特開 2024-76783 測定装置および選別機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024076783

(43)【公開日】2024-06-06

(54)【発明の名称】測定装置および選別機

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/24 20060101AFI20240530BHJP

   B07C 5/342 20060101ALI20240530BHJP

   G01B 11/30 20060101ALI20240530BHJP

【ＦＩ】

G01B11/24 K

B07C5/342

G01B11/30 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022188537

(22)【出願日】2022-11-25

(71)【出願人】

【識別番号】000001812

【氏名又は名称】株式会社サタケ

(74)【代理人】

【識別番号】110003052

【氏名又は名称】弁理士法人勇智国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石津 任章

(72)【発明者】

【氏名】宮本 知幸

【テーマコード（参考）】

2F065

3F079

【Ｆターム（参考）】

2F065AA17

2F065AA22

2F065AA23

2F065AA24

2F065AA48

2F065AA52

2F065AA58

2F065BB15

2F065DD03

2F065EE00

2F065FF04

2F065GG03

2F065GG07

2F065GG23

2F065JJ02

2F065JJ05

2F065JJ25

2F065LL04

2F065LL22

2F065PP15

2F065QQ03

2F065QQ31

2F065QQ41

2F065QQ42

2F065TT03

3F079AC15

3F079CA18

3F079CA20

3F079CA23

3F079CA27

3F079CB30

3F079CC03

3F079DA06

(57)【要約】

【課題】 ラインセンサを備える測定装置または選別機において、形状的および／または寸法的な特徴の検出精度を改善する。
【解決手段】 対象物の全体および／または一部分についての形状的および／または寸法的な特徴を測定するための測定装置は、対象物を移送するように構成された移送部と、移送部の作用によって移送中の対象物に電磁波を照射するように構成された電磁波照射源と、対象物の移送方向と交差する第１の方向に直線状に配列された複数の電磁波検出素子を有し、電磁波照射源から照射され、対象物で反射した反射電磁波、および、対象物を透過した透過電磁波の少なくとも一方を検出するように構成されたラインセンサと、移送中の対象物の所定の方向の移送速度を検出するように構成された移送速度検出部と、ラインセンサによって取得される画像と、所定の方向の移送速度と、に基づいて対象物の特徴を決定するように構成された特徴決定部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物の全体および／または一部分についての形状的および／または寸法的な特徴を測定するための測定装置であって、
前記対象物を移送するように構成された移送部と、
前記移送部の作用によって移送中の前記対象物に電磁波を照射するように構成された電磁波照射源と、
前記対象物の移送方向と交差する第１の方向に直線状に配列された複数の電磁波検出素子を有し、前記電磁波照射源から照射され、前記対象物で反射した反射電磁波、および、前記対象物を透過した透過電磁波の少なくとも一方を検出するように構成されたラインセンサと、
前記移送中の対象物の所定の方向の移送速度を検出するように構成された移送速度検出部と、
前記ラインセンサによって取得される画像と、前記所定の方向の移送速度と、に基づいて前記対象物の前記特徴を決定するように構成された特徴決定部と
を備える測定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の測定装置であって、
前記特徴は、前記対象物の全体および／または一部分についての第１の特徴量を含み、
前記特徴決定部は、さらに、前記ラインセンサによって取得される前記画像を前記所定の方向の前記移送速度に基づいて補正し、補正された画像に基づいて前記第１の特徴量を決定するように構成されるか、または、前記ラインセンサによって取得される前記画像に基づいて決定される第２の特徴量を前記所定の方向の前記移送速度に基づいて補正することによって前記第１の特徴量を決定するように構成された
測定装置。

【請求項3】

請求項１に記載の測定装置であって、
前記特徴は、前記対象物の全体および／または一部分についての品質を含み、
前記特徴決定部は、前記対象物の全体および／または一部分についての第１の特徴量に基づいて前記品質を決定するように構成され、
前記特徴決定部は、さらに、前記ラインセンサによって取得される前記画像を前記所定の方向の前記移送速度に基づいて補正し、補正された画像に基づいて前記第１の特徴量を取得するように構成されるか、または、前記ラインセンサによって取得される前記画像に基づいて決定される第２の特徴量を前記所定の方向の前記移送速度に基づいて補正することによって前記第１の特徴量を取得するように構成された
測定装置。

【請求項4】

請求項１または請求項２に記載の測定装置であって、
前記所定の方向は、前記第１の方向と直交する第２の方向を含み、
前記特徴は、前記対象物の全体および／または一部分についての品質を含み、
前記特徴決定部は、さらに、前記ラインセンサによって取得される前記画像に基づいて決定される特徴量と、前記第２の方向の移送速度に基づいて決定される閾値と、を比較して、前記品質を決定するように構成された
測定装置。

【請求項5】

請求項２または請求項３に記載の測定装置であって、
前記所定の方向は、前記第１の方向と直交する第２の方向を含み、
前記特徴決定部は、さらに、前記画像の前記第２の方向の大きさを前記第２の方向の前記移送速度に基づいて修正することによって前記画像を補正するか、または、前記第２の特徴量のうちの、前記第２の方向の特徴量成分を前記第２の方向の前記移送速度に基づいて修正することによって前記第２の特徴量を補正するように構成された
測定装置。

【請求項6】

請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の測定装置であって、
前記所定の方向は、前記第１の方向を含み、
前記特徴決定部は、さらに、前記画像を構成する複数の画素の前記第１の方向の座標値を前記第１の方向の前記移送速度に基づいて修正することによって、前記画像を補正し、補正された画像に基づいて前記対象物の前記特徴を決定するように構成された
測定装置。

【請求項7】

選別機であって、
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の測定装置と、
前記特徴決定部によって決定された前記特徴に基づいて、前記対象物の選別を行うように構成された選別部と
を備える選別機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物の全体および／または一部分についての形状的および／または寸法的な特徴を測定するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

移送中の選別対象物（以下、単に対象物とも呼ぶ）に光源から光を照射した際に光学センサによって得られる光情報を使用して、対象物の特徴（例えば、良品であるか、それとも不良品であるか）を決定し、特定の対象物（例えば、不良品）を除去する光学式選別機（以下、単に選別機とも呼ぶ）が従来から知られている。例えば、下記の特許文献１は、光学センサとして、対象物の移送方向と交差する方向に複数の受光素子が直線状に配列されたラインセンサを使用する選別機を開示している。ラインセンサによれば、各受光素子に対する光源からの光の照度が均一に保たれるので、選別対象物の外観上の欠陥を精度良く検出できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－１９７８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ラインセンサを備える選別機は、形状的および／または寸法的な特徴を検出する目的においては、特徴の検出精度について改善の余地を残している。具体的には、ラインセンサは、移送中の一つの対象物に対して何度もスキャンして得られるライン状の複数の画像を合成して、当該一つの対象物の画像を取得するので、対象物の移送速度および／または移送方向の影響を受ける。

【0005】

例えば、ラインセンサでは、その複数の受光素子が並ぶ方向（以下、配列方向とも呼ぶ）と直交する方向における対象物の移送速度に応じて、当該方向における分解能が変化する特性を有している。このため、対象物の移送速度を一定に揃えることができない処理条件下では、上述の特性は、取得される画像上の対象物の寸法および形状の検出精度を低下させることになる。

【0006】

さらに、選別機では、例えば移送中の対象物同士の衝突などによって、対象物の移送方向が、意図せずに配列方向の成分を含む事象が発生し得る。そのような事象が発生した場合、ラインセンサで取得されるライン状の複数の画像を単純に合成すると、対象物の実際の形状に対して配列方向に歪んだ形状が検出されてしまう。このことは、取得される画像上の対象物の形状の検出精度を低下させることになる。

【0007】

上述の問題は、対象物に光を照射するタイプの選別機に限らず、電磁波照射源と、電磁波を検出するラインセンサと、を備える種々の選別機に共通する。また、この問題は、選別機に限らず、対象物の形状的および／または寸法的な特徴を測定するための測定装置にも共通する。このようなことから、ラインセンサを備える測定装置または選別機において、対象物の形状的および／または寸法的な特徴の検出精度を改善することが求められる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

【0009】

本発明の第１の形態によれば、対象物の全体および／または一部分についての形状的および／または寸法的な特徴を測定するための測定装置が提供される。この測定装置は、対象物を移送するように構成された移送部と、移送部の作用によって移送中の対象物に電磁波を照射するように構成された電磁波照射源と、対象物の移送方向と交差する第１の方向に直線状に配列された複数の電磁波検出素子を有し、電磁波照射源から照射され、対象物で反射した反射電磁波、および、対象物を透過した透過電磁波の少なくとも一方を検出するように構成されたラインセンサと、移送中の対象物の所定の方向の移送速度を検出するように構成された移送速度検出部と、ラインセンサによって取得される画像と、所定の方向の移送速度と、に基づいて対象物の特徴を決定するように構成された特徴決定部と、を備えている。

【0010】

「移送部の作用によって移送中の対象物」には、例えば、移送部上で移送中の対象物や、移送部から落下中の対象物が含まれ得る。また、電磁波照射源は、可視光、近赤外光、Ｘ線のうちの少なくとも１つを照射してもよい。

【0011】

この測定装置によれば、特徴決定部は、ラインセンサによって取得される画像と、移送中の対象物の所定方向の移送速度と、に基づいて対象物の特徴を決定する。したがって、対象物の所定方向の移送速度の違いを反映して（換言すれば、所定の方向の移送速度の違いが画像に与える影響を低減または除去して）、対象物の形状的および／または寸法的な特徴を正確に決定できる。

【0012】

本発明の第２の形態によれば、第１の形態において、特徴は、対象物の全体および／または一部分についての第１の特徴量を含む。特徴決定部は、さらに、ラインセンサによって取得される画像を所定の方向の移送速度に基づいて補正し、補正された画像に基づいて第１の特徴量を決定するように構成されるか、または、ラインセンサによって取得される画像に基づいて決定される第２の特徴量を所定の方向の移送速度に基づいて補正することによって第１の特徴量を決定するように構成される。この形態によれば、所定方向の移送速度に基づいて画像または第２の特徴量を補正することによって（換言すれば、所定の方向の移送速度の違いが画像に与える影響を低減または除去する補正を行うことによって）、対象物の全体および／または一部分についての第１の特徴量を正確に決定できる。第１の特徴量は、例えば、対象物の全体および／または一部分の面積、高さ、幅、外周長さ、円形度の少なくとも一つであってもよい。この点は、後述する第３の形態についても同様である。

【0013】

本発明の第３の形態によれば、第１または第２の形態において、特徴は、対象物の全体および／または一部分についての品質を含む。特徴決定部は、対象物の全体および／または一部分についての第１の特徴量に基づいて品質を決定するように構成される。特徴決定部は、さらに、ラインセンサによって取得される画像を所定の方向の移送速度に基づいて補正し、補正された画像に基づいて第１の特徴量を取得するように構成されるか、または、ラインセンサによって取得される画像に基づいて決定される第２の特徴量を所定の方向の移送速度に基づいて補正することによって第１の特徴量を取得するように構成される。この形態によれば、所定の方向の移送速度に基づいて画像または第２の特徴量を補正することによって（換言すれば、所定の方向の移送速度の違いが画像に与える影響を低減または除去する補正を行うことによって）、対象物の全体および／または一部分についての品質を正確に決定できる。品質は、例えば、所定の基準に基づく、良否判定結果（良品であるか、それとも、不良品であるかの判定結果）であってもよいし、品質の等級であってもよい。また、品質は、不良の種別を含んでいてもよい。

【0014】

本発明の第４の形態によれば、第１または第２の形態において、所定の方向は、第１の方向と直交する第２の方向を含む。特徴は、対象物の全体および／または一部分についての品質を含む。特徴決定部は、さらに、ラインセンサによって取得される画像に基づいて決定される特徴量と、第２の方向の移送速度に基づいて決定される閾値と、を比較して、品質を決定するように構成される。この形態によれば、第２の方向の移送速度に基づいて閾値を決定する（換言すれば、第２の方向の移送速度の変動に起因する第２の方向の画像寸法の変動に合わせて、画像寸法と同じ変動方向に閾値が増減するように閾値を補正する）ことによって、対象物の全体および／または一部分についての品質を正確に決定できる。

【0015】

本発明の第５の形態によれば、第２または第３の形態において、所定の方向は、第１の方向と直交する第２の方向を含む。特徴決定部は、さらに、画像の第２の方向の大きさを第２の方向の移送速度に基づいて修正することによって画像を補正するか、または、第２の特徴量のうちの、第２の方向の特徴量成分を第２の方向の移送速度に基づいて修正することによって第２の特徴量を補正するように構成される。この形態によれば、対象物の第２の方向の移送速度の違いに起因して、ラインセンサの第２の方向の分解能が変化しても、その分解能の変化の影響が低減または除去されるように画像または第２の特徴量を補正できる。したがって、補正された画像または補正された第２の特徴量に基づいて、対象物の形状的および／または寸法的な特徴を正確に決定できる。

【0016】

本発明の第６の形態によれば、第１ないし第５のいずれかの形態において、所定の方向は、第１の方向を含む。特徴決定部は、さらに、画像を構成する複数の画素の第１の方向の座標値を第１の方向の移送速度に基づいて修正することによって、画像を補正し、補正された画像に基づいて対象物の特徴を決定するように構成される。この形態によれば、対象物の移送速度が第１の方向の速度成分を有している場合に、つまり、対象物が、意図される移送方向に対して横ずれしながら移送される場合に、横ずれに起因して生じる画像上の対象物の歪みが低減または除去されるように画像を補正できる。したがって、補正された画像に基づいて、対象物の形状的および／または寸法的な特徴を正確に決定できる。

【0017】

本発明の第７の形態によれば、選別機が提供される。この選別機は、第１ないし第６のいずれかの形態の測定装置と、特徴決定部によって決定された特徴に基づいて、対象物の選別を行うように構成された選別部と、を備えている。この選別機によれば、第１ないし第６のいずれかの形態と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態による光学式選別機の概略構成を示す模式図である。

【図2】カラーセンサにおける光学素子の配置を示す模式図である。

【図3】一つの選別対象物における１回のスキャンで撮像される領域を例示する説明図である。

【図4】色ずれ量の算出方法の一例を示す説明図である。

【図5】対象物の第２の方向の移送速度に基づく画像の補正方法の例を示す説明図である。

【図6】対象物の第１の方向の移送速度に基づく画像の補正方法の例を示す説明図である。

【図7】対象物の第１の方向の移送速度に基づく画像の補正方法の例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は、本発明の一実施形態としての光学式選別機（以下、単に選別機と呼ぶ）１０の概略構成を示す模式図である。本実施形態では、選別機１０は、選別対象物（以下、単に対象物と呼ぶ）９０の一例としての米粒（より具体的には、玄米または精白米）から不良品（例えば、砕米、未熟粒、着色粒、被害粒、死米、異物（例えば、小石、泥、ガラス片など）など）を選別するために使用される。ただし、対象物９０は、玄米または精白米に限られるものではなく、任意の粒状物であってもよい。例えば、対象物９０は、籾、麦粒、豆類（大豆、ひよこ豆、枝豆など）、樹脂（ペレット等）、ゴム片等であってもよい。

【0020】

図１に示すように、選別機１０は、光学検出部２０と、貯留タンク７１と、フィーダ７２と、シュート７３と、良品排出樋７４と、不良品排出樋７５と、選別部６０と、コントローラ８０と、を備えている。コントローラ８０は、選別機１０の動作全般を制御する。コントローラ８０は、移送速度算出部８１および特徴決定部８２としても機能する。コントローラ８０の機能は、所定のプログラムをＣＰＵが実行することによって実現されてもよいし、専用回路（例えば、ＰＬＤ、ＡＳＩＣなど）によって実現されてもよいし、ＣＰＵと専用回路との組み合わせによって実現されてもよい。また、コントローラ８０の機能は、一体的な一つのデバイスに割り当てられてもよいし、複数のデバイスに分散的に割り当てられてもよい。コントローラ８０の機能の詳細については後述する。

【0021】

貯留タンク７１は、対象物９０を一時的に貯留する。フィーダ７２は、貯留タンク７１に貯留された対象物９０を、対象物を移送するための移送部の一例としてのシュート７３上に供給する。シュート７３上に供給された対象物９０は、シュート７３上を下方に向けて滑走し、シュート７３の下端から落下する。シュート７３は、多数の対象物９０を同時に落下させることができる所定幅を有している。移送部として、シュート７３に代えて、コンベアが使用されてもよい。

【0022】

光学検出部２０は、シュート７３から滑り落ちた対象物９０（つまり、シュート７３から落下中の対象物９０）に対して光を照射し、対象物９０に関連付けられた光（具体的には、対象物９０を透過した透過光、および／または、対象物９０によって反射された反射光）を検出する。なお、代替実施形態では、シュート７３上を滑走中の対象物９０に対して光が照射されてもよい。また、シュート７３に代えて、コンベアが使用される場合には、コンベア上で移送中の対象物９０、または、コンベアから落下中の対象物９０に対して光が照射されてもよい。

【0023】

図１に示すように、光学検出部２０は、第１の光源３１と、第２の光源３２と、第１のラインセンサ４０と、第２のラインセンサ５０と、を備えている。第１の光源３１および第１のラインセンサ４０は、対象物９０の移送経路（換言すれば、シュート７３からの落下軌跡）に対して一方側（フロント側とも呼ぶ）に配置されている。一方、第２の光源３２および第２のラインセンサ５０は、対象物９０の移送経路に対して他方側（リア側とも呼ぶ）に配置されている。

【0024】

第１の光源３１は、移送中の（つまり、シュート７３から落下中の）複数の対象物９０に向けて第１の光３３を放出する。同様に、第２の光源３２は、移送中の複数の対象物９０に向けて第２の光３４を放出する。第１の光３３および第２の光３４の各々は、赤色に対応する波長と、緑色に対応する波長と、青色に対応する波長と、を有している。本実施形態では、第１の光源３１および第２の光源３２は、いわゆるカラーＬＥＤである。ただし、光源３１，３２は、他の任意の発光素子（例えば、ハロゲンランプ）であってもよい。また、図１では、光源３１，３２の数は、それぞれ一つであるものとして示されているが、光源３１，３２のうちの少なくとも一方の光源の数は、複数であってもよい。

【0025】

第１のラインセンサ４０および第２のラインセンサ５０は、移送中の対象物９０に関連付けられた光を検出する。フロント側の第１のラインセンサ４０は、フロント側の第１の光源３１から放出され、対象物９０で反射された光３３（以下、反射光３３とも呼ぶ）と、リア側の第２の光源３２から放出され、対象物９０を透過した光３４（以下、透過光３４とも呼ぶ）と、を検出可能である。リア側の第２のラインセンサ５０は、リア側の第２の光源３２から放出され、対象物９０で反射された光３４（以下、反射光３４とも呼ぶ）と、フロント側の光源３１から放出され、対象物９０を透過した光３３（以下、透過光３３とも呼ぶ）と、を検出可能である。

【0026】

ラインセンサ４０，５０によってどのような光が検出されるかは、光源３１，３２の点灯パターンによって定まる。第１の光源３１と第２の光源３２とが同時に点灯する第１の点灯パターンでは、第１のラインセンサ４０は、反射光３３と透過光３４とが合成された光（以下、反射透過光とも呼ぶ）を検出し、第２のラインセンサ５０は、反射光３４と透過光３３とが合成された反射透過光を検出する。第１の光源３１が点灯し、第２の光源３２が消灯する第２の点灯パターンでは、第１のラインセンサ４０は、反射光３３を検出し、第２のラインセンサ５０は、透過光３３を検出する。第１の光源３１が消灯し、第２の光源３２が点灯する第３の点灯パターンでは、第１のラインセンサ４０は、透過光３４を検出し、第２のラインセンサ５０は、反射光３４を検出する。第１ないし第３の点灯パターンのいずれを採用するかは、対象物９０の種類、性状、除去されるべき不良品の種類に応じて、任意に決定され得る。第１ないし第３の点灯パターンのいずれか一つのみが採用されてもよい。あるいは、第１ないし第３の点灯パターンのうちの二つ以上の点灯パターンが、所定の時間間隔で交互に、または、予め定められた繰り返し規則で出現してもよい。

【0027】

ラインセンサ４０，５０は、本実施形態では、カラーＣＣＤセンサである。より具体的には、ラインセンサ４０，５０の各々は、赤色に対応する波長を有する光を検出するための複数の光学素子（以下、Ｒ素子と呼ぶ）と、緑色に対応する波長を有する光を検出するための複数の光学素子（以下、Ｇ素子と呼ぶ）と、青色に対応する波長を有する光を検出するための複数の光学素子（以下、Ｂ素子と呼ぶ）と、を有している。Ｒ，Ｇ，Ｂとは、ＲＧＢ色空間のＲ，Ｇ，Ｂをそれぞれ意味している。これらの光学素子の各々は、集光レンズと、カラーフィルタと、光電変換素子と、を備えている。カラーフィルタの各々は、検出すべき光の色（例えば、Ｒ素子であれば、赤色）に対応する波長の光を透過させ、その他の波長の光を透過させない特性を有している。ラインセンサ４０，５０は、ＣＣＤセンサに限定されるものではなく、ＣＭＯＳセンサなどの他の形式のラインセンサであってもよい。

【0028】

図２は、第１のラインセンサ４０における光学素子の配置を示す模式図である。図示するように、第１のラインセンサ４０は、いわゆる３ラインセンサであり、複数のＲ素子４１が１列に配列されたＲ素子群４４と、複数のＧ素子４２が１列に配列されたＧ素子群４５と、複数のＢ素子４３が１列に配列されたＢ素子群４６と、を備えている。複数のＲ素子４１、複数のＧ素子４２、および、複数のＢ素子４３は、いずれも、対象物９０の移送方向（対象物９０の落下方向）と交差する第１の方向Ｄ１（これは、シュート７３の幅方向でもある）に直線状に配列されている。換言すれば、Ｒ素子群４４、Ｇ素子群４５およびＢ素子群４６は、第１の方向Ｄ１に直交する第２の方向Ｄ２に互いに離間するように平行に配置されている。第２の方向Ｄ２は、対象物９０の移送方向として意図される方向でもある。ただし、実際には、対象物９０同士の衝突などによって対象物９０が第１の方向Ｄ１の速度成分を持つ場合があり、そのような場合には、対象物９０の移送方向は、第２の方向Ｄ２に対して交差する方向となる。

【0029】

Ｒ素子群４４とＧ素子群４５との離間距離はＬ１であり、Ｇ素子群４５とＢ素子群４６との離間距離はＬ２であり、Ｒ素子群４４とＢ素子群４６との離間距離はＬ３（＝Ｌ１＋Ｌ２）である。通常、Ｌ１＝Ｌ２であるが、Ｌ１とＬ２とが異なる値であってもよい。第２のラインセンサ５０は、第１のラインセンサ４０と同一の構成を有しているので、その説明は省略する。

【0030】

このようなラインセンサ４０，５０からの出力、すなわち、検出された光の強度を表すアナログ信号は、ＡＣ／ＤＣコンバータ（図示省略）によってデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、画像データとしてコントローラ８０に入力される。周知のように、ラインセンサでは、一回のスキャンでライン状の画像が得られるので、複数回のスキャンで得られたライン状の複数の画像を合成することによって、第２の方向Ｄ２に対応する方向に所定の高さを有する画像（少なくとも一つの対象物９０が納まる大きさの画像であり、典型的には、多数の対象物９０が納まる大きさの画像）を取得できる。例えば、図３に示すように、１０回（説明を簡素化するために、実際よりも少ない回数であるものとして例示している）のスキャンによって、Ｒ，Ｇ，Ｂの色ごとに、一つの対象物９０の全体画像が取得される。図３に示される１～１０の数字は、当該数字が付されたライン状の領域が、何回目のスキャンによって撮像される領域であるかを示している。例えば、「２」が付された領域は、２回目のスキャンによって画像データが取得される。

【0031】

コントローラ８０は、ラインセンサ４０，５０によってこのようにして取得される画像に基づいて、特徴決定部８２の処理として、対象物９０の各々について、対象物９０の特徴を決定する。そのような処理は、第１のラインセンサ４０によって取得された画像、および、第２のラインセンサ５０によって取得された画像の両方について行われる。本実施形態では、この特徴には、色彩的な特徴（換言すれば、光学的な特徴）と、形状的および／または寸法的な特徴と、が含まれる。また、特徴には、特徴を物理量で表す特徴量と、特徴量に基づいて判定される品質と、が含まれる。

【0032】

色彩的な特徴量には、対象物９０を表す画像の各画素の色階調値が含まれる。形状的および／または寸法的な特徴量には、例えば、対象物９０の全体および／または一部分の面積、高さ、幅、外周長さ、および、円形度の少なくとも一つが含まれ得る。そのような特徴量は、画像を構成する画素の数を単位とする値として算出されてもよい。あるいは、特徴量は、画素の数を単位とする値と、ラインセンサ４０，５０の分解能と、に基づいて、実寸法を単位とする値として算出されてもよい。

【0033】

本実施形態では、「品質」には、例えば、良品（つまり、品質が相対的に高い米粒）と不良品（つまり、品質が相対的に低い米粒、および／または、異物）との区分が含まれる。ただし、「品質」には、不良の種別（例えば、砕米、未熟粒、着色粒、被害粒、死米、異物のいずれに該当するか）が含まれてもよい。あるいは、「品質」には、選別部６０において除去すべき物と、除去すべきではない物と、の区分が含まれてもよい。また、「品質」には、色彩的な特徴に基づいて決定される品質と、が含まれる。色彩的な特徴に基づいて決定される不良品には、例えば、未熟粒、着色粒、被害粒、死米、異物が含まれ得る。形状的および／または寸法的な特徴に基づいて決定される不良品には、例えば、砕米、虫害粒、異物が含まれ得る。

【0034】

本実施形態では、特徴決定部８２は、色彩的な特徴量（換言すれば、画像データの階調値）と、予め定められた閾値と、を比較することによって（換言すれば、色彩的な特徴量が、予め定められた正常範囲にあるか否かに基づいて）、対象物９０が良品であるか、それとも、不良品であるかを決定する。そのような決定は、対象物９０の画像を構成する複数の画素の階調値の代表値（平均値、中央値、最大値、最小値など）に基づいて行われてもよい。あるいは、不良品には、所定以上の大きさの部分的不良を有する対象物９０が含まれてもよい。そのような部分的不良は、対象物９０の画像を構成する複数の画素のうち、階調値が正常範囲にない画素の数が所定数以上である（換言すれば、不良部分の面積が所定値以上である）ことを基準として決定されてもよい。

【0035】

さらに、本実施形態では、特徴決定部８２は、形状的および／または寸法的な特徴量と、予め定められた閾値と、を比較することによって（換言すれば、形状的および／または寸法的な特徴量が、予め定められた正常範囲にあるか否かに基づいて）、対象物９０が良品であるか、それとも、不良品であるかを決定する。

【0036】

選別部６０は、特徴決定部８２によって決定された特徴に基づいて、対象物９０の選別を行う。この選別は、特定の対象物９０の軌道を変更するための軌道変更動作によって行われる。具体的には、選別部６０は、複数のノズル６１と、ノズル６１に対応する数（本実施形態では、ノズル６１と同数であるが、ノズル６１の数と異なっていてもよい）のバルブ６２と、を備えている。複数のノズル６１は、シュート７３の幅方向に配列されている。

【0037】

複数のノズル６１は、複数のバルブ６２をそれぞれ介して、コンプレッサ（図示せず）に接続されている。コントローラ８０からの制御信号に応じて複数のバルブ６２が選択的に開かれることによって、複数のノズル６１は、不良品であると決定された対象物９０（より正確には、ラインセンサ４０，５０の少なくとも一方によって取得された画像に関して、色彩的な特徴量に基づいて不良品であると決定された対象物９０、ならびに、形状的および／または寸法的な特徴量に基づいて不良品であると決定された対象物９０）に向けてエア６３を選択的に噴射する。不良品であると決定された対象物９０は、エア６３によって吹き飛ばされ、シュート７３からの落下軌道から逸脱して不良品排出樋７５に導かれる（図１に対象物９１として示す）。一方、良品であると決定された対象物９０には、エア６３は噴射されない。このため、良品であると決定された対象物９０は、落下軌道を変えることなく、良品排出樋７４に導かれる（図１に対象物９２として示す）。

【0038】

代替実施形態では、シュート７３から落下した後の対象物９０に向けてエア６３を噴射する構成に代えて、シュート７３上を滑走中の対象物９０に向けてエア６３を噴射して、対象物９０の移送経路を変更してもよい。また、移送手段として、シュート７３に代えて、ベルトコンベヤが使用されてもよい。この場合、ベルトコンベヤの一端から落下する対象物に向けてエアが噴射されてもよい。あるいは、ベルトコンベヤ上で搬送中の対象物に向けてエアが噴射されてもよい。

【0039】

さらなる代替実施形態では、不良品であると決定された対象物９０に対してエア６３を噴射する構成に代えて、良品であると決定された対象物９０に対してエア６３が噴射されてもよい（いわゆる逆打ち）。また、軌道変更動作は、エア６３の噴射に限定されるものではなく、公知の任意の他の方法が採用されてもよい。

【0040】

上述の選別機１０では、対象物９０の形状的および／または寸法的な特徴の決定に関する精度を向上させるために、移送中の対象物９０の所定方向の移送速度を検出し、当該移送速度に基づいて、形状的および／または寸法的な特徴を決定する。以下、そのような構成について詳しく説明する。本実施形態では、所定の方向には、第１の方向Ｄ１および第２の方向Ｄ２の両方が含まれる。ただし、所定の方向は、第１の方向Ｄ１および第２の方向Ｄ２の一方のみであってもよい。

【0041】

まず、対象物９０の所定方向の移送速度を検出する方法について、図４および図５を参照して説明する。以下では、第１のラインセンサ４０を利用して、第１のラインセンサ４０によって撮像される瞬間の対象物９０の移送速度を検出する方法について詳しく説明する。そのような移送速度の検出は、コントローラ８０の移送速度算出部８１の処理として実行される。

【0042】

移送速度を検出するために、移送速度算出部８１は、まず、第１のラインセンサ４０によって取得されるカラー画像について色ずれの量を算出する。第１のラインセンサ４０では、Ｒ素子群４４、Ｇ素子群４５およびＢ素子群４６は同時にスキャンを行うが、Ｒ素子群４４、Ｇ素子群４５およびＢ素子群４６が第２の方向Ｄ２に互いに離間しているので（図２参照）、厳密には、この離間距離分だけ対象物９０の撮像箇所が各色間でずれることになる。このため、Ｒ素子群４４によって取得される赤色画像と、Ｇ素子群４５によって取得される緑色画像と、Ｂ素子群４６によって取得される青色画像と、の間で、第２の方向Ｄ２に対応する方向に色ずれが生じる。さらに、対象物９０同士の衝突などに起因して、対象物９０の移送方向が第１の方向Ｄ１の成分を含む場合（換言すれば、対象物９０の移送方向が、第２の方向Ｄ２と交差する方向（ただし、垂直方向を除く）である場合）には、赤色画像と緑色画像と青色画像との間で、第１の方向Ｄ１に対応する方向にも色ずれが生じることとなる。このような色ずれの量は、画像を構成する単位である１画素よりも小さい単位で算出される。

【0043】

本実施形態では、移送速度算出部８１は、赤色画像と緑色画像との間の色ずれ量Ｓ１ｒｇ，Ｓ２ｒｇと、緑色画像と青色画像との間の色ずれ量Ｓ１ｇｂ，Ｓ２ｇｂと、赤色画像と青色画像との間の色ずれ量Ｓ１ｒｂ，Ｓ２ｒｂと、を算出する。図４は、色ずれ量の算出方法の一例を示す説明図である。以下では、図４を参照して、赤色画像９２Ｒと緑色画像９２Ｇとの色ずれ量Ｓ１ｒｇ，Ｓ２ｒｇを、対象物９０の粒単位で算出するものとして説明する。色ずれ量の算出においては、移送速度算出部８１は、まず、１粒の対象物９０の赤色画像９２Ｒ、および、当該１粒の対象物９０の緑色画像９２Ｇの各々に対して、１画素よりも細かい分解能で共通の座標を設定する。例えば、Ｘ方向（第１の方向Ｄ１に対応する方向）およびＹ方向（第２の方向Ｄ２に対応する方向）の各々について、１／１０００画素単位の座標点が設定されてもよい。この場合、１画素には、１００万（＝１０００×１０００）個の座標点が割り当てられる。この分解能は、色ずれ量の所望の算出精度に応じて任意の値に設定され得る。

【0044】

次いで、移送速度算出部８１は、各座標点の色階調値（１画素に相当する１００万個の座標点の階調値は互いに同一である）に基づいて、赤色画像９２Ｒの赤色濃度重心座標点９３Ｒと、緑色画像９２Ｇの緑色濃度重心座標点９３Ｇと、を算出する。濃度重心座標点の座標値は、Ｘ座標およびＹ座標の各々について、座標点ごとに座標値と階調値とを乗算した値の総和を、各座標点の階調値の総和で除算することによって算出することができる。

【0045】

そして、移送速度算出部８１は、求めた濃度重心座標点から色ずれ量を算出する。例えば、移送速度算出部８１は、図４に示すように、Ｙ方向（すなわち、第２の方向Ｄ２に対応する方向）における赤色濃度重心座標点９３Ｒと緑色濃度重心座標点９３Ｇとの離間距離を、赤色画像９２Ｒと緑色画像９２ＧとのＹ方向の色ずれ量Ｓ２ｒｇ（単位は画素）として取得する。また、移送速度算出部８１は、Ｘ方向（すなわち、第１の方向Ｄ１に対応する方向）における赤色濃度重心座標点９３Ｒと緑色濃度重心座標点９３Ｇとの離間距離を、赤色画像９２Ｒと緑色画像９２ＧとのＸ方向の色ずれ量Ｓ１ｒｇとして取得する。図示は省略するが、移送速度算出部８１は、同様に、緑色画像９２Ｇと青色画像９２Ｂとの間のＹ方向およびＸ方向の色ずれ量Ｓ２ｇｂ，Ｓ１ｇｂと、赤色画像９２Ｒと青色画像９２Ｂとの間のＹ方向およびＸ方向の色ずれ量Ｓ２ｒｂ，Ｓ１ｒｂと、をそれぞれ算出する。

【0046】

色ずれ量の計算は、濃度重心を利用した上述の方法に限らず、公知の任意の方法によって行い得る。また、対象物９０の粒ごとに色ずれ量を算出する構成に代えて、または、加えて、カラー画像上で重なり合っている粒群ごとに色ずれ量が算出されてもよい。対象物９０の粒ごと、および／または、粒群ごとに色ずれの量を算出するために、対象物９０の粒または粒群を表す画像領域以外の画像領域（以下、ブランク領域とも呼ぶ）は、色ずれ量の算出対象領域から除外されてもよい。ブランク領域は、カラー画像を２値化することによって容易に除去することができる。このように、粒または粒群単位で色ずれ量を算出すれば、色ずれ量を精度良く算出することができる。ただし、移送速度算出部８１は、カラー画像を複数の領域（この領域は、複数の粒が含まれ得る大きさである）に分割し、複数の領域の各々で色ずれ量を算出してもよい。

【0047】

次いで、移送速度算出部８１は、対象物９０の粒ごとに、Ｙ方向（すなわち、第２の方向Ｄ２に対応する方向）の色ずれ量Ｓ２ｒｇ，Ｓ２ｇｂ，Ｓ２ｒｂに基づいて、対象物９０の第２の方向Ｄ２の移送速度を算出する。第１のラインセンサ４０の１回のスキャンに要する時間をスキャン時間Ｔとすると、赤色画像９２Ｒと緑色画像９２Ｇとの色ずれ量Ｓ２ｒｇに基づいて算出される対象物９０の第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２ｒｇは、例えば、下式（１）によって得られる。式（１）において、Ｌ１＞０である。また、式（１）において、色ずれ量Ｓ２ｒｇの単位は、距離を表す単位である。例えば、離間距離Ｌ１および色ずれ量Ｓ２ｒｇの単位は「ｍｍ」であり、スキャン時間Ｔの単位は「ｍｓ」であり、この場合、得られる移送速度Ｖ２ｒｇの単位は「ｍ／ｓ」となる。上述したように、移送速度算出部８１が、「画素」を単位とする色ずれ量Ｓ２ｒｇを取得する場合には、「画素」を単位とする色ずれ量Ｓ２ｒｇに、第１のラインセンサ４０の第２の方向Ｄ２の画素の大きさ（ｍｍ）（つまり、１画素当たりの大きさ）を乗じることによって、「ｍｍ」を単位とする色ずれ量Ｓ２ｒｇが得られる。移送速度Ｖ２ｒｇは、式（１）に限らず、実験等に基づいて、色ずれ量Ｓ２ｒｇを変数として含む他の式によって算出されてもよい。
Ｖ２ｒｇ＝（Ｌ１＋Ｓ２ｒｇ）／Ｔ ・・・（１）

【0048】

同様にして、色ずれ量Ｓ２ｇｂに基づいて算出される対象物９０の第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２ｇｂは、下式（２）によって得られ、色ずれ量Ｓ２ｒｂに基づいて算出される対象物９０の第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２ｒｂは、下式（３）によって得られる。式（２）および式（３）において、Ｌ２＞０、Ｌ３＞０である。
Ｖ２ｇｂ＝（Ｌ２＋Ｓ２ｇｂ）／Ｔ ・・・（２）
Ｖ２ｒｂ＝（Ｌ３＋Ｓ２ｒｂ）／Ｔ ・・・（３）

【0049】

さらに、移送速度算出部８１は、Ｘ方向（すなわち、第１の方向Ｄ１に対応する方向）の色ずれ量Ｓ１ｒｇ，Ｓ１ｇｂ，Ｓ１ｒｂに基づいて、対象物９０の第１の方向Ｄ１の移送速度Ｖ１ｒｇ，Ｖ１ｇｂ，Ｖ１ｒｂをそれぞれ算出する。移送速度Ｖ１ｒｇ，Ｖ１ｇｂ，Ｖ１ｒｂは、例えば、以下の式（４）～（６）によって得られる。
Ｖ１ｒｇ＝Ｓ１ｒｇ／Ｔ ・・・（４）
Ｖ１ｇｂ＝Ｓ１ｇｂ／Ｔ ・・・（５）
Ｖ１ｒｂ＝Ｓ１ｒｂ／Ｔ ・・・（６）

【0050】

移送速度算出部８１は、上記のようにして求められた移送速度Ｖ２ｒｇ，Ｖ２ｇｂ，Ｖ２ｒｂの代表値（例えば、それらの平均値、中央値など）を、対象物９０の第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２として検出する。同様に、移送速度算出部８１は、移送速度Ｖ１ｒｇ，Ｖ１ｇｂ，Ｖ１ｒｂの代表値（例えば、それらの平均値、中央値など）を、対象物９０の第１の方向Ｄ１の移送速度Ｖ１として検出する。代替実施形態では、移送速度算出部８１は、移送速度Ｖ２ｒｇ，Ｖ２ｇｂ，Ｖ２ｒｂのうちの一つまたは二つに基づいて移送速度Ｖ２を検出してもよいし、移送速度Ｖ１ｒｇ，Ｖ１ｇｂ，Ｖ１ｒｂのうちの一つまたは二つに基づいて移送速度Ｖ１を検出してもよい。

【0051】

次いで、移送速度に基づいて対象物９０の形状的および／または寸法的な特徴を決定する方法について、図５～７を参照して説明する。以下では、第１のラインセンサ４０によって取得された画像に基づいて算出された移送速度に基づいて、第１のラインセンサ４０によって取得された画像の形状的および／または寸法的な特徴を決定する方法について詳しく説明する。本実施形態では、特徴決定部８２は、第１の方向Ｄ１の移送速度Ｖ１および第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２に基づいて対象物９０の画像を補正し、補正された画像に基づいて、対象物９０の形状的および／または寸法的な特徴を決定する。ただし、移送速度Ｖ１に基づく補正および移送速度Ｖ２に基づく補正の一方のみが実施されてもよい。移送速度Ｖ１および／または移送速度Ｖ２に基づく補正は、対象物９０の粒ごとに行われる。

【0052】

まず、第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２に基づく画像の補正について説明する。ラインセンサの第２の方向Ｄ２（図２の例では、素子４１～４３の各々が並ぶ方向と直交する方向）の分解能は、１回のスキャン時間の間に対象物９０が第２の方向Ｄ２に移動した距離によって定まる。具体的には、第２の方向Ｄ２の分解能は、１回のスキャン時間と、対象物９０の第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２と、の積で表される。このため、画像上での対象物９０の第２の方向Ｄ２に対応する方向（つまり、図４のＹ方向）の大きさ（換言すれば、画素数）は、移送速度Ｖ２に応じて変動することとなる。より具体的には、対象物９０の第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２と、画像上での対象物９０の第２の方向Ｄ２に対応する方向の大きさと、は反比例の関係にある。一方、ラインセンサの第１の方向Ｄ１の分解能は、対象物９０の移送速度に依存することなく、一定である。

【0053】

このような特徴を有するラインセンサでは、予め想定した移送速度（つまり、移送速度Ｖ２に関する設計値）と異なる移送速度Ｖ２で対象物９０が移送される場合には、画像上の第２の方向Ｄ２に対応する方向における対象物９０の大きさが実際の大きさと異なることになる。そのような場合には、形状的および／または寸法的な特徴量の測定精度が低下する。さらに、形状的および／または寸法的な品質を決定するための閾値は、移送速度Ｖ２に関する設計値に基づいて（換言すれば、対象物９０の実際の大きさに基づいて）予め設定されている。このため、予め想定した移送速度と異なる移送速度Ｖ２で対象物９０が移送される場合には、形状的および／または寸法的な品質の測定精度も低下する。そのような測定精度の低下を抑制するために、本実施形態では、第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２に基づいて、第１のラインセンサ４０によって取得された画像の補正が行われる。

【0054】

具体的には、特徴決定部８２は、移送速度算出部８１によって算出された第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２と、第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２に関する設計値（以下、基準値ＶＲとも呼ぶ）と、の違いが画像（より具体的には、第２の方向Ｄ２に対応する方向の対象物９０の画像の大きさ）に与える影響を低減または除去する方向に、第１のラインセンサ４０によって取得された画像上の対象物９０の第２の方向Ｄ２の大きさを修正する。

【0055】

例えば、移送速度算出部８１によって算出された第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２が、基準値ＶＲよりも大きい場合には、第２の方向Ｄ２に対応する方向の対象物９０の画像上の大きさが実際の大きさよりも小さくなる。そのような場合には、特徴決定部８２は、その影響を低減または除去するために、第２の方向Ｄ２に対応する方向の対象物９０の画像上の大きさが大きくなるように画像を補正する。

【0056】

逆に、移送速度算出部８１によって算出された第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２が基準値ＶＲよりも小さい場合には、第２の方向Ｄ２に対応する方向の対象物９０の画像上の大きさが実際の大きさよりも大きくなる。そのような場合には、特徴決定部８２は、その影響を低減または除去するために、第２の方向Ｄ２に対応する方向の対象物９０の画像上の大きさが小さくなるように画像を補正する。

【0057】

上述の通り、対象物９０の第２の方向Ｄ２の実際の移送速度Ｖ２と、第２の方向Ｄ２に対応する方向の対象物９０の画像上の大きさと、は反比例の関係にあるので、第１のラインセンサ４０によって取得された対象物９０の画像の第２の方向Ｄ２に対応する方向の寸法（すなわち、画素数）に比率Ｖ２／ＶＲを乗じる補正を行えば、移送速度Ｖ２の変動による画像への影響を最小化できる（つまり、画像上の対象物９０の大きさを実際の大きさに補正できる）。図５では、そのような補正の一例を示している。移送速度Ｖ２が基準値ＶＲよりも小さい場合には、対象物９４（補正前の対象物９０の画像）を、第２の方向Ｄ２に対応するＹ方向についてのみ比率Ｖ２／ＶＲで縮小して、対象物９３（実寸大の対象物９０の画像）が取得される。一方、移送速度Ｖ２が基準値ＶＲよりも大きい場合には、対象物９５（補正前の対象物９０の画像）を、第２の方向Ｄ２に対応するＹ方向についてのみ比率Ｖ２／ＶＲで拡大して、対象物９３（実寸大の対象物９０の画像）が取得される。

【0058】

特徴決定部８２は、このようにして移送速度Ｖ２に基づいて補正された画像に基づいて、対象物９０の形状的および／または寸法的な特徴（すなわち、特徴量、および、それに基づく品質）を決定する。このような補正によれば、移送速度Ｖ２の変動によってラインセンサ４０の第２の方向Ｄ２の分解能が変化し、第２の方向Ｄ２に対応する方向の大きさが実際の大きさと異なる対象物９０の画像が得られたとしても、当該画像を、第２の方向Ｄ２の大きさが実際の大きさに近づくように、または、実際の大きさになるように、補正することができる。したがって、特徴決定部８２は、補正された画像に基づいて、対象物９０の形状的および／または寸法的な特徴を正確に決定できる。

【0059】

次いで、第１の方向Ｄ１の移送速度Ｖ１に基づく画像の補正について説明する。対象物９０が第１の方向Ｄ１の速度成分を持つ場合には、各スキャンの画像を単純に合成すると、図３に示した１～１０の数字が付されたライン状の領域が、第１の方向Ｄ１に対応する方向に段階的にずれてしまう。このため、対象物９０の実際の形状に対して、第１の方向Ｄ１に対応する方向（Ｙ方向）に歪んだ形状が検出され、その結果、対象物９０の形状的および／または寸法的な特徴の測定精度を低下させることになる。そこで、そのような測定精度の低下を抑制するために、本実施形態では、第１の方向Ｄ１の移送速度Ｖ１に基づく画像の補正が行われる。

【0060】

具体的には、特徴決定部８２は、第１の方向Ｄ１の移送速度Ｖ１に起因して生じるずれの分だけ、対象物９０の画像を構成する複数の画素の第１の方向Ｄ１の座標値を修正する。具体的には、Ｎ回目（Ｎは自然数）のスキャンによって得られる対象物９０の画像領域と、Ｎ＋１回目のスキャンによって得られる対象物９０の画像領域と、では、第１のラインセンサ４０での１回のスキャン時間の間に対象物９０が第１の方向Ｄ１に移動する距離Ｌ４だけ、第１の方向Ｄ１における対象物９０の座標値がずれることになる。このため、特徴決定部８２は、一つの対象物９０について行われる１回目のスキャンを基準として、２回目以降のスキャンによって得られる対象物９０の画像の座標値を、基準からずれた分だけ元の位置に戻すように補正する。Ｍ回目（Ｍは２以上の整数）のスキャンによって得られる対象物９０の画像領域の座標値の補正量（実際の距離）は、（Ｍ－１）×Ｌ４で表される。（Ｍ－１）×Ｌ４の値を、第１のラインセンサ４０の第１の方向Ｄ１の画素の大きさ（つまり、１画素当たりの大きさ）で除算すれば、画素数を単位とする補正量を算出できる。

【0061】

図６および図７は、そのような補正の一例を示している。図中の各格子は、画像を構成する１画素を表している。また、図中の数値は、第１の方向Ｄ１に対応するＸ方向と、第２の方向Ｄ２に対応するＹ方向と、によって定義されるＸＹ座標系の座標値を示している。この例では、Ｙ方向の座標値は、第１のラインセンサ４０のスキャンごとに割り当てられる。つまり、Ｙ座標値は、何回目のスキャンによって取得されるライン状の画像領域であるかを示している。図６のハッチングを付した格子は、補正前の画像上の対象物９０（対象物９６として示す）を表す画素を示しており、図７のハッチングを付した格子は、補正後の画像上の対象物９０（対象物９７として示す）を表す画素を示している。

【0062】

また、図６および図７は、移送速度Ｖ１の方向がＸ座標の負方向に向けた方向であり、かつ、距離Ｌ４（１回のスキャン時間の間に対象物９０が第１の方向Ｄ１に移動する距離）が、ラインセンサ４０の第１の方向Ｄ１の分解能に等しいと仮定した場合を示している。図示するように、図６に示す対象物９６の画像（第１の方向Ｄ１の移送速度Ｖ１に起因して歪んだ形状に撮像された対象物９０の画像）は、Ｙ座標値が２のラインを基準として、Ｙ座標値が１増えるにつき、Ｘ座標値がＸ座標の距離Ｌ４（ここでは、１画素分の距離）だけ増えるように修正され、それによって、図７に示す対象物９７の画像（実際の形状の対象物９０の画像）に補正されている。

【0063】

特徴決定部８２は、このようにして移送速度Ｖ１に基づいて補正された画像に基づいて、対象物９０の形状的および／または寸法的な特徴を決定する。このような補正によれば、対象物９０が、意図される移送方向（すなわち、第２の方向Ｄ２）に対して横ずれしながら（すなわち、第１の方向Ｄ１にずれながら）移送され、第１の方向Ｄ１に対応する方向に歪んだ対象物９０の画像が得られたとしても、当該歪みが低減または除去されるように画像を補正できる。したがって、特徴決定部８２は、補正された画像に基づいて、対象物９０の形状的および／または寸法的な特徴を正確に決定できる。

【0064】

なお、移送速度算出部８１は、第２のラインセンサ５０によって取得された画像の色ずれ量に基づいて移送速度Ｖ１，Ｖ２を算出してもよい。この場合、特徴決定部８２は、第２のラインセンサ５０を利用して取得された移送速度Ｖ１，Ｖ２に基づいて、第２のラインセンサ５０によって取得された画像を補正し、補正された画像に基づいて対象物９０の形状的および／または寸法的な特徴を決定してもよい。

【0065】

本実施形態では、移送速度算出部８１は、対象物９０ごとに算出された移送速度Ｖ１，Ｖ２に基づいて、対応する対象物９０の画像の補正を行う。つまり、補正に使用される移送速度Ｖ１，Ｖ２は、個々の対象物９０に固有の値である。この構成によれば、移送速度算出部８１は、個々の対象物９０ごとに、より正確な移送速度Ｖ１，Ｖ２を用いて、より正確な補正を行うことができる。その結果、形状的および／または寸法的な特徴をより正確に決定できる。ただし、少なくとも一つの対象物９０に関して所定のタイミングで検出された移送速度Ｖ１，Ｖ２が、複数の対象物９０の画像の補正に共通的に使用されてもよい。この場合、補正に使用される移送速度Ｖ１，Ｖ２は、例えば、所定の頻度（例えば、５分ごと）で更新されてもよい。あるいは、選別機１０の運転開始時に検出された移送速度Ｖ１，Ｖ２が、その後の運転において継続的に補正に使用されてもよい。これらの構成によれば、移送速度算出部８１の演算負荷を低減できる。さらに、移送速度Ｖ１，Ｖ２として、複数の対象物９０についての代表値（例えば、平均値）が、当該複数の対象物９０の画像の補正に共通的に使用されてもよい。

【0066】

代替実施形態では、第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２に基づいて画像を補正する構成に代えて、特徴決定部８２は、第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２に基づいて形状的および／または寸法的な特徴量を直接的に補正してもよい。この代替実施形態では、補正された画像に基づいて決定される形状的および／または寸法的な特徴量に相当する特徴量（以下、第１の特徴量とも呼ぶ）を取得するために、特徴決定部８２は、まず、第１のラインセンサ４０（または、第２のラインセンサ５０）によって取得された画像（上述の補正が適用されていない画像）から形状的および／または寸法的な特徴量（第２の特徴量）を決定する。次いで、特徴決定部８２は、第２の特徴量のうちの、第２の方向Ｄ２に対応する方向の特徴量成分を第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２に基づいて修正することによって、第２の特徴量を補正して、第１の特徴量を取得する。

【0067】

例えば、第１の特徴量として取得すべき特徴量が対象物９０の面積または高さ（第２の方向Ｄ２に対応する方向の長さ）である場合には、特徴決定部８２は、第２の特徴量に比率Ｖ２／ＶＲを乗じた値を、第１の特徴量として決定する。第１の特徴量として取得すべき特徴量が対象物９０の幅（第１の方向Ｄ１に対応する方向の長さ）である場合には、特徴決定部８２は、補正を行うことなく、第２の特徴量を第１の特徴量として決定する。第１の特徴量として取得すべき特徴量が対象物９０の外周長さである場合には、外周長さのうちの、第１の方向Ｄ１に対応する方向の長さ成分（Ｌｘとも呼ぶ）は補正せずに、第２の方向Ｄ２に対応する方向の長さ成分（Ｌｙとも呼ぶ）のみに比率Ｖ２／ＶＲを乗じた補正を行い、Ｌｘ＋Ｌｙ×Ｖ２／ＶＲの値を第１の特徴量として決定する。

【0068】

成分Ｌｘ，Ｌｙは、例えば、特開２０１２－１２７７０６号公報に記載の手法を用いて特定できる。この手法は周知であるので、簡単に説明すると、まず、画像が二値化され、対象物９０を表す画素範囲が特定される。次いで、対象物９０を表す画素範囲に対して、所定サイズ（例えば、２×２画素、３×３画素など）のウィンドウが適用される。ウィンドウ内のどの位置に対象物９０を表す画素が位置するかに応じて、ウィンドウ内に位置する画素が、対象物９０の外周を表す画素であるか、それとも、対象物９０の内部を表す画素であるかを特定することができるとともに、対象物９０の外周を表す画素が成分Ｌｘ，Ｌｙのいずれに該当するかを特定できる。このような特定処理は、対象物９０を表す画素の全てについて、その属性が特定されるまで、ウィンドウの適用位置を１画素ずつずらしながら、繰り返し行われる。

【0069】

このようにして形状的および／または寸法的な第１の特徴量を取得すると、特徴決定部８２は、第１の特徴量に基づいて、上述の手法によって形状的および／または寸法的な品質を決定する。上記のように、移送速度Ｖ２に基づいて画像を補正する代わりに、移送速度Ｖ２に基づいて第２の特徴量を補正して第１の特徴量を取得しても、画像を補正する場合と同等の効果が得られる。

【0070】

さらなる代替実施形態では、第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２に基づいて画像を補正する構成に変えて、特徴決定部８２は、形状的および／または寸法的な品質を決定するための閾値を第２の方向Ｄ２の移送速度Ｖ２に基づいて決定（補正）してもよい。上述の通り、画像上の対象物９０の第２の方向Ｄ２に対応する方向の大きさは、実際の大きさに対してＶＲ／Ｖ２倍になる。そこで、特徴決定部８２は、例えば、第２の方向Ｄ２に対応する方向に関連する閾値の設計値に対して比率ＶＲ／Ｖ２を乗じて、閾値を補正する。つまり、特徴決定部８２は、移送速度Ｖ２の変動に起因する第２の方向Ｄ２の画像寸法の変動に合わせて、閾値が同等の比率で変化するように閾値を補正する。

【0071】

例えば、特徴決定部８２は、対象物９０の面積または高さ（第２の方向Ｄ２に対応する方向の長さ）に関連する閾値を、比率ＶＲ／Ｖ２を乗じることによって補正してもよい。この場合、特徴決定部８２は、補正されていない画像から算出された形状的および／または寸法的な特徴量と、補正された閾値と、を比較することによって、対象物９０が良品であるか、それとも、不良品であるかを決定する。このような構成によっても、対象物９０の形状的および／または寸法的な品質を正確に決定できる。

【0072】

さらなる代替実施形態では、移送速度Ｖ１，Ｖ２は、上述した方法以外の任意の方法で検出されてもよい。例えば、選別機１０は、移送速度Ｖ１，Ｖ２を検出するためのエリアセンサを備えていてもよい。この場合、特徴決定部８２は、異なる二つのタイミングでエリアセンサによって取得した二つの画像上の同一の対象物９０について、その二つのタイミングの間での移動距離および移動時間に基づいて、移送速度Ｖ１，Ｖ２を算出する。移動距離は、上述の例と同様に、二つの画像の各々の対象物９０の濃度重心の位置の違いに基づいて算出されてもよい。移動時間は、既知であるスキャン時間に基づいて算出可能である。あるいは、選別機１０は、そのようなエリアセンサに代えて、異なる検出位置（移送経路上における対象物９０の撮像位置）にそれぞれ配置された二つのラインセンサが使用されてもよい。

【0073】

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、上記した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、任意の省略が可能である。

【0074】

例えば、ラインセンサ４０，５０は、上述した３ラインセンサに代えて、Ｒ素子群とＧ素子群とＢ素子群とのうちの少なくとも二つの素子群が第２の方向Ｄ２に互いに離間するように配置される任意のカラーセンサであってもよい。例えば、ラインセンサ４０，５０は、ベイヤー配列のカラーセンサであってもよい。この場合は、Ｒ素子群およびＢ素子群から得られる赤色画像と青色画像との色ずれ量に基づいて移送速度Ｖ１，Ｖ２を決定できる。

【0075】

あるいは、特徴決定部８２は、移送速度Ｖ１および／または移送速度Ｖ２に基づいて、対象物９０の一部分についての形状的および／または寸法的な特徴を決定してもよい。そのような一部分は、対象物９０のうちの所定の色彩的な特徴を有する部分であってもよい。例えば、特徴決定部８２は、所定以上の大きさの部分的不良を有するか否かに基づいて対象物９０の色彩的な品質を決定するために、部分的不良を有する領域（換言すれば、画像上の、色階調値が正常範囲にない画素群からなる領域）の形状的および／または寸法的な特徴量を移送速度Ｖ１および／または移送速度Ｖ２に基づいて決定してもよい。

【0076】

あるいは、選別機１０は、可視光光源（上述の例では、光源３１，３２）に代えて、または、加えて、任意の波長を有する電磁波を対象物９０に照射する電磁波照射源を備えていてもよい。そのような電磁波は、例えば、Ｘ線および近赤外線の少なくとも一方であってもよい。この場合、選別機１０は、電磁波照射源によって照射される電磁波の波長に対応する複数の電磁波検出素子を有するラインセンサを備えていてもよい。そのような電磁波照射源およびラインセンサを利用して取得された画像に対しても、上述の種々の補正を適用できる。

【0077】

本発明は、選別機に限られず、種々の形態で実現可能である。例えば、本発明は、対象物の全体および／または一部分についての形状的および／または寸法的な特徴を測定するための測定装置として実現されてもよい。そのような測定装置は、例えば、図１に示した選別機１０から選別部６０が取り除かれた形態を備えていてもよい。この場合、コントローラ８０は、決定した対象物９０の特徴（あるいは、その統計量）を、任意のデバイス（例えば、ディスプレイ、通信インタフェース、記憶媒体、印刷装置など）に出力してもよい。

【符号の説明】

【0078】

１０...光学式選別機
２０...光学検出部
３１...第１の光源
３２...第２の光源
３３...第１の光
３４...第２の光
４０...第１のラインセンサ
４１...Ｒ素子
４２...Ｇ素子
４３...Ｂ素子
４４...Ｒ素子群
４５...Ｒ素子群
４６...Ｒ素子群
５０...第２のラインセンサ
６０...選別部
６１...ノズル
６２...バルブ
６３...エア
７１...貯留タンク
７２...フィーダ
７３...シュート
７４...良品排出樋
７５...不良品排出樋
８０...コントローラ
８１...移送速度算出部
８２...特徴決定部
９０，９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７...対象物
９２Ｇ...緑色画像
９２Ｒ...赤色画像
９３Ｇ...緑色濃度重心座標点
９３Ｒ...赤色濃度重心座標点
Ｄ１...第１の方向
Ｄ２...第２の方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】