンベア２０１，２０２の間隙２０３上を物品１５０が通過する際に、間隙２０３を介して物品１５０に近赤外線を照射する。なお、近赤外線の波長は、７８０ｎｍ〜１１００ｎｍである。
【０１０７】
光検出部１１２は、ラインセンサであり、水平方向（間隙２０３が延在する方向）に沿って配列された複数のＰＤからなる。光検出部１１２は、連続する搬送コンベア２０１，２０２の間隙２０３上を物品１５０が通過する際に、物品１５０に照射された近赤外線の透過光を検出し、検出信号を制御装置１３０に出力する。
【０１０８】
支持部１１３は、第１支柱部分１１４及び第２支柱部分１１５からなる支柱部１１６と、第１梁部１１７と、第２梁部１１８と、を有している。第１支柱部分１１４には、上下方向に延在するガイド溝１１４ａが設けられている。ガイド溝１１４ａには、ガイド溝１１４ａに沿って移動可能となるように第２支柱部分１１５が取り付けられている。第１支柱部分１１４と第２支柱部分１１５とは、レバー１２１によって互いに固定される。第２支柱部分１１５の下端部には、第１支柱部分１１４に形成された長穴１１４ｂを介して、緩衝部材付きのストッパボルト１２２が固定されている。これにより、レバー１２１が解放された際に、不意に第２支柱部分１１５が下降しても、衝撃が吸収されつつ、第２支柱部分１１５の下降が停止させられる。
【０１０９】
第１梁部１１７の一端部１１７ａは、第１支柱部分１１４の下端部に固定されており、第１梁部１１７の他端部１１７ｂは、自由端となっている。第１梁部１１７には、上側に開口する凹部１１７ｃが設けられており、凹部１１７ｃには、光照射部１１１が収容されている。つまり、光照射部１１１は、第１梁部１１７に支持されることで、支持部１１３に片持ちで支持されている。
【０１１０】
凹部１１７ｃの開口部は、第１梁部１１７に載置された光透過性のカバー１２３によって覆われている。カバー１２３は、例えば光透過性の樹脂からなる。カバー１２３において第１梁部１１７の一端部１１７ａに対応する部分には、第１梁部１１７の他端部１１７ｂの反対側に開口する切欠き１２３ａが設けられている。カバー１２３において第１梁部１１７の他端部１１７ｂに対応する部分には、丸穴１２３ｂが設けられている。カバー１２３は、第１梁部１１７の一端部１１７ａに立設されたピン１２４ａが切欠き１２３ａに嵌められ且つ第１梁部１１７の他端部１１７ｂに立設されたピン１２４ｂが丸穴１２３ｂに嵌められることで、第１梁部１１７に位置決めされている。なお、ピン１２４ａ，１２４ｂは、例えばボルトの頭部である。
【０１１１】
第２梁部１１８の一端部１１８ａは、第２支柱部分１１５の上端部に固定されており、第２梁部１１８の他端部１１８ｂは、自由端となっている。自由端である第２梁部１１８の他端部１１８ｂには、光検出部１１２が取り付けられている。つまり、光検出部１１２は、第２梁部１１８に支持されることで、支持部１１３に片持ちで支持されている。
【０１１２】
以上の支持部１１３の構成により、図２０に示されるように、レバー１２１が解放された状態で、光検出部１１２は、第２支柱部分１１５及び第２梁部１１８と一体で上昇及び下降させられる。光検出部１１２は、所望の高さに配置された後、第１支柱部分１１４と第２支柱部分１１５とがレバー１２１によって互いに固定されることで、光照射部１１１に対して固定される。
【０１１３】
図１８に示されるように、第１支柱部分１１４の下端部には、矩形板状の第１プレート１２５及び第２プレート１２６が取り付けられている。第１プレート１２５は、ガイドレール１０４に沿って移動可能となるようにガイドレール１０４に取り付けられている。第１プレート１２５には、主柱１０３の右側面１０３ｃに位置するベルト１０６の一端部が固定されている。第２プレート１２６は、その４つの角部に設けられた円弧状の長穴１２６ａのそれぞれに挿通されたボルト１２７によって第１プレート１２５に固定されている。第２プレート１２６には、第１支柱部分１１４の下端部が固定されている。
【０１１４】
この構成により、図２１に示されるように、ボルト１２７が緩められた状態で、検査ヘッド１１０は、円弧状の長穴１２６ａの範囲で回動させられる。このとき、検査ヘッド１１０の回動の中心となる位置Ｐは、第１支柱部分１１４の下端部に取り付けられた第１プレート１２５及び第２プレート１２６の中心位置（搬送ライン２００側から見た場合の中心位置）である。このように、光照射部１１１から位置Ｐまでの距離は、光検出部１１２から位置Ｐまでの距離よりも小さくなっている。検査ヘッド１１０は、所望の角度に配置された後、各ボルト１２７が閉められることで、主柱１０３に対して固定される。
【０１１５】
以上、説明したように、近赤外線検査装置１０１では、光照射部１１１及び光検出部１１２が支持部１１３に片持ちで支持されており、光による物品１５０の検査領域が周囲雰囲気に露出している。したがって、物品１５０を搬送する既設の搬送ライン２００に対し、連続する搬送コンベア２０１，２０２の間隙２０３を挟んで光照射部１１１と光検出部１１２とが対向するように、搬送ライン２００の一方の側方から近赤外線検査装置１０１を容易に設置することができる。
【０１１６】
また、近赤外線検査装置１０１では、光検出部１１２が光照射部１１１に対して上側に配置されている。この構成によれば、光検出部１１２が下向きとなるため、光照射部１１１に塵が付着する場合よりも検出精度を劣化させ易い光検出部１１２への塵の付着を抑制することができる。更に、近赤外線検査装置１０１の周囲の照明等の光が外乱光として光検出部１１２に入射するのを抑制することができる。しかも、既設の搬送ライン２００の上方の広いスペースにおいて、光検出部１１２を容易に清掃することができる。
【０１１７】
また、近赤外線検査装置１０１では、光検出部１１２に対して下側に配置された光照射部１１１が、光透過性のカバー１２３によって覆われている。この構成によれば、カバー１２３に塵が付着した場合に、カバー１２３を取り外して、カバー１２３を清掃したり、新たなカバー１２３に交換したりすることができる。特に、カバー１２３は、ピン１２４ａが切欠き１２３ａに嵌められ且つピン１２４ｂが丸穴１２３ｂに嵌められることで、第１梁部１１７に位置決めされているため、既設の搬送ライン２００と第１梁部１１７との間隔が狭くても、カバー１２３を水平方向にスライドさせるようにして、工具等を使用せずに、第１梁部１１７に対するカバー１２３の着脱を実施することができる。なお、カバー１２３に、光照射部１１１から出射された光を集光するレンズ機能を持たせてもよいし、所定波長の光を遮断するフィルタ機能を持たせてもよい。
【０１１８】
また、既設の搬送ライン２００の搬送面と光検出部１１２との距離は焦点距離分だけは必要であるのに対し、物品１５０に照射される光の減衰を抑制する観点から当該搬送面と光照射部１１１との距離は小さくすることが好ましい。近赤外線検査装置１０１では、光検出部１１２が光照射部１１１に対して上側に配置されているので、既設の搬送ライン２００の搬送面の高さが低い場合であっても、当該搬送ライン２００に対して近赤外線検査装置１０１を容易に設置することができる。
【０１１９】
また、近赤外線検査装置１０１では、光照射部１１１及び光検出部１１２が支持部１１３と一体で上下動可能となっている。この構成によれば、既設の搬送ライン２００に対する光照射部１１１及び光検出部１１２の位置を容易に調整することができる。
【０１２０】
また、近赤外線検査装置１０１では、光検出部１１２が光照射部１１１に対して位置調整可能となっている。この構成によれば、光検出部１１２の位置を精度良く調整することができ、光検出部１１２の焦点を物品１５０に合わせることが可能となる。
【０１２１】
また、近赤外線検査装置１０１では、光照射部１１１及び光検出部１１２が支持部１１３と一体で回動可能となっている。この構成によれば、例えば、既設の搬送ライン２００において連続する搬送コンベア２０１，２０２の搬送面が傾斜しているような場合に、当該搬送面に垂直な方向において光照射部１１１と光検出部１１２とが対向するように、既設の搬送ライン２００に対する光照射部１１１及び光検出部１１２の角度を容易に調整することができる。
【０１２２】
また、近赤外線検査装置１０１では、光照射部１１１及び光検出部１１２が、光照射部１１１からの距離が光検出部１１２からの距離よりも小さい位置Ｐを中心として、支持部１１３と一体で回動可能となっている。この構成によれば、光照射部１１１の回動量が光検出部１１２の回動量よりも小さくなるため、連続する搬送コンベア２０１，２０２の間隙２０３の近傍に光照射部１１１を配置して、物品１５０に照射される光の減衰に起因する光検出部１１２での検出感度の低下を抑制することができる。更に、既設の搬送ライン２００の下方のスペースに位置する光照射部１１１の回動量が、既設の搬送ライン２００の上方のスペースに位置する光検出部１１２の回動量よりも小さくなる。そのため、既設の搬送ライン２００の下方の狭いスペースにおいて、光照射部１１１が搬送ライン２００の何らかの部材に干渉するのを抑制することができる。
【０１２３】
また、近赤外線検査装置１０１では、支持部１１３が、支柱部１１６と、一端部１１７ａが支柱部１１６に固定された第１梁部１１７と、一端部１１８ａが支柱部１１６に固定された第２梁部１１８と、を有している。そして、第１梁部１１７が光照射部１１１を支持しており、第２梁部１１８が光検出部１１２を支持している。この構成によれば、例えば、湾曲した形状の支持部によって光照射部１１１及び光検出部１１２が支持されているような場合に比べ、既設の搬送ライン２００に支持部１１３が干渉するのを抑制しつつ、光照射部１１１及び光検出部１１２を所望の位置に配置することができる。
【０１２４】
また、近赤外線検査装置１０１では、光照射部１１１が照射する光が近赤外線である。このように、可視光に比べて透過力の高い近赤外線を用いることで、精度良く物品１５０の状態を検査することができる。
【０１２５】
以上、本発明の他の実施形態（すなわち、近赤外線検査装置１０１）について説明したが、本発明は、上記他の実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の光検出部は、ラインセンサに限定されず、エリアセンサ等であってもよい。また、本発明の光検出部には、所定波長の光を遮断するフィルタが設けられていてもよい。一例として、本発明の光検出部には、近赤外線を通過させ且つ可視光を遮断するフィルタが設けられていてもよい。これにより、光照射部から光検出部に至る近赤外線の光路が周囲雰囲気に露出している場合に、周囲雰囲気からラインセンサ又はエリアセンサに可視光が入射し、当該可視光が外乱光となるのを防止することができる。
【０１２６】
なお、上述した近赤外線検査装置１０１の構成から以下の発明が得られる。以下の発明によれば、物品を搬送する既設の搬送ラインに対して容易に設置することができる近赤外線検査装置を提供することが可能となる。
【０１２７】
本発明の一側面の近赤外線検査装置は、物品に光（近赤外線）を照射する光照射部と、物品に照射された光の透過光を検出する光検出部と、光照射部及び光検出部を片持ちで支持する支持部と、を備え、光による物品の検査領域は、周囲雰囲気に露出している。
【０１２８】
この近赤外線検査装置によれば、物品を搬送する既設の搬送ラインに対し、連続する搬送コンベアの間隙を挟んで光照射部と光検出部とが対向するように、当該搬送ラインの一方の側方から近赤外線検査装置を容易に設置することができる。
【０１２９】
本発明の一側面の近赤外線検査装置では、光検出部は、光照射部に対して上側に配置されていてもよい。この構成によれば、光照射部に塵が付着する場合よりも検出精度を劣化させ易い光検出部への塵の付着を抑制することができる。更に、近赤外線検査装置の周囲の照明等の光が外乱光として光検出部に入射するのを抑制することができる。
【０１３０】
本発明の一側面の近赤外線検査装置では、光照射部及び光検出部は、支持部と一体で上下動可能となっていてもよい。この構成によれば、既設の搬送ラインに対する光照射部及び光検出部の位置を容易に調整することができる。
【０１３１】
本発明の一側面の近赤外線検査装置では、光検出部は、光照射部に対して位置調整可能となっていてもよい。この構成によれば、光検出部の位置を精度良く調整することができる。
【０１３２】
本発明の一側面の近赤外線検査装置では、光照射部及び光検出部は、支持部と一体で回動可能となっていてもよい。この構成によれば、例えば、既設の搬送ラインにおいて連続する搬送コンベアの搬送面が傾斜しているような場合に、当該搬送面に垂直な方向において光照射部と光検出部とが対向するように、既設の搬送ラインに対する光照射部及び光検出部の角度を容易に調整することができる。
【０１３３】
本発明の一側面の近赤外線検査装置では、光照射部及び光検出部は、光照射部からの距離が光検出部からの距離よりも小さい位置を中心として、支持部と一体で回動可能となっていてもよい。この構成によれば、光照射部の回動量が光検出部の回動量よりも小さくなるため、連続する搬送コンベアの間隙の近傍に光照射部を配置して、物品に照射される光の減衰に起因する光検出部での検出感度の低下を抑制することができる。
【０１３４】
本発明の一側面の近赤外線検査装置では、支持部は、支柱部と、一端部が支柱部に固定され、光照射部を支持する第１梁部と、一端部が支柱部に固定され、光検出部を支持する第２梁部と、を有してもよい。この構成によれば、例えば、湾曲した形状の支持部によって光照射部及び光検出部が支持されているような場合に比べ、既設の搬送ラインに支持部が干渉するのを抑制しつつ、光照射部及び光検出部を所望の位置に配置することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３５】
本発明によれば、パッケージ内に収容された内容物の内容量を検査することができる。
【符号の説明】
【０１３６】
１，１０１…近赤外線検査装置、２，１１１…光照射部、３，１１２…光検出部、４…制御コンピュータ（内容量推定部）、６…支柱（支持部）、１１３…支持部、Ｇ…物品。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年7月12日(2016.7.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ及び前記パッケージ内に収容された内容物を有する物品に近赤外線を照射する光照射部と、
前記物品に照射された前記近赤外線の透過光を検出し、検出信号を出力する光検出部と、
前記検出信号に基づいて前記物品の近赤外線透過像を取得し、前記近赤外線透過像における濃淡値に基づいて前記内容物の内容量を推定する内容量推定部と、を備え、
前記光照射部から前記光検出部に至る前記近赤外線の光路は、周囲雰囲気に露出しており、
前記光検出部は、前記近赤外線を通過させ且つ可視光を遮断するフィルタを有している、近赤外線検査装置。
【請求項２】
前記内容量推定部は、前記内容量として前記内容物の質量を推定する、請求項１記載の近赤外線検査装置。
【請求項３】
前記内容量推定部は、前記内容量として前記内容物の数量を推定する、請求項１又は２記載の近赤外線検査装置。
【請求項４】
前記パッケージは、無色又は単一の色彩を有する、請求項１〜３のいずれか一項記載の近赤外線検査装置。
【請求項５】
前記光照射部及び前記光検出部を片持ちで支持する支持部を更に備える、請求項１〜４のいずれか一項記載の近赤外線検査装置。
【国際調査報告】
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