WO2007058102A1 - 混合物の識別システム - Google Patents

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WO2007058102A1
WO2007058102A1 PCT/JP2006/322282 JP2006322282W WO2007058102A1 WO 2007058102 A1 WO2007058102 A1 WO 2007058102A1 JP 2006322282 W JP2006322282 W JP 2006322282W WO 2007058102 A1 WO2007058102 A1 WO 2007058102A1
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infrared
mixture
infrared light
lamp
inspection line
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PCT/JP2006/322282
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Makoto Tai
Takafumi Izumiya
Tsuyoshi Futamura
Shigeyuki Shinohara
Original Assignee
Japan Tobacco Inc.
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    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles
    • G01N21/8901—Optical details; Scanning details

Definitions

  • the present invention relates to an identification system for identifying a target material from a mixture including a plurality of same-color materials, and in particular, when the mixture includes a raw material and impurities mixed in the raw material.
  • the present invention relates to a mixture identification system that can be applied to the identification of the distribution or arrangement of components when the mixture is a composite structure including a plurality of components.
  • This mixture identification system is used, for example, to detect impurities contained in a raw material, and this detection apparatus is disclosed in Patent Document 1 below.
  • the apparatus of Patent Document 1 irradiates tobacco leaves as raw materials, that is, tobacco materials with near-infrared rays, captures the reflected light from the tobacco materials with a near-infrared CCD camera, and obtains image data.
  • the image data is processed, and based on the processing results, the same-colored contaminants mixed in the tobacco material are detected.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-28544 (see [0016] to [0019] and FIG. 1)
  • the above-described detection device of Patent Document 1 extracts near-infrared rays having a plurality of specific wavelengths (1.58 ⁇ m, 1.73 m) from infrared light reflected from tobacco raw materials, and extracts the extracted near-infrared rays. Based on the reflectance, it is determined whether the object reflecting the extracted near-infrared ray is a tobacco material or a contaminant.
  • the extracted near-infrared ray has a specific reflectance with respect to the tobacco material, and therefore cannot be applied to the detection of contaminants from materials other than the tobacco material. Therefore, the detection device of Patent Document 1 is poor in versatility.
  • the detection device of Patent Document 1 includes a spectroscope for extracting, that is, separating, near-infrared rays having a plurality of specific wavelengths as reflected light power of a cigarette raw material.
  • the spectroscope includes a prism and a plurality of optical components. Has a filter. In the case of such a spectroscope, it is not easy to change spectroscope specifications when the near-infrared wavelength to be extracted is different from the specific wavelength.
  • a near-infrared CCD camera uses a tobacco material when it is in the process of being transferred.
  • the image data for each frame unit obtained in this way is processed individually. For this reason, in order to detect the contaminants contained in the tobacco raw material without missing it, the transfer speed of the tobacco raw material has to be slowed down, and it takes a long time to detect the contaminants. For this reason, the detection apparatus of Patent Document 1 is suitable for a raw material that requires a high detection speed for impurities.
  • An object of the present invention is to provide a mixture identification system capable of detecting and identifying a target material in various mixtures obtained by mixing the same color materials at high speed and accurately.
  • the mixture identification system is a transfer means for transferring a mixture along a predetermined transfer path, wherein the mixture includes a plurality of same-color materials.
  • An irradiation device that irradiates infrared light toward the mixture on the inspection line, including an inspection line crossing the transfer path, and an image of the mixture based on the received infrared light that receives infrared light reflected from the mixture
  • Infrared camera device that outputs data and a judgment circuit that identifies the target material contained in the mixture based on the output of the infrared camera device force, etc.
  • a spectroscopic mirror that divides the light into a plurality of light beams having different regions, and a plurality of infrared filters that pass only infrared light of a specific wavelength from each light beam, and the mixture is irradiated with infrared light of a specific wavelength.
  • infrared light having a specific wavelength has passed through each of the infrared filters and a plurality of infrared filters having a reflectance that causes a predetermined difference between the materials.
  • a plurality of optical line sensors that respectively receive infrared rays, and are arranged to receive the reflected infrared light of the mixture force on the inspection line, and individually generate electrical signals corresponding to the amount of received infrared rays as the image data. And a plurality of optical line sensors having a large number of light receiving elements.
  • the irradiation apparatus irradiates infrared light onto the inspection line of the transfer path.
  • the infrared light reflected from the mixture passes through the spectroscopic mirror and the infrared filter, and is received by the optical line sensor of the infrared camera device.
  • the image data of the mixture is output to the judgment circuit.
  • the determination circuit detects or identifies the target material in the mixture based on the received image data.
  • the mixture identification system of the present invention uses an infrared filter selected according to the type of the mixture, the detection of impurities contained in various mixtures and the materials forming the mixture are included.
  • the target material can be identified, and it is excellent in versatility.
  • the infrared camera device includes a plurality of optical line sensors that image the mixture based on the infrared light reflected from the mixture when the mixture passes on the inspection line. And the target material can be identified at high speed.
  • the infrared camera device may further include a compensation circuit that compensates for a difference in sensitivity between the light receiving elements included in each optical line sensor.
  • the compensation circuit includes an electrical signal of each light receiving element force. The gain and the offset value are set for each light receiving element.
  • each optical line sensor can output the image data of the mixture accurately, and as a result, the detection of impurities and the identification of the target material can be performed accurately.
  • the infrared camera device includes a calibration plate that uniformly reflects infrared light, a calibration position between an operation position on the inspection line and a rest position where the inspection line force is off. And a guide for guiding the movement of the sill plate.
  • the calibration plate When the calibration plate is positioned at the operating position, the calibration plate uniformly reflects the infrared light from the irradiation device toward each optical line sensor, and based on this reflected light, the optical line sensor The gain and offset values assigned to each individual light receiving element are set accurately. As a result, the infrared camera device can output the image data of the mixture accurately.
  • the irradiation device includes a pair of lamp units that respectively irradiate infrared light toward the inspection line, and these lamp units are respectively arranged upstream and downstream of the inspection line in the article transfer direction. ! Speak.
  • the pair of lamp units described above emit infrared light from both sides sandwiching the inspection line, that is, from the upstream side and the downstream side as viewed in the transfer direction of the mixture. Irradiate and the mixture will not be shaded. Therefore, the mixture reflects infrared light over the entire area, and the reflected infrared light is reliably received by each optical line sensor. As a result, the identification system can detect impurities and identify target materials more accurately.
  • each lamp unit extends in parallel with the inspection line and emits infrared light.
  • the lamp unit emits infrared light, and the infrared light emitted from the halogen lamp force is directed toward the inspection line.
  • a reflecting plate to be reflected.
  • the infrared ray irradiated from both ends of the halogen lamp is weaker than the infrared ray irradiated by the central force of the halogen lamp.
  • the light cannot be irradiated uniformly.
  • the infrared laser device includes the above-described compensation circuit, it does not suffer from problems caused by non-uniform infrared irradiation.
  • the irradiation device is a lamp housing that houses a pair of lamp units, and has an opening that allows infrared light emitted from the pair of lamp units to pass toward an inspection line.
  • a glass window that closes the opening and allows infrared transmission;
  • a cooling unit for cooling air in the pump unit.
  • the cooling unit supplies cooling air through the lamp unit, and maintains the inside of the lamp unit at a pressure higher than the external pressure.
  • the cooling air circulated through the lamp lamp and the hooding is used to suppress the heat radiated toward the lamp lamp and the udging force mixture. Prevent dust from entering. Therefore, the inner surface of the glass window is always kept clean, and infrared light transmitted through the glass window is not adversely affected by dust.
  • the irradiation device may further include an air injection unit that generates an air flow along the outer surface of the glass window, and the air injection unit prevents dust from adhering to the outer surface of the glass window. Blocking, and the outer surface of the glass window is also kept clean.
  • the irradiating device may further include a slide mechanism that allows the pair of lamp units to be pulled out with a lamp housing force, and the slide mechanism moves the pair of lamp units in a direction parallel to the inspection line. To slidably support. In this case, the halogen lamp of each lamp unit is replaced in a state where the lamp unit is pulled out of the lamp housing, and the replacement of the halogen lamp becomes easy.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a mixture identification system according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the lamp housing of FIG.
  • FIG. 3 is a detailed view of the inside of the lampno and ousing shown in FIG.
  • FIG. 4 is a block diagram specifically showing the processing apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 5 A diagram showing variations in sensitivity of individual light receiving elements in an optical line sensor.
  • FIG. 6 is a graph for explaining the function of the compensator of FIG.
  • FIG. 7 is a side view showing the lamp housing with the calibration plate positioned at the operating position.
  • FIG. 8 is a graph showing infrared spectral reflection characteristics of tobacco raw materials and foreign substances.
  • FIG. 9 is a diagram showing a modified signal conversion apparatus.
  • FIG. 10 is a view showing a processing apparatus of a modified example.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an output conversion function of the processing apparatus of FIG. 11.
  • FIG. 12 is a graph showing infrared spectral reflection characteristics for young shoots and foreign matters.
  • FIG. 13 is a graph showing infrared spectral reflection characteristics of a complex such as a diaper or sanitary product and its constituent elements.
  • FIG. 1 shows a mixture identification system, which is used, for example, to detect contaminants contained in tobacco materials.
  • the identification system shown in FIG. 1 includes a transfer path for tobacco material T, that is, a transfer conveyor 2.
  • the transfer conveyor 2 extends horizontally and transfers the tobacco material T at a predetermined speed in the direction of arrow A in FIG.
  • the tobacco raw material T is one of the conventional, burre, oriental and yellow tobacco leaves, or a mixture of these tobacco leaves, and the tobacco raw material T is thinly distributed on the transfer conveyor 2. It is in the state that was done.
  • the above-obtained tobacco material T is contaminated with the above-mentioned harvested tobacco raw material T, where the expected contaminant is the packaging material used for packing tobacco leaves.
  • Synthetic resin materials such as string, urethane foam used for cigarette leaf packaging boxes and moisture-proof paper debris that forms the lining of the packaging box, cigarette raw material ⁇ is a mixture of tobacco leaves and impurities .
  • a camera assembly 4 is arranged above the transfer conveyor 2, and the camera assembly 4 includes an irradiation device 6, a cooling device 8, an infrared camera device 10, and a signal conversion device 12.
  • the irradiation device 6 is disposed at the lower part of the camera assembly 4 and includes a lamp knowing 14.
  • the lamp housing 14 includes a lower surface directed toward the transfer conveyor 2, and the lower surface has a glass window 16 having heat resistance.
  • the glass window 16 includes an opening 18 formed on the lower surface of the lamp nosing 14 and a heat-resistant glass plate 20 that closes the opening 18. Is positioned in the lamp housing 14. More specifically, the glass window 16 is disposed in the lamp nosing 14 and includes a window frame 22 that surrounds the glass plate 20, a holding plate 24 that holds down the window frame 22 and the glass plate 20, and the window frame 22 and the glass plate 20. And the holding plate 24 26a, and a packing 26b sandwiched between the glass plate 20 and the inner surface of the lamp housing 14.
  • a cooling device 8 is arranged on the left side of the lamp knowing 14 adjacent to the lamp knowing 14, and the cooling device 8 has a cooling box 26.
  • the cooling box 26 and the lamp housing 14 are connected to each other via a heat exchanger 28 and a circulation fan 30. These heat exchange ⁇ 28 and the circulation fan 30 are used as a cooling unit for the irradiation device 8. Is done.
  • a cooling water supply pipe 34 and a return pipe 36 are connected to the heat exchanger 28, respectively, and these pipes 34 and 36 extend through the cooling box 26 to the cooling water supply source.
  • the supply source supplies cooling water having a constant temperature to the heat exchange through the water supply pipe 34, while receiving the cooling water supplied to the heat exchange 28 through the return pipe 36. That is, the supply source circulates the cooling water through the heat exchanger 28, whereby the heat exchanger 28 cools the cooling air in the cooling box 26 and keeps it below a certain temperature.
  • the circulation fan 30 introduces the cooling air in the cooling box 26 into the lamp housing 14.
  • the air in the lamp nosing 14 is returned to the cooling box 26 through the heat exchanger 28. Therefore, the cooling air can circulate between the cooling box 26 and the lamp knowing 14.
  • circulation fan 30 supplies cooling air into lamp housing 14 such that the internal pressure of lamp housing 14 is always higher than the atmospheric pressure outside lamp housing 14. Therefore, the inside of the lamp nosing 14 is in a pressurized state, and no outside air enters the lamp nosing 14. As a result, dust does not accumulate on the glass window 16, that is, the inner surface of the glass plate 20.
  • an air injection unit 38 is attached to the lower surface of the cooling box 26.
  • the air injection unit 38 receives supply of compressed air from an air pressure source (not shown) and ejects this compressed air along the outer surface of the glass plate 20 as indicated by an arrow B in FIG.
  • Such a jet of compressed air prevents dust from adhering to the outer surface of the glass plate 30, and as a result, the inner and outer surfaces of the glass plate 20 are always maintained in a clear state.
  • a pair of lamp units 40 are arranged in the lamp housing 14. Details of the lamp housing 14 are shown in FIG.
  • the lamp knowing 14 extends in a direction transverse to the transfer conveyor 2 and has open ends. These openings can be opened and closed by a lid (not shown).
  • the lid is hinged to the lamp housing 14.
  • a pair of unit holders 42 are arranged in the lamp housing 14, and these unit holders 42 extend in the lamp housing 14 in the transverse direction of the transfer conveyor 2.
  • Holder brackets 44 are arranged on both end sides of each unit holder 42, and these holder brackets 44 support the corresponding ends of the pair of unit holders 42, while being attached to the lamp housing 14 so as to be movable up and down. It has been.
  • each holder bracket 44 extends in the traveling direction of the transfer conveyor 2 across the opening of the lamp housing 14 and has both ends supported by the lamp housing 14 via screw blocks 46.
  • Each screw block 46 is fixed to the end surface of the lamp housing 14 and has a block 48 having a screw hole penetrating in the vertical direction, and a screw rod 50 screwed into the screw hole of the block 48 and penetrating the block 48.
  • the end of the bracket 44 is supported by the upper end of the screw rod 50.
  • each holder bracket 46 is fixed to the lamp nosing 14 with a set screw (not shown).
  • Each unit holder 42 includes a slide mechanism at a lower portion thereof, and this slide mechanism has a slider 52.
  • the slider 52 is slidable in the longitudinal direction of the unit holder 42, that is, in a direction crossing the transfer conveyor 2, and has an end surface exposed from the unit holder 42.
  • the corresponding lamp unit 40 is attached to each slider 52.
  • the lamp unit 40 includes a straight tubular halogen lamp 54 and a reflection plate 56 covering the halogen lamp 54, and the reflection plate 56 reflects infrared light emitted from the halogen lamp 54 toward the transfer conveyor 2. Can do.
  • the halogen lamp 54 and the reflector 56 extend in the transverse direction of the transfer conveyor 2 and can cover the entire width of the transfer conveyor 2.
  • the lamp unit 40 described above is The slider 52 can be extracted from the lamp nosing 14 through the opening, and the extracted lap unit 40 can be mounted again at a predetermined position in the lamp nosing 14.
  • a handle 58 is attached to each end face of each slider 52 as shown in FIG.
  • the pair of lamp units 40 are respectively arranged on the upstream side and the downstream side of the transfer conveyor 2 across the inspection line IL, and the inspection line IL is located at a predetermined position on the transfer conveyor 2. And extends in the transverse direction of the transfer conveyor 2.
  • the pair of lamp units 40 emit infrared light from the halogen lamp 54, and the emitted infrared light is reflected directly or by the reflection plate 56 and condensed on the inspection line IL.
  • a surface connecting the axis of the halogen lamp 54 of each lamp unit 40 and the inspection line IL is indicated by L, and the inspection line IL is
  • the passing vertical plane is indicated by VP
  • the plane L is inclined at a predetermined angle with respect to the vertical plane VP, and the angle oc between the two planes L is, for example, 60 °.
  • the vertical plane VP extends through the gap G between the pair of lamp units 40. Therefore, when the infrared light from the pair of lamp units 40 passes through the glass window 16 and is irradiated on the tobacco raw material T on the transfer conveyor 2, a part of the infrared light reflected by the tobacco raw material T is Passing through the glass window 16, it is possible to direct upward force along the vertical plane VP between the pair of lap units 40.
  • the above-described infrared camera device 10 includes a camera housing 59, and the mirror housing 59 is disposed on the lamp housing 14.
  • a mirror box 60 is disposed in the camera housing 59, and the mirror box 60 accommodates a pair of dichroic mirrors 62 and 64 as spectroscopic mirrors. These mirrors 62 and 64 are arranged to form a lateral V-shape, and the mirror 62 is positioned below the mirror 64.
  • a lens barrel 66 extends downward from the mirror box 60 and has a lower end projecting into the lamp housing 14.
  • the dichroic mirrors 62 and 64 and the lens barrel 66 are positioned on the above-described vertical plane VP, and therefore are reflected by the tobacco material T and are directed upward along the vertical plane VP. light Can enter the dichroic mirror 62 through the lens barrel 66.
  • the dichroic mirror 62 reflects infrared light having a longer wavelength of 1825 nm or more as a reflected light beam, while passing infrared light having a shorter wavelength than 1825 light. Let it pass as a beam.
  • the reflected light beam from the dichroic mirror 62 is incident on the infrared filter 70 through the lens barrel 68.
  • the infrared filter 70 passes infrared light having a wavelength of 1940 nm from the reflected light beam, and this infrared light is incident on the optical line sensor 72. To do.
  • the passing light beam that has passed through the dichroic mirror 62 is incident on the dichroic mirror 64.
  • the dichroic mirror 64 reflects a light beam having a longer wavelength of 1625 nm or more as a reflected light beam among the passing light beams, and allows a light beam having a wavelength shorter than 1625 nm to pass as a passing light beam.
  • the reflected light beam from the dichroic mirror 64 is incident on the infrared filter 76 through the lens barrel 74.
  • the infrared filter 76 passes infrared light having a wavelength of 1720 nm, and this infrared light is incident on the optical line sensor 78.
  • the passing light beam of the dichroic mirror 64 force enters the infrared filter 82 through the lens barrel 80.
  • the infrared filter 82 passes infrared rays having a wavelength of 1550 nm, and the infrared rays are incident on the optical line sensor 84.
  • the infrared filters 70, 76, 82 described above are detachably attached to the corresponding lens barrels.
  • Each of the optical line sensors 72, 78, 84 includes a large number of light receiving elements (not shown), and these light receiving elements are arranged in a row adjacent to each other, and each outputs an electric signal corresponding to the amount of incident infrared light. appear. More specifically, each optical line sensor extends in the transverse direction of the transfer conveyor 2 and has a length equal to or greater than the width of the transfer conveyor 2. Therefore, each optical line sensor can receive an infrared ray of a corresponding wavelength from the infrared light reflected from the whole area force of the tobacco raw material T on the inspection line IL by the light receiving element.
  • the electrical signals generated by the light receiving elements of the optical line sensors 72, 78, and 84 are used as data for creating an image of the tobacco material T that has passed through the inspection line IL.
  • the electrical signals from the respective light receiving elements are used.
  • the signal corresponds to one pixel in the image.
  • Each of the dichroic mirrors 62 and 64 and the lens barrels 66, 68, 74, and 80 extends in the width direction of the transfer conveyor 2, and the dichroic mirror is longer than the width of the transfer conveyor 2.
  • the mirror copper has an aperture width equal to or greater than the width direction of the transfer conveyor 2.
  • the Kagamitsuki 66, 68, 74, and 80 have built-in condenser lenses (not shown).
  • the optical line sensors 72, 78, 84 are electrically connected to the signal conversion device 12 described above.
  • the signal converter 12 includes three processing circuits 86, which process the electrical signals from the corresponding optical line sensors. Further, the signal converter 12 further includes a DC power source 87 connected to each halogen lamp 54 of the lamp unit 40 described above, and a cooler 89 disposed outside the housing, and the cooler 89 is a signal converter. 12 is cooled.
  • FIG. 4 shows an example of the processing circuit 86.
  • the processing circuit 86 has an AZD transformation 88, which is electrically connected to the corresponding line sensor!
  • the AZD converter 88 receives an analog electrical signal generated by each light receiving element of the optical line sensor, converts the received electrical signal into a digital electrical signal X, and supplies the electrical signal X to the next compensator 90. To do.
  • the compensator 90 corrects the electric signals X corresponding to the individual light receiving elements, generates electric signals Y, and supplies the electric signals Y to the output buffer memory 92.
  • the output buffer memory 92 outputs the electric signal Y to the determination circuit 96 outside the signal converter 12 via the digital output driver 94.
  • each light receiving element to infrared rays is not uniform, and it is also difficult for the irradiation device 8 to uniformly illuminate the tobacco material T distributed over the entire area of the inspection line IL. Therefore, when a reference plate that uniformly reflects infrared light is placed on the inspection line IL, the electrical signal X generated from each light receiving element of the optical line sensor is as shown by the solid line in FIG. The output level of the electric signal X indicates the sensitivity of the light receiving element to infrared light.
  • the broken line in FIG. 5 represents the illuminance distribution of the infrared light irradiated on the inspection line IL by the irradiation device 8.
  • the straight tube halogen lamp 54 described above also emits its central force. Compared with infrared light, the infrared light emitted from both ends is weakened.
  • a and ⁇ represent gain and offset values specific to each light receiving element.
  • the gain oc is determined to compensate for the output level of the electric signal X between the light receiving elements, and is a unique value set for each light receiving element.
  • the electric signal ⁇ ⁇ corresponding to each light receiving element output from the compensator 90 described above is as shown in FIG. Has a certain output level.
  • the offset value 13 is set in order to eliminate the adverse effect of infrared light reflected by guide frames (not shown) extending on both sides of the transfer conveyor 2.
  • the offset value j8 is assigned only to a predetermined number of light receiving elements included at both ends of the optical line sensor in the row of light receiving elements in the optical line sensor, and is output from these light receiving elements. It has a value sufficient to cancel the electrical signal X. Therefore, as shown in Fig. 6, the output distribution of the electric signal Y has dead bands on both sides thereof.
  • the compensator 90 is electrically connected to the non-volatile memory 98 in order to enable the correction processing in the compensator 90 described above, and this memory 98 should be assigned to each light receiving element.
  • the gain ⁇ and offset value j8 are stored. Accordingly, by supplying the gain signal and the offset value ⁇ 8 corresponding to each light receiving element from the memory 98 to the compensator 90 with respect to the electric signal X of each light receiving element, the compensator 90 is based on the above formula.
  • the electric signal X can be corrected and the corrected electric signal Y can be output.
  • the gain ⁇ and the offset value j8 are stored in the memory 98 by using the setting device 100, and the setting device 100 can rewrite the gain ⁇ and the offset value
  • the infrared camera device 10 includes a calibration plate 102 used as the reference plate described above.
  • the calibration plate 102 can be disposed on the inspection line IL as necessary.
  • a pair of guide rails 104 are attached to the outer surface of the lamp housing 14, and these guide rails 104 are arranged on the side of the transfer conveyor 2. Seen in the direction of the cut, they are installed at both ends of the lamp housing 14; Each guide rail 104 has an L shape, and the lower surface force of the lamp housing 14 extends over the side wall. Each guide rail 104 guides the traveling of the chain 106, and brackets 108 are attached to the chains 106, respectively. These brackets 108 protrude toward the outside of the lamp housing 14 and are connected to each other via a connecting plate 110. As is apparent from FIG. 7, the connecting plate 110 extends in the longitudinal direction of the lamp housing 14 (the width direction of the transfer conveyor 2), and holds the calibration plate 102 described above on the upper surface thereof.
  • the calibration plate 102 is formed with a material force that uniformly reflects infrared light and is not easily subjected to thermal deformation.
  • the calibration plate 102 is also formed with Tef mouth, peak material or ceramic force.
  • the calibration plate 102 when the calibration plate 102 is in the operating position on the inspection line IL, the calibration plate 102 may uniformly reflect the infrared light emitted from the irradiation device 6. it can. Therefore, the infrared light reflected from the calibration plate 102, that is, the above-described infrared light is received by the individual light receiving elements of the respective line sensors, and based on the output level of the electric signal X from these light receiving sensors, the individual light is received. The gain a to be assigned to the light receiving element is determined.
  • the calibration plate 102 is used not only for the initial setting of the gain ⁇ described above, but also in consideration of the deterioration of the sensitivity of individual light receiving elements over time, the gain ⁇ is periodically reset. Also used to do.
  • the determination circuit 96 described above outputs the image data obtained from the output from the processing circuit 86 described above, that is, infrared rays of the first wavelength (1550 nm), the second wavelength (1720 nm), and the third wavelength (1940 nm). Din, D2n, D3n are received, and based on these image data, tobacco raw material T Detects impurities. Note that the subscript n of the image data represents the element number of the light receiving element in the optical line sensor as a representative.
  • the infrared rays from the first wavelength to the third wavelength are detected from the tobacco raw material T based on the difference between the infrared reflectance of the tobacco raw material T and the infrared reflectance of the foreign material T, that is, the identification thereof. Separately, the optimal combination is selected.
  • the tobacco raw material T has the same spectral reflection characteristics as shown by the solid lines T1 to T4 in FIG. 8, while the above-mentioned impurities are broken lines in FIG. It has spectral reflection characteristics as shown by (F1), a one-dot chain line (F2), and a two-dot chain line (F3).
  • ⁇ 1 to ⁇ 4 indicate the native, burre, oriental, and yellow tobacco leaves, respectively
  • F1 to F3 indicate the synthetic resin materials such as wrapping and string, urethane foam, and moisture-proof paper, respectively. is doing.
  • the infrared reflectance from the tobacco raw materials T1 to T4 and the infrared reflectance from the contaminants F1 to F3 are clearly different when viewed with infrared rays of the first wavelength.
  • the determination circuit 96 can detect, that is, identify the contaminants in the tobacco cocoon.
  • the determination circuit 96 can also handle the image data Din, D2n, D3n as pseudo RGB signals. In this case, the determination result is displayed on a display device (not shown) as a pseudo color image. I'll do it.
  • the decision circuit 96 receives the three outputs of the signal converter 1 in parallel.
  • the signal converter 12 shown in FIG. 9 further includes a switch circuit 112 between the determination circuit 96 and the processing circuit 86, and the switch circuit 112 receives the three outputs of the processing circuit 86 as a determination circuit. Supplied serially to 96.
  • the determination circuit 96 detects contaminants in the tobacco material T based on the outputs of the processing circuit 86, and the determination result can be sequentially displayed as a monochrome image on the display device.
  • processing circuit 86 can be replaced with the processing circuit 114 of FIG. Processing circuit 114 A function for correcting the electric signal X from the above-described line sensors 72, 78, and 84 to an electric signal Y.
  • the electric signal Y is determined for a predetermined time as shown in FIG. It has an output conversion function 118 that keeps outputting to 96.
  • the determination circuit 96 can detect impurities in a predetermined spot area of the tobacco raw material T in the same manner while the transfer of the tobacco raw material T is stopped.
  • FIG. 12 shows the harvested young shoots, impurities that may be mixed in the young shoots, specifically the infrared spectral reflection characteristics of green or gray tenji threads, and the Infrared rays of 1st to 3rd wavelengths (1300nm, 1730nm, 1940nm) suitable for the detection of foreign substances are shown.
  • FIG. 13 shows the infrared spectral reflection characteristics of composites such as diapers and sanitary products, and the components (paper, nonwoven fabric, polymer) of these composites, and suitable for identifying the components. Infrared rays of 1st to 3rd wavelengths (1600nm, 1750nm, 1940nm) are shown.
  • the determination circuit can identify the arrangement and distribution state of each component in the complex, and based on the identification result, product quality control is possible.
  • the infrared of the third wavelength (1940) is commonly used for the detection of impurities from the raw materials and the identification of the components in the complex.
  • This infrared of the third wavelength is well absorbed by moisture in the material, which is useful in distinguishing between materials that contain moisture and materials that do not contain moisture.
  • the identification system of the present invention can use a combination of an infrared ray with a third wavelength and an infrared ray with a wavelength other than the first and second wavelengths.
  • the number is not limited to three, and it is needless to say that four or more infrared rays having different wavelengths are used when there are many kinds of contaminants to be detected and target materials to be identified.

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Abstract

　混合物の識別システムはたばこ原料（Ｔ）中の夾雑物の検出に使用され、たばこ原料（Ｔ）を移送する移送コンベア（２）と、移送コンベア（２）を横断する検査ライン（ＩＬ）に向けて赤外光を照射する照射装置（６と）、たばこ原料（Ｔ）が検査ライン（ＩＬ）を通過する際、たばこ原料（Ｔ）にて反射された赤外光を受け取り、受け取った赤外線に基づき、たばこ原料（Ｔ）の画像データを出力する赤外線カメラ装置（１０）と、赤外カメラ装置（１０）からの出力に基づき、たばこ原料（Ｔ）中の夾雑物を検出する判定回路（９６）とを含み、赤外線カメラ装置(１０)はたばこ原料（Ｔ）から反射された赤外光から特定波長の赤外線を通過させる複数の赤外線フィルタ（７０，７６，８２）と、これら赤外線フィルタ（７０，７６，８２）を通過した赤外線を受け取る光ラインセンサ（７２，７８，８４）とを有する。

Description

明 細 書
混合物の識別システム
技術分野
[0001] 本発明は、複数の同色系材料を含んだ混合物中から対象材料を識別するための 識別システムに係わり、特に、混合物が原料及び原料中に混入された夾雑物を含む 場合には原料中の夾雑物の検出に適用され、また、混合物が複数の構成要素を含 む複合構造物である場合には、構成要素の分布又は配置の識別に適用可能な混合 物の識別システムに関する。
背景技術
[0002] この混合物の識別システムは例えば、原料中に含まれる夾雑物を検出するために 使用され、この検出装置は以下の特許文献 1に開示されている。この特許文献 1の装 置は、原料としてのたばこ葉、即ち、たばこ原料に近赤外線を照射し、たばこ原料か らの反射光を近赤外線 CCDカメラで撮像して画像データを求め、そして、この画像 データを処理し、この処理結果に基づき、たばこ原料に混入した同色系の夾雑物を 検出する。
[0003] [特許文献 1] 特開 2002-28544号公報（[0016]〜[0019]及び図 1参照）
上述した特許文献 1の検出装置は、たばこ原料から反射された赤外光のうち、複数 の特定波長（1. 58 ^ m, 1. 73 m)の近赤外線を抽出し、抽出した近赤外線の反射 率に基づ 、て、抽出した近赤外線を反射した対象がたばこ原料であるか又は夾雑物 であるかを判定する。ここで、抽出される近赤外線は、たばこ原料に対して特有の反 射率を有するので、たばこ原料以外の原料からの夾雑物の検出には適用できない。 それ故、特許文献 1の検出装置は汎用性に乏しい。
[0004] また、特許文献 1の検出装置は、たばこ原料力もの反射光力も複数の特定波長の 近赤外線を抽出、即ち、分離するための分光器を含み、この分光器はプリズム及び 複数の光学フィルタを有する。このような分光器の場合、抽出すべき近赤外線の波長 が前記特定波長と異なるとき、分光器の仕様を変更するのは容易ではない。
[0005] また、近赤外線 CCDカメラは、たばこ原料が移送過程にあるとき、たばこ原料を間 欠的に撮像し、そして、このようにして得られたフレーム単位毎の画像データは個別 に処理される。このため、たばこ原料中に含まれる夾雑物を見逃すことなく検出する には、たばこ原料の移送速度を遅くせざるを得ず、夾雑物の検出に多大な時間がか かる。このため、特許文献 1の検出装置は、夾雑物の検出速度に高速化が要求され る原料にとって好適しな 、。
[0006] 更に、たばこ原料をフレーム単位毎に撮像するとき、フレーム内のたばこ原料に対 する近赤外線の照射が不均一であり、たばこ原料の一部が陰となる状況が発生すれ ば、夾雑物の検出が不正確になる。し力しながら、フレーム内のたばこ原料に対して 近赤外線を均一に照射することは容易ではない。
発明の開示
[0007] 本発明の目的は、同色系材料を混合して得られる種々の混合物中の対象材料の 検出や識別を高速且つ正確に行うことができる混合物の識別システムを提供すること にある。
[0008] 上記の目的を達成するため、本発明の混合物の識別システムは、混合物を所定の 移送経路に沿って移送する移送手段であって、混合物が複数の同色系材料を含む 、移送手段と、移送経路を横断する検査ラインを含み、検査ライン上の混合物に向け て赤外光を照射する照射装置と、混合物から反射した赤外光を受け取り、受取った 赤外光に基づいて混合物の画像データを出力する赤外線カメラ装置と、赤外線カメ ラ装置力ゝらの出力に基づき、混合物に含まれる対象材料を識別する判定回路とを備 えており、赤外線カメラ装置は、受取った赤外光を波長域が互いに異なる複数の光 ビームに分光する分光ミラーと、各光ビームから特定波長の赤外線のみを通過させる 複数の赤外線フィルタであって、特定波長の赤外線が混合物に照射され、混合物に 含まれる前記材料のそれぞれにて反射されたとき、特定波長の赤外線は前記材料 間にて所定の差を生じさせる反射率を有する、複数の赤外線フィルタと、各赤外線フ ィルタを通過した赤外線をそれぞれ受け取る複数の光ラインセンサであって、検査ラ イン上の混合物力 反射された赤外光を受け取るべく配列され、個々に赤外線の受 光量に応じた電気信号を前記画像データとして発生する多数の受光素子を有する、 複数の光ラインセンサとを含む。 [0009] 上述の識別システムによれば、先ず、混合物を形成する材料の組み合わせに基づ き、対象材料の検出又は識別に有効な特定波長の赤外線が選択される。この後、選 択された特定波長の赤外線に適合した分光ミラー及び赤外線フィルタが赤外線カメ ラ装置に装着される。
[0010] このようなセッティングの後、照射装置は移送経路の検査ライン上に赤外光を照射 する。この状態で、混合物が検査ラインを通過したとき、混合物から反射された赤外 光は分光ミラー及び赤外線フィルタを経て、赤外線カメラ装置の光ラインセンサにそ れぞれ受け取られ、これら光ラインセンサは混合物の画像データを判定回路に出力 する。そして、判定回路は受け取った画像データに基づき、混合物中の対象材料を 検出又は識別する。
[0011] 本発明の混合物の識別システムは、混合物の種類に応じて選択された赤外線フィ ルタを使用するので、種々の混合物中に含まれる夾雑物の検出や、混合物を形成す る材料のうち、対象材料の識別が可能となり、汎用性に優れる。
[0012] また、赤外線カメラ装置は、混合物が検査ライン上を通過するとき、混合物から反射 した赤外光に基づき、混合物を撮像する複数の光ラインセンサを含んでいるので、夾 雑物の検出や対象材料の識別処理を高速に行うことができる。
[0013] 好ましくは、赤外線カメラ装置は、各光ラインセンサに含まれる受光素子間の感度 差を補償する補償回路を更に含むことができ、この場合、補償回路は、各受光素子 力 の電気信号を補償するためのゲイン及びオフセット値を有し、これらゲイン及び オフセット値は個々の受光素子毎に設定されている。
[0014] 光ラインセンサに含まれる個々の受光素子の感度にばらつきが生じることは避けら れず、また、照射装置が赤外線を検査ラインの全域に亘つて均一に照射することも困 難である。しかしながら、このような感度のばらつきや照明の不均一さは上述の補償 回路により解消される。それ故、各光ラインセンサは混合物の画像データを正確に出 力することができ、この結果、夾雑物の検出や対象材料の識別は正確に実施可能と なる。
[0015] 更に、赤外線カメラ装置は、赤外光を均一に反射するキャリブレーションプレートと 、検査ライン上の作動位置と、検査ライン力 外れた休止位置との間にてキヤリブレー シヨンプレートの移動を案内するガイドとを更に含むことができる。
[0016] キャリブレーションプレートが作動位置に位置付けられたとき、キャリブレーションプ レートは照射装置からの赤外光を各光ラインセンサに向けて均一に反射し、この反射 光に基づき、光ラインセンサの個々の各受光素子に割り当てられるゲインやオフセッ ト値は正確に設定される。この結果、赤外線カメラ装置は、混合物の画像データを正 確に出力することができる。
[0017] なお、上述したゲイン及びオフセット値の設定は、赤外線カメラ装置の使用開始前 又は定期的に実施される。
[0018] 一方、照射装置は、検査ラインに向けて赤外光をそれぞれ照射する一対のランプ ユニットを含み、これらランプユニットは物品の移送方向でみて前記検査ラインの上 流及び下流にそれぞれ配置されて！ヽる。
[0019] 混合物が検査ラインを通過するとき、上述した一対のランプユニットは、検査ライン を挟む両側から、即ち、混合物の移送方向でみて上流側及び下流側のそれぞれか ら混合物に赤外光を照射し、混合物に陰が生じることはない。それ故、混合物はその 全域にて赤外光を反射し、反射された赤外光は各光ラインセンサにて確実に受け取 られる。この結果、識別システムは、夾雑物の検出や対象材料の識別をより正確に行 うことができる。
[0020] 具体的には、各ランプユニットは、検査ラインと平行に延び、赤外光を出射する直 管状のハロゲンランプと、このハロゲンランプ力 出射された前記赤外光を検査ライン に向けて反射させる反射板とを有することができる。
[0021] 直管状のハロゲンランプの場合、ハロゲンランプの両端部から照射される赤外線は 、ハロゲンランプの中央部力 照射される赤外線よりも弱ぐハロゲンランプは検査ラ インの全域に亘り、赤外光を均一に照射することができない。しかしながら、赤外線力 メラ装置は、上述した補償回路を含んでいるので、不均一な赤外線の照射に起因す る不具合を受けることがな 、。
[0022] 更に、照射装置は、一対のランプユニットを収容するランプノヽウジングであって、一 対のランプユニットから出射した赤外光を検査ラインに向けて通過させる開口を有す る、ランプハウジングと、前記開口を閉塞し、赤外線の透過を許容するガラス窓と、ラ ンプユニット内の空気を冷却する冷却ユニットとを更に含むことができる。
[0023] 具体的には、冷却ユニットは、ランプユニット内を通じて冷却空気を供給し、ランプ ユニット内を外部の圧力よりも高 、圧力に維持する。
[0024] ランプノ、ウジング内を通じて循環する冷却空気は、ランプノ、ウジング力 混合物に 向けて放射される熱を抑制するばカゝりでなぐ照射装置及び識別システム全体の過 熱、そして、ランプハウジング内への塵埃の侵入を阻止する。それ故、ガラス窓の内 面は常時クリーンな状態に維持され、ガラス窓を透過する赤外光が塵埃により悪影響 を受けることもない。
[0025] 好ましくは、照射装置は、ガラス窓の外面に沿って空気の流れを発生させる空気噴 射ユニットを更に含むことができ、この空気噴射ユニットは、ガラス窓の外面への塵埃 の付着を阻止し、ガラス窓の外面もまたクリーンな状態に維持される。
[0026] 更に、照射装置は、ランプハウジング力も前記一対のランプユニットを引き出しを許 容するスライド機構を更に含むことができ、このスライド機構は、前記一対のランプュ ニットを前記検査ラインと平行な方向に摺動自在に支持する。この場合、各ランプュ ニットのハロゲンランプは、そのランプユニットがランプハウジングの外側に引き出され た状態で交換され、ハロゲンランプの交換が容易となる。
図面の簡単な説明
[0027] [図 1]一実施例の混合物の識別システムを示した概略構成図である。
[図 2]図 1のランプハウジングの一部を示した断面図である。
[図 3]図 1のランプノ、ウジングの内部を詳細に示した図である。
[図 4]図 1の処理装置を具体的に示したブロック図である。
[図 5]光ラインセンサにおける個々の受光素子が有する感度のばらつきを示したダラ フである。
[図 6]図 4のネ ΐ償器の機能を説明するためのグラフである。
[図 7]キャリブレーションプレートが作動位置に位置付けられた状態で、ランプハウジ ングを示した側面図である。
[図 8]たばこ原料及び夾雑物を対象とした赤外線の分光反射特性を示すグラフであ る。 [図 9]変形例の信号変換装置を示した図である。
[図 10]変形例の処理装置を示した図である。
[図 11]図 11の処理装置の出力変換機能を説明するための図である。
[図 12]若芽及び夾雑物を対象とした赤外線の分光反射特性を示すグラフである。
[図 13]おむつや生理用品等の複合体及びその構成要素を対象とした赤外線の分光 反射特性を示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態
[0028] 図 1は混合物の識別システムを示し、この識別システムは例えば、たばこ原料中に 含まれて ヽる夾雑物を検出するために使用される。
[0029] 図 1の識別システムはたばこ原料 Tの移送経路、即ち、移送コンベア 2を備えている 。移送コンベア 2は水平に延び、図 1中の矢印 A方向に所定の速度でたばこ原料 Tを 移送する。ここで、たばこ原料 Tは、在来種、バーレ一種、オリエント種及び黄色種の たばこ葉うちの何れか、又は、これらたばこ葉の混合物であり、たばこ原料 Tは移送コ ンベア 2上に薄く分配された状態にある。
[0030] 一般的に、上述の収穫されたたばこ原料 Tには夾雑物が混入している可能性があ り、ここで、予期される夾雑物は、たばこ葉の梱包に使用された包材ゃ紐等の合成榭 脂材、たばこ葉の梱包箱に使用されたウレタンフォームや梱包箱の内張を形成する 防湿紙等の破片を含み、たばこ原料 τはたばこ葉及び夾雑物の混合物である。
[0031] 移送コンベア 2の上方にはカメラアセンブリ 4が配置されており、このカメラァセンブ リ 4は照射装置 6、冷却装置 8、赤外線カメラ装置 10及び信号変換装置 12を含む。
[0032] 照射装置 6はカメラアセンブリ 4の下部に配置され、ランプノヽウジング 14を備えてい る。このランプハウジング 14は移送コンベア 2に向けられた下面を含み、この下面は 耐熱を有したガラス窓 16を有する。
[0033] 図 2に示されるようにガラス窓 16は、ランプノヽウジング 14の下面に形成された開口 1 8と、この開口 18を閉塞する耐熱性のガラス板 20とを含み、このガラス板 20はランプ ハウジング 14内に位置付けられている。より詳しくは、ガラス窓 16はランプノヽウジング 14内に配置され、ガラス板 20を囲む窓枠 22と、窓枠 22及びガラス板 20を押さえ込 む押さえ板 24と、窓枠 22及びガラス板 20と押さえ板 24との間に挟み込まれたパツキ ン 26aと、ガラス板 20とランプハウジング 14の内面との間に挟み込まれたパッキン 26 bとを更に含む。
[0034] 図 1でみて、ランプノヽウジング 14の左側には冷却装置 8がランプノヽウジング 14に隣 接して配置されており、冷却装置 8は冷却ボックス 26を有する。冷却ボックス 26及び ランプハウジング 14は、熱交翻 28及び循環ファン 30を介して相互に接続されてお り、これら熱交^^ 28及び循環ファン 30は照射装置 8のための冷却ユニットとして使 用される。
[0035] 熱交翻28には冷却水の供給パイプ 34及び戻りパイプ 36がそれぞれ接続され、 これらパイプ 34, 36は冷却ボックス 26を貫通し、冷却水の供給源まで延びている。 供給源は、熱交 に給水パイプ 34を通じて一定温度の冷却水を供給する一方 、熱交翻28に供給された冷却水を戻りパイプ 36を通じて受け取る。即ち、供給源 は熱交^^ 28を通じて冷却水を循環させ、これにより、熱交翻28は冷却ボックス 2 6内の冷却空気を冷却し、一定温度以下に維持する。
[0036] 循環ファン 30は、冷却ボックス 26内の冷却空気をランプハウジング 14内に導入す る。一方、ランプノヽウジング 14内の空気は、熱交^^ 28内を通じて冷却ボックス 26 内に戻される。従って、冷却空気は冷却ボックス 26とランプノヽウジング 14との間にて 循環することができる。
[0037] ここで、循環ファン 30は、ランプハウジング 14の内圧がランプハウジング 14の外側 の気圧よりも常時高くなるように、ランプハウジング 14内に冷却空気を供給する。従つ て、ランプノヽウジング 14内は加圧状態にあり、ランプノヽウジング 14内に外気が侵入 することはない。この結果、上述したガラス窓 16、即ち、ガラス板 20の内面に塵埃が 堆積するようなことはない。
[0038] 更に、冷却ボックス 26の下面には空気噴射ユニット 38が取り付けられている。空気 噴射ユニット 38は空圧源（図示しな ヽ)から圧縮空気の供給を受け、この圧縮空気を 図 1中の矢印 Bで示すようにガラス板 20の外面に沿って噴出する。このような圧縮空 気の噴出流はガラス板 30の外面への塵埃の付着を防止し、この結果、ガラス板 20の 内外の面はクリアな状態に常時維持される。
[0039] 図 1から明らかなようにランプハウジング 14内には一対のランプユニット 40が配置さ れており、ランプハウジング 14内の詳細は図 3に示されている。
[0040] ランプノヽウジング 14は移送コンベア 2を横断する方向に延び、開口した両端を有す る。これら開口は蓋（図示しない）により開閉可能である。例えば、蓋はランプハウジン グ 14にヒンジ結合されている。
[0041] ランプハウジング 14内には一対のユニットホルダ 42がそれぞれ配置され、これらュ ニットホルダ 42はランプハウジング 14内を移送コンベア 2の横断方向に延びている。 各ユニットホルダ 42の両端側にホルダブラケット 44がそれぞれ配置され、これらホル ダブラケット 44は一対のユニットホルダ 42の対応する側の端部を支持する一方、ラン プハウジング 14に対して昇降可能に取り付けられている。
[0042] より詳しくは、各ホルダブラケット 44は移送コンベア 2の走行方向に、ランプハウジン グ 14の開口を横断して延び、ランプハウジング 14にスクリューブロック 46を介して支 持された両端を有する。各スクリューブロック 46は、ランプハウジング 14の端面に固 着され、上下方向に貫通するねじ孔を有したブロック 48と、このブロック 48のねじ孔 にねじ込まれ、ブロック 48を貫通するスクリューロッド 50とを含み、ブラケット 44の端 部はスクリューロッド 50の上端にて支持されて 、る。
[0043] 上述したスクリューブロック 46はホルダブラケット 46の昇降、即ち、ユニットホルダ 4 2の高さを調整可能にする。なお、ユニットホルダ 42の高さ調整が完了した後、各ホ ルダブラケット 46は止めねじ（図示しない）によりランプノヽウジング 14に固定される。
[0044] 各ユニットホルダ 42はその下部にスライド機構を含み、このスライド機構はスライダ 5 2を有する。このスライダ 52はユニットホルダ 42に対して、その長手方向、即ち、移送 コンベア 2を横断する方向に摺動可能であり、ユニットホルダ 42から露出した端面を 有する。
[0045] 各スライダ 52には、対応する側のランプユニット 40がそれぞれ取り付けられている。
ランプユニット 40は、直管状のハロゲンランプ 54と、このハロゲンランプ 54を覆う反射 板 56とを含み、反射板 56はハロゲンランプ 54から出射された赤外光を移送コンベア 2に向けて反射させることができる。なお、ハロゲンランプ 54及び反射板 56は移送コ ンベア 2の横断方向に延び、移送コンベア 2の幅全域をカバーすることができる。
[0046] ランプハウジング 14の一方の開口が開かれたとき、上述したランプユニット 40は、 そのスライダ 52とともにランプノヽウジング 14から開口を通じて抜き出し可能であり、そ して、抜き出されたラップユニット 40はランプノヽウジング 14内の所定位置に再び装着 可能である。このようなランプユニット 40の抜出し及び装着を容易にするため、図 3に 示されているように各スライダ 52の前記端面にはハンドル 58がそれぞれ取り付けら れている。
[0047] 図 3に示されるように、一対のランプユニット 40は、検査ライン ILを挟んで移送コン ベア 2の上流側及び下流側にそれぞれ配置され、検査ライン ILは移送コンベア 2上 の所定位置に定められ、移送コンベア 2の横断方向に延びている。一対のランプュ ニット 40はハロゲンランプ 54から赤外光を出射し、出射された赤外光を直接的又は 反射板 56にて反射させ、検査ライン IL上に集光させる。
[0048] より具体的には、図 3に示されるように、各ランプユニット 40のハロゲンランプ 54の 軸線と検査ライン ILとの間を結ぶ面が Lで示され、そして、前記検査ライン ILを通過 する鉛直面が VPで示されるとき、面 Lは鉛直面 VPに対して所定の角度を存して傾 斜した状態にあり、両面 L間の角度 ocは例えば 60° である。
[0049] 鉛直面 VPは一対のランプユニット 40間のギャップ Gを通過して延びている。それ故 、一対のランプユニット 40からの赤外光がガラス窓 16を通過して移送コンベア 2上の たばこ原料 Tに照射されたとき、たばこ原料 Tにて反射された赤外光の一部はガラス 窓 16を通過し、一対のラップユニット 40間を鉛直面 VPに沿って上方に向力 ことが できる。
[0050] 再度図 1を参照すれば、前述した赤外線カメラ装置 10はカメラハウジング 59を備え 、このミラーハウジング 59はランプハウジング 14上に配置されている。カメラハウジン グ 59内にはミラーボックス 60が配置され、ミラーボックス 60はその内部に分光ミラーと しての一対のダイクロイツクミラー 62, 64を収容している。これらミラー 62, 64は横向 きの V字形を形成すべく配置され、ミラー 62はミラー 64の下側に位置付けられている 。ミラーボックス 60からは鏡胴 66が下方に向けて延び、この鏡胴 66はランプハウジン グ 14内に突出した下端部を有する。
[0051] ダイクロイツクミラー 62, 64及び鏡胴 66は前述した鉛直面 VP上に位置付けられて おり、それ故、たばこ原料 Tにて反射され、鉛直面 VPに沿って上方に向力う赤外光 は鏡胴 66を通じてダイクロイツクミラー 62に入射することができる。
[0052] ダイクロイツクミラー 62は、入射された赤外光のうち、 1825nm以上の長い波長の赤 外光を反射光ビームとして反射する一方、 1825應よりも短 、波長の赤外光を通過 光ビームとして通過させる。ダイクロイツクミラー 62からの反射光ビームは鏡胴 68を通 じて赤外線フィルタ 70に入射され、赤外線フィルタ 70は反射光ビームから 1940nm の波長の赤外線を通過させ、この赤外線は光ラインセンサ 72に入射する。
[0053] 一方、ダイクロイツクミラー 62を通過した通過光ビームはダイクロイツクミラー 64に入 射する。ダイクロイツクミラー 64は通過光ビームのうち、 1625nm以上の長い波長の光 ビームを反射光ビームとして反射する一方、 1625nmよりも短い波長の光ビームを通 過光ビームとして通過させる。ダイクロイツクミラー 64からの反射光ビームは鏡胴 74を 通じて赤外線フィルタ 76に入射する。赤外線フィルタ 76は 1720nmの波長の赤外線 を通過させ、この赤外線は光ラインセンサ 78に入射する。
[0054] 一方、ダイクロイツクミラー 64力 の通過光ビームは鏡胴 80を通じて赤外線フィルタ 82に入射する。赤外線フィルタ 82は 1550nmの波長の赤外線を通過させ、この赤外 線は光ラインセンサ 84に入射する。
[0055] 上述した赤外線フィルタ 70, 76, 82は対応する鏡胴にそれぞれ取り外し可能に装 着されている。
[0056] 光ラインセンサ 72, 78, 84は何れも多数の受光素子（図示しない）を含み、これら 受光素子は互いに隣接して一列に並べられ、入射した赤外線の光量に応じた電気 信号をそれぞれ発生する。より詳しくは、各光ラインセンサは移送コンベア 2の横断方 向に延び、移送コンベア 2の幅以上の長さを有する。それ故、各光ラインセンサは、 検査ライン IL上のたばこ原料 Tの全域力も反射した赤外光のうち、対応した波長の赤 外線をその受光素子にて受け取ることができる。
[0057] 光ラインセンサ 72, 78, 84の受光素子が発生する電気信号は、検査ライン ILを通 過したたばこ原料 Tの画像を作成するデータとして使用され、この場合、各受光素子 からの電気信号は画像中の 1つの画素に対応する。
[0058] 前述したダイクロイツクミラー 62, 64及び鏡胴 66, 68, 74, 80のそれぞれは移送コ ンベア 2の幅方向に延びており、ダイクロイツクミラーは移送コンベア 2の幅以上の長 さを有し、鏡銅は移送コンベア 2の幅方向以上のアパーチャ幅を有する。なお、鏡月同 66, 68, 74, 80が集光レンズ（図示しない）等を内蔵していることは言うまでもない。
[0059] 光ラインセンサ 72, 78, 84は前述した信号変換装置 12にそれぞれ電気的に接続 されている。信号変換装置 12は 3つの処理回路 86を含み、これら処理回路 86は対 応する光ラインセンサからの電気信号を処理する。更に、信号変換装置 12は前述し たランプユニット 40の各ハロゲンランプ 54に接続された直流電源 87と、そのハウジン グの外側に配置されたクーラ 89とを更に含み、このクーラ 89は信号変換装置 12内を 冷却する。
[0060] 図 4は、処理回路 86の一例を示す。
処理回路 86は AZD変翻88を有し、この AZD変翻88は対応するラインセン サに電気的に接続されて!、る。 AZD変換部 88は光ラインセンサの個々の受光素子 が発生したアナログの電気信号を受け取り、受け取った電気信号をデジタルな電気 信号 Xに変換し、そして、電気信号 Xを次の補償器 90に供給する。
[0061] 補償器 90は、個々の受光素子に対応した電気信号 Xをそれぞれ補正して、電気信 号 Yを生成し、これら電気信号 Yを出力バッファメモリ 92に供給する。出力バッファメ モリ 92はデジタル出力ドライバ 94を介して、電気信号 Yを信号変換装置 12外の判定 回路 96に向けて出力する。
[0062] 次に、電気信号 Xの補正意義に関して、より具体的に説明する。
赤外線に対する個々の受光素子の感度は一様でなぐまた、照射装置 8が検査ライ ン ILの全域に亘つて分配されたたばこ原料 Tを均一に照明することも困難である。そ れ故、赤外光を均一に反射する基準板が検査ライン IL上に配置されたとき、光ライン センサの個々の受光素子から発生する電気信号 Xは、図 5中実線で示されるように均 一にならず、電気信号 Xの出力レベルは、赤外光に対する受光素子の感度を示す。
[0063] 図 5中の破線は、照射装置 8により検査ライン IL上に照射された赤外光の照度分布 を表しており、通常、前述した直管状のハロゲンランプ 54は、その中央部力も出射さ れる赤外光に比べて、その両端部力 出射される赤外光が弱くなる特性を有する。
[0064] それ故、個々の受光素子の電気信号 Xは、以下の補正式に従って電気信号 Yに補 正される。 Y= α Χ+ β
a , βは個々の受光素子に固有のゲイン及びオフセット値をそれぞれ示す。
[0065] ゲイン ocは、受光素子間での電気信号 Xの出力レベルを補償すべく決定され、個 々の受光素子毎に設定される固有の値である。光ラインセンサの個々の受光素子に 対し、その固有のゲイン αが割り当てられているとき、前述した補償器 90から出力さ れる個々の受光素子に対応した電気信号 Υは図 6に示されるように一定の出カレべ ルを有する。
[0066] 一方、オフセット値 13は、移送コンベア 2の両側を延びるガイドフレーム（図示しな!ヽ )にて反射された赤外光の悪影響を排除するために設定される。具体的には、オフセ ット値 j8は、光ラインセンサにおける受光素子の列中、光ラインセンサの両端部に含 まれる所定個数の受光素子に対してのみ割り当てられ、これら受光素子から出力さ れる電気信号 Xを打ち消すのに十分な値を有する。従って、図 6に示されるように電 気信号 Yの出力分布はその両側に不感帯をそれぞれ有する。
[0067] 上述した補償器 90での補正処理を可能にするため、補償器 90は不揮発性のメモ リ 98に電気的に接続されており、このメモリ 98には個々の受光素子に割り当てられる べきゲイン α及びオフセット値 j8が格納されている。従って、個々の受光素子の電気 信号 Xに対して、メモリ 98から補償器 90に個々の受光素子に対応したゲインひ及び オフセット値 ι8が供給されることにより、補償器 90は前述の式に基づいて電気信号 X を補正し、補正後の電気信号 Yを出力することができる。
[0068] ゲイン α及びオフセット値 j8は、設定器 100を使用することよりメモリ 98に格納され 、また、設定器 100はメモリ 98内のゲイン α及びオフセット値 |8を書き換えることも可 能である。
[0069] 光ラインセンサの個々の受光素子にゲイン αを割り当てるため、図 1に示されるよう に、赤外線カメラ装置 10は、前述した基準板として使用されるキャリブレーションプレ ート 102を備えており、このキャリブレーションプレート 102は必要に応じて検査ライン IL上に配置することができる。
[0070] より詳しくは、図 3に示されているように、ランプハウジング 14の外面には、一対のガ イドレール 104が取り付けられており、これらガイドレール 104は移送コンベア 2の横 断方向みて、ランプノヽウジング 14の両端部にそれぞ; ^立置付けられている。各ガイド レール 104は L字形状をなし、ランプハウジング 14の下面力も側壁に亘つて延びて いる。各ガイドレール 104はチェーン 106の走行をそれぞれ案内し、これらチェーン 1 06にはブラケット 108がそれぞれ取り付けられている。これらブラケット 108はランプ ハウジング 14の外側に向けて突出し、そして、連結プレート 110を介して相互に連結 されている。図 7から明らかなように、連結プレート 110はランプハウジング 14の長手 方向（移送コンベア 2の幅方向）に延び、その上面に前述したキャリブレーションプレ ート 102を保持している。
[0071] ここで、キャリブレーションプレート 102は赤外光を均一に反射し、且つ、熱変形を 受け難い材料力も形成されている。例えば、キャリブレーションプレート 102はテフ口 ン、ピーク材又はセラミック力も形成されている。
[0072] 図 3に示されるように、キャリブレーションプレート 102が検査ライン IL上の作動位置 にあるとき、キャリブレーションプレート 102は照射装置 6から照射された赤外光を均 一に反射することができる。従って、キャリブレーションプレート 102から反射された赤 外光、即ち、前述した赤外線が各ラインセンサの個々の受光素子にて受け取られ、こ れら受光センサからの電気信号 Xの出力レベルに基づき、個々の受光素子に割り当 てるべきゲイン aが決定される。
[0073] 一方、キャリブレーションプレート 102は一対のガイドレール 104に沿ってチェーン 1 06とともに移動可能である。それ故、図 1に示されるように、移送コンベア 2上をたば こ原料 Tが移送されるとき、キャリブレーションプレート 102は、ランプハウジング 14の 側壁側に位置付けられた休止位置に退避でき、キャリブレーションプレート 102がた ばこ原料 Tの移送を妨げることはな 、。
[0074] また、キャリブレーションプレート 102は前述したゲイン αの初期設定に使用される ばかりでなぐ個々の受光素子の感度が経年劣化することを考慮し、ゲイン αの再設 定を定期的に実施するためにも使用される。
[0075] 前述した判定回路 96は、前述した処理回路 86からの出力、即ち、第 1波長（1550 nm)、第 2波長（1720nm)及び第 3波長（1940nm)の赤外線から得られる画像デー タ Din, D2n, D3nをそれぞれ受け取り、これら画像データに基づき、たばこ原料 T中 の夾雑物を検出する。なお、画像データの添え字 nは光ラインセンサにおける受光素 子の素子番号を代表して示す。
[0076] 第 1波長〜第 3波長の赤外線は、たばこ原料 Tでの赤外線の反射率と夾雑物での 赤外線の反射率の相違に基づき、たばこ原料 Tから夾雑物の検出、つまり、その識 別にとつて最適となる組み合わせが選択される。
[0077] この点に関して詳述すれば、たばこ原料 Tは図 8中の実線 T1〜T4に示されるように 、同様な分光反射特性を有し、一方、前述した夾雑物は図 8中、破線 (F1)、一点鎖 線 (F2)及び 2点鎖線 (F3)で示されるような分光反射特性を有する。なお、 Τ1〜Τ4 は、在来種、バーレ一種、オリエント種、黄色種のたばこ葉をそれぞれ示し、 F1〜F3 は前述した包材ゃ紐などの合成樹脂材、ウレタンフォーム及び防湿紙をそれぞれ示 している。
[0078] 図 8から明らかなように、第 1波長の赤外線でみたとき、たばこ原料 T1〜T4からの赤 外線の反射率と夾雑物 F1〜F3からの赤外線の反射率とは明確に異なる。
[0079] また、第 2波長の赤外線でみたとき、たばこ原料 T2,T3からの赤外線の反射率と夾 雑物 F1からの赤外線の反射率との間に明瞭な差が生じないが、し力しながら、たばこ 原料 T1と他の夾雑物 F2,F3との間では赤外線の反射率に明瞭な差が生じている。
[0080] 更に、第 3波長の赤外線でみたとき、たばこ原料 T3,T4からの赤外線の反射率と夾 雑物 F2, F3からの赤外線の反射率とには明瞭な差が生じないが、し力しながら、た ばこ原料 Tl, Τ2と夾雑物 F1との間では赤外線の反射率に明瞭な差が生じている。
[0081] 従って、第 1〜第 3波長の赤外線に関して、これら赤外線がたばこ原料 Τから反射し たとき、第 1〜第 3波長の赤外線に許容される反射率の範囲に対応した電気信号 Υ の許容レベル範囲と、実際の電気信号 Υとを比較することで、判定回路 96は、たばこ 原料 Τ中の夾雑物を検出、即ち、識別することができる。
[0082] 具体的には、判定回路 96は、前述した画像データの比 Rl ( = DlnZD3n)及び比 Rl ( = D2nZD3n)をそれぞれ算出し、これら比 Rl, R2が共にたばこ原料 Tを示す 特定の範囲内に収まるとき、画像データがたばこ原料 Tを示すものであると判定する 。これに対し、判定回路 96は、比 Rl, R2の何れか一方が前記特定の範囲力 外れ て 、るとき、画像データが夾雑物を示すものである判定する。 [0083] 上述したように判定回路 96は、処理回路 86から得られる連続した画像データに基 づいてたばこ原料 T中の夾雑物を検出するので、夾雑物の検出を迅速に行うことが できる。それ故、たばこ原料 Tの移送速度、即ち、処理速度の高速化が可能となる。
[0084] また、判定回路 96は、画像データ Din, D2n, D3nを疑似 RGB信号として取り扱う こともでき、この場合、その判定結果を表示装置（図示しない）に疑似カラー画像とし て表示させることちでさる。
[0085] 本発明は上述の一実施例に制約されるものではなぐ種々の変形が可能である。
例えば、一実施例の場合、判定回路 96は信号変換装置 1の 3つの出力をパラレル に受け取つている。し力しながら、図 9に示される信号変換装置 12は、処理回路 86と の判定回路 96との間にスィッチ回路 112を更に含み、このスィッチ回路 112は処理 回路 86の 3つの出力を判定回路 96にシリアルに供給する。この場合、判定回路 96 は、処理回路 86の各出力に基づき、たばこ原料 T中の夾雑物を検出し、その判定結 果は表示装置にモノクロ画像として順次表示可能となる。
[0086] 更に、処理回路 86は図 10の処理回路 114に置換可能である。処理回路 114前述 したラインセンサ 72, 78, 84からの電気信号 Xを電気信号 Yに補正する機能 116〖こ 加え、これらの電気信号 Yを図 11に示されるように所定時間に亘つて判定回路 96に 出力し続ける出力変換機能 118を有している。この場合、判定回路 96は、たばこ原 料 Tの移送が停止されて 、る状態で、たばこ原料 Tの所定のスポット領域中から夾雑 物を同様にして検出することができる。
[0087] 上述の実施例は全てたばこ原料 Tがたばこ葉と夾雑物との混合物であることを前提 にしている。しかしながら、本発明の識別システムは、たばこ葉以外の原料であっても 、その原料中の夾雑物の検出に使用できることは勿論のこと、種々の材料力 なる混 合物中からの特定の材料の識別にも同様にして適用可能である。
[0088] 例えば、図 12は、収穫された若芽や、この若芽中に混入する虞のある夾雑物、具 体的には緑色や灰色の天蚕糸が有する赤外線の分光反射特性、そして、若芽中の 夾雑物の検出に適した第 1〜第 3波長の（1300nm, 1730nm, 1940nm)の赤外線 をそれぞれ示している。
[0089] 図 12から明らかなように、第 3波長の赤外線の反射率でみたとき、若芽と夾雑物と の間に明瞭な差が生じないけれども、第 1及び第 2波長の赤外線の反射率でみたと き、若芽と夾雑物と間には明瞭な差が発生する。従って、判定回路は、前述したよう に画像データの比 Rl ( = DlnZD3n)及び比 Rl ( = D2nZD3n)を求め、これらの 比 Rl, R2に基づき、若芽中の夾雑物を正確に検出することができる。
[0090] 一方、図 13は、おむつや生理用品等の複合体と、これら複合体の構成要素 (紙、 不織布、ポリマ）が有する赤外線の分光反射特性、そして、構成要素の識別に適した 第 1〜第 3波長（1600nm, 1750nm, 1940nm)の赤外線を示している。
[0091] 図 13から明らかなように、第 1〜第 3波長の赤外線の反射率でみたとき、複合体の 間、また、その構成要素との間には明瞭な差が生じている。それ故、判定回路は、複 合体における各構成要素の配置や分布状態を識別でき、この識別結果に基づき、 製品の品質管理が可能となる。
[0092] 上述の実施例力も明らかなように、原料中からの夾雑物の検出や複合体中の構成 要素の識別に関して、第 3波長（1940應)の赤外線は共通して使用されている。この 第 3波長の赤外線は材料中の水分に良好に吸収されるので、水分を含む材料と水 分を含まない材料とを識別するうえで有用である。
[0093] また、本発明の識別システムは、第 3波長の赤外線と第 1及び第 2波長以外の他の 波長の赤外線との組み合わせを使用することもでき、更に、使用される赤外線は必ず しも 3つに限らず、検出すべき夾雑物や識別すべき対象材料の種類が多い場合には 、波長の異なる 4つ以上の赤外線が使用されることは言うまでもない。

Claims

請求の範囲
[1] 混合物の識別システムは、
混合物を所定の移送経路に沿って移送する移送手段であって、前記混合物が複 数の同色系材料を含む、移送手段と、
前記移送経路を横断する検査ラインを含み、前記検査ライン上の混合物に向けて 赤外光を照射する照射装置と、
前記混合物から反射した赤外光を受け取り、受取った赤外光に基づいて前記混合 物の画像データを出力する赤外線カメラ装置と、
前記赤外線カメラ装置からの出力に基づき、前記混合物に含まれる対象材料を識 別する判定回路と
を備え、
前記赤外線カメラ装置は、
受取った赤外光を波長域が互いに異なる複数の光ビームに分光する分光ミラーと 前記各光ビームから特定波長の赤外線のみを通過させる複数の赤外線フィルタで あって、前記特定波長の赤外線が前記混合物に照射され、前記混合物に含まれる 前記材料のそれぞれにて反射されたとき、前記特定波長の赤外線は前記材料間に て所定の差を生じさせる反射率を有する、複数の赤外線フィルタと、
前記各赤外線フィルタを通過した赤外線をそれぞれ受け取る複数の光ラインセン サであって、前記検査ライン上の混合物力 反射された赤外光を受け取るべく配列さ れ、個々に赤外線の受光量に応じた電気信号を前記画像データとして発生する多 数の受光素子を有する、複数の光ラインセンサと
を含む。
[2] 請求項 1の混合物の識別システムにお 、て、
前記赤外線カメラ装置は、
前記各光ラインセンサに含まれる前記受光素子間の感度差を補償する補償回路を 更に含み、
前記補償回路は、各受光素子力ゝらの電気信号を補償するためのゲイン及びオフセ ット値を有し、これらゲイン及びオフセット値は個々の受光素子毎に設定されている。
[3] 請求項 2の混合物の識別システムにお 、て、
前記赤外線カメラ装置は、
赤外光を均一に反射するキャリブレーションプレートと、
前記検査ライン上の作動位置と、前記検査ライン力 外れた休止位置との間にて前 記キャリブレーションプレートの移動を案内するガイドと
を更に含む。
[4] 請求項 2の混合物の識別システムにお 、て、
前記照射装置は、前記検査ラインに向けて赤外光をそれぞれ照射する一対のラン プユニットを含み、これらランプユニットは前記物品の移送方向でみて前記検査ライ ンの上流及び下流にそれぞれ配置されて！ヽる。
[5] 請求項 4の混合物の識別システムにお 、て、
前記各ランプユニットは、前記検査ラインと平行に延び、前記赤外光を出射する直 管状のハロゲンランプと、このハロゲンランプから出射された前記赤外光を前記検査 ラインに向けて反射させる反射板とを有する。
[6] 請求項 5の混合物の識別システムにお 、て、
前記照射装置は、前記一対のランプユニットを収容するランプハウジングであって、 前記一対のランプユニットから出射した赤外光を前記検査ラインに向けて通過させる 開口を有する、ランプハウジングと、
前記開口を閉塞し、前記赤外線の透過を許容するガラス窓と、
前記ランプユニット内の空気を冷却する冷却ユニットと
を更に含む。
[7] 請求項 6の混合物の識別システムにお 、て、
前記冷却ユニットは、前記ランプユニット内を通じて冷却空気を供給し、前記ランプ ユニット内を外部の圧力よりも高 、圧力に維持する。
[8] 請求項 7の混合物の識別システムにお 、て、
前記照射装置は、前記ガラス窓の外面に沿って空気の流れを発生させる空気噴射 ユニットを更に含む。
[9] 請求項 6の混合物の識別システムにお 、て、
前記照射装置は、前記ランプハウジング力も前記一対のランプユニットを引き出し を許容するスライド機構を更に含み、このスライド機構は、前記一対のランプユニット を前記検査ラインと平行な方向に摺動自在に支持する。
[10] 請求項 1の混合物の識別システムにおいて、
前記照射装置は、前記検査ラインに向けて赤外光をそれぞれ照射する一対のラン プユニットとを含み、これらランプユニットは前記物品の移送方向でみて前記検査ライ ンの上流及び下流にそれぞれ配置されて！ヽる。
[11] 請求項 10の混合物の識別システムにおいて、
前記各ランプユニットは、前記検査ラインと平行に延び、前記赤外光を出射する直 管状のハロゲンランプと、このハロゲンランプから出射された前記赤外光を前記検査 ラインに向けて反射させる反射板とを有する。
[12] 請求項 11の混合物の識別システムにお 、て、
前記照射装置は、前記一対のランプユニットを収容するランプハウジングであって、 前記一対のランプユニットから出射した赤外光を前記検査ラインに向けて通過させる 開口を有する、ランプハウジングと、
前記開口を閉塞し、前記赤外線の透過を許容するガラス窓と、
前記ランプユニット内の空気を冷却する冷却ユニットと
を更に含む。
[13] 請求項 12の混合物の識別システムにおいて、
前記冷却ユニットは、前記ランプユニット内を通じて冷却空気を供給し、前記ランプ ユニット内を外部の圧力よりも高 、圧力に維持する。
[14] 請求項 13の混合物の識別システムにおいて、
前記照射装置は、前記ガラス窓の外面に沿って空気の流れを発生させる空気噴射 ユニットを更に含む。
[15] 請求項 11の混合物の識別システムにお 、て、
前記赤外線カメラ装置は、
前記各光ラインセンサに含まれる前記受光素子間の感度差を補償する補償回路を 更に含み、
前記補償回路は、各受光素子力ゝらの電気信号を補償するためのゲイン及びオフセ ット値を有し、これらゲイン及びオフセット値は個々の受光素子毎に設定されている。 請求項 15の混合物の識別システムにおいて、
前記赤外線カメラ装置は、
赤外光を均一に反射するキャリブレーションプレートと、
前記検査ライン上の作動位置と、前記検査ライン力 外れた休止位置との間にて前 記キャリブレーションプレートの移動を案内するガイドと
を更に含む。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100091089A1 (en) * 2008-10-15 2010-04-15 Brian Cromwell Infrared camera filter wheel systems and methods
JP2010217149A (ja) * 2009-03-19 2010-09-30 Tokyo Institute Of Technology 対象識別装置
JP2012173174A (ja) * 2011-02-22 2012-09-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 異状判定装置及び異状判定方法
JP2015081821A (ja) * 2013-10-22 2015-04-27 東都フォルダー工業株式会社 布類の検査装置における検査部浄化装置
WO2016063439A1 (ja) * 2014-10-23 2016-04-28 株式会社プレックス 外観検査装置
JP2016170150A (ja) * 2015-03-16 2016-09-23 株式会社イシダ 検査装置
JP2017015488A (ja) * 2015-06-30 2017-01-19 株式会社ニコン 撮像装置
JP2018194397A (ja) * 2017-05-16 2018-12-06 株式会社クボタ 測定装置
JP2019056655A (ja) * 2017-09-22 2019-04-11 東芝ライテック株式会社 検知装置
JP2019148607A (ja) * 2019-06-12 2019-09-05 Ｊｆｅテクノリサーチ株式会社 検査装置
JP2020122802A (ja) * 2020-05-11 2020-08-13 東芝ライテック株式会社 検知装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008013525B4 (de) * 2008-03-08 2010-07-29 Nordischer Maschinenbau Rud. Baader Gmbh + Co Kg Vorrichtung und Verfahren zum kontaktlosen Erkennen von Charakteristika von kontinuierlich geförderten, transluzenten Produkten
US8281931B2 (en) * 2009-09-18 2012-10-09 Key Technology, Inc. Apparatus and method for post-threshing inspection and sorting of tobacco lamina
US9080987B2 (en) 2011-05-26 2015-07-14 Altria Client Services, Inc. Oil soluble taggants
US9244017B2 (en) 2011-05-26 2016-01-26 Altria Client Services Llc Oil detection process and apparatus
WO2013181286A1 (en) 2012-05-29 2013-12-05 Altria Client Services Inc. Oil detection process
CN103048290A (zh) * 2013-01-07 2013-04-17 中国农业科学院烟草研究所 一种检测烟丝填充值的方法
US9097668B2 (en) 2013-03-15 2015-08-04 Altria Client Services Inc. Menthol detection on tobacco
US10782279B2 (en) 2014-11-11 2020-09-22 Altria Client Services Llc Method for detecting oil on tobacco products and packaging
US10451550B2 (en) 2015-06-09 2019-10-22 Gen-Probe Incorporated Methods and devices employing thermoplastics from the polyaryletherketone (PAEK) family of semi-crystalline thermoplastics for calibration and/or monitoring of optical measurement devices
JP6632243B2 (ja) 2015-07-29 2020-01-22 シーシーエス株式会社 光照射装置
JP6580937B2 (ja) * 2015-10-19 2019-09-25 Ｊｆｅテクノリサーチ株式会社 検査装置及び検査方法
US20200158569A1 (en) * 2017-04-21 2020-05-21 Shimadzu Corporation Spectral detector
CN109100321A (zh) * 2018-09-06 2018-12-28 云南中烟工业有限责任公司 一种卷烟叶组配方维护方法
CN111044479A (zh) * 2019-12-25 2020-04-21 天津金凤花股份有限公司 一种果蔬与土石块识别光谱传感器

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10104154A (ja) * 1996-09-26 1998-04-24 Shimadzu Corp ガス分析計
JPH10260027A (ja) * 1997-03-17 1998-09-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 絶縁テープの異物検出・除去装置
JPH11326181A (ja) * 1998-05-15 1999-11-26 Hamamatsu Photonics Kk ランプハウス及び光放射装置
WO2000079247A1 (fr) * 1999-06-21 2000-12-28 Kabushikikaisha Kajitsuhihakaihinshitsukenkyujo Dispositif d'inspection de la qualite en ligne par plusieurs lampes laterales
JP2001281159A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Toshiba Corp 検査方法、マスクの製造方法および検査装置、マスク
JP2002028544A (ja) 2000-06-09 2002-01-29 Itw Gema Ag 粉末スプレイコーティングキャビン
JP2005037398A (ja) * 2003-07-17 2005-02-10 Hauni Maschinenbau Ag 連続して送られる製品の内部の異物を認識する方法及びこの方法を実施する装置
JP2005208046A (ja) * 2003-12-25 2005-08-04 Canon Inc 反応性硬化樹脂の硬化状態測定装置及び方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1109597A1 (ru) 1980-07-15 1984-08-23 Азербайджанский Политехнический Институт Им.Чингиза Ильдрыма Фотоэлектронный камерный первичный измерительный преобразователь
JPH0755720A (ja) * 1993-08-23 1995-03-03 Toyobo Co Ltd 透明および不透明フィルムの欠点検査装置
JPH09127013A (ja) * 1995-11-01 1997-05-16 Mitsubishi Rayon Co Ltd 不織布欠陥検査装置
US5884775A (en) * 1996-06-14 1999-03-23 Src Vision, Inc. System and method of inspecting peel-bearing potato pieces for defects
CA2374153C (en) 1999-06-08 2008-10-28 Japan Tobacco Inc. Apparatus for detecting foreign matter in raw material and method of detecting the same
US7227148B2 (en) * 1999-06-08 2007-06-05 Japan Tobacco Inc. Apparatus for detecting impurities in material and detecting method therefor
US6836325B2 (en) * 1999-07-16 2004-12-28 Textron Systems Corporation Optical probes and methods for spectral analysis
ES2282135T3 (es) * 1999-09-24 2007-10-16 Kabushikikaisha Kajitsuhihakaihinshitsu Kenkyujo Aparato de inspeccion directa de una parte interna por medio de multiples lamparas situadas en dos lados.
JP2001215197A (ja) * 2000-02-01 2001-08-10 Sekisui Chem Co Ltd 透明シートの検査方法および装置
US6667802B2 (en) * 2001-02-12 2003-12-23 Analytical Spectral Devices, Inc. System and method for self-referencing calibration
JP3986859B2 (ja) * 2002-03-25 2007-10-03 富士通株式会社 薄膜キャパシタ及びその製造方法
US20050226466A1 (en) * 2004-04-06 2005-10-13 Quad/Tech, Inc. Image acquisition assembly
CA2531206A1 (en) * 2004-12-23 2006-06-23 Brytech Inc. Colorimetric device and colour determination process
UA84754C2 (ru) 2006-11-16 2008-11-25 Анатолий Николаевич Пустынник Способ воздушной инерционно-гравитационной сепарации сыпучих материалов и устройство для его осуществления

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10104154A (ja) * 1996-09-26 1998-04-24 Shimadzu Corp ガス分析計
JPH10260027A (ja) * 1997-03-17 1998-09-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 絶縁テープの異物検出・除去装置
JPH11326181A (ja) * 1998-05-15 1999-11-26 Hamamatsu Photonics Kk ランプハウス及び光放射装置
WO2000079247A1 (fr) * 1999-06-21 2000-12-28 Kabushikikaisha Kajitsuhihakaihinshitsukenkyujo Dispositif d'inspection de la qualite en ligne par plusieurs lampes laterales
JP2001281159A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Toshiba Corp 検査方法、マスクの製造方法および検査装置、マスク
JP2002028544A (ja) 2000-06-09 2002-01-29 Itw Gema Ag 粉末スプレイコーティングキャビン
JP2005037398A (ja) * 2003-07-17 2005-02-10 Hauni Maschinenbau Ag 連続して送られる製品の内部の異物を認識する方法及びこの方法を実施する装置
JP2005208046A (ja) * 2003-12-25 2005-08-04 Canon Inc 反応性硬化樹脂の硬化状態測定装置及び方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1950554A4

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100091089A1 (en) * 2008-10-15 2010-04-15 Brian Cromwell Infrared camera filter wheel systems and methods
US8223206B2 (en) * 2008-10-15 2012-07-17 Flir Systems, Inc. Infrared camera filter wheel systems and methods
JP2010217149A (ja) * 2009-03-19 2010-09-30 Tokyo Institute Of Technology 対象識別装置
JP2012173174A (ja) * 2011-02-22 2012-09-10 Sumitomo Electric Ind Ltd 異状判定装置及び異状判定方法
JP2015081821A (ja) * 2013-10-22 2015-04-27 東都フォルダー工業株式会社 布類の検査装置における検査部浄化装置
JP2016085050A (ja) * 2014-10-23 2016-05-19 株式会社プレックス 外観検査装置
WO2016063439A1 (ja) * 2014-10-23 2016-04-28 株式会社プレックス 外観検査装置
JP2016170150A (ja) * 2015-03-16 2016-09-23 株式会社イシダ 検査装置
JP2017015488A (ja) * 2015-06-30 2017-01-19 株式会社ニコン 撮像装置
JP2018194397A (ja) * 2017-05-16 2018-12-06 株式会社クボタ 測定装置
JP7034604B2 (ja) 2017-05-16 2022-03-14 株式会社クボタ 測定装置
JP2019056655A (ja) * 2017-09-22 2019-04-11 東芝ライテック株式会社 検知装置
TWI795391B (zh) * 2017-09-22 2023-03-11 日商東芝照明技術股份有限公司 偵測裝置
JP2019148607A (ja) * 2019-06-12 2019-09-05 Ｊｆｅテクノリサーチ株式会社 検査装置
JP2020122802A (ja) * 2020-05-11 2020-08-13 東芝ライテック株式会社 検知装置

Also Published As

Publication number Publication date
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