(57)【要約】【課題】素材を問わず塊状の異物の検出を可能とする。また、自動化に容易に対応可能とする。【解決手段】粉粒状物Ｓに対して緑色光を照射する照射手段１１と、粉粒状物Ｓの緑色光の照射面のカラー画像を撮像する撮像手段１２と、撮像手段１２による撮像データから塊状異物Ｓの有無を識別する画像処理手段２０とを備え、撮像手段１２による撮像画像又は撮像データの赤色成分を他の色彩成分よりも強調する色彩調整手段４０を備えている。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒状物に対して緑色光を照射する照射手段と、
前記粉粒状物の緑色光の照射面のカラー画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段による撮像データから塊状異物の有無を識別する画像処理手段とを備え、
前記撮像手段による撮像画像又は撮像データの赤色成分を他の色彩成分よりも強調する色彩調整手段を備えることを特徴とする異物検出装置。
【請求項２】
前記照射手段は、単一波長光を照射することを特徴とする請求項１記載の異物検出装置。
【請求項３】
前記画像処理手段は、前記撮像データから緑色成分の階調が所定値以上である画素からなる緑色画像データを抽出し、これに基づいて塊状異物の有無を識別することを特徴とする請求項１又は２記載の異物検出装置。
【請求項４】
前記画像処理手段は、前記撮像データからいずれかの色彩成分の階調が所定値以下となる画素からなる陰影データを抽出し、当該陰影データと前記緑色画像データとから塊状異物の有無を識別することを特徴とする請求項３記載の異物検出装置。
【請求項５】
照射手段により粉粒状物に対して緑色光を照射し、
撮像手段により前記粉粒状物の緑色光の照射面のカラー画像を撮像し、
色彩調整手段により撮像時又は撮像後に撮像画像の赤色成分を他の色彩成分よりも強調し、
前記赤色成分が強調された撮像画像に基づいて塊状異物の有無を識別する異物検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理を用いた異物検出装置及び異物検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の異物検出装置の一例として、ゴミ処理設備の破砕機への搬送経路に設けられると共に破砕不適物を検出するものが挙げられる。
この異物検出装置は、搬送系路上に設けられ，誘導起電力変化を生じる金属検出機と、この金属検出機により検出された金属についてＸ線撮影を行うＸ線検査装置と、Ｘ線画像を表示するディスプレイと、Ｘ線画像により破砕不適物を発見したオペレータが操作する破砕不適物用の摘出機とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
そして、搬送されるゴミの中に金属が含まれていると、金属検出機の誘導起電力変化により検出が行われ、その金属に対するＸ線撮影が行われる。撮影されたＸ線画像はディスプレイに表示され、オペレータはその画像から破砕機で処理できない破砕不適物、例えば破裂可能性のあるボンベや破砕機では破砕しきれない金属塊等であるかを判断し、破砕不適物である場合は、摘出機で搬送路から取り除くという作業が行われる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３１８２２５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の異物検出装置にあっては、誘導起電力変化を生じする金属検出機を用いているので、異物として検出できるのは金属に限定されるという不都合があった。
さらに、金属検出機と併用してＸ線検査装置による撮影を行うが、その撮像画像はディスプレイで表示されるに止まり、検出すべき異物であるか否かの判断はオペレータが行わねばならない。従って、オペレータはディスプレイを常に見張らねばならず、負担を強いると共に自動化を図ることができないという不都合があった。
【０００５】
本発明は、素材を問わず塊状の異物の検出を可能とすることを、その目的とする。また、自動化に容易に対応可能とすることを、他の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、粉粒状物に対して緑色光を照射する照射手段と、粉粒状物の緑色光の照射面のカラー画像を撮像する撮像手段と、撮像手段による撮像データから塊状異物の有無を識別する画像処理手段とを備え、撮像手段による撮像画像又は撮像データの赤色成分を他の色彩成分よりも強調する色彩調整手段を備える、という構成を採っている。
【０００７】
上記構成では、粉粒状物に対して緑色光を照射し、それを撮像すると共に撮像画像又は撮像データの赤色成分を他の色彩成分よりも強調する処理を行う。
このとき、粉粒状物に塊状異物が混入していると粉粒状物の照射面上で塊状異物が緑色光の反射状態に差異を生じる。従って、画像処理手段では、赤色成分が強調された撮像データに対して緑色光の照射状態の差異から塊状異物の存在を判定することができる。
【０００８】
なお、赤色成分を強調する色彩調整手段の例としては、撮像手段の撮像時における入射光に赤色の色彩を付するフィルターであっても良いし、撮像手段から画像処理手段に出力する撮像信号に対して赤色成分を強調する処理を行うものでも良いし、デジタル化された撮像データに対して色成分を強調する処理を行うものでも良いし、これらと同様に機能する他の手段であっても良い。即ち、最終的に取得される撮像データの赤色成分を結果的に強調するものであれば良い。なお、このことは後述する請求項５記載の発明について同様である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明と同様の構成を備えると共に、照射手段は、単一波長光を照射する、という構成を採っている。
ここでいう、「単一波長光」とは、緑色を示すいずれかの波長の光強度（階調）が他の色彩成分に比して顕著に高い光をいう。
かかる単一波長光を照射することで、粉粒状物に対して緑色成分を主とする光が照射される。
但し、照射光として、一の波長光以外の光を排除した単一波長光を照射しても良いことはいうまでもない。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明と同様の構成を備えると共に、画像処理手段は、撮像データから緑色成分の階調が所定値以上である画素からなる緑色画像データを抽出し、これに基づいて塊状異物の有無を識別する、という構成を採っている。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明と同様の構成を備えると共に、画像データの緑色成分光についていわゆる二値化処理を行うことで緑色光の高階調領域を抽出する。一般に、粉粒状物は照射光を散乱して反射し、反射光の階調は低減するが、塊状異物は粉粒状物に比して高階調で反射を行う。従って、二値化処理により抽出される緑色光の高階調領域に基づいて、塊状異物の有無の判断を行うことができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明と同様の構成を備えると共に、画像処理手段は、撮像データからいずれかの色彩成分の階調が所定値以下となる画素からなる陰影データを抽出し、当該陰影データと緑色画像データとから塊状異物の有無を識別する、という構成を採っている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明と同様の構成を備えると共に、画像データのいずれかの色彩の成分光についていわゆる二値化処理を行うことで低階調領域を抽出する。一般に、粉粒状物は粒状であることから、その照射面が平面状かなめらかにうねりを生じる曲面状となる。これに対して塊状異物は、粉粒状物の照射面から突出した状態となる。従って、照射光が照射されると塊状異物の存在は陰影となって現れる。
従って、上記低階調領域の抽出により陰影データを抽出すると共にこの陰影データと前述した緑色画像データとから塊状異物の有無の判断を行うことができる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、照射手段により粉粒状物に対して緑色光を照射し、撮像手段により粉粒状物の緑色光の照射面のカラー画像を撮像し、色彩調整手段により撮像時又は撮像後に撮像画像の赤色成分を他の色彩成分よりも強調し、赤色成分が強調された撮像画像に基づいて塊状異物の有無を識別する、という異物検出方法である。
【００１５】
上記構成では、粉粒状物に対して緑色光を照射し、それを撮像すると共に撮像画像の赤色成分を他の色彩成分よりも強調する処理を行う。
このとき、粉粒状物に塊状異物が混入していると粉粒状物の照射面上で塊状異物が緑色光の反射状態に差異を生じる。そして、赤色成分が強調された撮像データに対して緑色光の照射状態の差異から塊状異物の存在を判定することができる。なお、かかる反射状態の差異は、撮像画像をディスプレイ等に表示してオペレータが観察し、視覚により認識しても良いし、画像処理手段による画像処理にて認識しても良い。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態たるスラグ処理装置１００の異物検出装置１０について説明する。図１は、異物検出装置１０が搭載されたスラグ処理装置１００の全体構成図である。かかる異物検出装置１０は、図１に示すように、スラグ処理装置１００に設けられ、撮像データから画像処理を行って粉粒状物としてのスラグＳから異物としての塊状異物Ｋを発見するためのものである。
【００１７】
（スラグ処理装置の説明）
スラグ処理装置１００は、ゴミ焼却後の焼却灰を溶融プラントで再製してなる粉粒状物としてのスラグ（砂状灰）をさらに破砕して細流化することを目的とする。
かかるスラグ処理装置１００は、スラグＳの焼却装置１０１と、焼却後のスラグＳを冷却する冷却装置１０２と、冷却装置１０２からスラグＳを搬送する搬送装置１０３と、搬送されたスラグＳを破砕する破砕装置１０４と、破砕装置１０４により細流化されたスラグを貯留する貯留室１０５とを備えている。また、符号１０６は破砕前のスラグＳ中から取り出された塊状異物Ｋを取り除いて入れておく分別容器である。
上記搬送装置１０３は、その載置面上にスラグＳを載置して水平方向に沿って搬送を行うベルトコンベア１０３ａとそのベルトに均一間隔で設けられたスラグトレー１０３ｂとを有しており、ベルトコンベア１０３ａの所定方向の駆動により冷却装置１０２内のスラグＳがスラグトレー１０３ｂにかき寄せられるように破砕装置１０４まで搬送される。
【００１８】
（異物検出装置の全体構成）
異物検出装置１０は、ベルトコンベア１０３ａにより一定の方向に搬送されるスラグＳに対して緑色光を照射する照射手段１１と、緑色光が照射されたスラグＳの上面を撮像する撮像手段としてのカメラ１２と、カメラ１２から出力される撮像信号を受けて画像の色彩成分の調整を可能とすると共に撮像データを生成する色彩調整手段としてのキャプチャ４０と、生成された撮像データから塊状異物Ｋの有無を識別する画像処理手段２０と、画像処理手段２０による異物検出時にベルトコンベア１０３ａの駆動を停止させるコンベア制御手段１３とを備えている。
【００１９】
上記照射手段１１は、環状の高周波点灯用緑色蛍光ランプを光源としており、ベルトコンベア１０３ａの上方に配置され、上方からカメラ１２による撮像位置の照射を行う。厳密にはベルトコンベア１０３ａの上面の撮像位置の垂直上方よりも搬送方向上流側に配置され、斜め上方からスラグＳに緑色光を照射する。このようにベルトコンベア１０３ａの搬送面に対して斜め方向から照射する方が塊状異物Ｋの存在を識別するための陰影が明確に現れるからである。即ち、照射方向とカメラの視線とが平行にならないよう、そして、照射方向とカメラの視線との間には充分な角度を持たせるようにする。なお、上記照射手段１１の光源としては、例えば電通産業株式会社製の高周波点灯用緑色蛍光ランプ（形式ＧＥＸ）を挙げることができる。
【００２０】
上記カメラ１２は、図１に示すように、ベルトコンベア１０３ａの搬送方向中間部上方に設けられており、当該ベルトコンベア１０３ａのスラグ載置面に対するほぼ垂直上方より搬送方向下流側から搬送されるスラグＳの撮像を行う。このカメラ１２は、入射光を三つに分光する光学系と、三つの分光の内の一つについて赤色光（Ｒ）のみを通過させるフィルタと、三つの分光の内の他の一つについて緑色光（Ｇ）のみを通過させるフィルタと、三つの分光の内のさらに他の一つについて青色光（Ｂ）のみを通過させるフィルタと、各色彩成分に個別に対応する三つの固体撮像素子（ＣＣＤ，ＭＯＳ型撮像素子等）とを有している（図示略）。各固体撮像素子はその受光面を構成する無数の画素の単位で入射された像に応じた光の明るさを検出すると共に、全ての画素の明るさを画像信号としてキャプチャ４０に出力する。なお、赤色光に対応する固体撮像素子の出力信号をＲ信号とし、緑色光に対応する固体撮像素子の出力信号をＧ信号とし、青色光に対応する固体撮像素子の出力信号をＢ信号とするものとする。
【００２１】
（キャプチャ）
キャプチャ４０について図２に基づいて説明する。図２は異物検出装置１０の制御系を示すブロック図である。
キャプチャ４０は、カメラ１１からの撮像信号に対して色彩成分の調整を行う画像取得装置４１と、撮像信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換装置４２とを有している。
画像取得装置４１は、前述のＲ，Ｇ信号の各出力を増減させることで撮像信号の各色彩成分による色合いの強調の度合いの調節を可能とする。かかる調節は、２５５段階で行うことが可能であり、数値が低ければ緑色成分が強調され、数値が高ければ赤色成分が強調される。また、かかる色合いの数値の標準値（各色彩の強調がなく、撮像画像が自然の状態に最も近い色彩となる色合い）は１３１であり、かかる異物検出装置１０では、赤色成分を強調するために、その数値を２１７に設定する。
なお、かかる画像取得装置４１では強調の度合いの調節可能な色彩成分が赤色と緑色とに限られているが、青色成分の強調調節が可能な画像処理手段を使用しても良いことは当然である。
【００２２】
また、Ａ／Ｄ変換装置４２は、各色彩についてカメラ１２からのＲ，Ｇ，Ｂ信号の信号強度に応じた階調の値に変換することで所定のフォーマット（例えば、幅  ３２０  ｐｉｘ，高さ  ２４０  ｐｉｘ，８  ｂｉｔ／ｐｉｘ  ）の撮像データに変換する。かかる階調の値はビット単位で選択可能である。例えば、５ビットを選択すると各色彩で信号強度に応じて３２段階で数値変換を行い、８ビットを選択すると２５６段階で数値変換を行う。
具体的には、キャプチャ４０としてカノープス社製「ＰｏｗｅｒＭｏｖｉｅＰＣＩ」（商標）を挙げることができる。また、かかるＰｏｗｅｒＭｏｖｉｅＰＣＩは、上記機能の他に、画像の明るさ（本実施形態で１３１に設定）、コントラスト（本実施形態で７０に設定）、濃さ（本実施形態で８０に設定）、鮮明さ（シャープネス：本実施形態で１０に設定））の調節を行うことが可能である。
【００２３】
（画像処理手段及びコンベア制御手段）
次に画像処理手段２０及びコンベア制御手段１３について図２に基づいて説明する。図２は異物検出装置１０の制御系を示すブロック図である。
まず、コンベア制御手段１３について説明すると、前述したように、このコンベア制御手段１３はベルトコンベア１０３ａの動作制御を行うためのものであり、画像処理手段２０からの動作指令信号に応じてベルトコンベア１０３ａの駆動状態と停止状態とを切り替える制御を行うものである。
【００２４】
次に、画像処理手段２０には、前述した光照射手段１１と、カメラ１２と、各種設定入力を行うための入力装置（図示略）と、上述したコンベア制御手段１３とが併設されている。
そして、この画像処理手段２０は、画像処理を行うと共に後述する各種機能を実行する画像処理ＬＳＩ３０と、所定のプログラムに従い各種の動作制御を行うＣＰＵ２１と、各種の制御を行うためのプログラムや後述する各種設定データが記憶されると共に，各種の処理において一時的にデータ等を格納する作業領域となるメモリ２２と、カメラ１２により取得される撮像データを記憶するバッファ２３と、ＣＰＵ２１の指令に従い照明手段１１の照射・非照射を切り替える照明制御回路２５と、ＣＰＵ２１の制御に従って動作指令信号を生成しコンベア制御手段１３に伝えるシリアルインターフェース２６と、を備えている。
また、図示はしないが、入力装置から出力される操作信号を所定のフォーマットの操作データに変換する入力インターフェースとを備えている。
【００２５】
上記画像処理ＬＳＩ３０について詳説する。この異物検出装置１０では、緑色光を照射したスラグＳを撮像して得られた撮像データに基づく撮像画像において、粒状のスラグＳよりも塊状異物Ｋの反射率が高くなること及び塊状異物の突出により陰影が現れることに着目して塊状異物Ｋの検出を行っている。即ち、撮像データ中において、緑色成分の階調が高い値を示す画素が密集する領域と陰影を示す画素が密集する領域とを画像処理により抽出し、それが所定の広範に及ぶものであれば塊状異物Ｋであると判断する処理が行われる。そのために、画像処理ＬＳＩ３０は以下に示す各種の機能を実行する構成を備えている。
【００２６】
即ち、画像処理ＬＳＩ３０は、カメラ１２の撮像により取得した撮像データの各画素ごとの各色彩成分の階調についてを二値化して緑色画像データを取得する緑色画像データ生成部３１と、カメラ１２の撮像により取得した撮像データの各画素ごとの各色彩成分の階調についてを二値化して陰影データを取得する陰影データ生成部３２と、各データ生成部３１，３２で得られた二値化データを合成すると共にこの合成撮像データの撮像領域内を小範囲で区画し、各区画の画素密度が所定値以上か判定する第一の画素密度判定部３３と、区画判定後の合成画像データをクラスタリングするクラスタリング処理部３４と、クラスタリング後の合成画像データを第一の画素密度判定部３３よりも大きな所定範囲で区画し、その画素密度が所定値以上となる区画が存在する場合に塊状異物有りと判定する第二の画素密度判定部３５と、を備えている。
【００２７】
緑色画像データ生成部３１では、緑色光の照射により塊状異物ＫがスラグＳよりも良く反射することを前提に、ノイズや外乱光の影響を排除し、緑色成分が高い画素についてのみ抽出する処理を行う。具体的には、撮像データが各色彩成分について５ビット３２階調でキャプチャ４０から出力される場合に、各階調がＲ＜３０，Ｇ＞３０，Ｂ＜３０の全ての条件を満たす画素のみを抽出することで緑色画像データが抽出される。つまり、各画素ごとに上記階調条件を満たす画素については最大値（例えば３２）が割り振られ、階調条件を満たさない画素については最小値（例えば０）が割り振られる。
そして、かかる緑色画像データはバッファ２３に記録される。
【００２８】
陰影データ生成部３２では、塊状異物ＫがスラグＳ内にあればその突出状態により陰影を生じるとの前提により、陰影状態を示す画素についてのみ抽出する処理を行う。具体的には、各階調がＲ＜１５，Ｇ＞１，Ｂ＜６の全ての条件を満たす画素のみを抽出することで陰影データが抽出される。つまり、各画素ごとに上記階調条件を満たす画素については最大値（例えば３２）が割り振られ、階調条件を満たさない画素については最小値（例えば０）が割り振られる。
かかる陰影データは緑色画像データと合成されてバッファ２３に記録される。なお、合成とは、緑色画像データ生成部３１又は陰影データ生成部３２のいずれか一方でも階調条件を満たす画素についてはそのまま最大値が割り振られ、双方の階調条件を満たさない画素については最小値が割り振られる。
【００２９】
第一の画素密度判定部３３では、合成された撮像データの撮像領域（３２０×２４０画素）全体を、例えば、縦、横それぞれ１０〜２０画素とする小領域単位に区画する。そして、各小区画ごとに最大値が割り振られた画素の個体数を計数し、所定の閾値に満たない場合にはその小区画内の全ての画素の数値を０とする処理を行う。
【００３０】
クラスタリング処理部３４は、上記第一の画素密度判定部３３により最大値を維持する画素について、公知のクラスタリング手法に基づく処理を行う。例えば、階層的クラスタリング処理のように、最大値を維持する各画素について最も近接するもの同士を併合して新たな位置データ（例えば二つの中間点）を生成し、これを繰り返すと共に所定距離内に画素がなくなったら、併合された全ての画素を一つ領域と認識する処理が行われる。
なお、各画素について領域化が図られるのであれば他のクラスタリングの手法やラベリングの手法等も用いても良い。
【００３１】
第二の画素密度判定部３５では、クラスタリングが行われた撮像データの撮像領域（３２０×２４０画素）全体を、例えば、縦、横それぞれ１００画素とする大領域単位に区画する。そして、各大区画ごとに最大値が割り振られた画素の個体数を計数し、所定の閾値以上となる領域が存在する場合に、塊状異物有りとＣＰＵ２１に通知する処理を行う。
塊状異物ＫがスラグＳ内に存在する場合、当該塊状異物Ｋによる緑色光の反射により緑色成分の高階調領域とこれに隣接する陰影領域とが形成される。従って、このように広範の領域で高密度となる領域が形成されることにより、塊状異物が検出されることとなる。
【００３２】
次に、ＣＰＵ２１の行う処理について説明する。かかるＣＰＵ２１は、メモリ２２に格納された各種プログラムに従って以下の処理及び制御を行う。
即ち、ＣＰＵ２１は、前述の第二の画素密度判定部３５により塊状異物ありとの判定が通知されると、シリアルインターフェース２６を介してベルトコンベア１０３ａの停止指令信号を出力する。これにより、コンベア制御手段１３は、ベルトコンベア１０３の駆動モータを駆動状態から停止状態に切り替えるように制御する。
また、ＣＰＵ２１は、ベルトコンベア１０３ａの搬送速度に応じた所定周期でカメラ１２の撮像動作制御を行い、随時、塊状異物の検出を繰り返し行う。
【００３３】
（異物検出装置の動作説明）
上記構成からなる異物検出装置１０の動作説明を図３に基づいて行う。図３は画像処理手段２０による処理に従った異物検出装置１０のフローチャートである。なお、以下の動作説明にあっては、スラグ処理装置１００のベルトコンベア１０３ａが駆動し、スラグＳの搬送が行われている状態にあるものとする。
【００３４】
まず、スラグＳを搬送するベルトコンベア１０３ａに対して光照射手段１１により緑色光の照射が行われる（ステップＳ１）。そして、照射状態のスラグＳに対してカメラ１２による撮像が行われる（ステップＳ２）。これにより、カメラ１２からの撮像信号の赤色成分が画像取得装置４１により強調され、かかる撮像信号に応じてＡ／Ｄ変換機４２によりデジタル化された撮像データがバッファ２３に格納される（ステップＳ３）。
【００３５】
次に、取得された撮像データに対して緑色画像データ生成部３１により緑色画像データの抽出が行われ、生成された緑色画像データはバッファ２３に格納される（ステップＳ４）。一方、取得された撮像データに対して陰影データ生成部３２により陰影データの抽出も行われ（ステップＳ５）、生成された陰影データは緑色画像データと合成が行われると共にバッファ２３に格納される（ステップＳ６）。
【００３６】
かかる合成画像データを参照して第一の画素密度判定部３３により小区画ごとに画素密度の判定が行われ、所定密度に至らない小区画の画素については処理の対象から排除される（ステップＳ７）。
このとき、全ての小区画について所定密度に至らない場合には（ステップＳ８：ＮＯ）、スラグ内に塊状異物は存在しないと判定され（ステップＳ１４）、処理が終了する。
【００３７】
一方、所定密度以上となる小区画が存在する場合は（ステップＳ８：ＹＥＳ）、残る画素についてクラスタリングが行われ、クラスタリング後の画像データはバッファ２３に格納される（ステップＳ９）。
さらに、クラスタリング後の画像データを参照して第二の画素密度判定部３４により大区画ごとに画素密度の判定が行われ（ステップＳ１０）、所定密度以上となる大区画が存在しない場合は、（ステップＳ１１：ＮＯ）、スラグ内に塊状異物は存在しないと判定され（ステップＳ１４）、処理が終了する。
また、所定密度以上となる大区画が存在する場合は、（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、塊状異物Ｋの存在を認識し（ステップＳ１２）、ＣＰＵ２１に対して塊状異物有りと通知する。これにより、ＣＰＵ２１では、コンベア制御手段１３にベルトコンベアの停止指令を送り、ベルトコンベア制御手段１３はこれに従ってベルトコンベア１０３ａの駆動を停止する（ステップＳ１３）。
【００３８】
（異物検出装置の効果）
異物検出装置１０は、画像処理手段２０による処理により粉粒状物中の塊状異物を照射光の照射状態から判定するため、塊状異物の材料に制限されず、また、塊状異物の色彩が同一，類似であっても塊状異物を検出できる。また、塊状異物の検出を画像処理手段２０により行うので、人間の監視負担を軽減することが可能となる。
【００３９】
また、異物検出装置１０は、緑色光で照射されたスラグＳの撮像画像の赤色成分を強調した撮像データに対して画像処理を行うので、塊状異物検出のための緑色成分の画像を外乱の原因となる赤色成分の画像から容易に分離することが可能となる。このため、異物の有無判定を容易且つ高い精度で行うことが可能となる。
【００４０】
さらに、画像処理手段２０が緑色画像データ生成部３１とを備え、撮像データから緑色画像データを抽出することから、撮像範囲内の照射光の反射状態の差異を効果的に認識することができ、塊状異物Ｋを効果的且つ精度良く認識することが可能となる。
また、陰影データ生成部３２をも備えているので、陰影データにより陰影の発生状況からも塊状異物Ｋを効果的に認識することができ、さらに効果的且つ精度良く塊状異物Ｋを認識することが可能となる。
【００４１】
（その他）
上記異物検出装置１０では、塊状異物検出時にベルトコンベア１０３ａの停止制御を行っているが、これと併用して、或いはこれとは別に、報知ブザー、報知ランプ、画像警告表示等の塊状異物の検出の報知を行っても良い。
また、上記実施形態では、ベルトコンベア１０３ａは水平方向に沿ってスラグを搬送していたが、斜め上方に向かって搬送する構成としても良い。
【００４２】
また、異物検出装置１０の照射手段１１は蛍光ランプを光源としているが緑色光を照射するものであれば他の光源を使用しても良い。例えば、より純粋に単一波長光のみを発するレーザ光源やＬＥＤ等を使用すればフィルタ等の使用によりその反射光のみを撮像することができ、緑色画像データや陰影データの抽出により望ましい。
【００４３】
なお、上述した異物検出装置１０の画像処理ＬＳＩ３０におけるクラスタリング処理部３４及び図３におけるステップＳ９のクラスタリング処理は、装置及びその処理の簡易化のために省略しても良い。
また、クラスタリング処理は行うが、物検出装置１０の画像処理ＬＳＩ３０における第一及び第二の画素密度判定部３３，３５及び図３におけるステップＳ７，８，１０，１１の各処理を省略し、代わりに、クラスタリング処理により得られた各領域について面積算出を算出する面積算出部と、所定面積以上の領域が存在する場合塊状異物有りと判定する異物判定部とを設ける構成としても良い。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、画像処理手段による処理により粉粒状物中の塊状異物を照射光の照射状態から判定するため、塊状異物が特定材料である場合に限らず、その材料に関わりなく検出することが可能となる。また、同様の理由により粉粒状物と塊状異物の色彩が同一，類似であっても誤認識することなく塊状異物を検出できる。
さらに、塊状異物の有無の判断を人間ではなく画像処理手段により行うので、異物検出作業の自動化を容易に図ることが可能となり、さらに、異物検出後の異物報知，作業緊急停止，異物除去処理等の処理等を行う手段を併設することで、例えば、その後の処理に不具合を生じる等の異物混入による不都合を、人間の手を煩わすことなく解消することが可能となる。
【００４５】
また、本発明は、撮像範囲を緑色光で照射する一方で、照射光と相反する色彩である赤色成分を強調した撮像データに対して画像処理を行うので、異物の有無を判定するに際して必要となる照射状態を示す画像（緑色成分の画像）を外乱の原因となる画像（赤色成分の画像）から分離することが容易となる。
このため、外乱を排除した状態で異物の有無を判定することが可能となり、誤認識を低減し、異物検出の精度の向上を図ることが可能となる。
従って、粉粒状物中から塊状異物の除去を効果的に行うことが可能となり、粉粒状物の品質の向上を図ることが可能となる。
【００４６】
請求項２記載の発明は、照射手段が単一波長光を照射するため、緑色光の照射をより適正に行うことができる。
【００４７】
請求項３記載の発明は、撮像データに対して緑色光について二値化処理を行うことにより、撮像範囲内の照射光の反射状態の差異を効果的に認識することが可能となり、かかる反射状態の差異から塊状異物を効果的且つ精度良く認識することが可能となる。
【００４８】
請求項４記載の発明は、撮像データに対していずれかの色彩光について二値化処理を行うことにより、撮像範囲内の照射光による陰影を効果的に認識することが可能となる。そして、前述した緑色照射光の反射状態の差異と陰影とから塊状異物をより効果的且つ精度良く認識することが可能となる。
【００４９】
請求項５記載の発明は、粉粒状物中の塊状異物を照射光の照射状態から判定するため、塊状異物が特定材料である場合に限らず、その材料に関わりなく検出することが可能となる。また、同様の理由により粉粒状物と塊状異物の色彩が同一，類似であっても誤認識することなく塊状異物を検出できる。
さらに、塊状異物の有無の判断を画像処理手段で行った場合には、異物検出作業の自動化を容易に図ることが可能となり、さらに、異物検出後の異物報知，作業緊急停止，異物除去処理等の処理等を行う手段を併設することで、異物混入による不都合をも人間の手を煩わすことなく解消することが可能となる。
また、本発明は、撮像範囲を緑色光で照射する一方で、照射光と相反する色彩である赤色成分を強調した撮像画像から異物検出を行うので、異物の存在による照射状態の差異を生じた領域の認識が容易となり、誤認識を低減し、異物検出の精度の向上を図ることが可能となる。これにより、粉粒状物中から塊状異物の除去も効果的に行われ、粉粒状物の品質の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施形態たる異物検出装置が搭載されたスラグ処理装置の全体構成図である。
【図２】異物検出装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】実施形態たる異物検出装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  異物検出装置
１１  光照射手段
１２  カメラ（撮像手段）
２０  画像処理手段
１００  スラグ処理装置
１０３ａ  ベルトコンベア
Ｋ  塊状異物
Ｌ  スリット像
Ｓ  スラグ（粉粒状物）
【図１】
2004317351.tif 000003
【図２】
2004317351.tif 000004
【図３】
2004317351.tif 000005