(57)【要約】【課題】例えば食品や化粧品、薬品等の検査対象物に毛髪等の異物が含まれる場合の異物混入検査を確実に行う異物混入検査方法及びこれに用いる異物混入検査装置を提供する。【解決手段】光照射時の異物と検査対象物との反射スペクトルが相似形をなさない場合の検査対象物内の異物混入検査方法であって、異物の輝度値と検査対象物の輝度値との相対関係が互いに異なる第１の波長帯域の光と第２の波長帯域の光を検査対象物に照射し、第１の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値と第２の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値を演算し、この演算結果に基づいて検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得する。【選択図】図２
2007178407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射時の異物と検査対象物との反射スペクトルが相似形をなさない場合の検査対象物内の異物混入検査方法であって、
異物の輝度値と検査対象物の輝度値との相対関係が互いに異なる第１の波長帯域の光と第２の波長帯域の光を検査対象物に照射し、
前記第１の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値と前記第２の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値を演算し、
この演算結果に基づいて検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得することを特徴とする検査対象物の異物混入検査方法。
【請求項２】
異物混入の有無を調べる検査対象物に対して、前記異物抽出画像を取得する際に、前記第１の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係と前記第２の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係とが異なるような条件で前記第１の波長帯域の輝度値に基づく第１の分光画像と第２の波長帯域の輝度値に基づく第２の分光画像をそれぞれ取得し、前記第１の分光画像と第２の分光画像同士の演算により検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得することを特徴とする、請求項１に記載の検査対象物の異物混入検査方法。
【請求項３】
異物混入の有無を調べる検査対象物に対して、前記異物抽出画像を取得する際に、前記第１の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係と前記第２の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係とが異なるような条件で前記第１の波長帯域の輝度値に基づく第１の分光画像と第２の波長帯域の輝度値に基づく第２の分光画像をそれぞれ取得し、前記第１の分光画像と第２の分光画像同士の減算により検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得することを特徴とする、請求項１に記載の検査対象物の異物混入検査方法。
【請求項４】
前記第１の分光画像と第２の分光画像を取得するにあたって、前記第１の波長帯域の輝度値と第２の波長帯域の輝度値との大小関係を異物と検査対象物とで異ならしめるように、前記第１の波長帯域の輝度値と第２の波長帯域の輝度値の少なくとも何れか一方の波長帯域における輝度値の調整を行なうことを特徴とする、請求項２に記載の検査対象物の異物混入検査方法。
【請求項５】
前記第１の波長帯域を主に含む第１の光源と前記第２の波長帯域を主に含む第２の光源を用いて前記第１の波長帯域の光と第２の波長帯域の光をそれぞれ検査対象物に照射するとともに、
前記第１の光源と前記第２の光源の少なくとも何れか一方の光源の光量調整によりこれに対応する輝度値の調整を可能としたことを特徴とする、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査方法。
【請求項６】
前記第１の波長帯域の分光画像と、前記第２の波長帯域の分光画像を取得する際に、少なくとも何れか一方の輝度値を調整可能にした分光撮像装置により、前記分光画像を取得することを特徴とする、請求項２乃至請求項４の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査方法。
【請求項７】
前記異物が毛であり、前記第１の波長帯域と第２の波長帯域において取得した分光画像における毛に対応した輝度値が、当該第１の波長帯域と第２の波長帯域のうち、長波長帯域の輝度値が短波長帯域の輝度値よりも大きくなるようにしたことを特徴とする、請求項１乃至請求項６の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査方法。
【請求項８】
前記第１の波長帯域と第２の波長帯域が何れも７００ｎｍ以上であることを特徴とする、請求項１乃至請求項７の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査方法。
【請求項９】
前記第１の波長帯域と第２の波長帯域に加えて、異物の輝度値と検査対象物の輝度値との相対関係が前記第１の波長帯域と第２の波長帯域とは異なる更なる波長帯域を少なくとも１つ選定し、これら複数の波長帯域の光を検査対象物に照射するとともに、各波長帯域のうち適当な２つ以上の波長帯域における輝度値に基づいて得られた輝度値同士を演算し、
この演算結果に基づいて検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得することを特徴とする、請求項１乃至請求項８の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査方法。
【請求項１０】
光照射時の異物と検査対象物との反射スペクトルが相似形をなさない場合の検査対象物内の異物混入検査装置であって、
異物の輝度値と検査対象物の輝度値との相対関係が互いに異なる第１の波長帯域の光と第２の波長帯域の光を検査対象物に照射し、
前記第１の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値と前記第２の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値を演算し、
この演算結果に基づいて検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得することを特徴とする検査対象物の異物混入検査装置。
【請求項１１】
異物混入の有無を調べる検査対象物に対して、前記異物抽出画像を取得する際に、前記第１の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係と前記第２の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係とが異なるような条件で第１の分光画像と第２の分光画像をそれぞれ取得し、前記第１の分光画像と第２の分光画像同士の演算により検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な画像を取得することを特徴とする、請求項１０に記載の検査対象物の異物混入検査装置。
【請求項１２】
異物混入の有無を調べる検査対象物に対して、前記異物抽出画像を取得する際に、前記第１の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係と前記第２の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係とが異なるような条件で第１の分光画像と第２の分光画像をそれぞれ取得し、前記第１の分光画像と第２の分光画像同士の減算により検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な画像を取得することを特徴とする、請求項１０に記載の検査対象物の異物混入検査装置。
【請求項１３】
前記第１の分光画像と第２の分光画像を取得するにあたって、前記第１の波長帯域の輝度値と第２の波長帯域の輝度値との大小関係を異物と検査対象物とで異ならしめるように、前記第１の波長帯域の輝度値と第２の波長帯域の輝度値の少なくとも何れか一方の波長帯域における輝度値の調整を行なうことを特徴とする、請求項１１に記載の検査対象物の異物混入検査装置。
【請求項１４】
前記第１の波長帯域を主に含む第１の光源と前記第２の波長帯域を主に含む第２の光源を用いて前記第１の波長帯域の光と第２の波長帯域の光をそれぞれ検査対象物に照射するとともに、
前記第１の光源と前記第２の光源の少なくとも何れか一方の光源の光量調整によりこれに対応する輝度値の調整を可能としたことを特徴とする、請求項１０乃至請求項１３の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査装置。
【請求項１５】
前記第１の波長帯域の分光画像と、前記第２の波長帯域の分光画像を取得する際に、少なくとも何れか一方の輝度値を調整可能にした分光撮像装置により、前記分光画像を取得することを特徴とする、請求項１１乃至請求項１３の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査装置。
【請求項１６】
前記異物が毛であり、前記第１の波長帯域と第２の波長帯域において取得した分光画像における毛に対応した輝度値が、当該第１の波長帯域と第２の波長帯域のうち、長波長帯域の輝度値が短波長帯域の輝度値よりも大きくなるようにしたことを特徴とする、請求項１０乃至請求項１５の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査装置。
【請求項１７】
前記第１の波長帯域と第２の波長帯域が何れも７００ｎｍ以上であることを特徴とする、請求項１０乃至請求項１６の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査装置。
【請求項１８】
前記第１の波長帯域と第２の波長帯域に加えて、異物の輝度値と検査対象物の輝度値との相対関係が前記第１の波長帯域と第２の波長帯域とは異なる更なる波長帯域を少なくとも１つ選定し、これら複数の波長帯域の光を検査対象物に照射するとともに、各波長帯域のうち適当な２つ以上の波長帯域における輝度値に基づいて得られた輝度値同士を演算し、
この演算結果に基づいて検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得することを特徴とする、請求項１０乃至請求項１７の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば食品の製造／加工プロセスにおける食品内の異物であってＸ線検査機や金属探知機等で検出困難な異物を検出するのに適した異物混入検査方法及びこれに用いられる異物混入検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、食品衛生上の観点や製品品質向上の観点から、例えば食品、化粧品、薬品等の製造過程において製品に混入して製品の品質、商品価値を著しく低下させる毛髪、プラスチック、ゴム等の非金属異物を検出する必要性が高まっている。
【０００３】
例えば、食品に混入する異物の検出装置に関して言及すると、今までに主にＸ線を利用した異物検出機や金属探知機などが開発され利用されてきた。しかし、金属探知機では金属以外の異物を検出することは不可能である。一方、Ｘ線異物検出機を用いれば、食品よりも比較的密度の大きい異物であれば金属以外でも検出可能である。しかしながら、毛髪やプラスチックなど食品に密度が近い異物に関しては検出が不可能である。しかも、Ｘ線異物検出機はかなり高価なシステムであり、これを検査工程ラインに導入するには設備投資に多額のコストを要する問題もある。
【０００４】
また、他の解決手段として、透光性のある食品材料に対しては、透過光による画像処理方法などが提案されかつ実際に適用されている事例もあるが、この方法を適用できる対象物は透光性のあることが必要とされるので検査可能な対象物が限られている。
【０００５】
このような現状において、異物検査は人による目視検査が主流となっており、その過酷な作業条件の改善や人為的な見落としの防止、判別の困難な異物の検出精度向上等が大きな課題となっていた。
【０００６】
一方、上述したＸ線利用の異物検出機や金属探知機などの大掛かりな検査機を用いず、かつ信頼性の低い目視等による検査を行うことなく、食品内のプラスチックや毛髪など食品に密度の近い異物を検査する方法が知られている。この食品に混入する異物の検出方法に関する従来技術としては、紫外線を照射し、背景の食品の蛍光を利用して、表面の混入異物を影として黒く浮き上がらせる方法（例えば、特許文献１参照）や異物の特徴（一定以下の細さ、一定以上の長さをもった直線または曲線の線状物体）から判定する方法（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【特許文献１】特開２００３−２０２２９７号公報（第２−３頁、図１）
【特許文献２】特開平５−２２３９５０号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、紫外線の照射により、背景の食品の蛍光を利用して異物を検出する場合、背景の食品が蛍光を発する必要がある。従って、例えば食品に含まれる蛍光性物質の割合等が低く、紫外線を照射しても食品が蛍光を発しない場合など、この検査方法が適用できない場合がある。
【０００８】
また、食品の場合、ハムやソーセージ、かまぼこ、ちくわ等に例示されるように異物検査に適した理想的な平面形状を有するものは殆ど無く、通常は凹凸を含む複雑な表面形状を有している。従って、紫外線の照射により食品自体が蛍光する場合、異物が混入されていなくても食品表面の凹凸形状による陰影（グラデュエーション）が現れやすい。そのため、異物の形状的な特徴から判定する方法においても、食品のエッジや線状の陰影などと異物との識別が困難な場合がある。
【０００９】
本発明の目的は、例えば食品や化粧品、薬品等の検査対象物に毛髪等の異物が含まれる場合の異物混入検査を実現できる異物混入検査方法及びこれに用いる異物混入検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の異物混入検査方法は、
光照射時の異物と検査対象物との反射スペクトルが相似形をなさない場合の検査対象物内の異物混入検査方法であって、
異物の輝度値と検査対象物の輝度値との相対関係が互いに異なる第１の波長帯域の光と第２の波長帯域の光を検査対象物に照射し、
前記第１の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値と前記第２の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値を演算し、
この演算結果に基づいて検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の請求項１０に記載の異物混入検査装置は、
光照射時の異物と検査対象物との反射スペクトルが相似形をなさない場合の検査対象物内の異物混入検査装置であって、
異物の輝度値と検査対象物の輝度値との相対関係が互いに異なる第１の波長帯域の光と第２の波長帯域の光を検査対象物に照射し、
前記第１の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値と前記第２の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値を演算し、
この演算結果に基づいて検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得することを特徴としている。
【００１２】
このような検査対象物内の異物混入検査装置を用いた異物混入検査方法により、第１の波長帯域における異物の輝度値＞第２の波長帯域における異物の輝度値の場合、第１の波長帯域における検査対象物の輝度値＜第２の波長帯域における検査対象物の輝度値又は第１の波長帯域における検査対象物の輝度値＝第２の波長帯域における検査対象物の輝度値となるようにし、第１の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値と第２の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値をこの場合減算して検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得し、検査対象物に含まれる異物の有無を確実に判断する。
【００１３】
また、第１の波長帯域における異物の輝度値＜第２の波長帯域における異物の輝度値の場合、第１の波長帯域における検査の対象物輝度値＞第２の波長帯域における検査対象物の輝度値又は第１の波長帯域における検査対象物の輝度値＝第２の波長帯域における検査対象物の輝度値となるようにし、第１の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値と第２の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値をこの場合減算して検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得し、検査対象物に含まれる異物の有無を確実に判断する。
【００１４】
また、第１の波長帯域における異物の輝度値＝第２の波長帯域における異物の輝度値の場合、光照射時の異物と検査対象物の反射スペクトルが相似形をなさず、かつ第１の波長帯域における異物の輝度値と検査対象物の輝度値との相対関係と第２の波長帯域における異物の輝度値と検査対象物の輝度値との相対関係が互いに異なる場合、第１の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値と第２の波長帯域の光を照射することによって得られた輝度値をこの場合除算して検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得し、検査対象物に含まれる異物の有無を確実に判断する。
【００１５】
また、本発明の請求項２に記載の異物混入検査方法は、請求項１に記載の検査対象物の異物混入検査方法において、
異物混入の有無を調べる検査対象物に対して、前記異物抽出画像を取得する際に、前記第１の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係と前記第２の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係とが異なるような条件で前記第１の波長帯域の輝度値に基づく第１の分光画像と第２の波長帯域の輝度値に基づく第２の分光画像をそれぞれ取得し、前記第１の分光画像と第２の分光画像同士の演算により検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な画像を取得することを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の請求項１１に記載の異物混入検査装置は、請求項１０に記載の検査対象物の異物混入検査装置において、
異物混入の有無を調べる検査対象物に対して、前記異物抽出画像を取得する際に、前記第１の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係と前記第２の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係とが異なるような条件で第１の分光画像と第２の分光画像をそれぞれ取得し、前記第１の分光画像と第２の分光画像同士の演算により検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得することを特徴としている。
【００１７】
このような検査対象物内の異物混入検査装置を用いる異物混入検査方法により、第１の波長帯域における異物の輝度値＞第２の波長帯域における異物の輝度値の場合、第１の波長帯域における検査対象物の輝度値＜第２の波長帯域における検査対象物の輝度値又は第１の波長帯域における検査対象物の輝度値＝第２の波長帯域における検査対象物の輝度値となるようにし、第１の波長帯域の光を照射することによって得られた第１の分光画像と第２の波長帯域の光を照射することによって得られた第２の分光画像同士をこの場合減算して検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得し、検査対象物に含まれる異物の有無を確実に判断する。
【００１８】
また、第１の波長帯域における異物の輝度値＜第２の波長帯域における異物の輝度値の場合、第１の波長帯域における検査対象物の輝度値＞第２の波長帯域における検査対象物の輝度値又は第１の波長帯域における検査対象物の輝度値＝第２の波長帯域における検査対象物の輝度値となるようにし、第１の波長帯域の光を照射することによって得られた第１の分光画像と第２の波長帯域の光を照射することによって得られた第２の分光画像同士をこの場合も減算して検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得し、検査対象物に含まれる異物の有無を確実に判断する。
【００１９】
また、本発明の請求項３に記載の異物混入検査方法は、請求項１に記載の検査対象物の異物混入検査方法において、
異物混入の有無を調べる検査対象物に対して、前記異物抽出画像を取得する際に、前記第１の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係と前記第２の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係とが異なるような条件で前記第１の波長帯域の輝度値に基づく第１の分光画像と第２の波長帯域の輝度値に基づく第２の分光画像をそれぞれ取得し、前記第１の分光画像と第２の分光画像同士の減算により検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な画像を取得することを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の請求項１２に記載の異物混入検査装置は、請求項１０に記載の検査対象物の異物混入検査装置において、
異物混入の有無を調べる検査対象物に対して、前記異物抽出画像を取得する際に、前記第１の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係と前記第２の波長帯域における異物と検査対象物間の輝度値の大小関係とが異なるような条件で第１の分光画像と第２の分光画像をそれぞれ取得し、前記第１の分光画像と第２の分光画像同士の減算により検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得することを特徴としている。
【００２１】
このような検査対象物内の異物混入検査装置を用いる異物混入検査方法により、第１の波長帯域における異物の輝度値＝第２の波長帯域における異物の輝度値の場合、光照射時の異物と検査対象物との反射スペクトルが相似形をなさず、かつ第１の波長帯域における異物の輝度値と検査対象物の輝度値との相対関係と第２の波長帯域における異物の輝度値と検査対象物の輝度値との相対関係が互いに異なるので、第１の波長帯域の光を照射することによって得られた第１の分光画像と第２の波長帯域の光を照射することによって得られた第２の分光画像同士をこの場合除算して検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な画像を取得し、検査対象物に含まれる異物の有無を確実に判断する。
【００２２】
また、本発明の請求項４に記載の異物混入検査方法は、請求項２に記載の検査対象物の異物混入検査方法において、
前記第１の分光画像と第２の分光画像を取得するにあたって、前記第１の波長帯域の輝度値と第２の波長帯域の輝度値との大小関係を異物と検査対象物とで異ならしめるように、前記第１の波長帯域の輝度値と第２の波長帯域の輝度値の少なくとも何れか一方の波長帯域における輝度値の調整を行なうことを特徴としている。
【００２３】
また、本発明の請求項１３に記載の異物混入検査装置は、請求項１１に記載の検査対象物の異物混入検査装置において、
前記第１の分光画像と第２の分光画像を取得するにあたって、前記第１の波長帯域の輝度値と第２の波長帯域の輝度値との大小関係を異物と検査対象物とで異ならしめるように、前記第１の波長帯域の輝度値と第２の波長帯域の輝度値の少なくとも何れか一方の波長帯域における輝度値の調整を行なうことを特徴としている。
【００２４】
このように輝度値を調整することで、第１の波長帯域における異物と検査対象物の輝度値の大小関係と第２の波長帯域における異物と検査対象物の輝度値の大小関係を容易に異ならしめることができ、検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得し易くする。
【００２５】
また、一方又は双方の波長帯域の輝度値が測定範囲から飽和しそうになったり、一方又は双方の波長帯域の輝度値が測定範囲の下限に近づいたりした場合に、これを調整して第１の波長帯域の輝度値と第２の波長帯域の輝度値との大小関係を最適な大小関係とし、検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得し易くする。
【００２６】
また、本発明の請求項５に記載の異物混入検査方法は、請求項１乃至請求項４の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査方法において、
前記第１の波長帯域を主に含む第１の光源と前記第２の波長帯域を主に含む第２の光源を用いて前記第１の波長帯域の光と第２の波長帯域の光をそれぞれ検査対象物に照射するとともに、
前記第１の光源と前記第２の光源の少なくとも何れか一方の光源の光量調整によりこれに対応する輝度値の調整を可能としたことを特徴としている。
【００２７】
また、本発明の請求項１４に記載の異物混入検査装置は、請求項１０乃至請求項１３の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査装置において、
前記第１の波長帯域を主に含む第１の光源と前記第２の波長帯域を主に含む第２の光源を用いて前記第１の波長帯域の光と第２の波長帯域の光をそれぞれ検査対象物に照射するとともに、
前記第１の光源と前記第２の光源の少なくとも何れか一方の光源の光量調整によりこれに対応する輝度値の調整を可能としたことを特徴としている。
【００２８】
例えばＬＥＤのような単独光源を少なくとも２つ用意して、それらの光源の光量を調整することで検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な画像を確実に取得するようにする。
【００２９】
また、本発明の請求項６に記載の異物混入検査方法は、請求項２乃至請求項４の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査方法において、
前記第１の波長帯域の分光画像と、前記第２の波長帯域の分光画像を取得する際に、少なくとも何れか一方の輝度値を調整可能にした分光撮像装置により、前記分光画像を取得することを特徴としている。
【００３０】
また、本発明の請求項１５に記載の異物混入検査装置は、請求項１１乃至請求項１３の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査装置において、
前記第１の波長帯域の分光画像と、前記第２の波長帯域の分光画像を取得する際に、少なくとも何れか一方の輝度値を調整可能にした分光撮像装置により、前記分光画像を取得することを特徴としている。
【００３１】
例えばハロゲンライトのような様々な波長の光を照射する光源を利用した場合に、第１の波長帯域の分光画像と、前記第２の波長帯域の分光画像を取得する際に、それぞれの波長帯域の光のみを透過するバンドパスフィルターを用いつつ、２つの分光画像のうち少なくとも何れか一方の分光画像の輝度値を調整可能にした分光撮像装置により、分光画像を取得することで、検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を確実に取得するようにする。
【００３２】
また、本発明の請求項７に記載の異物混入検査方法は、請求項１乃至請求項６の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査方法において、
前記異物が毛であり、前記第１の波長帯域と第２の波長帯域において取得した分光画像における毛に対応した輝度値が、当該第１の波長帯域と第２の波長帯域のうち、長波長帯域の輝度値が短波長帯域の輝度値よりも大きくなるようにしたことを特徴としている。
【００３３】
また、本発明の請求項１６に記載の異物混入検査装置は、請求項１０乃至請求項１５の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査装置において、
前記異物が毛であり、前記第１の波長帯域と第２の波長帯域において取得した画像における毛に対応した輝度値が、当該第１の波長帯域と第２の波長帯域のうち、長波長帯域の輝度値が短波長帯域の輝度値よりも大きくなるようにしたことを特徴としている。
【００３４】
このようにすることで、検出対象物に含まれる人体の毛髪のみならず豚毛なども確実に検出することができる。
【００３５】
また、本発明の請求項８に記載の異物混入検査方法は、請求項１乃至請求項７の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査方法において、
前記第１の波長帯域と第２の波長帯域が何れも７００ｎｍ以上であることを特徴としている。
【００３６】
また、本発明の請求項１７に記載の異物混入検査装置は、請求項１０乃至請求項１６の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査装置において、
前記第１の波長帯域と第２の波長帯域が何れも７００ｎｍ以上であることを特徴としている。
【００３７】
主に毛と食品では７００ｎｍ以上の範囲で反射スペクトルに差が生じるので、第１の波長帯域と第２の波長帯域をこの範囲内に限定することで検査対象物に含まれる毛などの異物を検査対象物と識別可能な画像を確実に取得する。また、７００ｎｍ以下は可視領域であり、目視による検査も可能なため、波長帯域を７００ｎｍ以上の範囲内に限定することで目視による検査が難しい異物の検出に効果を発揮させることができる。
【００３８】
また、本発明の請求項９に記載の異物混入検査方法は、請求項１乃至請求項８の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査方法において、
前記第１の波長帯域と第２の波長帯域に加えて、異物の輝度値と検査対象物の輝度値との相対関係が前記第１の波長帯域と第２の波長帯域とは異なる更なる波長帯域を少なくとも１つ選定し、これら複数の波長帯域の光を検査対象物に照射するとともに、各波長帯域のうち適当な２つ以上の波長帯域における輝度値に基づいて得られた輝度値同士を演算し、
この演算結果に基づいて検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得することを特徴としている。
【００３９】
また、本発明の請求項１８に記載の異物混入検査装置は、請求項１０乃至請求項１７の何れかに記載の検査対象物の異物混入検査装置において、
前記第１の波長帯域と第２の波長帯域に加えて、異物の輝度値と検査対象物の輝度値との相対関係が前記第１の波長帯域と第２の波長帯域とは異なる更なる波長帯域を少なくとも１つ選定し、これら複数の波長帯域の光を検査対象物に照射するとともに、各波長帯域のうち適当な２つ以上の波長帯域における輝度値に基づいて得られた輝度値同士を演算し、
この演算結果に基づいて検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を取得することを特徴としている。
【００４０】
このような複数の波長帯域の組み合わせの中から最適な２つの波長帯域を選択することによって、検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な画像を確実に取得するようにする。
【００４１】
また、最適な２つの波長帯域の組合せを異なる種類の異物ごとに選択することで、反射スペクトルが相似形でない複数種類の異物が検査対象物に含まれているか否かを同時に判断できるようにする。
【発明の効果】
【００４２】
以上説明したように、本発明によると、例えば食品や化粧品、薬品等の検査対象物に毛髪等の異物が含まれる場合の異物混入検査を確実に行う異物混入検査方法及びこれに用いる異物混入検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の一実施形態に係る異物混入検査方法及びこれに用いる異物混入検査装置について図面に基づいて説明する。なお、本実施形態に係る異物混入検査方法及びこれに用いる異物混入検査装置は、海苔やワカメ等表面に線状の皺がよった食品中に含まれる異物であって、例えば毛髪等、この食品と反射スペクトルが相似形をなさない異物の有無を検査するのに特に適した検査方法及び検査装置である。
【００４４】
本発明の実施形態に係る異物混入検査装置１は、図１に示すように、光源１１０であるハロゲンライト１１１，１１２と、撮像用レンズ２０１ａ及びリレーレンズ２０１ｂ、ハーフミラー又はダイクロックミラー等からなる画像分離部２０２、分離した２光路の各光路上にそれぞれ配置されたバンドパスフィルター２１０（２１１，２１２）、減衰フィルター２２０（２２１，２２２）、及びラインセンサ２３１，２３２（２３０）を有する分光撮像装置２００と、画像処理装置３００と、モニタ４００を備えている。なお、ハロゲンライト１１１，１１２と分光撮像装置２００とは、周囲の光を遮断する暗箱（図示せず）に収容されているのが好ましい。
【００４５】
ハロゲンライト１１１，１１２は、幅広い波長の光を食品全体（図中ハッチング部）に均一に照射する２つの光源をなし、食品の外観領域全体を隈なく照射するようになっている。なお、本実施形態の場合、ハロゲンライト１１１，１１２は２つ設けられて二方向から食品全体を照射するようになっているが、単一のハロゲンライトで食品全体を照射できるのであれば必ずしもこのように複数個設ける必要はない。
【００４６】
分光撮像装置２００は、ハロゲンライト１１１，１１２によって光が照射された食品から得られた反射光のうち、特定の波長帯域の組み合わせの反射光のみを取得するようになっており、本実施形態の場合、上述したように撮像用レンズ２０１ａ及びリレーレンズ２０１ｂ、画像分離部２０２、バンドパスフィルター２１０、減衰フィルター２２０、及びラインセンサ２３０の組み合わせから構成されている。そして、レンズ撮像用レンズ２０１ａ及びリレーレンズ２０１ｂによって結ばれた像は画像分離部２０２によって２光路に分岐され、２つのバンドパスフィルター２１１，２１２を介してそれぞれ特定の波長の反射光のみが通過し、それぞれの光路上に設けられたラインセンサ２３１，２３２によってスキャニングされるようになっている。
【００４７】
バンドパスフィルター２１０は、ハロゲンライト１１１，１１２によって食品を照射した結果得られた食品の反射光のうち、後述する第１の波長λ1の波長帯域の反射光のみを透過させる第１のバンドパスフィルター２１１と、第２の波長λ2の波長帯域の反射光のみを透過させる第２のバンドパスフィルター２１２からなる。
【００４８】
減衰フィルター２２０は、第１のバンドパスフィルター２１１によって分光された波長λ1の反射光を減衰させる第１の減衰フィルター２２１と、第２のバンドパスフィルター２１２によって分光された波長λ2の反射光を減衰させる第２の減衰フィルター２２２からなり、食品の反射光のうちバンドパスフィルター２１０によって得られた第１の波長λ1の輝度値と第２の波長λ2の輝度値の大きさをそれぞれ調整する役目を果たしている。なお、ここでいう波長λ1，λ2は、検査する食品の種類と異物の種類ごとに定まる波長であり、異物のみを食品の外観領域に対して区別して異物抽出画像に表示するのに適した波長として、調整準備プロセスにおいて特別な波長選定方法により予め選定するようになっている。この選定方法については後に詳細に説明する。
【００４９】
減衰フィルター２２１，２２２は、具体的には、異物と検査対象物の反射光のうち、第１の波長λ1の輝度値と第２の波長λ2の輝度値の大小関係の相対的な調整を行うようになっており、第１の波長λ1における異物の輝度値＞第２の波長λ2における異物の輝度値の場合、第１の波長λ1における検査対象物の輝度値＜第２の波長λ2における検査対象物の輝度値又は第１の波長λ1における検査対象物の輝度値＝第２の波長λ2における検査対象物の輝度値となるように調整するようになっている。また、第１の波長λ2における異物の輝度値＜第２の波長λ2における異物の輝度値の場合、第１の波長λ1における検査対象物の輝度値＞第２の波長λ2における検査対象物の輝度値又は第１の波長λ1における検査対象物の輝度値＝第２の波長λ2における検査対象物の輝度値となるように調整するようになっている。
【００５０】
ラインセンサ２３１，２３２は、ハロゲンライト１１１，１１２によって照射された光に対応した食品の反射光のうちバンドパスフィルター２１０及び減衰フィルター２２０を介した一部の波長λ1，λ2における反射光の輝度値をそれぞれ計測する。そして、ラインセンサ２３１，２３２は、食品の外観領域全体をスキャニングするようになっており、バンドパスフィルター２１１及び減衰フィルター２２１によって得られた第１の波長λ1の輝度値に対応した食品の外観領域全体について第１の分光画像形成情報をラインセンサ２３１によって得るとともに、バンドパスフィルター２１２及び減衰フィルター２２２によって得られた第２の波長λ2の輝度値に対応する食品の外観領域全体について第２の分光画像形成情報をラインセンサ２３２によって取得する役目を果たしている。
【００５１】
画像処理装置３００は、ラインセンサ２３１によって得られた第１の分光画像形成情報から第１の波長λ1に対応する第１の分光画像を取得するとともに、ラインセンサ２３２によって得られた第２の分光画像形成情報から第２の波長λ2に対応する第２の分光画像を取得するようになっており、第１の分光画像と第２の分光画像を互いに減算することで食品のみの外観領域を相殺して背景色でモニタ４００に表示し、異物のみを食品に対して区別できるように例えば白色で表示した異物抽出画像を取得してモニタ４００に表示する役目を果たしている。
【００５２】
以下、上述の構成を有する食品内の異物混入検査装置１を用いて食品に含まれる異物を検査する方法について具体的に説明する。なお、本実施形態においては、本発明を適用可能である光照射時の異物と検査対象物との反射スペクトルが相似形をなさない一例として、異物を毛髪とし、検査対象物を毛髪と外観上区別のつきにくい食品である例えば海苔や昆布として説明する。
【００５３】
本発明においては、食品に含まれる異物の検査方法を実施するに先立つ調整準備プロセスとして、異物抽出画像を取得するのに適した第１の波長λ1と第２の波長λ2の選定を行う（図２（ａ）参照）。
【００５４】
この異物を検出するための波長選定作業に際して、異物と食品の反射スペクトルを取得し、異物及び食品それぞれの２波長（λ2、λ1とする）間での反射率の差ΔR（λ2−λ1）を計測する。そして、異物及び食品のそれぞれのΔR（λ2−λ1）同士の差（ΔR(異物)−ΔR(食品)）の絶対値が大きくなるような波長λ1と波長λ2を選定する。なお、この選定にあたって分光撮像装置のカメラの感度が低い波長帯域や、全体的に輝度値が低くなる波長帯域は、異物抽出の画像処理時に余計なノイズを増やす原因となるので、これらの波長帯域を極力避けるように最適な波長帯域の組み合わせを探すようにする。
【００５５】
図３は、図２（ａ）に示した異物混入検査方法の調整準備プロセスにおける波長λ1と波長λ2の選定方法の一例を示す説明図である。また、図４は、図２（ａ）に示した異物混入検査方法の調整準備プロセスにおける波長λ1と波長λ2の選定方法に関する他の一例を示す説明図である。
【００５６】
図３に示す選定方法の具体的な一例は、検査対象物である食品と異物である毛髪との反射率を個別に測定し、図３の反射率と波長の特性関係図に示すような波長と反射率との関係を予め測定して取得する。そして、波長λ0，λ1，λ2を図３のように仮選定し、反射率の差λ2−λ1、λ2−λ0を食品と異物との間でそれぞれ求める。この場合、食品の反射率の差はλ2−λ1の場合−20で異物の反射率の差はλ2−λ1の場合+10となっている。また、食品の反射率の差はλ2−λ0の場合−10で異物の反射率の差はλ2−λ0の場合+15となっている。
【００５７】
そして、（食品の反射率の差（λ2−λ1）−異物反射率の差（λ2−λ1））の絶対値（この場合、30）と（食品の反射率の差（λ2−λ0）−異物反射率の差（λ2−λ0））の絶対値（この場合、25）を比較し、この絶対値が大きい方の波長の組み合わせ、すなわち図３に示す反射率と波長の関係を示す食品と異物の場合では、図３中のλ1とλ2を第１の波長と第２の波長として選定する。なお、この波長選定方法は、最適な波長選定方法のうちの一つであり、実際にはカメラの感度等の影響も考慮して別の最適な波長の組み合わせを選定してそれらを用いても良い。
【００５８】
また、図４に示す別の食品と異物との組み合わせの場合においては、図３の場合と同様に検査対象物である別の食品と別の異物との反射率を個別に測定し、図４に示すような波長と反射率との関係を予め取得する。そして、波長λ0，λ1，λ2を図４のように仮選定し、反射率の差λ2−λ1、λ1−λ0を食品と異物との間でそれぞれ求める。この場合、λ2−λ1における食品の反射率の差は−25、異物の反射率の差は−5となり、λ1−λ0における食品の反射率の差は+10、異物の反射率の差は−5となっている。そして、（食品の反射率の差（λ2−λ1）−異物反射率の差（λ2−λ1））の絶対値（この場合、20）と（食品の反射率の差（λ1−λ0）−異物反射率の差（λ1−λ0））の絶対値（この場合、15）を比較し、この絶対値が大きい方の波長の組み合わせ、すなわち、図４に示す反射率と波長の関係を示す食品と異物の場合ではλ2とλ1を第１の波長と第２の波長として選定する。
【００５９】
このように選定した第１の波長λ1と第２の波長λ2においては、異物の輝度値と検査対象物の輝度値との相対関係が互いに異なっている。そして、この波長λ1，λ2に対応する反射光のみをそれぞれ通過させる第１のバンドパスフィルター２１１と第２のバンドパスフィルター２１２を異物混入検査装置１に取り付ける。
【００６０】
次いで、このようなλ1，λ2の選定作業を行った後、以下に示すような不等式が成り立つような減衰率を波長λ1，λ2の各々に対して求める。第１の波長λ1の輝度値と第２の波長λ2の輝度値との調整度合いを求めるにあたって、ハロゲンライトのような広範囲の波長を含む光を食品に照射する場合、実際に使用する照射強度で２波長分の分光画像を取得する。そして、波長毎の分光画像から異物及び食品の平均輝度値を算出する。
【００６１】
そして、第１の波長λ1における異物の輝度値＞第２の波長λ2における異物の輝度値の場合（以下、「パターンＡ」の場合とする）、第１の波長λ1における検査対象物の輝度値＜第２の波長λ2における検査対象物の輝度値又は第１の波長λ1における検査対象物の輝度値＝第２の波長λ2における検査対象物の輝度値となるような減衰率を波長λ1，λ2の少なくともいずれか一方に対して求める。また、第１の波長λ1における異物の輝度値＜第２の波長λ2における異物の輝度値の場合（以下、「パターンＢ」の場合）とする）、第１の波長λ1における検査の対象物輝度値＞第２の波長λ2における検査対象物の輝度値又は第１の波長λ1における検査対象物の輝度値＝第２の波長λ2における検査対象物の輝度値となるような減衰率を波長λ1，λ2の少なくともいずれか一方に対して求める。
【００６２】
より具体的には、図５に示すように、異物及び食品それぞれの平均輝度値差λ2−λ1が何れもプラスだった場合、片方（図５の場合は食品）がマイナスになるような減衰率を波長λ2又は両方にかけて、光量を調整する（図５（ａ）〜図５（ｂ）への輝度値の変化参照）。この際、異物に対する輝度値差が大きく取れるように、食品の輝度値差を僅かにマイナスになるように減衰率を設定するのが望ましい。
【００６３】
また、他の具体例としては、図６に示すように、それぞれの平均の輝度値差λ2−λ1が双方ともマイナスになった場合も、同様に片方がプラスになるような減衰率を波長λ1又は両方にかけて調整する（図６（ａ）〜図６（ｂ）の輝度値の変化参照）。この場合も異物に対する輝度値差λ2−λ1が大きく取れるように、食品の輝度値差λ2−λ1を僅かにマイナスになるように減衰率を設定することが望ましい。
【００６４】
そして、この波長λ1，λ2のそれぞれに対応した減衰率を有する減衰フィルター２２１，２２２を異物混入検査装置１の分光撮像装置２００に取り付ける。
【００６５】
以上のようにして食品内の異物検査方法を実施するにあたっての準備調整プロセスを終了し、異物検出プロセスに移行する（図２（ｂ）参照）。
【００６６】
具体的には、異物混入検査装置１を食品の検査ライン上に設置し、検査ラインのコンベヤー上で順次搬送される食品の外観領域全体を分光撮像装置２００で撮像する。そして、分光撮像装置２００で撮像された第１の波長λ1における第１の分光画像と第２の波長λ2における第２の分光画像を画像処理装置３００でそれぞれ減算し、差画像すなわち異物抽出画像としてモニタ４００に映し出す。
【００６７】
この異物抽出画像取得作業はラインセンサ２３１，２３２によってそれぞれ行われ、上述した調整準備プロセスによって波長λ1における第１の減衰フィルター２２１で調整された輝度値と波長λ2における第２の減衰フィルター２２２で調整された輝度値を画像処理装置３００でそれぞれ減算する。この際、上述した準備調整プロセスにおけるパターンＡのような異物と食品の組合せを有する異物の有無を検査する場合、第１の分光画像から第２の分光画像を減算し、異物に対応してプラスとなった画素が一定の連続した領域を形成した場合、これを異物と判断してモニタ４００の異物抽出画像中に例えば白色で表示する。
【００６８】
また、パターンＡの場合、波長λ1における調整された輝度値と波長λ2における調整された輝度値をそれぞれ画像処理装置３００で第１の分光画像から第２の分光画像を減算して異物に対応してゼロ又はマイナスとなった画素は異物の存在しない食品の外観領域をとしてモニタ４００の異物抽出画像中に例えば背景色である黒色で表示する。
【００６９】
また、このプラスとなった画素が一定の連続領域以下の場合、この領域は異物ではなく画像上のノイズであると画像処理装置３００で判断し、異物の存在しない領域の食品と同様の背景色としてモニタ４００の異物抽出画像中に黒色で表示する。
【００７０】
一方、上述した準備調整プロセスのパターンＢのような異物と食品の組合せを有する異物の有無を検査する場合、第２の分光画像から第１の分光画像を減算し、異物に対応してプラスとなった画素が一定の連続した領域を形成した場合、これを異物と判断してモニタ４００の異物抽出画像中に例えば白色で表示する。
【００７１】
また、パターンＢの場合、波長λ1における調整された輝度値と波長λ2における調整された輝度値をそれぞれ画像処理装置３００で第２の分光画像から第１の分光画像を減算して異物に対応してゼロ又はマイナスとなった画素は異物の存在しない食品の外観領域をとしてモニタ４００の異物抽出画像中に例えば背景色である黒色で表示する。
【００７２】
また、プラスとなった画素が一定の連続領域以下の場合、この領域は異物ではなく画像上のノイズであると画像処理装置３００で判断し、異物の存在しない領域の食品と同様の背景色としてモニタ４００の異物抽出画像中に黒色で表示する。
【００７３】
このようにして、異物をモニタ４００の異物抽出画像において白色で表示し、食品の外観領域のうち、異物の無い領域及び画像上のノイズを背景色の黒色として表示し、異物抽出画像から検査員が異物を簡単に認識できるようにする。
【００７４】
また、この場合、異物を示す所定面積以上の連続領域が異物抽出画像中に存在することを画像処理装置３００で自動的に判断して、異物の存在をアラームとして報知しても良い。すなわち、この場合の最終的な異物の有無判定は、２値化画像から抽出された異物に対応する連続画素数が異物として予め設定した閾値以上で有れば異物と判定する。なお、異物の面積や形状などの特徴から異物の判定を行えば、更に精度良く異物の判定を行うことが可能となる。
【００７５】
図７は、海苔と昆布に毛髪を２本載せた状態で、本発明にかかる異物検査方法によって取得した分光画像（ａ）と毛髪（異物）抽出画像（ｂ）を並べて示した図である。図７（ｂ）から明らかなように、食品の外観領域はその周囲とともに毛髪（異物）抽出画像において黒色の背景色として表示され、毛髪のみ白色で表示されるので、食品に毛髪が含まれていることを検査員が直ちに判断することができる。
【００７６】
なお、異物が毛の場合、長波長である第２の波長λ2の輝度値が短波長である第１の波長λ1の輝度値よりも大きくなるように調整するのが良い。このように調整することで、検出対象物に含まれる人体の毛髪のみならず豚毛なども確実に検出することができる。
【００７７】
また、異物が毛の場合、第１の波長λ1と第２の波長λ2は何れも７００ｎｍ以上であるのが良い。主に毛と食品では７００ｎｍ以上の範囲で反射スペクトルに差が生じるので、第１の波長λ1と第２の波長λ2をこの範囲に限定することで検査対象物に含まれる毛などの異物を検査対象物と識別可能な異物抽出画像を確実に取得できるようになる。また、７００ｎｍ以下は可視領域であり、目視による検査も可能であるため、波長帯域を７００ｎｍ以上の範囲に限定することで目視による検査が難しい異物の検出に効果を発揮させることができるようになる。
【００７８】
なお、上述の実施形態では、減算による画像処理方法を紹介したが、他の画像演算として例えば除算による画像処理方法を用いても、異物のみを検査対象物と区別して異物抽出画像に表示することは十分可能である。具体的には、上述のような調整準備プロセスにおける第１の波長λ１と第２の波長λ２の選定プロセスによって第１の波長λ1における食品と異物の反射率と第２の波長λ2における食品と異物の反射率の差の絶対値がなるべく大きくなるような第１の波長λ１と第２の波長λ２を選定する。そして、このようなバンドパスフィルターを用いるとともにこれらの波長における輝度値が飽和することがないように減衰フィルターを備え、波長λ1における輝度値を食品の外観領域に対応して示した第１の分光画像を取得するとともに、波長λ2における輝度値を食品の外観領域に対応して示した第２の分光画像を取得する。そして、第１の分光画像と第２の分光画像を除算することで異物の除算結果と異物の無い食品の外観領域における除算結果を異ならしめることで、異物のみを浮き上がらせて表示する異物抽出画像を画像処理装置３００で取得してモニタ４００に表示させることができる。
【００７９】
続いて、上述の実施形態の変形例について説明する。上述の実施形態の変形例に係る異物混入検査装置２は、図８に示すように、光源としてのＬＥＤライト５１０と、撮像用レンズ６０１ａ及びリレーレンズ６０１ｂ、ハーフミラー又はダイクロックミラー等からなる画像分離部６０２、バンドパスフィルター６１０、及び２次元カメラ６３０を有する分光撮像装置６００と、画像処理装置７００と、モニタ８００を備えている。そして、２つのＬＥＤライトはそれぞれ予め選定された波長λ1を含む波長の光を照射する第１のＬＥＤライト５１１と予め選定された波長λ2を含む波長の光を照射する第２のＬＥＤライト５１２とからなる。また、各ＬＥＤライト５１１，５１２は光量調整手段としての電圧調整部（図示せず）を備えており、電圧調整部の操作等によってそれぞれが照射する光の光量を調整可能となっている。
【００８０】
また、バンドパスフィルター６１０（６１１，６１２）は第１のＬＥＤライト５１１と第２のＬＥＤライト５１２を同時に照射した場合に、レンズ６０１及び画像分離部６０２によって２つの光路に分岐された各光路を介した反射光をそれぞれのバンドパスフィルター６１１，６１２を介して第１の波長λ1の反射光と第２の波長λ2の反射光のみを選択的に通過させ、これらの波長に関する反射光の輝度値のみを各光路上に配置された２次元センサ６３１，６３２によって取得するようになっている。
【００８１】
また、第１のＬＥＤライト５１１には光量調整手段が備わるとともに第２のＬＥＤライト５１２にも光量調整手段が備わっているので、上述の実施形態に対応する調整準備プロセスにおいて、波長λ1における食品と異物の輝度値の大小関係と波長λ2における食品と異物の大小関係とが異なるようにこれらの光量調整手段を用いて調整する。すなわち、これらの光量は、上述したハロゲンライト１１０を用いた実施形態の場合と同様の不等式が波長λ１と波長λ２に対応する輝度値間で成り立つような関係に調整する。なお、何れか又は双方の輝度値が飽和しそうになった場合はこの輝度値を小さくするように電圧調整部の操作で光量調整を行い、輝度値が小さすぎる場合はこの輝度値を大きくするように電圧調整部の操作で光量調整を行う。
【００８２】
なお、本変形例においては画像分離部６０２及び各波長λ1，λ2に対応するバンドパスフィルター６１０を必ずしも備えなくても良い。バンドパスフィルター６１０を備えない場合は、画像処理装置７００及びモニタ８００を除く装置全体を暗箱内に収容し、分光撮像装置によって食品の外観領域を撮像する際に、第１のＬＥＤライト５１１のみを点灯して食品に波長λ1の光のみを照射し、この際の反射光の輝度値のみから第１の分光画像を取得し、その後、第２のＬＥＤライト５１２のみを点灯して波長λ2の光のみを食品に照射してこの際の反射光の輝度値のみから第２の分光画像を取得する。そして、第１の分光画像と第２の分光画像を減算することによって異物のみを食品の外観領域と識別可能なような異物抽出画像を画像処理装置７００で取得し、モニタ８００に表示する。これによって、上述した実施形態と同様の作用を得ることができる。
【００８３】
なお、本発明は、上述した検査装置の構成のような実施形態とその変形例に限定されることなく、他の構成要素の組み合わせも可能なことは言うまでもない。すなわち、ハロゲンライトとＬＥＤライト、２次元カメラとラインセンサ、バンドパスフィルターと波長可変フィルター、減衰フィルター等をそれぞれ適宜組み合わせて異物混入検査装置を構成しても良い。
【００８４】
また、必ずしも波長λ1における第１の分光画像と波長λ2における第２の分光画像を取得してこれらの分光画像を減算又は除算する必要はなく、波長λ1における各画素の輝度値と波長λ2における各画素の輝度値を減算又は除算して異物抽出画像をいきなり取得しても良い。
【００８５】
また、波長λ1と波長λ2以外に他の波長を用いて第３の分光画像、第４の分光画像等を複数取得しても良い。この場合、このような複数の波長の組み合わせ中で２つの最適な波長の組合せを選択することによって、検査対象物に含まれる異物を検査対象物と識別可能な画像を確実に取得できるとともに、反射スペクトルが相似形でない複数種類の異物が検査対象物に含まれているか否かを同時に判断できるようになる。
【００８６】
また、本発明における異物混入検査方法及び装置は、検査対象物の表面上に付着した異物の存在を検査することには限定されない。すなわち、例えば食品が寒天やゼラチンなどの半透明の食品である場合、この食品の表面上ではなく食品中に含まれる異物混入検査に関しても本発明が同様に適用可能な場合もある。
【００８７】
また、本発明によって検出される異物は人の毛髪や家畜の毛等に限定されず、検査対象物との反射スペクトルに違いを有するいかなる異物の検出にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる異物混入検査方法に使用する異物混入検査装置の概略構成図である。
【図２】図１に示した異物混入検査装置を用いた異物混入検査方法の具体的手順を示す図であり、調整準備プロセスを示す図（図２（ａ））と、その後の異物検出プロセスを示す図（図２（ｂ））からなる。
【図３】図２に示した異物混入検査方法の検査準備段階における波長λ1と波長λ2の選定方法の一例を示す説明図である。
【図４】図２に示した異物混入検査方法の準備段階における波長λ1と波長λ2の選定方法に関する他の一例を示す説明図である。
【図５】波長λ1と波長λ2を選定した後、減衰フィルターや光量調整手段によって輝度値を調整する過程を示した説明図である。
【図６】図５とは異なる波長λ1と波長λ2を選定した後、減衰フィルターや光量調整手段によって輝度値を調整する過程を示した説明図である。
【図７】海苔と昆布に毛髪を２本のせた状態で本発明にかかる異物検査方法によって取得した分光画像（ａ）と毛髪（異物）抽出画像（ｂ）を並べて示した図である。
【図８】本発明の変形例を示した図１に対応する異物検査装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８９】
１    異物混入検査装置
１１０（１１１，１１２）    ハロゲンライト
２００    分光撮像装置
２０１ａ    撮像用レンズ
２０１ｂ    リレーレンズ
２０２    画像分離部
２１０    バンドパスフィルター
２１１    第１のバンドパスフィルター
２１２    第２のバンドパスフィルター
２２０    減衰フィルター
２２１    第１の減衰フィルター
２２２    第２の減衰フィルター
２３０（２３１，２３２）    ラインセンサ
３００    画像処理装置
４００    モニタ
５１０    ＬＥＤライト
５１１    第１のＬＥＤライト
５１２    第２のＬＥＤライト
６０１    レンズ
６０１ａ    撮像用レンズ
６０１ｂ    リレーレンズ
６０２    画像分離部
６１０（６１１，６１２）    バンドパスフィルター
６３０（６３１，６３２）    ２次元センサ
７００    画像処理装置
８００    モニタ
【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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