特許 6703391 液体または粉粒体の検出装置および検出システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6703391

(24)【登録日】2020年5月12日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】液体または粉粒体の検出装置および検出システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/04 20180101AFI20200525BHJP

   G01N 23/083 20180101ALI20200525BHJP

   G01N 23/10 20180101ALI20200525BHJP

【ＦＩ】

   G01N23/04

   G01N23/083

   G01N23/10

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-220537(P2015-220537)

(22)【出願日】2015年11月10日

(65)【公開番号】特開2017-90248(P2017-90248A)

(43)【公開日】2017年5月25日

【審査請求日】2018年10月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004651

【氏名又は名称】日本信号株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000752

【氏名又は名称】特許業務法人朝日特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川崎 栄嗣

(72)【発明者】

【氏名】小川 千隼

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼山 和朗

【審査官】 藤田 都志行

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０５４００３８１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０９０６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４７７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２４３３６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２４９５６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２３／０４

Ｇ０１Ｎ ２３／０８３

Ｇ０１Ｎ ２３／１０

Ｇ０１Ｎ １１／００

Ｇ０１Ｎ １３／０２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部から視認できない対象物に対し異なる時点の各々において電磁波により撮像された前記対象物を含む画像に含まれる複数の特徴点の中から移動方向が特異な特徴点を液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点として検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された移動方向が特異な特徴点の移動量に基づき、前記対象物に含まれる液体または粉粒体の粘性値を特定する粘性値特定手段と、を備える
液体または粉粒体の検出装置。

【請求項2】

前記検出手段により検出された移動方向が特異な特徴点を他の特徴点と異なる態様で表示する画像を生成する画像生成手段を備える
請求項１に記載の検出装置。

【請求項3】

前記画像生成手段は、前記電磁波により撮像された画像に含まれる複数の特徴点のうち前記検出手段により検出された移動方向が特異な特徴点ではない特徴点の位置が一致または近接するように、前記異なる時点の各々において撮像された複数の画像を重ね合わせて得られる画像を生成する
請求項２に記載の検出装置。

【請求項4】

前記電磁波により撮像された画像に含まれる複数の特徴点の位置に基づき、前記対象物に含まれる液体または粉粒体の量を特定する量特定手段を備える
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の検出装置。

【請求項5】

前記粘性値特定手段により特定された粘性値と、前記対象物の温度とを関連付ける関連付手段を備える
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の検出装置。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか１項に記載の検出装置と、
前記対象物の水平方向の移動速度を変化させる速度変更装置と、
を備える液体または粉粒体の検出システム。

【請求項7】

請求項１乃至５のいずれか１項に記載の検出装置と、
前記対象物の鉛直方向に対する角度を変化させる角度変更装置と、
を備える液体または粉粒体の検出システム。

【請求項8】

外部から視認できない対象物に対し異なる時点の各々において電磁波により撮像された前記対象物を含む画像に含まれる複数の特徴点の中から移動方向が特異な特徴点を液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点として検出する検出手段を備える液体または粉粒体の検出装置と、
前記対象物の水平方向の移動速度を変化させる速度変更装置と、
を備える液体または粉粒体の検出システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、外部から視認できない対象物を検査するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

乗客による交通手段内への危険物の持ち込みを防止する等の目的で、手荷物の内容物等の外部から視認できない対象物に危険物が含まれていないかを検査したい、というニーズがある。外部から視認できない対象物に危険物が含まれていないかを検査するための技術を開示する文献として、例えば特許文献１乃至３がある。
特許文献１には、検査対象物に対して、垂直方向と水平方向とから透視画像を得ることができるように撮影部を設けて、垂直方向画像と水平方向画像とから、検査対象物内の物体のＸ線吸収係数を得て、そのＸ線吸収係数から、検査対象物の中に危険物が入っているか否かを判定する危険物探知装置が記載されている。

【0003】

特許文献２には、デュアルエネルギーＣＴにより液体物に対して安全検査を行う方法および装置が記載されている。
特許文献３には、対象の平均侵食密度を使用した訂正質量を計算し、質量閾値と比較して、脅威を与えるかに関して対象を分類する手荷物走査システムが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−１７７１３８号公報

【特許文献2】特開２００９−９２６５８号公報

【特許文献3】特開２００５−４３３５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ニトログリセリン、ガソリン等の液体の危険物は揮発性が高く、意図せぬ容器の破損等によっても大事故に繋がる危険性がある。また、化学反応により毒性の強い気体を生じる液体もある。そのため、手荷物等の外部から視認できない対象物に液体が含まれているか否かを外部から検査したい、というニーズがある。

【0006】

また、爆薬には粉粒体のものが多くある。さらに、危険物ではないが所持が禁じられている麻薬にも粉粒体のものが多くある。そのため、手荷物等の外部から視認できない対象物に粉粒体が含まれているか否かを外部から検査したい、というニーズがある。

【0007】

本発明は、外部から視認できない対象物に含まれる液体または粉粒体を外部から検出することを可能とする手段を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決するため、本発明は、外部から視認できない対象物に対し異なる時点の各々において電磁波により撮像された前記対象物を含む画像に含まれる複数の特徴点の中から移動方向が特異な特徴点を液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点として検出する検出手段と、前記検出手段により検出された移動方向が特異な特徴点の移動量に基づき、前記対象物に含まれる液体または粉粒体の粘性値を特定する粘性値特定手段と、を備える液体または粉粒体の検出装置を、第１の態様として提供する。

【0009】

第１の態様の検出装置によれば、外部から視認できない対象物に含まれる液体または粉粒体を外部から検出することができる。また、第１の態様の検出装置によれば、対象物に含まれる液体または粉粒体の粘性値が特定される。

【0010】

第１の態様の検出装置において、前記検出手段により検出された移動方向が特異な特徴点を他の特徴点と異なる態様で表示する画像を生成する画像生成手段を備える、という構成が第２の態様として採用されてもよい。

【0011】

第２の態様の検出装置によれば、利用者は液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点を他の特徴点と区別して視認することができる。

【0012】

第２の態様の検出装置において、前記画像生成手段は、前記電磁波により撮像された画像に含まれる複数の特徴点のうち前記検出手段により検出された移動方向が特異な特徴点ではない特徴点の位置が一致または近接するように、前記異なる時点の各々において撮像された複数の画像を重ね合わせて得られる画像を生成する、という構成が第３の態様として採用されてもよい。

【0013】

第３の態様の検出装置によれば、利用者は液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点の他の特徴点に対する相対的な移動の様子を容易に知ることができる。

【0014】

第１乃至第３のいずれかの態様の検出装置において、前記電磁波により撮像された画像に含まれる複数の特徴点の位置に基づき、前記対象物に含まれる液体または粉粒体の量を特定する量特定手段を備える、という構成が第４の態様として採用されてもよい。

【0015】

第４の態様の検出装置によれば、対象物に含まれる液体または粉粒体の量が特定される。

【0016】

第１乃至第４のいずれかの態様の検出装置において、前記検出手段により検出された移動方向が特異な特徴点の移動量に基づき、前記対象物に含まれる液体または粉粒体の粘性値を特定する粘性値特定手段を備える、という構成が第５の態様として採用されてもよい。

【0017】

第５の態様の検出装置によれば、対象物に含まれる液体または粉粒体の粘性値が特定される。

【0018】

第１乃至第４のいずれかの態様の検出装置において、前記粘性値特定手段により特定された粘性値と、前記対象物の温度とを関連付ける関連付手段を備える、という構成が第５の態様として採用されてもよい。

【0019】

第５の態様の検出装置によれば、対象物に含まれる液体または粉粒体の粘性値が対象物の温度と関連付けられる。

【0020】

また、本発明は、上述の検出装置と、前記対象物の水平方向の移動速度を変化させる速度変更装置と、を備える液体または粉粒体の検出システムを、第６の態様として提供する。

【0021】

第６の態様の検出システムによれば、外部から視認できない対象物に液体または粉粒体が含まれている場合、対象物の水平方向の移動速度が変化しない場合と比較し、当該液体または粉粒体の上面が大きく変形するため、対象物に含まれる液体または粉粒体の検出が高い精度で行われる。

【0022】

また、本発明は、上述の検出装置と、前記対象物の鉛直方向に対する角度を変化させる角度変更装置と、を備える液体または粉粒体の検出システムを、第７の態様として提供する。

【0023】

第７の態様の検出システムによれば、外部から視認できない対象物に液体または粉粒体が含まれている場合、対象物の鉛直方向に対する角度が変化しない場合と比較し、当該液体または粉粒体の上面の位置が大きく変化するため、対象物に含まれる液体または粉粒体の検出が高い精度で行われる。
また、本発明は、外部から視認できない対象物に対し異なる時点の各々において電磁波により撮像された前記対象物を含む画像に含まれる複数の特徴点の中から移動方向が特異な特徴点を液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点として検出する検出手段を備える液体または粉粒体の検出装置と、前記対象物の水平方向の移動速度を変化させる速度変更装置と、を備える液体または粉粒体の検出システムを、第８の態様として提供する。
第８の態様の検出システムによれば、外部から視認できない対象物に液体または粉粒体が含まれている場合、対象物の水平方向の移動速度が変化しない場合と比較し、当該液体または粉粒体の上面が大きく変形するため、対象物に含まれる液体または粉粒体の検出が高い精度で行われる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】一実施形態に係る検出システムの主要構成を示す図。

【図2】一実施形態に係る検出装置の構成を示す図。

【図3】一実施形態に係る検出装置の機能的構成を示す図。

【図4】一実施形態に係る検出装置が液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点を検出する過程を説明するための図。

【図5】一実施形態に係る検出システムにおいて撮像された線状の画像を並べて得られる二次元画像を示した図。

【図6】一変形例における検出システムの主要構成を示す図。

【図7】一変形例における搬送装置により搬送される対象物に含まれる液体または粉粒体の上面が変形する様子を示した図。

【図8】一変形例における搬送装置により搬送される対象物の２つ画像を重ね合わせて得られる画像を示す図。

【図9】一変形例における搬送装置を水平方向に見た状態を示す図。

【図10】一変形例における搬送装置により搬送される対象物に含まれる液体または粉粒体の上面の位置が変化する様子を示した図。

【図11】一変形例における搬送装置により搬送される対象物の２つ画像を重ね合わせて得られる画像を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0025】

１．実施形態
１−１．検出システムの全体構成
以下、本発明の一実施形態に係る検出システム９を説明する。検出システム９は、鞄等の収容具（以下、「物体Ｊ」という）の中に収容された外部から視認できない内容物（以下、「対象物Ｃ」という）に液体または粉粒体が含まれている場合、当該液体または粉粒体を検出するシステムである。なお、本願において粉粒体は、集合体として液体と同様または類似の挙動を示す固体の集合体であればよく、個々の粉または粒の形状、大きさ、物質等により限定されない。

【0026】

図１は、検出システム９の主要構成を示す図である。検出システム９は、物体Ｊおよび物体Ｊに収容された対象物Ｃ（以下、物体Ｊと物体Ｊに収容される対象物Ｃの区別を要さない場合、物体Ｊおよび物体Ｊに収容された対象物Ｃを単に「物体Ｊ」という）を搬送方向Ｄ１に向けて搬送する搬送装置３、搬送される物体Ｊに対して所定の周波数帯の電磁波を照射する照射装置２、電磁波が照射された物体Ｊの画像を撮像する撮像装置４、および撮像された画像を用いてその物体Ｊの中に収容された外部から視認できない対象物Ｃに含まれている液体または粉粒体を検出する検出装置１を有する。
なお、搬送装置３はベルトコンベア、ローラーコンベア等のいずれの方式により物体Ｊの搬送を行ってもよい。

【0027】

照射装置２は、搬送装置３が物体Ｊを搬送する搬送方向Ｄ１と交差する概ね水平方向に電磁波を照射する。照射装置２が照射する電磁波は物体Ｊを透過しつつ、物体Ｊおよびその収容物を構成する物質の種別によって透過率が異なる周波数帯の電磁波であればよく、例えばＸ線である。物体Ｊは、搬送装置３による搬送中にこの電磁波を受ける。遮蔽板Ｓは電磁波が撮像装置４の近くの通行人等に照射されないように、照射装置２から照射された電磁波を遮蔽する。

【0028】

撮像装置４は、一次元イメージセンサであり、図１に示されるように、概ね鉛直方向である走査方向Ｄ０に沿って直線上に並べられたフォトダイオードなどの電磁波センサを有する。撮像装置４は、これらの電磁波センサにより、照射装置２から照射されて物体Ｊを透過した電磁波の照射を受けて発光する硫酸化ガドリニウム等の蛍光体から発せられる光の強度を感知する。そして、撮像装置４は、各電磁波センサが感知した電磁波の強度に応じて線状の画像を出力する。撮像装置４は、搬送装置３により搬送される物体Ｊを継続的に撮像することにより、物体Ｊの二次元画像を生成する。

【0029】

１−２．検出装置の構成
図２は、検出システム９が備える構成部の関係および検出装置１の構成を示す図である。検出装置１は、バス１９に接続された制御部１１、記憶部１２、表示部１３、操作部１４、および通信部１６を有する。
なお、図２において破線で示される測温部１５は後述する変形例における検出装置１が備える構成部であり、本実施形態に係る検出装置１は測温部１５を備えない。また、図２において破線で示される速度変更部３１および角度変更部３２は後述する変形例における搬送装置３が備える構成部であり、本実施形態に係る搬送装置３は速度変更部３１および角度変更部３２を備えない。

【0030】

制御部１１は、検出装置１の各部の動作を制御する手段である。制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算処理装置や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置を備え、これら記憶装置に記憶されたプログラムに従い各種情報処理を実行する。

【0031】

また、制御部１１は、照射装置２、搬送装置３および撮像装置４と通信可能に接続されており、これらの装置に対して動作の指示を行う。照射装置２は、検出装置１の制御部１１からの指示を受けて撮像装置４に向けて電磁波を照射する。搬送装置３は、検出装置１の制御部１１からの指示を受けて物体Ｊを搬送方向Ｄ１に搬送する。撮像装置４は、検出装置１の制御部１１からの指示を受けて物体Ｊを透過した電磁波が表す画像を生成する。

【0032】

記憶部１２は、データを持続的に記憶する装置（例えばハードディスク装置）を有しており、制御部１１が実行するプログラムや各種のデータを記憶する。

【0033】

表示部１３は、検出装置１により生成される画像等の情報を表示する。操作部１４は、キーボードやマウスなど、利用者が検出装置１を操作するための入力装置を有している。通信部１６は、検出装置１が外部の装置と通信を行うためのインタフェースである。

【0034】

１−３．検出装置の機能的構成
図３は、検出装置１の機能的構成を示す図である。制御部１１は、上述のプログラムを実行することにより、検出部１１１、画像生成部１１２、および量特定部１１３として機能する。
なお、図３において破線で示される粘性値特定部１１４および関連付部１１５は後述する変形例における検出装置１が備える構成部であり、本実施形態に係る検出装置１は粘性値特定部１１４および関連付部１１５を備えない。

【0035】

検出部１１１は、撮像装置４によって異なる時点の各々において撮像された複数の線状の画像を取得する。そして、検出部１１１は、取得したそれらの線状の画像から特徴点を抽出し、抽出した複数の特徴点のなかから時間の経過に伴う移動方向が他の特徴点と比較し特異な特徴点を抽出する。
物体Ｊは搬送時に生じる振動を受けながら撮像装置４により撮像される。物体Ｊに収容される対象物Ｃに液体または粉粒体が含まれる場合、当該液体または粉粒体の上面（液体の場合は液面）は振動により変形する。従って、撮像装置４により撮像される画像において、液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点は、それ以外の特徴点（例えば、容器の壁面上の点等）とは異なる方向に移動する。
従って、検出部１１１は、上述した他の特徴点と比較し移動方向が特異な特徴点を液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点として検出する。

【0036】

図４は、検出部１１１が液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点を検出する過程を説明するための図である。図４に示す物体Ｊは搬送装置３によって搬送方向Ｄ１に速度ｖ１で搬送されている。物体Ｊの中には、対象物Ｃとして、書籍Ｃ１、電子機器Ｃ２、ボトルＣ３、およびボトルＣ３に収容されている液体Ｃ４が収容されている。

【0037】

撮像装置４は、物体Ｊのうち、走査方向Ｄ０に沿って並べられた電磁波センサに対向するラインＬを透過した電磁波が表す線状の画像を生成する。物体Ｊ、ボトルＣ３、液体Ｃ４等は各々が異なる物質であるため、それらを電磁波が透過する際の透過率が異なる。従って、撮像装置４により撮像される線状の画像において、ラインＬ上の物体Ｊの上側の点を示す点Ｐ１、ラインＬ上のボトルＣ３の上側の点を示す点Ｐ２、ラインＬ上の液体Ｃ４の液面を示す点Ｐ３、ラインＬ上の物体Ｊの下側の点（およびボトルＣ３の下側の点）を示す点Ｐ４等において、濃度が不連続に変化する。検出部１１１は、これらの濃度が不連続に変化する点を特徴点として抽出する。

【0038】

搬送装置３は、物体Ｊを搬送方向Ｄ１に搬送する際、例えば搬送ベルトに生じる波打ち等により物体Ｊおよび対象物Ｃに対し搬送方向Ｄ１とは異なる方向（鉛直方向成分を含む方向）に振動を与える。物体Ｊおよび対象物Ｃのうち固体の部分（例えば、図４における書籍Ｃ１、電子機器Ｃ２、ボトルＣ３）はこの振動に追従して動く。一方、対象物Ｃに含まれる液体または粉粒体（例えば、図４における液体Ｃ４）は振動を受けてその上面が変形する。そのため、液体の液面または粉粒体の上面は必ずしも搬送装置３から受ける振動に追従しない。

【0039】

図５は、撮像装置４により撮像された線状の画像を搬送方向Ｄ１に並べて得られる二次元画像を示した図である。この二次元画像は、制御部１１の画像生成部１１２により生成される。画像生成部１１２は、時間軸上で隣接する２つの線状の画像を繋ぎ合わせる際、各々の画像から抽出した複数の特徴点の鉛直方向における位置に基づき、異なる画像から抽出した特徴点の間のマッチングを行う。例えば、第１の時刻に撮像された画像から抽出された点Ｐ１〜点Ｐ４（図４参照）と、第１の時刻に後続する第２の時刻に撮像された画像から抽出された点Ｐ１〜点Ｐ４は、鉛直方向の位置が互いに近い点が同じ対象物を示す点として対応付けられる。このように対応付けられた点Ｐ１〜点Ｐ４のペアうち、多数のペアが鉛直方向において同じ位置となるように、例えば第２の時刻に撮像された画像の鉛直方向の位置の補正が行われる。その結果、画像生成部１１２により生成される二次元画像は、物体Ｊおよび対象物Ｃが搬送装置３から受ける振動に追従した鉛直方向の移動によるノイズが除去された画像となる。

【0040】

しかしながら、画像生成部１１２により生成される二次元画像からは、物体Ｊおよび対象物Ｃが搬送装置３から受ける振動に追従しない鉛直方向の移動によるノイズ、すなわち、液体または粉粒体の上面が変形するために生じる上面上の点（図４の点Ｐ３）の鉛直方向の移動によるノイズは除去されない。図５の画像Ｑ１は図４の点Ｐ３の軌跡を示しており、除去されないノイズにより鉛直方向に激しく移動していることが分かる。これは、点Ｐ３の移動方向が他の特徴点（例えば、点Ｐ１、点Ｐ２、点Ｐ４）の移動方向と比べ特異であるためである。

【0041】

検出部１１１は、時間の経過に伴い鉛直方向に移動する特徴点のうち、移動距離が他の多数の特徴点の移動距離と比べ、例えば所定の閾値以上に異なる特徴点を液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点として検出する。図４の例では、点Ｐ３が液体または粉粒体の上面上の点と示す特徴点として検出される。

【0042】

画像生成部１１２は、図５に示される二次元画像を生成する際、検出部１１１により検出された液体または粉粒体の上面上の点を示す特徴点を他の特徴点と異なる態様で表示するように二次元画像を生成する。画像生成部１１２により生成された二次元画像は表示部１３により表示される。その結果、図５に示される二次元画像が、例えば画像Ｑ１が赤色等で強調された状態で、表示される。

【0043】

量特定部１１３は、電磁波により撮像された画像に含まれる複数の特徴点の位置に基づき、対象物Ｃに含まれる液体または粉粒体の量を特定する。例えば、量特定部１１３は、図５の画像Ｑ１で示される点Ｐ２の鉛直方向の位置を平均して液面（または粉粒体の上面）の高さＨを求める。そして、高さＨおよびボトルＣ３の形状に基づいて、液体Ｃ４の量を特定する。

【0044】

なお、画像生成部１１２により生成される画像は二次元画像であるため、液体Ｃ４の奥行き方向の長さは二次元画像からは特定できない。従って、量特定部１１３は、例えばボトルＣ３の左右方向の長さと奥行き方向の長さが同じであると仮定して、液体Ｃ４の体積を特定する。例えば、図５に示されるように、ボトルＣ３の底から液体Ｃ４の液面までの高さがＨであり、ボトルＣ３の左右方向の長さ（幅）がＷである場合、量特定部１１３は、例えば、Ｖ＝Ｈ×Ｗ×Ｗで算出される体積Ｖを、液体Ｃ４の体積として特定する。

【0045】

量特定部１１３により特定された液体Ｃ４の量は、例えば画像生成部１１２によって図５に示される二次元画像に合成され、表示部１３に出力される。従って、利用者は、検出装置１が検出した液体または粉粒体の量を把握することができる。

【0046】

上述した実施形態における装置の構成、形状、大きさ、配置関係等は本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、様々に変更されてよい。

【0047】

２．変形例
上述の実施形態は様々に変形され得る。以下に、それらの変形の例を示す。なお、以下に示す２以上の変形例が適宜組み合わされてもよい。

【0048】

２−１．変形例１
撮像装置４は二次元イメージセンサであってもよい。図６は、この変形例における検出システム９の主要構成を示す図である。図６に示す検出システム９において、撮像装置４は二次元イメージセンサである。従って、撮像装置４は、或る時点において照射装置２から照射され物体Ｊを透過した電磁波が表す二次元画像を生成する。この変形例において、検出部１１１は異なる時点で撮影された複数の二次元画像から抽出した特徴点のうち他の多数の特徴点と比較して特異な方向に移動している特徴点を抽出する。そのように抽出される特徴点は液体または粉粒体の上面を示す線を表すことになる。

【0049】

２−２．変形例２
搬送装置３は、物体Ｊを搬送する際、走査方向Ｄ０（鉛直方向）の成分が含まれる方向に意図的に振動させる振動機構を有していてもよい。搬送装置３は、この振動機構によって物体Ｊを、例えば一定の周期で、またはランダムに振動させつつ、搬送方向Ｄ１に搬送する。撮像装置４は、振動機構により振動される物体Ｊを撮像する。

【0050】

なお、上述した変形例１の場合、撮像装置４は二次元イメージセンサであるため、必ずしも物体Ｊが搬送される必要はない。この場合、検出システム９は、搬送装置３に代えて、物体Ｊを振動させる加振装置を備えてもよい。

【0051】

この変形例によれば、対象物Ｃに液体または粉粒体が含まれる場合、上述した実施形態における場合と比較して液体または粉粒体の上面が大きく変形するため、より高い精度で液体または粉粒体の検出が行われる。

【0052】

２−３．変形例３
搬送装置３は、対象物の水平方向の移動速度を変化させる速度変更装置として機能してもよい。この場合、搬送装置３は、搬送方向Ｄ１における物体Ｊの搬送速度を変化させる速度変更部３１（図２参照）を有する。速度変更部３１は、制御部１１から移動速度の変化の指示を受けると、この指示に応じて搬送ベルト等を駆動する駆動機構（図示せず）を制御して物体Ｊの搬送速度を変更する。

【0053】

図７は、搬送装置３により搬送速度が変化した場合に液体または粉粒体の上面が変形する様子を示した図である。なお、図７において、ボトルＣ３を収容する物体Ｊおよび物体Ｊに収容される他の対象物Ｃ（例えば、図４に示される書籍Ｃ１および電子機器Ｃ２）は図示が省略されている。図７（ａ）に示すボトルＣ３および液体Ｃ４は搬送装置３によって搬送方向Ｄ１に速度ｖ１で搬送されている。搬送装置３からボトルＣ３および液体Ｃ４が受ける鉛直方向の振動が無視できる程度に小さく、搬送速度が速度ｖ１で長らく一定であれば、液体Ｃ４の上面は概ね水平に保たれる。

【0054】

搬送装置３の速度変更部３１が制御部１１からの指示に応じて搬送速度を速度ｖ１から速度ｖ２（図７の例では、ｖ１＞ｖ２）に変更すると、固体であるボトルＣ３は変化した搬送速度に追従し、速度ｖ２で移動する。一方、液体Ｃ４は慣性力により変形し、図７（ｂ）に示されるように、その上面に大きな変形が生じる。

【0055】

この変形例によれば、対象物Ｃに液体または粉粒体が含まれる場合、上述した実施形態における場合と比較して液体または粉粒体の上面が大きく波打つため、より高い精度で液体または粉粒体の検出が行われる。

【0056】

２−４．変形例４
上述した変形例２−１において、画像生成部１１２は、照射装置２が対象物Ｃに向けて照射した電磁波により撮像された二次元画像に含まれる複数の特徴点のうち検出部１１１により検出された移動方向が特異な特徴点ではない特徴点の位置が一致または近接するように、異なる時点の各々において撮像された複数の二次元画像を重ね合わせて得られる画像を生成してもよい。

【0057】

図８は、この変形例における重ね合わせの画像を示す図である。なお、図８に示す画像は、図７（ａ）に示される画像と、図７（ｂ）に示される画像とを重ね合わせた画像である。図７（ｂ）に示される画像に含まれるボトルＣ３および液体Ｃ４の搬送方向Ｄ１における位置は、図７（ａ）に示される画像に含まれるボトルＣ３および液体Ｃ４より前方に移動している。画像生成部１１２は、この搬送方向Ｄ１における前方への移動を相殺するように、例えば図７（ａ）の画像に含まれるボトルＣ３および液体Ｃ４の水平方向の位置を変更した後、２つの画像を重ね合わせる。画像生成部１１２は、例えば重ね合わせた２つの画像において互いにずれた２本の線で囲まれた領域Ｒを他の領域とは異なる態様で表す画像を生成し、表示部１３に出力する。その結果、表示部１３には、図８に示される画像が、例えば領域Ｒが赤色等で強調された状態で表示される。従って、利用者は対象物Ｃに液体または粉粒体が含まれることを容易に確認することができる。

【0058】

また、検出部１１１が領域Ｒの面積を算出し、算出した面積に基づき対象物が液体または粉粒体であるか否かを判定してもよい。また、検出部１１１が領域Ｒの上下方向における長さの最大値（互いにずれた２本の線のずれの最大値）を算出し、算出した長さに基づき対象物が液体または粉粒体であるか否かを判定してもよい。

【0059】

２−５．変形例５
搬送装置３は、物体Ｊおよび物体Ｊに収容される対象物Ｃの鉛直方向に対する角度を変化させる角度変更装置として機能してもよい。この場合、搬送装置３は、物体Ｊおよび対象物Ｃの鉛直方向に対する角度を変化させる角度変更部３２（図２参照）を有する。角度変更部３２は、制御部１１からの指示に応じて搬送ベルト等の角度を調整する調整機構（図示せず）を制御して物体Ｊおよび対象物Ｃの鉛直方向に対する角度を変更する。

【0060】

搬送装置３が物体Ｊを搬送させる搬送路が位置によって異なる角度で傾斜するように構成されてもよい。図９は、この変形例における搬送装置３を水平方向に見た状態を示す図である。この変形例において、搬送装置３の搬送路は搬送方向における上流側の領域と下流側の領域において、鉛直方向に対する角度が異なっている。すなわちこの搬送路は、上流側の領域においては上向きに傾斜した搬送方向Ｄ１ａに物体Ｊを搬送し、下流側の領域においては下向きに傾斜した搬送方向Ｄ１ｂに物体Ｊを搬送する。

【0061】

図１０は、この変形例において、鉛直方向に対する角度が変化された場合における、対象物Ｃに含まれる液体Ｃ４の上面の挙動を示した図である。図１０（ａ）は搬送路の上流側の領域において搬送方向Ｄ１ａに搬送されるボトルＣ３および液体Ｃ４の状態を示し、図１０（ｂ）は搬送路の下流側の領域において搬送方向Ｄ１ｂに搬送されるボトルＣ３および液体Ｃ４の状態を示している。なお、図１０（ａ）に示される角度θ１は上流側の領域における搬送路の仰角を示し、図１０（ｂ）に示される角度θ２（θ２≠θ１）は下流側の領域における搬送路の仰角を示す。なお、図１０においては、θ１＞０であり、θ２＜０であるが、θ１≠θ２であればθ１およびθ２の正負はいずれでもよい。

【0062】

図１１は、この変形例に上述した変形例４を組み合わせて、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示される２つの二次元画像を重ね合わせて得られる画像を示す図である。図１０（ａ）の画像に含まれるボトルＣ３の画像と、図１０（ｂ）の画像に含まれるボトルＣ３の画像とは、左右方向に対する傾きの角度が異なる。画像生成部１１２は、この角度を揃えるように２つの画像を重ね合わせ、両者のうち異なる部分を抽出する。画像生成部１１２は、両者のうち異なる部分として抽出した互いにずれた２本の線に囲まれた領域Ｒを、他の領域と異なる態様で表示する重ね合わせの画像を生成し、表示部１３に出力する。その結果、表示部１３には、図１１に示される画像が、例えば領域Ｒが赤色等で強調された状態で表示される。従って、利用者は対象物Ｃに液体または粉粒体が含まれることを容易に確認することができる。

【0063】

また、検出部１１１が領域Ｒの面積を算出し、算出した面積に基づき対象物が液体または粉粒体であるか否かを判定してもよい。また、検出部１１１が領域Ｒの上下方向における長さの最大値（互いにずれた２本の線のずれの最大値）を算出し、算出した長さに基づき対象物が液体または粉粒体であるか否かを判定してもよい。

【0064】

この変形例によれば、対象物Ｃに液体または粉粒体が含まれる場合、上述した実施形態における場合と比較して、対象物Ｃに含まれる液体または粉粒体ではない部分に対する液体または粉粒体の上面の角度が大きく変化するため、より高い精度で液体または粉粒体の検出が行われる。

【0065】

２−６．変形例６
検出装置１は、検出部１１１により検出された移動方向が特異な特徴点の移動量に基づき、対象物Ｃに含まれる液体または粉粒体の粘性値を特定する粘性値特定手段を備えていてもよい。この場合、検出装置１の制御部１１は、粘性値特定部１１４（図３参照）を備える。粘性値特定部１１４は、画像生成部１１２が生成した画像に基づいて、移動方向が特異な特徴点の単位時間当たりの移動量を特定し、対象物Ｃに含まれる液体または粉粒体の変形の速度を算出する。このように粘性値特定部１１４により特定される液体または粉粒体の変形の速度は、液体または粉粒体の粘度の大小を示す指標値である。本願において、粘度の大小を示す指標値を粘性値というものとする。粘性値は粘度を含む概念である。なお、粘性値特定部１１４が、例えば、液体または粉粒体の変形の速度と粘度との対応を示すデータを記憶部１２から読み出し、算出した変形の速度に応じた粘度を特定してもよい。粘性値特定部１１４により特定された粘性値は、例えば、検出された液体または粉粒体の種別の特定に用いられる。

【0066】

液体または粉粒体の粘性値は液体の温度により変化する場合がある。従って、粘性値特定部１１４により特定された粘性値が液体または粉粒体の種別の特定に用いられる場合、粘性値に加え、液体または粉粒体の温度が特定されると便利である。従って、検出装置１は液体または粉粒体の温度を計測する測温部１５（図２参照）を備えてもよい。また、制御部１１は、粘性値特定部１１４により特定された粘性値と、測温部１５により計測された温度とを関連付ける関連付部１１５（図３参照）を備えてもよい。なお、測温部１５により計測される温度は、液体または粉粒体の温度の推定値でよく、例えば検出システム９が置かれている空間の温度が測温部１５により計測され、対象物Ｃに含まれる液体または粉粒体の温度の推定値として用いられてもよい。

【0067】

２−７．変形例７
検出部１１１が、他の多くの特徴点と移動方向が異なる特徴点を液体または粉粒体の上面上の点として特定した後、特定したそれらの特徴点（移動方向が他の多くの特徴点と異なる特徴点）の数に基づき、対象物に液体または粉粒体が含まれるか否かの判定を行ってもよい。この変形例によれば、液体または粉粒体の上面上の点ではなく、振動等により物体Ｊの中において移動した対象物が誤って液体または粉粒体と誤判定される不都合が回避される。

【符号の説明】

【0068】

１…検出装置、１１…制御部、１１１…検出部、１１２…画像生成部、１１３…量特定部、１１４…粘性値特定部、１１５…関連付部、１２…記憶部、１３…表示部、１４…操作部、１５…測温部、１６…通信部、１９…バス、２…照射装置、３…搬送装置、３１…速度変更部、３２…角度変更部、４…撮像装置、９…検出システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】