JPH0375545A - 透明体中の不透明異物除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、透明体、例えば回収力レフト等のガラス片中
から、石、陶磁器等の不透明異物を検出する方法に関す
る。

【従来の技術】

従来、例えば特開昭６２−１７７４３６号公報に記載さ
れている方法では、コンベアライン上を搬送される被検
査体にレーザ光をスポット状に照射し、このときの反射
光のうち乱反射成分を光電変換器で検出して電気信号に
変換し、その電気信号の出力レベルの大小によりガラス
片であるか不透明異物であるかを判定する。

【発明が解決しようする諜Ｍ】

しかし、単にこのようなスポット光の乱反射成分に基づ
く検出方法では、ガラス片と不透明異物とのレベル差が
歴然と現れず、またＳ／Ｎ比（信号／雑音比）も低いた
め、満足した検出結果が得られなかった。 本発明の目的は、透明体の場合と不透明異物の場合の検
出差が歴然と現れるようにするとともに、Ｓ／Ｎ比を高
め、従来よりも検出精度を格段に向上させることにある
。

【課題を解決するための手段】

本発明の第１の態様では、透明体中に不透明異物が混在
している検出対象物を運動させながら、該検出対象物を
直線偏光光線により走査し、その走査ごとの反射光を偏
光フィルタを介してＣＣＤカメラ等の光センサで検出す
る。 第２の態様では、透明体中に不透明異物が混在している
検出対象物を運動させながら、該検出対象物を光線によ
り複数回走査し、その各走査ごとの反射光をＣＣＤカメ
ラ等の光センサで検出し、該光センサの出力を２値化し
た後、所定走査回数分について論理積をとる。 第３の態様では、透明体中に不透明異物が混在している
検出対象物を運動させながら、該検出対象物を直線偏光
光線により複数回走査し、その各走査ごとの反射光を偏
光フィルタを介してＣＣＤカメラ等の光センサで検出し
、該光センサの出力を２値化した後、所定走査回数分に
ついて論理積をとる。

【作　　用】

第１の態様の場合、透明体に当たった直線偏光光線の大
部分は該透明体を透過する。一部の光が透明体を反射し
ても、そのほとんどが直線偏光成分であるため偏光フィ
ルタでカットされ、透明体の反射面に異常があったとき
の微量の円偏光成分しか偏光フィルタを通過できず、従
ってごく微量の反射光しか光センサには入光しない、こ
れに対し、不透明異物に当たった直線偏光光線は、不透
明異物の面上で大部分が散乱、一部が吸収され、散乱し
た反射光は大部分が円偏光となってほとんどが偏光フィ
ルタを通過し、光センサに大量の光が入光する。 第２の態様の場合、透明体及び不透明異物ともに光線に
より位置を変えて複数回走査され、各走査ごとの反射光
が光センサで検出され、２値化される。該光センサに入
光する反射光の光量は、透明体の場合は小、不透明異物
の場合は大であり、しかも透明体の場合の反射光は変化
量が大きいのに対し、不透明異物の場合の反射光は変化
量が小さいため、光センサの２値化した出力を所定走査
回数分について論理積をとると、透明体の場合の値は一
層小さくなるの対し、不透明異物の場合の値は一層大き
くなり、それらの差が拡大する。 第３の態様の場合には、上記第１の場合と第２の場合と
を併せた作用がある。

【実　施　例】

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳述する。 第１図は本発明による方法の一実施例を説明する模式図
である０図において、透明体、例えばガラス片ｌ中に石
、陶磁器等の不透明異物２が混在している多数の検出対
象物は、ベルトコンベアまたは振動フィーダ３上を搬送
され、落下シュート４からその分離案内フイン５により
多列に分離して落下する０本実施例ではこの落下する検
出対象物（ガラス片１または不透明異物２）を、所定の
高さのところで落下方向と直交する方向に直線偏光レー
ザ光りで横−直線に複数回走査する。 すなわち、レーザ光１ｆ１６からのレーザ光を、ポリゴ
ンスキャナ７で反射して直線偏光レーザ光りとして走査
する。この走査の周期は、検出対象物の落下中において
同じ検出対象物を二回以上走査できる速度とする。従っ
て、検出対象物は落下運動するため、その走査箇所は同
じではなく、異なる２以上の箇所を走査されることにな
る。 検出対象物を反射した反射光は偏光フィルタ８を介して
ＣＣＤカメラ９に入光し、該ＣＣＤカメラ９により電気
信号として検出される。その検出を直線偏光レーザ光り
による走査と同期させるため、走査光検出センサｌＯで
走査光を検出しくステップ５１）、その検出信号を分周
器１１で分周して−定周期のパルスにしてからＣＣＤカ
メラ９へ送り、該ｃ　ＣＤカメラ９の走査速度・周期を
制御する（ステップ５２）、このような制御を行いなが
らＣＣＤカメラ９のアナログ信号を取り込み、前処理と
してそのデータの先頭と末尾を検出してから（ステップ
５４）、アナログ信号を２値化しくステップ５５）、そ
の２値データについてガラス片１であるか不透明異物２
であるか後述のように判定する（ステップ５Ｇ）、そし
て、その判定結果が不透明異物２であるときには、判定
回路からの除去信号によりエアーブロー除去装置１２の
エアーブローの制御を行い（ステップ５７）、該エアー
ブロー除去装置１２によって不透明異物２を落下中にお
いてガラス片１と分離する（ステップ５８）。 上記のように本発明では、ガラス片１及び不透明異物２
に直線偏光レーザ光りを照射し、その反射光を偏光フィ
ルタ８を介してＣＣＤカメラ９で検出する。その直線偏
光レーザ光りは、ガラス片１の場合には第２図及び第３
図に示すように、大部分がガラス片１を透過し、僅かな
一部分のみが反射するが、その反射面が平らなとき（正
反射）は反射後も直線偏光のままであるため、偏光フィ
ルタ８でカントされ、ＣＣＤカメラ９には入光しない。 ただ、ガラス片１の反射面に凹凸があったり傷がついて
いるような異常な場合、及びガラス片１の両端から反射
した場合に、反射光は円偏光となってその一部分のみが
偏光フィルタ８を通過するが、その光はごく微量である
。 これに対し、不透明異物２の場合には、第４図及び第５
図に示すように、直線偏光レーザ光りは大部分が不透明
異物２の表面で散乱（乱反射）され、一部が吸収される
。乱反射光は円偏光となるため、そのほとんどが偏光フ
ィルタ８を通過してＣＣＤカメラ９に入光する。その光
量はガラス片１の場合に比べてはるかに多い。 従って、ＣＣＤカメラ９の出力（具体的にはＣＣＤライ
ンセンサの出力）は、ガラス片ｌの場合と不透明異物２
の場合とで非常に大きな差を生ずる。 第７図はガラス片ｌの場合のＣＣＤラインセンサの実測
した出力波形で、（Ａ）が偏光フィルタ８を使用しない
とき、（Ｂ）がそれを使用したときのものである。第８
図（Ａ）、（Ｂ）は不透明異物２の場合の同様の出力波
形である。 これらの図から分かるように、偏光フィルタ８を使用し
ないときは、ガラス片１の場合には、不規則な変動の大
きいしかもレベルも比較的高い鋸歯状の出力となり、ま
た不透明異物２の場合には、変動の少ないかつレベルの
高いしかも時間継続性のある矩形に近い出力となり、両
者は波形については差はあるものの、レベルと継続時間
についてはさほど差がない、ところが、偏光フィルタ８
を使用したときには、ガラス片１の場合の出力は、レベ
ルの低い１つの先鋭な短いパルス状になるのに対し、不
透明具１１１３２の場合の出力は、レベルが前者よりも
はるかに高いしかも時間継続性も十分に長い規則的な矩
形波となり、両者の差が歴然とする。 このように本発明では、ガラス片ｌと不透明異物２との
光走査による差が、ＣＣＤカメラ９に入る前に光学処理
により歴然と現れるようにした上、さらにＣＣＤカメラ
９からの出力に基づく電気的な判定処理においても、そ
の差がさらに一層明確になるように次のような方法をと
る。 今、第８図に示すようにガラス片１が落下中に直線偏光
レーザ光りにより３回走査され（走査箇所は落下に伴い
ずれる）、第１図の前記ステップ５３において取り込ま
れた第１回走査、第２回走査、第３回走査の場合のＣＣ
Ｄカメラ９からのアナログ信号がそれぞれ同図において
ｌの■、ｌの■、■の■の如くであったとする。また、
第１１図に示すように不透明異物２が落下中に直線偏光
レーザ光りにより同様に３回走査され、第１回走査、第
２回走査、第３回走査の場合のＣＣＤカメラ９からのア
ナログ信号がそれぞれ同図において２の■、２の■、２
の■の如くであったとする。 これらのアナログ信号を上記のように２値化してデジタ
ル信号にした後、第１４図の判定フローチャートのステ
ップ６０において、先ず暢基準値Ｗを初期設定するとと
もに、透明・不透明判定境界値Ｔを設定する０次に、ス
テップ６１でＡライン目（当初は第１回目の走査）の信
号の幅と位置を検出し、続いてステップ６２において次
のＢライン目（当初は第２回目の走査）の信号の幅と位
置を同様に検出し、ステップ６３でこれらＡライン目と
Ｂライン目の信号の論理積（ＡＮＤ）をとる、つまり、
Ａライン目の信号と次のＢライン目の信号の重なり幅Ｗ
ｎを検出する。第９図はガラス片ｌが第８図のように走
査されたときのステップ６１から６３までの動作を示す
タイムチャート、第１２図は不透明異物２が第１１図の
ように走査されたときの同様の動作を示すタイムチャー
トである。 次に、ステップ６４において検出幅Ｗｎが幅基準値Ｗよ
り大きいか（Ｗ＜Ｗｎ）否か判別し、大きいときには、
ステップ６５においてＷｎを幅基準値Ｗとして記憶、つ
まりこの検出幅Ｗｎを新しい幅基準値Ｗとする。小さい
ときは検出幅Ｗｎを採用しないでステップ６６において
Ｗをそのまま記憶する。 ステップ６５または６６からステップ６７に進んで次の
ラインのデジタル信号が有るか否か判別し、有るときに
はステップ６８でＡライン及びＢラインのいずれも、（
Ａ＋１）、（Ｂ＋１）として１ラインずつ進めて上記と
同様に重なり幅Ｗｎを検出する（第１０図及び第１３図
参照）、そして、ステップ６７で次のデジタル信号が無
くなったことが判定されるまでステップ６１から６６ま
での処理を繰り返す。 このようにＷｎがＷより大きいときだけ、Ｗｎの値が新
たなＷとして更新されるので、ステップ６１から６６ま
での処理は、要するに最初のラインから最後のラインま
でのうちの最大の検出幅Ｗｎを取り出していることにな
り、ステップ６７でデジタル信号入力が無くなったこと
が判定されたときは、Ｗは最大の検出幅となっている。 従って、第９図及び第１０図から分かるように、ガラス
片１の場合のデジタル信号の幅はそもそも小さく、また
ガラス片１の場合には、上記のように局部的に反射して
凹凸波形になる正反射をとらえた場合でも、レーザ光に
よる走査箇所が移動するため２度連続して同様の正反射
が生ずることばほとんど無く、２回の走査で得られるデ
ジタル信号は位置がずれたものとなる。このため、その
ずれた２つのデジタル信号の論理積をとることにより得
られる検出幅Ｗｎは各デジタル信号の幅よりも小さくな
る。 これに対し、不透明異物２の場合のデジタル信号の幅は
、第１２図及び第１３図に示すようにそもそも大きく、
また不透明異物２の場合には、連続してレベルの高い反
射が生ずるため、２回の走査で得られるデジタル信号の
位置が重合する恰好になる。このため、２つのデジタル
信号の論理積をとることにより得られる検出幅Ｗｎはガ
ラス片１の場合に比べてはるかに大きくなり、しかもそ
のうちの最大幅のみ採用するので差は一層大きい。 次のステップ６９では上記最大の検出幅Ｗが透明・不透
明判定境界値Ｔ以上（ＷＥＴ）か否か判別し、それ以下
のときはステップ７０でガラス片１と判定する。この場
合には前記エアーブロー除去装置１２は作動しない、一
方、最大の検出幅Ｗが透明・不透明判定境界値Ｔより大
きいときは、前記走査光検出センサ１０による検出に基
づきステップ７１で走査光の通過時刻を検出し、落下す
る不透明異物２がレーザ光りで走査されない高さまで落
下した時点に、ステップ７２で除去指令を出し、エアー
ブロー除去装置１２を作動させる。この場合、エアーブ
ロー除去袋２１２は第１図のステップ５７．５８での制
御により、上記落下する不透明異物２に対応する位置だ
けエアーブローをかけられ、その不透明異物２を吹き飛
ばし除去する。 なお、その除去及びレーザ光による走査は落下箇所以外
の場所で行っても良く、またエアーブロー以外の方法で
行っても構わない。さらにレーザ光以外の光線で走査す
ること、３回以上の走査分のデジタル信号を論理積する
こと、またＣＣＤラインセンサ以外の光センサで反射光
を検出することも考えられる。

【発明の効果】

本発明の効果を請求項ごとに説明すると次の通りである
。 請」已４上 直線偏光光線で走査し、反射光を偏光フィルタを介して
光センサで検出するので、透明体の場合と不透明異物の
場合の差が光センサによる検出前に歴然と現れるため、
透明体と不透明異物とを簡単な光学的構成で的確に分離
検出できる。 輩里玉主 透明体及び不透明異物を複数回走査し、その複数回走査
に係るデジタル信号の論理積をとるので、透明体と不透
明異物とを従来よりも的確に分離検出できるとともに、
Ｓ／Ｎ比が向上する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はその模式図、
第２図及び第３図はガラス片の場合の反射態様を示す説
明図、第４図及び第５図は不透明異物の場合の反射ａ様
を示す説明図である。第６図はガラス片の場合のＣＣＤ
カメラの出力波形図、第７図は不透明異物の場合の同様
の出力波形図を示し、これら第６図及び第７図において
（Ａ）は偏光フィルタを使用しない場合、（Ｂ）はそれ
を使用した場合である。第８図はガラス片の場合の走査
ｖａｎとそれに基づ＜　ＣＣＤカメラのアナログ信号波
形を示す説明図、第９図及び第１０図はガラス片の場合
のデジタル処理１！様を示すタイムチャート、第１１図
は不透明異物の場合の走査ｎ様とそれに基づ＜ＣＣＤカ
メラのアナログ信号波形を示す説明図、第１２図及び第
１３図は不透明異物の場合のデジタル処理態様を示すタ
イムチャート、第１４図は判定処理のフローチャートで
ある。 １・・・・・・ガラス片、２・・・・・・不透明異物、
６・・・・・・レーザ光源、８・・・・・・偏光フィル
タ、９・・・・・・ＣＣＤカメラ。 第 ５ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明体中に不透明異物が混在している検出対象物を
   運動させながら、該検出対象物を直線偏光光線により走
   査し、その走査ごとの反射光を偏光フィルタを介してＣ
   ＣＤカメラ等の光センサで検出することを特徴とする透
   明体中の不透明異物検出方法。 ２、透明体中に不透明異物が混在している検出対象物を
   運動させながら、該検出対象物を光線により複数回走査
   し、その各走査ごとの反射光をＣＣＤカメラ等の光セン
   サで検出し、該光センサの出力を２値化した後、所定走
   査回数分について論理積をとることを特徴とする透明体
   中の不透明異物検出方法。 ３、透明体中に不透明異物が混在している検出対象物を
   運動させながら、該検出対象物を直線偏光光線により複
   数回走査し、その各走査ごとの反射光を偏光フィルタを
   介してＣＣＤカメラ等の光センサで検出し、該光センサ
   の出力を２値化した後、所定走査回数分について論理積
   をとることを特徴とする透明体中の不透明異物検出方法
   。