Die Geschwindigkeit ist für eine Kamera recht ordentlich aber bestimmt nicht unlösbar. Bleiben die Dosen zur Prüfung kurz stehen? Wenn ja, für welche Zeit? Dein Takt von 240 Stk/min. entspricht einer Frequenz von 4Hz.
Eine im Vergleich zu Vision-Sensoren preiswertere und vor Allem schnelle Lösung wären aber Farbsensoren (Abtastraten im kHz Bereich). Dazu muss man einfach ein "gute" Dose per Teach-In an der kritischen Stelle anlernen. Stimmt das Ergebnis mit dem Gut-Muster nicht überein, weil evtl. ein Abfallstück drin ist, dann spricht der Sensor an. Es gibt auch Farbsensoren mit 2 Messkanälen, mit denen eine parallele Abfrage von 2 Messstellen oder auch ein Differenzergebnis ausgewertet werden kann (siehe z.B. http://www.astech.de/german/cromlaview_cr200_d.html).