(57)【要約】【課題】パルプまたは粒状物質が含まれた流動体中から検出対象となる異物を効果的に選択して判別し、かつ排除することができる異物検出装置を提供する。【解決手段】異物検出装置１０は、流路板１６の検出流路１５にＣＣＤラインセンサ４０を走査して検出流路１５中の異物を検出するものである。すなわち異物検出装置１０は、検出流路１５に対して直交する方向に走査して検出流路１５中の流動体の明度を感知するＣＣＤラインセンサ４０と、ＣＣＤラインセンサ４０からの画素信号を信号処理して異物を検出する信号処理部３１とを備えている。このうち信号処理部３１は、ＣＣＤラインセンサ４０からの画素信号を異物の大きさにより予め定められた単位マスク毎に整理し、この単位マスク毎に整理された画素信号の平均値と、所定の閾値（スライスレベル）との関係に基づいて異物の有無を判定する。【選択図】図１
2008298737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出流路にＣＣＤラインセンサを走査して検出流路中の異物を検出する異物検出装置において、
検出流路に対して直交する方向に走査して検出流路中の流動体の明度を感知するＣＣＤラインセンサと、
ＣＣＤラインセンサからの画素信号を信号処理して異物を検出する信号処理部とを備え、
信号処理部は、ＣＣＤラインセンサからの画素信号を異物の大きさにより予め定められた単位マスク毎に整理し、この単位マスク毎に整理された画素信号の平均値と、所定の閾値との関係に基づいて異物の有無を判定することを特徴とする異物検出装置。
【請求項２】
単位マスクにおける画素信号の平均値が所定の閾値以下となり、かつ隣接する単位マスクの画素信号の平均値に近接する場合、これらの単位マスクを組合わせて合併マスクを形成し、この組合わされた合併マスクの大きさに基づいて異物の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の異物検出装置。
【請求項３】
単位マスクにおける画素信号の平均値が所定の明度幅に入る場合に、異物有りと判定することを特徴とする請求項１または２に記載の異物検出装置。
【請求項４】
合併マスクを構成する各々の単位マスクにおける画素信号の平均値が所定の明度幅に入り、かつ組合わされた合併マスクの大きさが所定の面積幅に入る場合に、異物有りと判定することを特徴とする請求項２または３に記載の異物検出装置。
【請求項５】
信号処理部内において、検出流路中における異物がない状態における流動体の明度の平均レベルがＣＣＤの飽和レベル近傍に設定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の異物検出装置。
【請求項６】
使用前に予め検出流路中に流動体を自動流過させ、信号処理部は検出した流動体の明度に基づいて、ＣＣＤラインセンサの感度を自動補正する機能を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の異物検出装置。
【請求項７】
使用前に予めＣＣＤラインセンサを複数回走査させ、信号処理部は流動体の明度を感知し、この複数回の明度の平均レベルに基づいてＣＣＤラインセンサの感度を自動補正する機能を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の異物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として繊維質成分を含む果汁類、飲料、薬剤等の液状の流動体中に混在する異物を検出する異物検出装置に係り、とりわけ、検出流路にＣＣＤラインセンサを走査して、検出流路中の検出対象となる異物を正確かつ高速で検出することができる異物検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような繊維質成分を含む果汁等の流動体中に混在する異物を除去する手段として、フィルタを通して除去を図ることはフィルタに繊維質成分が詰って目詰りを起こし、使用不可である。また、粒状物質を含む流動体においては、粒状物質と大きさが近いあるいは粒状物質より小さい異物はフィルタで取り除くことができない。
【０００３】
かかることから流動体中の異物を除去する装置として、検査対象である流動体を重力により複数の細路へ導き、この細路を流れる間に検出部により流動体中の異物を検出し、この異物検出時にその検出信号により該当する細路の弁を開けて異物を排出させるようになされたものが提案されている（特許文献１参照）。 
【０００４】
一方、流動体中に含まれる繊維質成分を検出・除去する装置として、流動体が流れる管路中に透光性の検査用窓を設け、この窓を通じて照明手段により照明を与え、流動体に対する光の透過光または反射光を受光して撮像し、この撮像された映像信号に基づく信号レベルと基準レベルとを比較して異物の混入を判断し、これを除去するようになされた異物検査システムが提案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
また、流動体中の異物を検出する装置として、扁平な流路に検出窓を設け、この検出窓の一方に光源、この光源と対極する位置にＣＣＤラインカメラまたはＣＣＤラインセンサ等の画像化装置を配置し、これにより異物が通過した際におけるＣＣＤの光量変化を検出する異物検出除去装置が知られている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特許第３５３６５４１号公報
【特許文献２】特許第３０４８０４９号公報
【特許文献３】特開２００４−１５６９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された装置は、検出流路ごとにスキャン信号を記憶し、一定区間のスキャン信号の積分値を予め設定したしきい値と比較して判定するものである。この装置は、ノイズ成分の影響を受けにくく比較的大きな異物を安定して判別することができるが、小さな異物や色度が白と黒の中間となる異物を適切に判別することは難しい。
【０００７】
一方、特許文献２に記載された異物検査システムは、アナログ信号の急激な変化と予め設定されたしきい値とを比較するものであるため、高速で処理することが可能である反面、シーケンシャルスキャンを行なう際、画素単位の特性差やパルプ分、粒状物質自体あるいはそれらの密度差などによりノイズ分の多い信号を生じるため、検出対象とする物質のサイズ、色度などを特定することはできない。
【０００８】
また、特許文献３の方法によれば、検出流路を画素およびラインにより分割した面を判定の単位としているため、検出対象物質を面として捉えることができる。したがって、仮に針状物質がスキャン方向に直交する方向を向いて流れている場合であっても、この針状物質を識別することが可能となっている。しかしながら、特定の大きさ、色度を持った検出対象物質を選択的に判別する手段については開示されていない。
【０００９】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、パルプまたは粒状物質が含まれた流動体中から検出対象となる異物を効果的に選択して判別し、かつ排除することができる異物検出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】
【００１０】
本発明は、検出流路にＣＣＤラインセンサを走査して検出流路中の異物を検出する異物検出装置において、検出流路に対して直交する方向に走査して検出流路中の流動体の明度を感知するＣＣＤラインセンサと、ＣＣＤラインセンサからの画素信号を信号処理して異物を検出する信号処理部とを備え、信号処理部は、ＣＣＤラインセンサからの画素信号を異物の大きさにより予め定められた単位マスク毎に整理し、この単位マスク毎に整理された画素信号の平均値と、所定の閾値との関係に基づいて異物の有無を判定することを特徴とする異物検出装置である。
【００１１】
本発明は、単位マスクにおける画素信号の平均値が所定の閾値以下となり、かつ隣接する単位マスクの画素信号の平均値に近接する場合、これらの単位マスクを組合わせて合併マスクを形成し、この組合わされた合併マスクの大きさに基づいて異物の有無を判定することを特徴とする異物検出装置である。
【００１２】
本発明は、単位マスクにおける画素信号の平均値が所定の明度幅に入る場合に、異物有りと判定することを特徴とする異物検出装置である。
【００１３】
本発明は、合併マスクを構成する各々の単位マスクにおける画素信号の平均値が所定の明度幅に入り、かつ組合わされた合併マスクの大きさが所定の面積幅に入る場合に、異物有りと判定することを特徴とする異物検出装置である。
【００１４】
本発明は、信号処理部内において、検出流路中における異物がない状態における流動体の明度の平均レベルがＣＣＤの飽和レベル近傍に設定されていることを特徴とする異物検出装置である。
【００１５】
本発明は、使用前に予め検出流路中に流動体を自動流過させ、信号処理部は検出した流動体の明度に基づいて、ＣＣＤラインセンサの感度を自動補正する機能を有することを特徴とする異物検出装置である。
【００１６】
本発明は、使用前に予めＣＣＤラインセンサを複数回走査させ、信号処理部は流動体の明度を感知し、この複数回の明度の平均レベルに基づいてＣＣＤラインセンサの感度を自動補正する機能を有することを特徴とする異物検出装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、信号処理部は、単位マスク毎に整理された画素信号の平均値と、所定の閾値との関係に基づいて異物の有無を判定するので、検出しようとする異物の大きさに基づいて単位マスクの大きさを設定し、この単位マスクの大きさ（マスクサイズ）以上の異物を選択的に検出することができ、後工程の異物排出装置によりこの異物を排出して取り除くことができる。
【００１８】
また、本発明によれば、組合わされた合併マスクの大きさに基づいて異物の有無を判定するので、検出しようとする異物の形状を問わず、所定の面積を上回る異物を選択的に判定して、後工程の異物排出装置により取り除くことができる。また、１つの異物が複数の単位マスクに分割され、この結果、いずれの単位マスクにおいても異物を検出できないという問題が生じない。すなわち、このような問題への対策として単位マスクの大きさ（マスクサイズ）を小さくする必要がないので、マスクサイズを小さく設定した結果、ノイズ等を誤って検出してしまうおそれがなく、対象とする大きさ以上の異物を効率良く検出することができる。
【００１９】
さらに、本発明によれば、単位マスクにおける画素信号の平均値が所定の明度幅に入る場合に異物有りと判定するので、所望の明度を有する異物のみを選択的に検出することができる。
【００２０】
さらにまた、本発明によれば、各々の単位マスクにおける画素信号の平均値が所定の明度幅に入り、かつ組合わされた合併マスクの大きさが所定の面積幅に入る場合に、異物有りと判定するので、所望の明度および面積を有する異物のみを選択的に検出することができる。
【００２１】
さらにまた、本発明によれば、信号処理部内において、検出流路中における異物がない状態における流動体の明度の平均レベルがＣＣＤの飽和レベル近傍に設定されているので、流動体にパルプ分が多く含まれていても、信号処理部がパルプの影を誤検出することを低減させることができる。
【００２２】
さらにまた、本発明によれば、使用前に予め検出流路中に流動体を自動流過させ、信号処理部は検出した流動体の明度に基づいて、ＣＣＤラインセンサの感度を自動補正する機能を有するので、流動体の濃度や密度が変動した場合であっても、信号処理部が検出する流動体の明度を一定に保つことができ、安定した検出精度を維持することができる。
【００２３】
さらにまた、本発明によれば、使用前に予めＣＣＤラインセンサを複数回走査させ、信号処理部は流動体の明度を感知し、この複数回の明度の平均レベルに基づいてＣＣＤラインセンサの感度を自動補正する機能を有するので、異物の影響によりＣＣＤラインセンサの感度を誤って補正するおそれがなく、異物の検出精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図１１を参照して説明する。
ここで、図１は、本発明の一実施の形態による異物検出装置全体を示す斜視図であり、図２は、異物検出装置の流路板近傍における分解斜視図である。また図３は、異物検出装置の部分斜視図であり、図４は、本発明の一実施の形態による異物検出装置の作用を示すフロー図である。また図５は、検出流路を分割した画素信号を示す図であり、図６は、画素信号を整理して構成された単位マスクを示す図である。また図７は、単位マスク毎に整理された画素信号に基づいて異物の有無を判定する作用を示す図であり、図８は、検出流路中における流動体の明度を示す図である。また図９は、単位マスクを組合わせて形成した合併マスクを示す図であり、図１０は、単位マスクを組合わせて合併マスクを形成する作用を示す説明図であり、図１１は、合併マスクを用いない場合における異物の有無を判定する作用を示す図である。
【００２５】
まず、図１乃至図３により、本実施の形態による異物検出装置全体の概略について説明する。
図１に示すように、異物検出装置１０は、車輪１１ａを有するフレーム１１上に固定されている。
【００２６】
この異物検出装置１０は、図示しないタンクから供給される流動体を圧送するポンプ１２と、フレーム１１上に配置され、ポンプ１２により圧送される流動体の流路１３に一端が連通された分配器１４と、この分配器１４により分配された流動体が流入する複数の検出流路１５、１５…が形成された流路板１６と、この流路板１６の検出流路１５、１５…から送出される流動体をラインへ流す流出用パイプ１７と、異物を回収する異物排出装置１８とを有している。またフレーム１１上に、信号処理部３１が格納されるとともにタッチパネル１９ａを有する制御盤１９が設置されている。
【００２７】
また図２に示すように、流路板１６の前面に排出流路板２２が設けられ、排出流路板２２の前面にリジェクトシリンダー取付板２３が設けられている。更に排出流路板２２の前面下部に横長の光源２５が取付けられている。このうち排出流路板２２は、各検出流路１５の下流側（図２の上側）と連通するように形成された連通溝２４と、連通溝２４の下方に設けられ光源２５からの光を透過させる光入射窓２６と、各光入射窓２６の下方に設けられ分配器１４からの流動体を各検出流路１５に導入するための導入口２７とを有している。
【００２８】
一方、リジェクトシリンダー取付板２３は、各連通溝２４に連通するとともに流出用パイプ１７側に流動体を流出させる流出口２８と、流出口２８の下方に設けられ、各連通溝２４に連通するとともに異物排出装置１８側へ異物を排出するために流路を切換えるリジェクトシリンダー２９とを有している。
【００２９】
図２に示すように、各検出流路１５、１５…の上流側（下側）にそれぞれ検出窓２０が設けられ、検出窓２０の後方にＣＣＤラインセンサ４０と画像処理部３０とを有する異物検出ユニット２１が設置されている（図３）。このうち異物検出ユニット２１のＣＣＤラインセンサ４０は、検出流路１５に対して直交する方向（図２および図３の横方向）に走査して検出流路１５中の流動体の明度を感知するものである。また検出窓２０は光透過性部材で構成されており、上述した光源２５からの光は、排出流路板２２の光入射窓２６および流路板１６の検出窓２０を順次透過して異物検出ユニット２１のＣＣＤラインセンサ４０に受光されるようになっている。なおＣＣＤラインセンサ４０は、全ての検出流路１５、１５…の検出窓２０にわたって走査するようになっている。
【００３０】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００３１】
まず、図示しないタンクに収容されている原果汁等の繊維質成分を含む流動体は、ポンプ１２により流路１３を通じて分配器１４に供給される。
【００３２】
分配器１４に流入した流動体は、分配器１４から流出して各検出流路１５、１５…へそれぞれ均等に流入する。この流動体は各検出流路１５、１５…内を上昇し、この間異物検出ユニット２１のＣＣＤラインセンサ４０により、流動体中に異物が存在するか否か検査される。
【００３３】
この間光源２５からの光は、排出流路板２２の光入射窓２６および流路板１６の検出窓２０を順次透過してＣＣＤラインセンサ４０に受光する。この際ＣＣＤラインセンサ４０は、検出流路１５、１５…に対して直交する方向（すなわち図１乃至３における横方向）に走査して検出流路１５、１５…中の流動体の明度を感知する。
【００３４】
次に、ＣＣＤラインセンサ４０からの画素信号は、後述するように画像処理部３０を介して信号処理部３１へ送信される。その後、信号処理部３１は、ＣＣＤラインセンサ４０からの画素信号を信号処理して異物を検出し、異物が検出された場合、異物検出信号をリジェクトシリンダー２９へ送信する（この点は後述する）。
【００３５】
すなわち、信号処理部３１が異物を検出した場合、異物検出信号によりリジェクトシリンダー２９が切り換わり、リジェクトシリンダー２９を介して排出流路板２２の各連通溝２４と異物排出装置１８とが連通する。これにより、各検出流路１５、１５…からの流動体は、各連通溝２４を介して異物排出装置１８へと排出され、その後回収される。その後、所定量の流動体が異物排出装置１８へ流入したのち、リジェクトシリンダー２９は復帰する。
【００３６】
他方、信号処理部３１により異物が検出されない場合、各検出流路１５、１５…からの流動体は、排出流路板２２の各連通溝２４およびリジェクトシリンダー取付板２３の流出口２８を介して流出用パイプ１７へ流出する。
【００３７】
次に、図４により、異物検出装置１０を用いて流動体中の異物を検出する検出フローの概略について説明する。
【００３８】
図４に示すように、光源２５からの光Ｌは、排出流路板２２内を通過して流路板１６へ達する。次に、この光Ｌは、流路板１６の各検出流路１５を流過する流動体内を通過してＣＣＤラインセンサ４０へ入射する。ＣＣＤラインセンサ４０からのアナログ信号は、画像処理部３０のアナログデジタル変換器３２においてデジタル信号に変換される。このデジタル信号は８ｂｉｔで０〜２５５の値となる（０；黒、２５５；白）。
【００３９】
次に、アナログデジタル変換器３２からのデジタル信号に基づいて、画像データ合成部３３で画像データが作成される。この画像データは、検出流路１５を横方向に分割した多数の画素信号（画素Ｐ）からなっている。
【００４０】
次に、画像データ合成部３３で合成された多数の画素信号からなる画像データは、信号処理部３１に送信される。なお信号処理部３１は、ＣＣＤラインセンサ４０からの画素信号を信号処理して異物を検出する役割を果たすものである。
【００４１】
信号処理部３１において、まず画像データがシェーディング補正され（符号３４）、これによりＣＣＤラインセンサ４０のレンズや光源２５により画像データに生じた感度や歪み等の特性が補正される。
【００４２】
その後、信号処理部３１は、このようにしてシェーディング補正された画像データに基づいて画像処理を行ない（符号３５）、検出流路１５を横および縦方向に分割した画素信号（画素Ｐ×ラインＬ）からなる画像データを作成する（図５参照）。次に、信号処理部３１は、このようにして作成された画像データ（画素Ｐ×ラインＬ）に基づいて異物の有無を判定する（符号３６）。この結果、異物有りと判定された場合、信号処理部３１からリジェクトシリンダー２９へ異物検出信号が送信され、これによりリジェクトシリンダー２９は、流路を切換えて異物排出装置１８側へ異物を排出する。
【００４３】
次に、信号処理部３１における画素信号からなる画像データの処理方法について、更に詳細に説明する。
【００４４】
（シェーディング補正３４）
異物検出装置１０は、異物検出を実際に開始する前に、対象となる流動体を用いてシェーディング補正を行なう。これによりＣＣＤラインセンサ４０の感度を自動で補正するようになっている。
【００４５】
すなわち異物検出装置１０は、異物検出装置１０の使用前に予め検出流路１５中に流動体を低速で自動流過させ、この間信号処理部３１は、検出した流動体の明度に基づいて、ＣＣＤラインセンサ４０の感度を自動補正する機能を有している。このように流動体の色に関わらず、画像明度を異物検出のために最適な明度に設定することができるので、流動体の濃度や密度が前回使用時と異なっても、ＣＣＤラインセンサ４０からの画素信号を一定に保つことができ、安定した検出精度を維持することができる。
【００４６】
また、対象となる流動体を実際に用いてシェーディング補正を行なうことにより、ＣＣＤラインセンサ４０の階調表現能力を流動体の持つ階調幅に合わせることができる。これによりＣＣＤラインセンサ４０から階調の広い画像を取り込むことができ、スライスレベル（閾値）をより細かく設定することができる。これに対して、従来より行なわれてきたように、標準となる白色板を読み取り、白色を最大明度とするとともに黒色（信号なし）を最小明度としてシェーディング補正を行なったり、基準となる所定の固定値に基づいてシェーディング補正を行なう場合には、スライスレベル（閾値）をこのように細かく設定することは難しい。
【００４７】
また、使用前に予めＣＣＤラインセンサ４０を複数回走査させ、信号処理部３１は流動体の明度を感知し、この複数回の明度の平均レベルに基づいてＣＣＤラインセンサ４０の感度を自動補正しても良い。これにより、異物が混入している流動体であっても、異物の影響によりＣＣＤラインセンサ４０の感度を誤って補正するおそれがなく、異物の検出精度を更に向上させることができる。
【００４８】
ところで図８（ａ）に示すように、検出流路１５中における異物がない状態における流動体の明度の平均レベルＡaは、ＣＣＤの飽和レベルＳ近傍に設定されている。これにより、信号処理部３１が異物をより明確に捉えることができるようになっている。
【００４９】
すなわち比較例として図８（ｂ）に示すように、流動体の明度の平均レベルＡbがＣＣＤの飽和レベルＳを大きく下回るように設定されていると、パルプ分の明度がスライスレベル（閾値）Ｔbを下回る場合があるため（例えばピークＰk）、これを検出して異物有りと誤って判定するおそれがある。
【００５０】
これに対して、図８（ａ）に示すように本実施の形態によれば、流動体の明度の平均レベルＡaがＣＣＤの飽和レベルＳの近傍となるようにＣＣＤラインセンサ４０の感度が調整されている。これにより流動体にパルプ分が多く含まれる場合であっても、このパルプ分の明度がスライスレベル（閾値）Ｔaを下回り、パルプ分を誤って異物と判定するおそれがない。
【００５１】
なお、異物検出装置１０は、上述したように異物検出装置１０の使用前にＣＣＤラインセンサ４０の感度を自動補正しているが、使用開始後においてもＣＣＤラインセンサ４０の感度を自動補正することができる。すなわち検査対象となる流動体の密度が変動すること等により、信号処理部３１が感知する流動体の明度が時間とともに変化し、これにより、信号処理部３１による異物の検出精度に影響が及ぼされるおそれがある。これを防ぐため、検査中に数ライン分の画素信号の平均値（移動平均値）を常時算出しておき、この移動平均値が所定の目標値（例えば上述した流動体の明度の平均レベルＡa）から外れた場合、ＣＣＤラインセンサ４０の感度を自動補正することができるようになっている。
【００５２】
この場合、移動平均値を計算するライン数を少なく設定すると、流動体の短期間の明度変化に対応することができる。他方ライン数を多く設定すると、流動体の一時的な明度変化に対する過敏な追従を防ぐことができる。
【００５３】
（画像処理３５）
信号処理部３１は、シェーディング補正３４がなされた後、まずＣＣＤラインセンサ４０からの画素信号を異物の大きさにより予め定められた単位マスク毎に整理する。例えば図６に示すように、信号処理部３１は、６４個の画素信号（８画素×８ライン）をそれぞれ１６個の画素信号（４画素×４ライン）からなる４つの単位マスクＭ1〜Ｍ4に整理する。なお図６において、単位マスク中の各数字はＣＣＤラインセンサ４０からの画素信号の値（０〜２５５）を示しており、この画素信号の値は検出流路１５中の流動体の明度に対応している。また符号Ｅ1は検出流路１５中の検出対象となる異物である。
【００５４】
次に、信号処理部３１は、各単位マスク毎に画素信号の平均値を算出する。例えば図６において、単位マスクＭ1〜Ｍ4の画素信号の平均値は、それぞれ２２７（単位マスクＭ1）、１４７（単位マスクＭ2）、１４６（単位マスクＭ3）、６０（単位マスクＭ4）となっている。
【００５５】
次に、信号処理部３１は、この単位マスクＭ1〜Ｍ4毎に整理された画素信号の平均値と、所定の閾値（スライスレベル）との関係に基づいて異物の有無を判定する。
【００５６】
すなわち信号処理部３１は、画素信号の平均値が所定の閾値（スライスレベル）以下となる単位マスクが１つ以上存在した場合、検出流路１５中に異物Ｅ1が存在すると判定する。例えばスライスレベルを１００に設定した場合、信号処理部３１は、単位マスクＭ4（画素信号の平均値が６０）に基づいて、検出流路１５中に異物Ｅ1が存在すると判定する。あるいは、スライスレベルを１５０に設定した場合、信号処理部３１は、単位マスクＭ2〜Ｍ4（画素信号の平均値がそれぞれ１４７、１４６、６０）に基づいて、検出流路１５中に異物Ｅ1が存在すると判定する。
【００５７】
次に、信号処理部３１は、リジェクトシリンダー２９へ異物検出信号を送信する。これによりリジェクトシリンダー２９は、流路を切換えて異物排出装置１８側へ異物を排出する。
【００５８】
すなわち図７に示すように、信号処理部３１は、ある検出流路１５中に異物Ｅ1が存在すると判定した場合、この検出流路１５に対応するリジェクトシリンダー２９へ異物検出信号を送信する。この場合、リジェクトシリンダー２９は、信号処理部３１からの異物検出信号に基づき、検出流路１５のうちリジェクトサイズＲ（図７）に相当する部分の流動体全てを異物とともに異物排出装置１８側へ排出する。
【００５９】
このようにして、検出流路１５中に単位マスクの大きさ（４画素×４ライン）より大きい異物Ｅ1が存在することを判定することができる。なお、単位マスクの大きさ（以下マスクサイズともいう）は、検出しようとする異物の大きさや明度に応じて自在に設定することができる（例えば、２画素×２ライン、４画素×４ライン、８画素×８ライン・・・）。
【００６０】
すなわち信号処理部３１は、マスクサイズより大きい異物が流動体中に存在すれば、その単位マスク毎の画素信号の平均値が低下するため、異物と判定することができる。また信号処理部３１は、仮に面積が小さくてもその明度が低い異物であれば、単位マスクの画素信号の平均値が低下するため、これを異物と判定することができる。
【００６１】
このように信号処理部３１は、単位マスク毎に整理された画素信号の平均値と、所定の閾値（スライスレベル）との関係に基づいて異物の有無を判定するので、検出しようとする異物の大きさに基づいて単位マスクの大きさを設定し、この単位マスクの大きさ（マスクサイズ）以上の異物を選択的に検出して取り除くことができる。すなわち、信号処理部３１にノイズが入った場合や、流動体中に繊維質成分等が含まれている場合であっても、信号処理部３１がこれを検出して誤って異物有りと判定するおそれがない。
【００６２】
また、信号処理部３１は、検出流路１５中における特定の明度からなる異物を選択的に検出するため、単位マスクにおける画素信号の平均値が所定の明度幅に入る場合に、異物有りと判定しても良い。すなわち閾値（スライスレベル）の上限および下限を予め設定しておき、単位マスク毎の画素信号の平均値がその範囲内となる単位マスクが１つ以上存在する場合に異物有りと判定しても良い。
【００６３】
変形例
次に、本実施の形態における異物検出装置の変形例を図９乃至図１１により説明する。
図９乃至図１１に示す変形例は、信号処理部３１における異物検出方法が異なっているものであり、他は図１乃至図８に示す異物検出装置と同一である。
【００６４】
すなわち図９に示すように、検出流路１５内に異物Ｅ2が存在し、これにより複数の単位マスクＭ1〜Ｍ30の画素信号の平均値が所定の閾値（スライスレベル）以下となっている。また、隣接するこれら単位マスクＭ1〜Ｍ30の画素信号の平均値が互いに近接している。この場合、信号処理部３１は、これらの単位マスクＭ1〜Ｍ30を組合わせて合併マスクＭJを形成し、この組合わされた合併マスクＭJの大きさに基づいて異物の有無を判定するようになっている。
【００６５】
すなわち、信号処理部３１は、各単位マスクＭ1、Ｍ2、・・・について、それぞれ隣接する単位マスクＭ1、Ｍ2、・・・の画素およびラインの連続性を検出する。この結果、連続性ありと判定した単位マスクＭ1、Ｍ2、・・・を連結して合併マスクＭJを形成する。更に信号処理部３１は、合併マスクＭJの大きさが所定の大きさを上回る場合に、異物Ｅ2が存在すると判断し、異物有りと判定する。
【００６６】
次に、信号処理部３１がこのようにして異物を判定する方法について、図１０（ａ）（ｂ）により具体的に説明する。
【００６７】
図１０（ａ）（ｂ）において、検出流路１５内に６つの単位マスクＭa〜Ｍfが配置されている。この場合、信号処理部３１は、単位マスクＭa〜Ｍfそれぞれについて画素信号の平均値を算出する（なお画素信号の平均値がスライスレベル下回る単位マスクを黒色で示す）。
【００６８】
図１０（ａ）において、１つの単位マスクＭbの画素信号の平均値のみがスライスレベルを下回っているが、これと隣接する単位マスクＭa、Ｍc〜Ｍfの画素信号の平均値はスライスレベル以下となっていない。したがって、信号処理部３１は異物有りと判定しない。
【００６９】
これに対して、図１０（ｂ）に示すように、ある単位マスクＭbがスライスレベルを下回り、かつこの単位マスクＭbに隣り合う５箇所（下流方向（図１０（ｂ）の上方向）３箇所は除く）の単位マスクＭa、Ｍc〜Ｍfのうち、単位マスクＭdの画素信号の平均値がスライスレベルを下回っている。この場合、信号処理部３１は、これらの単位マスクＭbおよびＭdを組合わせて合併マスクＭJを形成する。次に信号処理部３１は、この合併マスクＭJの大きさ（連結したマスク数）を算出し、この合併マスクＭJの大きさと任意に設定した面積値（単位マスクの数）とを比較し、合併マスクＭJの大きさが任意に設定した面積値（単位マスクの数）を上回る場合に異物有りと判定する。このようにして、検出流路１５中の異物を検出することができる。
【００７０】
なお上述したように、信号処理部３１は、複数の単位マスクの画素信号の平均値が所定の閾値（スライスレベル）以下となり、かつ隣接するこれら単位マスクの画素信号の平均値が互いに近接している場合に、これらの単位マスクを組合わせて合併マスクを形成する。しかしながら、これに限られず、信号処理部３１は、単位マスクにおける画素信号の平均値が所定の明度幅（上限のスライスレベルと下限のスライスレベルとの間）に入り、かつ隣接するこれら単位マスクの画素信号の平均値が互いに近接している場合に合併マスクを形成しても良い。
【００７１】
または、信号処理部３１は、互いに隣接する複数の単位マスクの画素信号の平均値が所定の閾値（スライスレベル）以下であれば、これら単位マスクの画素信号の平均値が互いに近接していなくても、これらの単位マスクを組合わせて合併マスクを形成しても良い。
【００７２】
あるいは、信号処理部３１は、合併マスクを構成する各々の単位マスクにおける画素信号の平均値が所定の明度幅（上限のスライスレベルと下限のスライスレベルとの間）に入り、かつ組合わされた合併マスクの大きさが所定の面積幅（上限の単位マスク数と下限の単位マスク数との間）に入る場合に、異物有りと判定しても良い。
【００７３】
このように、図９および図１０に示す本実施の形態によれば、組合わされた合併マスクＭJの大きさに基づいて異物の有無を判定するので、検出しようとする異物の形状を問わず、異物の下限面積を上回る異物を選択的に判定して取り除くことができる。また、１つの異物が複数の単位マスクに分割され、この結果、いずれの単位マスクにおいても異物を検出できないという問題が生じない。
【００７４】
すなわち図１１（ａ）に示すように、検出流路１５内に異物Ｅ3が存在し、この異物Ｅ3は、異物Ｅ3全体が単位マスクＭk内にちょうど収まっている（図１１（ｂ））。この場合、単位マスクＭkの画素信号の平均値は１３４となり、スライスレベル（例えば１６０）以下となる。したがって、信号処理部３１は異物有りと判定することができる。
【００７５】
これに対して、図１１（ｃ）（ｄ）に示すように、異物Ｅ3の位置が若干ずれて、異物Ｅ3が４つの単位マスクＭs、Ｍt、Ｍu、Ｍvに分割されて収まることも考えられる。この場合、単位マスクＭs、Ｍt、Ｍu、Ｍvの画素信号の平均値は、それぞれ２１３、２２４、２１８、２３０となり、スライスレベル（例えば１６０）を上回る。このため、信号処理部３１は異物有りと判定することができない。
【００７６】
このような問題への対策として単位マスクの大きさ（マスクサイズ）を小さくすることも考えられるが、マスクサイズを小さく設定した結果、ノイズ等を誤って検出してしまうことも考えられる。
【００７７】
これに対して図９および図１０に示す本実施の形態において、信号処理部３１は、単位マスクを組合わせて合併マスクを形成し、この組合わされた合併マスクの大きさに基づいて異物の有無を判定するので、対象とする大きさ以上の異物を効果的に検出することができる。なお、図９および図１０に示す単位マスクの大きさ（マスクサイズ）は、図１１に示す単位マスクの大きさ（マスクサイズ）より小さめに設定することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施の形態による異物検出装置全体を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施の形態による異物検出装置の流路板近傍における分解斜視図。
【図３】本発明の一実施の形態による異物検出装置の部分斜視図。
【図４】本発明の一実施の形態による異物検出装置の作用を示すフロー図。
【図５】検出流路を分割した画素信号を示す図。
【図６】画素信号を整理して構成された単位マスクを示す図。
【図７】単位マスク毎に整理された画素信号に基づいて異物の有無を判定する作用を示す図。
【図８】検出流路中における流動体の明度を示す図。
【図９】単位マスクを組合わせて形成した合併マスクを示す図。
【図１０】単位マスクを組合わせて合併マスクを形成する作用を示す説明図。
【図１１】合併マスクを用いない場合における異物の有無を判定する作用を示す図。
【符号の説明】
【００７９】
１０    異物検出装置
１１    フレーム
１２    ポンプ
１３    流路
１４    分配器
１５    検出流路
１６    流路板
１７    流出用パイプ
１８    異物排出装置
１９    制御盤
２０    検出窓
２１    異物検出ユニット
２２    排出流路板
２３    リジェクトシリンダー取付板
２４    連通溝
２５    光源
２６    光入射窓
２７    導入口
２８    流出口
２９    リジェクトシリンダー
３０    画像処理部
３１    信号処理部
３２    アナログデジタル変換器
３３    画像データ合成部
４０    ＣＣＤラインセンサ
Ａa、Ａb    流動体の明度の平均レベル
Ｅ1、Ｅ2、Ｅ3    異物
Ｍ1、Ｍ2、・・・    単位マスク
Ｍa、Ｍb、・・・    単位マスク
ＭJ    合併マスク
Ｓ    ＣＣＤの飽和レベル
Ｔa、Ｔb    スライスレベル
【図１】
2008298737.tif 000003
【図２】
2008298737.tif 000004
【図３】
2008298737.tif 000005
【図４】
2008298737.tif 000006
【図５】
2008298737.tif 000007
【図６】
2008298737.tif 000008
【図７】
2008298737.tif 000009
【図８】
2008298737.tif 000010
【図９】
2008298737.tif 000011
【図１０】
2008298737.tif 000012
【図１１】
2008298737.tif 000013