(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】
(24)【登録日】2024-03-06
(45)【発行日】2024-03-14
(54)【発明の名称】液量検出装置
(51)【国際特許分類】
G01N 35/10 20060101AFI20240307BHJP
G01F 23/292 20060101ALI20240307BHJP
【ＦＩ】
G01N35/10 D
G01F23/292 Z
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020149184
(22)【出願日】2020-09-04
(65)【公開番号】P2022043736
(43)【公開日】2022-03-16
【審査請求日】2023-04-28
(73)【特許権者】
【識別番号】392017303
【氏名又は名称】システム・インスツルメンツ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003199
【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】堀内 道雄
【審査官】野口 聖彦
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１８４０２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－０５０９８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２７８７０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０６６２２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１０１３６６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ３５／１０
Ｇ０１Ｎ ３５／００
Ｇ０１Ｆ ２３／２９２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
注入される液体の体積を示す標線が付された容器の前記標線を撮影する撮影装置と、前記撮影装置が撮影する画像のうちの前記標線を含む範囲である第１フレームにおいて前記容器に注入される液体の液面を認識し、前記液面および前記標線の高さの差を検出する第１画像処理部と、
前記液面および前記標線の高さの差が予め設定された閾値より小さいと前記第１画像処理部が判定した後に、前記撮影装置が撮影する画像のうちの前記標線を含み前記第１フレームより狭い範囲である第２フレームにおいて前記容器に注入される液体の前記液面を認識し、前記液面の高さが前記標線に達するかを判定する第２画像処理部と、
を備え、
前記第２画像処理部は、前記液面における予め設定された基準点を検出し、前記基準点の高さが前記標線に達するかの判定を行い、当該判定の結果を用いて前記液面の高さが前記標線に達するかを判定する
液量検出装置。
【請求項2】
前記第２画像処理部は、前記液面の水平方向の全体を含む範囲を前記第２フレームとする請求項１に記載の液量検出装置。
【請求項3】
前記第２画像処理部は、前記液面の水平方向のうち前記容器の表面に触れている部分を含まない範囲を前記第２フレームとする請求項１に記載の液量検出装置。
【請求項4】
前記第２画像処理部は、前記第２フレームの領域について前記液面の一部であるか否かの二値化処理を行い、前記第２フレームの少なくとも一部の範囲において前記液面の一部である領域および前記液面の一部でない領域の割合が予め設定された割合であるかの判定を行い、当該判定の結果を用いて前記液面の高さが前記標線に達するかを判定する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液量検出装置。
【請求項5】
前記第２画像処理部は、前記液面の形状が凹面状である場合に、前記第２フレームの前記標線より下方の範囲において前記液面の一部である領域の割合が予め設定された閾値を下回るかの判定を行い、当該判定の結果を用いて前記液面の高さが前記標線に達するかを判定する請求項４に記載の液量検出装置。
【請求項6】
前記第２画像処理部は、前記液面の形状が凸面状である場合に、前記第２フレームの前記標線より上方の範囲において前記液面の一部である領域の割合が予め設定された閾値を上回るかの判定を行い、当該判定の結果を用いて前記液面の高さが前記標線に達するかを判定する請求項４に記載の液量検出装置。
【請求項7】
前記容器に振動を加える加振機構を備え、
前記第２画像処理部は、前記加振機構が前記容器に振動を加えている間に前記液面の高さが前記標線に達するかの判定を行わない
を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の液量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、液量検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、メスフラスコへの溶液の注入を行う自動前処理装置の例を開示する。自動前処理装置は、一次元ＣＣＤカメラを備える。一次元ＣＣＤカメラによって、注入される溶液の液面およびメスフラスコの標線による波形が得られる。自動前処理装置は、得られた波形に基づいて液面の位置を認識する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開平６－５０９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
メスフラスコなどの容器に注入される溶液などの液体の液面の形状は、容器および液体の組み合わせ、ならびに容器の状態などに応じて変化しうる。しかしながら、特許文献１の自動前処理装置は一次元波形によって液面の位置を認識するため、液面の形状によって液体の計量に誤差が生じる場合がある。
【0005】
本開示は、このような課題の解決に係るものである。本開示は、より正確に液体を計量できる液量検出装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に係る液量検出装置は、注入される液体の体積を示す標線が付された容器の標線を撮影する撮影装置と、撮影装置が撮影する画像のうちの標線を含む範囲である第１フレームにおいて容器に注入される液体の液面を認識し、液面および標線の高さの差を検出する第１画像処理部と、液面および標線の高さの差が予め設定された閾値より小さいと第１画像処理部が判定した後に、撮影装置が撮影する画像のうちの標線を含み第１フレームより狭い範囲である第２フレームにおいて容器に注入される液体の液面を認識し、液面の高さが標線に達するかを判定する第２画像処理部と、を備え、第２画像処理部は、液面における予め設定された基準点を検出し、基準点の高さが標線に達するかの判定を行い、当該判定の結果を用いて液面の高さが標線に達するかを判定する。
【発明の効果】
【0007】
本開示に係る液量検出装置によれば、液体の計量がより正確に行われる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態１に係る液量検出装置の構成図である。
【図2】液面の形状に応じた液量検出の例を示す図である。
【図3】実施の形態１に係る液量検出装置の機能ブロック図である。
【図4】実施の形態１に係る液量検出装置による液量検出の例を示す図である。
【図5】実施の形態１に係る液量検出装置による液量検出の例を示す図である。
【図6】実施の形態１に係る液量検出装置による液量検出の例を示す図である。
【図7】実施の形態１に係る第２画像処理部の画像処理の例を示す図である。
【図8】実施の形態１に係る第２画像処理部の画像処理の例を示す図である。
【図9】実施の形態１に係る第２画像処理部の画像処理の例を示す図である。
【図10】実施の形態１に係る第２画像処理部の画像処理の例を示す図である。
【図11】実施の形態１に係る液量検出装置の動作の例を示すフローチャートである。
【図12】実施の形態２に係る第２画像処理部の画像処理の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本開示を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一または相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化または省略する。
【0010】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る液量検出装置の構成図である。
図１は、実施の形態１に係る液量検出装置の構成図である。
【0011】
液量検出装置１は、容器を用いて一定量の体積の液体を計量する装置である。液量検出装置１は、例えば化学分析における前処理の工程の自動化などに用いられる。液量検出装置１は、例えばメスフラスコ２などの一定量の体積の液体を計量する器具を容器として用いる。首部２ａおよび胴部２ｂを有するメスフラスコ２において、首部２ａに標線３が付される。標線３は、メスフラスコ２に注入される液体の体積を示す線である。液量検出装置１は、タンク４と、ポンプ５と、載置台６と、照明装置７と、撮影装置８と、制御装置９と、を備える。
【0012】
タンク４は、計量される液体を貯留する機器である。計量される液体は、例えば水もしくは有機溶媒などの溶媒もしくは溶液、または希釈液などである。
【0013】
ポンプ５は、タンク４に貯留されている液体を送り出す機器である。この例において、ポンプ５が送り出す液体の流量は、連続的または段階的に可変である。なお、ポンプ５が送り出す液体の流量は固定であってもよい。ポンプ５は、液量検出装置１に配置されたメスフラスコ２に至るタンク４からの流路１０に設けられる。流路１０のメスフラスコ２側の先端において、ノズル１１が設けられる。ノズル１１は、標線３より上方のメスフラスコ２の内面に接触するように配置される。これにより、ポンプ５によって流路１０を送り出された液体は、メスフラスコ２の内面に沿って円滑にメスフラスコ２の内部に流入する。
【0014】
載置台６は、メスフラスコ２を乗せる台である。載置台６の上面において、容器受け１２が設けられる。容器受け１２は、メスフラスコ２の底部を受ける部分である。容器受け１２は、例えば凹部を有し載置台６の上面をなす部分などである。載置台６は、移動機構１３と、加振機構１４と、を備える。加振機構１４は、容器受け１２に乗せられたメスフラスコ２に振動を加える機構である。加振機構１４が加える振動は、例えば超音波振動である。加振機構１４は、例えば容器受け１２を通じてメスフラスコ２に振動を加える。加振機構１４がメスフラスコ２に加える振動によって、ノズル１１から注入される液体がメスフラスコ２の内部に速やかに流れ落ちるようになる。この例において、加振機構１４は、一定時間の継続した加振および一定時間の加振の停止を繰り返す、すなわち間欠的にメスフラスコ２に振動を加える。なお、加振機構１４は、他の方法によってメスフラスコ２に振動を加えてもよい。移動機構１３は、容器受け１２に乗せられたメスフラスコ２を移動させる機構である。移動機構１３は、メスフラスコ２が乗せられた容器受け１２を上下方向、左右方向、または前後方向などに平行移動させる。移動機構１３は、例えば鉛直方向を軸として容器受け１２を回転移動させてもよい。この例において、移動機構１３は、容器受け１２および加振機構１４を一体に移動させる。移動機構１３は、液体が注入される前のメスフラスコ２の位置合わせに用いられる。
【0015】
照明装置７は、メスフラスコ２の標線３を照らす光を発する装置である。照明装置７は、１つまたは複数のＬＥＤランプ１５（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）と、照明制御ユニット１６と、を備える。各々のＬＥＤランプ１５は、メスフラスコ２の標線３に向けて光を発する。照明制御ユニット１６は、各々のＬＥＤランプ１５の点灯および消灯などの動作を制御する部分である。この例において、照明装置７は、複数のＬＥＤランプ１５によって標線３を上下の両側から照らす。また、照明装置７は、複数のＬＥＤランプ１５によって標線３を左右または前後の両側から照らす。照明装置７は、例えば可視光、赤外線、または紫外線などの光によって標線３を照らす。例えば複数のＬＥＤランプ１５は、可視光を発するＬＥＤランプ１５、赤外線を発するＬＥＤランプ１５、および紫外線を発するＬＥＤランプ１５などを含んでもよい。この場合に、照明制御ユニット１６は、点灯させるＬＥＤランプ１５を選択することで標線３を照らす光を切り替えてもよい。あるいは、各々のＬＥＤランプ１５は、可視光、赤外線または紫外線などの光を切り替えて発する機能を搭載していてもよい。この場合に、照明制御ユニット１６は、各々のＬＥＤランプ１５が発する光を切り替える制御を行ってもよい。あるいは、照明装置７は、連続的な波長の範囲の光を発するランプを有していてもよい。この場合に、ランプが発する光は、可視光、赤外線、または紫外線の少なくともいずれかを含んでいてもよい。ここで、赤外線の波長域は、例えば７５０ｎｍ～１０００ｎｍなどの、水の吸収波長９７０ｎｍを含む範囲である。
【0016】
撮影装置８は、メスフラスコ２の標線３を含む部分を撮影する装置である。撮影装置８は、カメラ１７と、フィルタ１８と、を備える。カメラ１７は、例えば水平方向を向くように配置される。カメラ１７は、例えば可視光、赤外線、または紫外線などの光による画像を撮影する。フィルタ１８は、カメラ１７に入射する光を波長の範囲に応じて選択的に透過させる部分である。フィルタ１８は、例えば赤外線を透過させる。この例において、フィルタ１８は、カメラ１７の正面の位置およびカメラ１７の正面から外れた位置の間を移動可能に設けられる。
【0017】
制御装置９は、ポンプ５、載置台６、照明装置７、および撮影装置８などの機器の制御、およびメスフラスコ２に注入される液量の検出などを行う装置である。制御装置９は、ハードウェアとして、例えばプロセッサ１００ａおよびメモリ１００ｂを備えた処理回路を有する。プロセッサ１００ａは、例えばＣＰＵ、演算装置、マイクロプロセッサ、またはマイクロコンピュータなどである。メモリ１００ｂは、例えばＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭおよびＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、または、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、もしくはＤＶＤなどが該当する。メモリ１００ｂは、例えばソフトウェアまたはファームウェアとしてのプログラムなどを記憶する。そして、制御装置９は、メモリ１００ｂに記憶されたプログラムなどをプロセッサ１００ａが実行することによって予め設定された処理を実施し、ハードウェアとソフトウェアとが協働した結果として各機能を実現する。制御装置９の各機能は、それぞれ処理回路で実現されてもよい。あるいは、制御装置９の各機能の一部または全部は、まとめて処理回路で実現されてもよい。また、処理回路は、例えば単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、もしくはＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現されてもよい。
【0018】
【0019】
メスフラスコ２の材質は、例えばガラスまたはプラスチックなどである。メスフラスコ２の材質は、透明ガラスまたは褐色ガラスなどであってもよい。図２において、液体が標線３の位置まで注入されたメスフラスコ２が示される。
【0020】
ここで、メスフラスコ２に注入される液体の液面の形状は、メスフラスコ２の材質および液体の組み合わせ、ならびに容器の状態などに応じて図２（ａ）、（ｂ）、または（ｃ）などのように変化しうる。
【0021】
図２（ａ）は、凹面状の液面の形状を示す図である。例えばガラスのメスフラスコ２に水が注入される場合などに、液面は、重力および表面張力ならびにメスフラスコ２の内面の濡れなどによって、凹面状のメニスカスを形成する。凹面状のメニスカスが形成される場合に、メニスカスの最低点を標線３に合わせることで一定量の体積の液体が計量される。
【0022】
図２（ｂ）は、凸面状の液面の形状を示す図である。例えばメスフラスコ２が液体で濡れにくい場合、または液体の表面張力が高い場合などに、液面は、重力および表面張力ならびにメスフラスコ２の内面の濡れなどによって、凸面状のメニスカスを形成する。あるいは、容器がホールピペットなどの負圧によって液体を吸引する器具である場合などに、凸面状のメニスカスが形成される。凸面状のメニスカスが形成される場合に、メニスカスの最高点を標線３に合わせることで一定量の体積の液体が計量される。
【0023】
図２（ｃ）は、平坦な液面の形状を示す図である。例えば液体が泡を含むものなどである場合に、液面は平坦になる。また、液体の注入などによって液面に泡がある場合、あるいは液面が波打っている場合などにおいて、液面の形状は不定形となる。これらの場合に、例えば液面の平均的な高さを標線３に合わせることで液体が計量される。
【0024】
【0025】
制御装置９は、入力部１９と、機器制御部２０と、第１画像処理部２１と、第２画像処理部２２と、を備える。
【0026】
入力部１９は、液量検出装置１に対する操作を受け付ける部分である。入力部１９は、例えば液量の検出の開始などを受け付けるスイッチを含む。あるいは、入力部１９は、液量の検出の設定を入力する操作を受け付けてもよい。
【0027】
機器制御部２０は、ポンプ５、載置台６、照明装置７、および撮影装置８などの液量検出装置１の機器の制御を行う部分である。機器制御部２０は、液量検出装置１の機器への制御信号の出力、または液量検出装置１の機器の状態を表す信号の取得などを行う。機器制御部２０は、例えばポンプ５の起動および停止、ならびにポンプ５が送り出す液体の流量の加減などを行う。機器制御部２０は、加振機構１４および移動機構１３の動作の制御などを行う。機器制御部２０は、例えば照明装置７の点灯および消灯などを行う。機器制御部２０は、撮影装置８のカメラ１７による撮影の開始および終了、ならびにフィルタ１８の移動などを行う。
【0028】
第１画像処理部２１および第２画像処理部２２の各々は、撮影装置８が撮影する画像の少なくとも一部の範囲の画像処理によって、メスフラスコ２に注入される液体の液面の検出を行う部分である。第１画像処理部２１および第２画像処理部２２は、共通の画像処理モジュールまたは画像処理ライブラリなどによって画像処理を行ってもよい。
【0029】
第１画像処理部２１は、撮影装置８が撮影する画像のうちの第１フレームについて画像処理を行う。第１フレームは、撮影装置８が撮影する画像のうちの標線３を含む範囲である。第１フレームは、例えば標線３を含む矩形の範囲である。なお、例えば撮影装置８がメスフラスコ２の首部２ａの拡大画像を撮影する場合などに、第１フレームは、撮影装置８が撮影する画像全体であってもよい。第１画像処理部２１は、液面および標線３の高さの差が予め設定された第１閾値より小さいかを判定する機能を搭載する。ここで、第１閾値は、例えばメスフラスコ２に注入される液体の流量などに応じて設定される。第１閾値は、入力部１９の入力によって設定されてもよい。
【0030】
第２画像処理部２２は、撮影装置８が撮影する画像のうちの第２フレームについて画像処理を行う。第２フレームは、撮影装置８が撮影する画像のうちの標線３を含む範囲である。第２フレームは、例えば標線３を含む矩形の範囲である。第２フレームは、第１フレームより狭い範囲である。第２フレームは、例えば第１フレームに含まれる。第２画像処理部２２は、液面の高さが標線３に達するかを判定する機能を搭載する。ここで、第２画像処理部２２は、例えば計量誤差などの許容される範囲内において液面の高さが標線３に合っているときに液面の高さが標線３に達したと判定してもよい。
【0031】
【0032】
図４において、撮影装置８が撮影する画像の例が示される。図４において、第１フレームＦ１の例が示される。この例において、第１フレームＦ１の中心は、画像の中心に一致する。図４を用いて、移動機構１３によるメスフラスコ２の位置合わせの例を説明する。この例において、照明装置７は、メスフラスコ２の位置合わせを行うときに可視光を含む光を発する。撮影装置８は、可視光による画像を撮影する。このとき、フィルタ１８は、カメラ１７の正面から外れた位置に移動している。図４において示される画像は、例えば可視光による画像である。
【0033】
図４（ａ）において、位置合わせ前の画像が示される。移動機構１３による位置合わせは、メスフラスコ２に液体が注入される前に行われる。この例において、移動機構１３は、例えば画像の中心に標線３が位置するようにメスフラスコ２を移動させる。このとき、撮影装置８は標線３を水平方向から撮影する。
【0034】
図４（ｂ）において、位置合わせ後の画像が示される。位置合わせ後において、標線３は第１フレームＦ１の中央に位置している。なお、位置合わせにおいて、移動機構１３は、鉛直方向を軸としてメスフラスコ２を回転させてもよい。移動機構１３は、例えばメスフラスコ２の壁面に傷または汚れなどがある場合に、傷または汚れなどが撮影装置８の反対側になるようにメスフラスコ２を回転させてもよい。
【0035】
移動機構１３によってメスフラスコ２の位置合わせが行われた後に、機器制御部２０は、ポンプ５を起動させる。これにより、メスフラスコ２への液体の注入が開始される。なお、ノズル１１は、メスフラスコ２の位置合わせの後で液体の注入の前に、メスフラスコ２の首部２ａに挿入されてもよい。
【0036】
この例において、照明装置７は、メスフラスコ２への液体の注入が開始された後に、赤外線を含む光を発する。撮影装置８は、赤外線による画像を撮影する。このとき、フィルタ１８は、カメラ１７の正面の位置に移動している。ここで、メスフラスコ２の材質は、赤外線について透明である。また、注入される液体は、赤外線について透明である。すなわち、撮影装置８は、メスフラスコ２および液体を透過する光によって画像を撮影する。これにより、メスフラスコ２の表面の汚れなどの影響が低減されうる。
【0037】
図５および図６において、撮影装置８が撮影する画像の例が示される。図５および図６において示される画像は、例えば赤外線による画像である。図５および図６において、第２フレームＦ２の例が示される。この例において、第２フレームＦ２の中心は、画像の中心に一致する。図５および図６を用いて、第１画像処理部２１における処理の例を説明する。
【0038】
図５において、メスフラスコ２に注入された液体の液面が首部２ａに達した状態の例が示される。
【0039】
第１画像処理部２１は、第１フレームＦ１についての画像処理を行う。第１画像処理部２１は、画像処理によって液体の液面を認識する。第１画像処理部２１は、認識した液面の形状の種類を認識する。第１画像処理部２１は、例えば液面の形状の種類が凹面状であるか、もしくは凸面状であるか、または凹面状および凸面状のいずれでもないか、を判定する。第１画像処理部２１は、認識した液面の高さを検出する。第１画像処理部２１は、例えば液面の上端、下端、または上下の中央などの位置における高さを検出する。液体の注入によって液面が波打っている場合などに、第１画像処理部２１は、液面の平均高さを検出してもよい。第１画像処理部２１は、液面および標線３の高さの差を検出する。第１画像処理部２１は、液面および標線３の高さの差が第１閾値より小さいかを判定する。第１画像処理部２１は、液面および標線３の高さの差が第１閾値以上であると判定している間、第１フレームＦ１についての画像処理を継続する。
【0040】
図６において、メスフラスコ２に注入された液体の液面が標線３に接近した状態の例が示される。
【0041】
第１画像処理部２１は、液面の高さおよび標線３の高さの差が第１閾値より小さいと判定する場合に、機器制御部２０および第２画像処理部２２に通知を行う。この例において、機器制御部２０および第２画像処理部２２への通知は同時に行われる。
【0042】
第１画像処理部２１から通知を受けた機器制御部２０は、ポンプ５が送り出す液体の流量を低下させる。機器制御部２０は、加振機構１４のメスフラスコ２への間欠的な加振を開始させる。
【0043】
第１画像処理部２１から通知を受けた後に、第２画像処理部２２は、機器制御部２０がメスフラスコ２に振動を加えているかを判定する。メスフラスコ２に振動が加えられている間、第２画像処理部２２は、第２フレームＦ２についての画像処理を行わない。一方、メスフラスコ２に振動が加えられていないときに、第２画像処理部２２は、第２フレームＦ２についての画像処理を行う。第２画像処理部２２は、画像処理によって液体の液面を認識する。第２画像処理部２２は、液面の高さが標線３に達するかを判定する。液面の高さが標線３に達すると第２画像処理部２２が判定する場合に、機器制御部２０は、ポンプ５を停止させる。これにより、メスフラスコ２への液体の注入が停止される。このようにメスフラスコ２に注入された液体の液面が標線３に合ったものとなるため、一定量の液体が計量される。
【0044】
なお、ポンプ５および液体の慣性などによって、制御信号の入力から液体の送出が実際に停止するまでに遅れが生じうる。また、流路１０を流れている液体およびメスフラスコ２の首部２ａの内面を伝っている液体などが流れ落ちることで、ポンプ５による液体の送出が停止した後においてもメスフラスコ２の内部に液体が遅れて流入しうる。このため、第２画像処理部２２は、例えば液面の高さの差が予め設定された第２閾値より小さくなった場合に液面の高さが標線３に達したと判定してもよい。第２閾値は、例えばポンプ５への制御信号の入力後に遅れて流入する液体の量に応じて設定される。第２閾値は、入力部１９の入力によって設定されてもよい。
【0045】
【0046】
図７において、メスフラスコ２に注入された液体の液面の拡大図が示される。
【0047】
この例において、第２フレームＦ２は、液面の水平方向のうちメスフラスコ２の内壁に触れる部分を含まない。すなわち、第２フレームＦ２は、液面の水平方向の両端部を含まない。第２フレームＦ２は、液面の水平方向の中心部を含む。なお、第２フレームＦ２は、液面の水平方向の少なくとも一方の端部を含んでもよい。第２フレームＦ２は、上側サブフレームＵと、下側サブフレームＬと、を有する。上側サブフレームＵは、標線３より上方の範囲である。下側サブフレームＬは、標線３より下方の範囲である。この例において、上側サブフレームＵは、縦方向５００画素および横方向４００画素の合計２０００００画素からなる、４点ａｂｅｆを頂点とした矩形の範囲である。下側サブフレームＬは、縦方向５００画素および横方向４００画素の合計２０００００画素からなる、４点ｂｃｄｅを頂点とした矩形の範囲である。なお、上側サブフレームＵおよび下側サブフレームＬは、互いに異なる形状または互いに異なる画素数の範囲であってもよい。この例において、第２フレームＦ２は、下端から標線３までの距離が予め設定された距離となるように設定される。
【0048】
第２画像処理部２２は、例えば画像処理によって認識した液面における基準点Ｐを検出する。基準点Ｐは、例えば液面の最低点または最高点である。基準点Ｐは、第１画像処理部２１が判定した液面の形状の種類に応じて検出されてもよい。例えば液面の形状が凹面状である場合に、第２画像処理部２２は、基準点Ｐとして液面の最低点を検出する。例えば液面の形状が凸面状である場合に、第２画像処理部２２は、基準点Ｐとして液面の最高点を検出する。例えば液面の形状が凹面状および凸面状のいずれでもない場合に、第２画像処理部２２は、基準点Ｐとして液面の中間点を検出する。液面の中間点の高さは、例えば液面の水平方向における平均高さなどである。第２画像処理部２２は、液面の上昇に伴って鉛直方向または水平方向に移動する基準点Ｐを追従して検出する。
【0049】
第２画像処理部２２は、検出した基準点Ｐの高さが標線３に達したかの判定を行う。第２画像処理部２２は、例えば基準点Ｐおよび標線３の高さが計量誤差の範囲で一致するときに、検出した基準点Ｐの高さが標線３に達したと判定する。あるいは、第２画像処理部２２は、例えば基準点Ｐおよび標線３の高さの差が第２閾値を下回るときに、検出した基準点Ｐの高さが標線３に達したと判定する。第２画像処理部２２は、例えば基準点Ｐの高さが標線３に達したと判定するときに、液面の高さが標線３に達したと判定する。
【0050】
第２画像処理部２２は、例えば第２フレームＦ２の画像について二値分類を行う分類器を搭載する。分類器は、例えば教師あり学習などによって分類を学習する機械学習モジュールなどである。第２画像処理部２２は、含む予め入力された教師データに基づいて二値分類の基準を学習する。教師データは、例えば第２フレームＦ２における複数の画像、および各々の画像について付される液面の高さが標線３に達している状態の画像であるか否かのラベルを含む。教師データは、液面の形状の種類のラベルを含んでいてもよい。第２画像処理部２２は、教師データによって学習を行った分類器によって、第２フレームＦ２の画像について液面の高さが標線３に達している状態の画像であるか否かの二値分類を行う。第２画像処理部２２は、例えば第２フレームＦ２の画像は液面の高さが標線３に達している状態の画像であると分類器が分類するときに、液面の高さが標線３に達したと判定する。なお、第２画像処理部２２は、第１画像処理部２１が判定した液面の形状の種類に応じて二値分類を行ってもよい。例えば、液面の形状が凹面状である場合に、第２画像処理部２２は、複数の画像として凹面状の形状の液面の画像を含む教師データによって学習した分類器を用いてもよい。例えば、液面の形状が凸面状である場合に、第２画像処理部２２は、複数の画像として凸面状の形状の液面の画像を含む教師データによって学習した分類器を用いてもよい。
【0051】
第２画像処理部２２は、例えば第２フレームＦ２の領域について液面の一部であるか否かの二値化処理を行う。第２フレームＦ２の領域は、例えば第２フレームＦ２の各々の画素に対応する部分である。ここで、液面より上方または液面より下方の部分において、赤外線は透過する。液面において、赤外線は反射または屈折などによって十分透過しない。このように、撮影装置８が撮影する画像における液面の輝度は、液面の上方または下方の部分と異なる。このため、第２画像処理部２２は、例えば輝度による二値化によって、液面の一部であるか否かの二値化処理を各々の画素について行う。
【0052】
図８から図１０において、第２フレームＦ２について二値化処理された画像の例が示される。図８から図１０の第２フレームＦ２において、各々の画素が格子状に示される。なお、図８から図１０において、図示のため、各々の画素の大きさおよび数は実際のものと異なる場合がある。
【0053】
図８に示されるように、第２画像処理部２２は、上側サブフレームＵおよび下側サブフレームＬにおいて液面の一部である領域および液面の一部でない領域の割合を算出する。この例において、第２画像処理部２２は、液面の一部であると判定された画素数および液面の一部でないと判定された画素数の割合を算出する。図８に示される例において、第２画像処理部２２は、例えば下側サブフレームＬにおける液面の一部である領域の割合を２０％と算出する。また、第２画像処理部２２は、例えば下側サブフレームＬにおける液面の一部でない領域の割合を８０％と算出する。
【0054】
第２画像処理部２２は、算出した割合が予め設定された基準割合であるかの判定を行う。当該判定は、第１画像処理部２１が判定した液面の形状の種類に応じた基準によって行われてもよい。
【0055】
例えば図９に示されるように液面の形状が凹面状である場合に、第２画像処理部２２は、メニスカスの最低点が標線３に合うときの割合を基準割合とする。このとき、基準割合は、下側サブフレームＬにおける液面の一部である領域を０％とする割合である。第２画像処理部２２は、下側サブフレームＬにおける液面の一部である領域の割合が予め設定された第３閾値を下回るかの判定を行う。第３閾値は、例えば０％に計量誤差を加えた値などである。第２画像処理部２２は、例えば第３閾値を下回ったと判定するときに、液面の高さが標線３に達したと判定する。第３閾値は、入力部１９の入力によって設定されてもよい。
【0056】
同様に、例えば図１０に示されるように液面の形状が凸面状である場合に、第２画像処理部２２は、メニスカスの最高点が標線３に合うときの割合を基準割合とする。このとき、基準割合は、上側サブフレームＵにおける液面の一部である領域を０％とする割合である。第２画像処理部２２は、上側サブフレームＵにおける液面の一部である領域の割合が予め設定された第４閾値を上回るかの判定を行う。第４閾値は、例えば計量誤差の範囲で０％に一致する割合などである。第２画像処理部２２は、例えば第４閾値を上回ったと判定するときに、液面の高さが標線３に達したと判定する。第４閾値は、入力部１９の入力によって設定されてもよい。
【0057】
なお、第２画像処理部２２は、二値化処理した画像において基準点Ｐを検出してもよい。第２画像処理部２２は、二値化処理した画像において分類器の二値分類を行ってもよい。
【0058】
また、第２画像処理部２２は、例えば基準点Ｐによる判定、分類器による判定、および二値化処理した画像の割合による判定の結果のうち、いずれか単独の判定結果によって液面の高さが標線３に達したかの判定を行ってもよい。
【0059】
あるいは、第２画像処理部２２は、複数の条件を組み合わせて、または複数の条件を切り替えて液面の高さが標線３に達したかの判定を行ってもよい。第２画像処理部２２は、例えば基準点Ｐによる判定、分類器による判定、および二値化処理した画像の割合による判定の結果の一部または全部の結果の論理和によって液面の高さが標線３に達したかの判定を行ってもよい。例えば、第２画像処理部２２は、基準点Ｐおよび標線３の高さが計量誤差の範囲で一致し、または、二値化処理した画像から算出した液面の一部である領域もしくは液面の一部でない領域の割合が予め設定された基準割合である場合に、液面の高さが標線３に達したと判定する。第２画像処理部２２は、例えば基準点Ｐによる判定、分類器による判定、および二値化処理した画像の割合による判定の結果の一部または全部の結果の論理積によって液面の高さが標線３に達したかの判定を行ってもよい。例えば、第２画像処理部２２は、基準点Ｐおよび標線３の高さが計量誤差の範囲で一致し、かつ、二値化処理した画像から算出した液面の一部である領域または液面の一部でない領域の割合が予め設定された基準割合である場合に、液面の高さが標線３に達したと判定する。
【0060】
【0061】
ステップＳ１において、機器制御部２０は、移動機構１３にメスフラスコ２の位置合わせを行わせる。移動機構１３による位置合わせの後に、照明装置７および撮影装置８は、赤外線による画像の撮影に切り替える。その後、液量検出装置１は、ステップＳ２の動作に進む。
【0062】
ステップＳ２において、機器制御部２０は、ポンプ５を起動させる。その後、液量検出装置１は、ステップＳ３の動作に進む。
【0063】
ステップＳ３において、第１画像処理部２１は、撮影装置８が撮影した画像を用いて第１フレームＦ１の画像処理を行う。その後、液量検出装置１は、ステップＳ４の動作に進む。
【0064】
ステップＳ４において、第１画像処理部２１は、液面および標線３の高さの差が第１閾値より小さいかを判定する。判定結果がＹｅｓの場合に、液量検出装置１は、ステップＳ５の動作に進む。一方、判定結果がＮｏの場合に、液量検出装置１は、ステップＳ３の動作に進む。
【0065】
ステップＳ５において、機器制御部２０は、ポンプ５が送り出す液体の流量を低下させる。このとき、機器制御部２０は、加振機構１４のメスフラスコ２への間欠的な加振を開始させてもよい。その後、液量検出装置１は、ステップＳ６の動作に進む。
【0066】
ステップＳ６において、第２画像処理部２２は、加振機構１４がメスフラスコ２を加振しているかを判定する。判定結果がＹｅｓの場合に、液量検出装置１は、ふたたびステップＳ６の動作を繰り返す。一方、判定結果がＮｏの場合に、液量検出装置１は、ステップＳ７の動作に進む。
【0067】
ステップＳ７において、第２画像処理部２２は、撮影装置８が撮影した画像を用いて第２フレームＦ２の画像処理を行う。その後、液量検出装置１は、ステップＳ８の動作に進む。
【0068】
ステップＳ８において、第２画像処理部２２は、液面の高さが標線３に達したかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、液量検出装置１は、ステップＳ６の動作に進む。一方、判定結果がＹｅｓの場合に、液量検出装置１は、ステップＳ９の動作に進む。
【0069】
ステップＳ９において、機器制御部２０は、ポンプ５を停止させる。その後、液量検出装置１は、動作を終了する。
【0070】
なお、メスフラスコ２の材質および注入される液体が可視光について透明である場合などに、照明装置７および撮影装置８は、移動機構１３による位置合わせの後に赤外線による画像の撮影に切り替えなくてもよい。この場合に、照明装置７および撮影装置８は、例えば可視光による画像を撮影する。液量検出装置１は、可視光による画像の画像処理に基づいて液体を計量する。また、照明装置７および撮影装置８は、メスフラスコ２の材質および注入される液体に応じて、移動機構１３による位置合わせの後に紫外線などの他の波長の光による画像の撮影に切り替えてもよい。また、第１画像処理部２１は、例えばメスフラスコ２の胴部２ｂに液面がある場合などに、液体の色または光の波長に対する透過性を判定してもよい。照明装置７および撮影装置８は、第１画像判定部が判定した色などに基づいて、画像を撮影する光の波長を切り替えてもよい。
【0071】
また、第１画像処理部２１または第２画像処理部２２のいずれによる画像処理を用いるかを切り替えるタイミングと、ポンプ５による液体の流量を低下させるタイミングとは、同期していなくてもよい。すなわち、画像処理の切替えおよび流量の切替えは、それぞれ異なる液面の高さにおいて行われてもよい。液体の流量を低下させるタイミングは、画像処理を切り替える前に行われてもよい。このとき、第１画像処理部２１は、液体の流量が低下して液面の揺らぎが小さくなった後に液面の形状の種類を判定してもよい。画像処理の切り替えは、その後に行われてもよい。また、液面の形状の種類の判定は、第２画像処理部２２が行ってもよい。また、液体の流量は、注入の開始から終了まで切り替えられずに一定であってもよい。
【0072】
また、加振機構１４は、第１画像処理部２１が画像処理を行っている間にメスフラスコ２に振動を加えてもよい。このとき、加振機構１４は、第２画像処理部２２による画像処理に切り替えられた後にメスフラスコ２に信号を加えないものであってもよい。液量検出装置１は、加振機構１４を有していなくてもよい。加振機構１４は、液面の高さなどによらずにメスフラスコ２に信号を加えてもよい。
【0073】
以上に説明したように、実施の形態１に係る液量検出装置１は、撮影装置８と、第１画像処理部２１と、第２画像処理部２２と、を備える。撮影装置８は、メスフラスコ２に付された標線３を撮影する。標線３は、メスフラスコ２に注入される液体の体積を示す。第１画像処理部２１は、第１フレームＦ１においてメスフラスコ２に注入される液体の液面を認識する。第１フレームＦ１は、撮影装置８が撮影する画像のうちの標線３を含む範囲である。第１画像処理部２１は、液面および標線３の高さの差を検出する。第２処理部は、液面および標線３の高さの差が予め設定された第１閾値より小さいと第１画像処理部２１が判定した後に、第２フレームＦ２においてメスフラスコ２に注入される液体の液面を認識する。第２フレームＦ２は、撮影装置８が撮影する画像のうちの、標線３を含み第１フレームＦ１より狭い範囲である。第２処理部は、液面の高さが標線３に達するかを判定する。
【0074】
このような構成により、液面の画像に基づいて、第１フレームＦ１において液面および標線３の接近が検出された後に、第２フレームＦ２において液面が標線３に達するかの判定が行われる。第２フレームＦ２より広い第１フレームＦ１の画像を用いることで、液体の流量が大きい場合などにおいても、液面および標線３の接近がより確実に判定される。第１フレームＦ１より狭い第２フレームＦ２の画像を用いることで、周囲の外乱の影響を抑えて、液面が標線３に達するかがより高い精度で判定される。液面が標線３に達するかの判定は画像に基づいて行われるので、液面の形状による液体の計量の誤差が抑えられる。液量検出装置１によって前処理の工程の自動化が可能になるため、化学分析などの作業が効率化する。
【0075】
また、第１画像処理部２１は、液面の形状の種類を認識する。第２画像処理部２２は、第１画像処理部２１が認識した形状の種類に応じた基準によって、液面の高さが標線３に達するかを判定する。
【0076】
このような構成により、液面の形状の種類の違いによる誤差の発生が抑えられる。例えば液面の形状が凹面状であるか凸面状であるかによって、標線３に合わせる液面の位置は異なる。このような場合においても、液面の形状の種類に応じた基準によって液面の高さが標線３に達するかが判定されるので、液体の計量がより正確に行われる。
【0077】
また、第２画像処理部２２は、液面の水平方向のうちメスフラスコ２の表面に触れている部分を含まない範囲を第２フレームＦ２とする。
【0078】
メスフラスコ２の内壁を伝って流れ落ちる液体によって、メスフラスコ２の表面に触れている部分の液面が揺れることがある。また、液体の注入を迅速に行いうるように加振機構１４などによってメスフラスコ２に振動が加えられる場合に、特にメスフラスコ２の表面に触れている部分の液面が揺れることがある。また、繰り返し使用されるメスフラスコ２において、洗浄などによって生じた壁面の傷などが画像処理のノイズとなる場合がある。このような液面の揺れまたは画像処理のノイズが生じやすい部分を除いた範囲の画像によって液面の高さが標線３に達するかの判定が行われるので、液体の計量がより正確に行われる。また、第２フレームＦ２の範囲がより狭くなるので、周囲の外乱の影響をより受けにくくなる。また、第２画像処理部２２において画像処理を行う範囲が狭くなるので、画像処理に係る処理負荷が低減する。低い処理負荷によって液面の高さが標線３に達するかの判定が迅速に行われるので、例えばポンプ５を停止するための制御信号の出力について、制御遅れが抑制される。
【0079】
また、第２画像処理部２２は、下端から標線３までの距離が予め設定された距離となる範囲を第２フレームＦ２とする。
【0080】
メスフラスコ２において、首部２ａおよび胴部２ｂの製造誤差などによって、同一の容量のメスフラスコ２であっても標線３が付される高さに個体差が生じうる。このようにメスフラスコ２の個体差などによって標線３の位置が異なる場合においても、第２画像処理部２２は、同様の処理によって液面の高さが標線３に達するかの判定を行うことができる。
【0081】
また、第２画像処理部２２は、第２フレームＦ２の領域について液面の一部であるか否かの二値化処理を行う。第２画像処理部２２は、第２フレームＦ２の少なくとも一部の範囲において液面の一部である領域および液面の一部でない領域の割合が予め設定された割合であるかの判定を行う。第２画像処理部２２は、当該判定の結果を用いて液面の高さが標線３に達するかを判定する。
また、第２画像処理部２２は、液面の形状が凹面状である場合に、下側サブフレームＬにおいて液面の一部である領域の割合が予め設定された第３閾値を下回るかの判定を行う。下側サブフレームＬは、第２フレームＦ２の標線３より下方の範囲の例である。第２画像処理部２２は、当該判定の結果を用いて液面の高さが標線３に達するかを判定する。
また、第２画像処理部２２は、液面の形状が凸面状である場合に、上側サブフレームＵにおいて液面の一部である領域の割合が予め設定された第４閾値を上回るかの判定を行う。上側サブフレームＵは、第２フレームＦ２の標線３より上方の範囲の例である。第２画像処理部２２は、当該判定の結果を用いて液面の高さが標線３に達するかを判定する。
また、第２画像処理部２２は、液面の形状が凹面状である場合に、下側サブフレームＬにおいて液面の一部である領域の割合が予め設定された第３閾値を下回るかの判定を行う。下側サブフレームＬは、第２フレームＦ２の標線３より下方の範囲の例である。第２画像処理部２２は、当該判定の結果を用いて液面の高さが標線３に達するかを判定する。
また、第２画像処理部２２は、液面の形状が凸面状である場合に、上側サブフレームＵにおいて液面の一部である領域の割合が予め設定された第４閾値を上回るかの判定を行う。上側サブフレームＵは、第２フレームＦ２の標線３より上方の範囲の例である。第２画像処理部２２は、当該判定の結果を用いて液面の高さが標線３に達するかを判定する。
【0082】
このような構成により、液面の形状を反映して液面の高さが標線３に達するかの判定が行われる。これにより、液体の計量がより正確に行われる。また、液面における特定の基準点Ｐによらずに判定が行われるので、液面の揺動などによって基準点Ｐの位置が不安定な場合においても、液面の広い範囲の状態に基づいて安定に判定が行われる。
【0083】
また、第２画像処理部２２は、液面における予め設定された基準点Ｐを検出する。第２画像処理部２２は、基準点Ｐの高さが標線３に達するかの判定を行う。第２画像処理部２２は、当該判定の結果を用いて液面の高さが標線３に達するかを判定する。
【0084】
このような構成により、液面の特徴を表す基準点Ｐによって液面の高さが標線３に達するかの判定が行われる。これにより、液体の計量がより正確に行われる。また、液面の形状によらずに判定が行われるので、液面の揺動などによって液面の形状が不安定な場合においても、基準点Ｐの位置に基づいて安定に判定が行われる。
【0085】
また、第２画像処理部２２は、分類器を搭載する。分類器は、予め入力された教師データに基づいて、液面の高さが標線３に達している状態の画像であるか否かの二値分類を行う。教師データは、複数の画像を含む。第２画像処理部２２は、第２フレームＦ２の画像に対する分類器の二値分類の結果を用いて、液面の高さが標線３に達するかを判定する。
【0086】
このような構成により、作業者などによってラベル付けされた教師データに基づく判定が行われる。作業者の経験を取り込んだ判定が行われるので、第２画像処理部２２は、液面の多様な状態にも対応できる。
【0087】
また、液量検出装置１は、移動機構１３を備える。移動機構１３は、メスフラスコ２に液体が注入される前に、第１フレームＦ１および第２フレームＦ２に標線３が含まれる位置にメスフラスコ２を移動させる。
【0088】
このような構成により、メスフラスコ２において標線３が付される高さの個体差が吸収される。すなわち、画像において標線３の位置がメスフラスコ２の個体差に依らずに同一の位置となるので、液量検出装置１は、メスフラスコ２の個体差の影響を受けずに液体を計量できる。また、液量検出装置１は、容量の異なるメスフラスコ２などの容器を同一の処理で扱うことができる。また、撮影装置８および照明装置７などの光学系を標線３に合わせて移動させる必要がないので、光学系の相互の位置関係を保ったまま移動させる複雑な機構を設ける必要がない。このため、液量検出装置１の装置構成が簡略化される。また、移動機構１３および加振機構１４が載置台６などに一体として含まれる場合に、液量検出装置１の構造が簡略化される。このため、液量検出装置１の保守などの作業が効率化される。
【0089】
また、液量検出装置１は、加振機構１４を備える。加振機構１４は、メスフラスコ２に振動を加える。第２画像処理部２２は、加振機構１４がメスフラスコ２に振動を加えている間に液面の高さが標線３に達するかの判定を行わない。
【0090】
このような構成により、メスフラスコ２の振動に伴う液面の揺動による液面の高さが標線３に達するかについての誤判定が抑制される。
【0091】
また、機器制御部２０は、液面が標線３に接近したときに、ポンプ５による液体の流量を低下させる。これにより、第２画像処理部２２によって液面の高さが標線３に達するかの判定が行われるときに、液面の上昇速度および揺れなどが抑えられる。このため、第２画像処理部２２による判定の精度がより高められる。
【0092】
また、第２画像処理部２２は、複数の判定条件の論理和によって液面の高さが標線３に達するかの判定を行ってもよい。これにより、液面の状態によっていずれかの判定条件が機能しない場合においても、他の判定条件によって液面が標線３に達するかの判定を行うことができる。これにより、液量検出装置１は、より安定に液体の計量を行うことができる。
【0093】
また、第２画像処理部２２は、複数の判定条件の論理積によって液面の高さが標線３に達するかの判定を行ってもよい。これにより、液面の状態によっていずれかの判定条件において誤判定が生じた場合においても、他の判定条件に基づいて誤判定が排除される。これにより、液量検出装置１は、より高い精度で液体の計量を行うことができる。第２画像処理部２２は、複数の判定条件の多数決によって液面の高さが標線３に達するかの判定を行ってもよい。液体の計量の精度が高められるので、液面が標線３に接近した後の注入の流量を大きくすることができる。このため、液体の計量の工程が効率化される。
【0094】
また、液量検出装置１に用いられるメスフラスコ２などの容器は、交換可能である。液量検出装置１に用いられる容器は、メスフラスコ２でなくてもよい。液量検出装置１に用いられる容器は、ホールピペットなどの負圧によって液体を吸引する器具であってもよい。液量検出装置１は、ホールピペットを用いて吸引する液体の体積を計量するあるいは、容器は、ビュレットなどの液体を滴下する器具であってもよい。ビュレットにおいて、滴定剤などの液体が滴定の前に注入される。液量検出装置１は、ビュレットを用いて、滴定の前後において滴定剤の液体の体積を計量する。液量検出装置１は、例えばビュレットに付される複数の標線３のいずれに液面の高さが達しているかを判定することで、液体の体積を計量する。
【0095】
また、第２画像処理部２２は、二値より大きい多階調の画像を用いて判定を行ってもよい。例えば、液面においてメスフラスコ２の内壁に接触する部分は、表面張力によって急峻に立ち上がる形状となる。第２画像処理部２２は、例えば当該部分を中間諧調によって表すことで、液面の状態を把握してもよい。液量検出装置１は、第２画像処理部２２によって把握された液面の状態に基づいて、メスフラスコ２に注入する液体の流量を調整してもよい。また、第２画像処理部２２は、カラー画像を用いて判定を行ってもよい。
【0096】
また、液量検出装置１は、入力部１９を備える。入力部１９は、液面の形状の種類を指定する操作を受け付けてもよい。このとき、第２画像処理部２２は、入力部１９において指定された形状の種類に応じた基準によって、液面の高さが標線３に達するかを判定する。入力部１９は、例えば凹面状、または凸面状などの液面の形状の種類を指定する切り替えスイッチなどを有していてもよい。液面の形状の種類は、容器の材質および液体の組み合わせによって既知である場合がある。このとき、作業者などによって液面の形状の種類が予め指定されてもよい。この場合に、第１画像処理部２１および第２画像処理部２２は、液面の形状の種類を判定しなくてもよい。
【0097】
実施の形態２．
実施の形態２において、実施の形態１で開示される例と相違する点について特に詳しく説明する。実施の形態２で説明しない特徴については、実施の形態１で開示される例のいずれの特徴が採用されてもよい。
実施の形態２において、実施の形態１で開示される例と相違する点について特に詳しく説明する。実施の形態２で説明しない特徴については、実施の形態１で開示される例のいずれの特徴が採用されてもよい。
【0098】
【0099】
この例において、第２フレームＦ２は、液面の水平方向のうちメスフラスコ２の内壁に触れる部分を含む。すなわち、第２フレームＦ２は、液面の水平方向の両端部を含む。第２フレームＦ２は、液面の水平方向の中心部を含む。この例において、上側サブフレームＵは、４点ＡＢＥＦを頂点とした矩形の範囲である。下側サブフレームＬは、４点ＢＣＤＥを頂点とした矩形の範囲である。
【0100】
このように、実施の形態２に係る液量検出装置１の第２画像処理部２２は、液面の水平方向の全体を含む範囲を第２フレームＦ２とする。
【0101】
このような構成により、液面の全体の状態を反映して液面の高さが標線３に達するかの判定が行われる。例えば液面の揺動が大きい場合に、基準点Ｐが大きく移動する場合がある。このような場合においても、基準点Ｐが第２フレームＦ２の外に出ないので、第２画像処理部２２による判定がより安定に行われる。
【0102】
なお、第２画像処理部２２は、互いに異なる複数の第２フレームＦ２による画像処理の結果を組み合わせて判定を行ってもよい。あるいは、第２画像処理部２２は、互いに異なる複数の第２フレームＦ２による画像処理の結果を切り替えて判定を行ってもよい。
【符号の説明】
【0103】
１ 液量検出装置、 ２ メスフラスコ、 ２ａ 首部、 ２ｂ 胴部、 ３ 標線、 ４ タンク、 ５ ポンプ、 ６ 載置台、 ７ 照明装置、 ８ 撮影装置、 ９ 制御装置、 １０ 流路、 １１ ノズル、 １２ 容器受け、 １３ 移動機構、 １４ 加振機構、 １５ ＬＥＤランプ、 １６ 照明制御ユニット、 １７ カメラ、 １８ フィルタ、 １９ 入力部、 ２０ 機器制御部、 ２１ 第１画像処理部、 ２２ 第２画像処理部、 Ｆ１ 第１フレーム、 Ｆ２ 第２フレーム、 Ｐ 基準点、 Ｕ 上側サブフレーム、 Ｌ 下側サブフレーム、 １００ａ プロセッサ、 １００ｂ メモリ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】