JP2004340770A - Imaging inspection system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel imaging inspection system which inspects even a spindle-shaped soft capsule or the like as an object to be inspected being conventionally difficult to be selected as an imaging inspection object, photographs the object by using a camera, and can automatically discriminate a shape defect, a foreign variety mixed defect (color defect), a faulty defect or the like. <P>SOLUTION: The imaging inspection system is made up so that a work W such as the soft capsule which is mounted and held on a work transferring section 4, is photographed by using an optical imaging section 2 employing a CCD camera 10 as a main member, in order to enable the shape defect, the color defect, the faulty defect or the like to be discriminated. The work transferring section 4 holding the work W is illuminated from the opposite side in the photographing direction, and a light saturated state is made, thereby suppressing effects of the work transferring section 4 appearing in the background of the work W on a screen. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば内服薬などを服用し易くするための容器として用いられるゼラチンカプセル等を検査対象とした検査システムに関するものであって、特にこのようなカプセル等を外観的に検査するための撮像検査システムに係るものである。
【0002】
【発明の背景】
例えば不快臭や苦み等を有した医薬品等を、ゼラチンで形成されたソフトカプセルに充填し、服用し易くしたものがある。この種のソフトカプセルの多くは、略回転楕円形状ないしは紡錘状の粒状体に形成されるが、このものの製造の際には例えばカプセル形状不良、表面色の異なる異品種混入不良、カプセル表面に浮き出る黒点やアワ(気泡)などの欠点不良等があり、このような不良品の発生を皆無にはし得ない。そして、従来、このような不良品を検査するにあたっては、専ら人手による作業、すなわち作業者が目視したり、ノギス等で計測する手法が多く採られ、時間と手間を要する作業となっていた。特にこの種の商品が食品や医薬品である場合には、全量検査(抜き取り検査ではない)である場合が多く、時間や手間が掛かる傾向は更に助長されるものであった。
【0003】
もちろん、このような検査を行うにあたっては、カプセルをカメラによって外観的に撮影して、良品、不良品を識別する試みはあった。しかしながら、この種のカプセルは、特に外周形状が紡錘状等の滑らかな曲面形状であることに因み、撮像結果を表示する画面上では、その輪郭が明瞭に再現されず、言わばぼやけた状態のディスプレーとなりがちであった。このため外形が明確に把握できず、従って、その後の判定(識別)も正確に行い得ないものとなっていた。
またこの種のカプセルは表面に光沢があり(光輝性)、このため外観撮影を行う際にカプセルに照射される光が反射されることも、明瞭な撮像が行い難い要因の一つであった。
このようなことから、検査手法としてカメラを使用するアイデアはあるものの、特に精度の高い判定レベルが要求される医薬品や食品等においては、このような撮像検査システムが実用化段階にまで至っていないのが実情であった。
【0004】
【開発を試みた技術的課題】
本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、従来、撮像検査の対象とするには難しかった略回転楕円形状ないしは紡錘状を成すソフトカプセル等を検査対象としながらも、このものをカメラで撮影して、高い精度で形状不良、異品種混入不良(色不良)、欠点不良等を自動選別できるようにした新規な撮像検査システムの開発を試みたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項1記載の撮像検査システムは、カメラを主要部材とする光学撮像部によって、載置体上に保持されたワークを撮影し、ワークの形状不良、色不良、欠点不良等を識別できるようにしたシステムであって、ワークを保持する載置体を、撮像方向の反対側から照らし、光の飽和状態を形成することによって、画面上においてワークの背景に写る載置体の影響を抑制するようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、画面上において2値化のしきい値設定によって載置体を消すのではなく、光の飽和状態によって載置体の影響を抑えるため、ワークの外形や表面濃度値等をより正確に検出することができる。このため、今までアイデア段階に止まっていた、このようなワークのカメラによる撮像判定を現実的なものとする。
【0006】
また請求項2記載の撮像検査システムは、前記請求項1記載の要件に加え、前記ワークの撮像にあたっては、ワークの角度を変えて複数回撮像するようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、ワークを一方の面からだけでなく多方の面から撮影した、いわゆる全周検査が能率的に行え、高いレベルで検査が行える。
【0007】
更にまた請求項3記載の撮像検査システムは、前記請求項1または2記載の要件に加え、前記載置体には、ワークよりも小さい黒点が予め形成され、撮像中、ワークが載置体上に位置した状態では、この黒点が画面上消えるようにしたことを特徴として成るものである。
この発明によれば、いわゆるハレーションを防止できる。すなわち、例えば暗色系のワーク(黒茶色等)を検査している間、明色系のワーク(黄橙色等)が混入した際には、画面上では明るすぎて飛んでしまい、何も写らないことがあるが、予め載置体に黒点を形成しておくことにより、画面上何も写らなくても、黒点が消されることで、異種ワークの存在を検出できる。
【0008】
また請求項4記載の撮像検査システムは、前記請求項1、2または3記載の要件に加え、前記ワークは、表面に光沢を有する紡錘形状のゼラチンカプセルであることを特徴として成るものである。
この発明によれば、表面に光沢を有し且つ紡錘形状のワークは、特に周囲端(輪郭)がぼやけ易いが、このようなワークでも高いレベルで検査が行える。
【0009】
また請求項5記載の撮像検査システムは、前記請求項1、2、3または4記載の要件に加え、前記カメラは、モノクロタイプのCCDカメラであることを特徴として成るものである。
この発明によれば、撮像検査装置を比較的安価に製造することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。説明にあたっては、まず本システムを実施する撮像検査装置1の一例について説明し、次いでこの装置の作動態様を説明しながら、併せて本発明の撮像検査システムについて説明する。
本発明は、被検査体であるワークWをカメラで撮影して、良品、不良品、再検査品等に自動選別するものである。なお本実施の形態におけるワークWとは、一例として医薬品、栄養剤、健康食品エキス、調味料等を内部に充填したソフトタイプのゼラチンカプセル(以下、これをソフトカプセルと称し、ワークと同一の符号Wを付す)が適用される。またここでの不良品とは、ワークWがソフトカプセルWであることに因み、形状不良、色の異なる異品種混入不良、カプセル表面に浮き出る黒点やアワ(気泡)などの欠点不良等が挙げられる(図4参照)。
【0011】
撮像検査装置1は、一例として図1に示すように、光学撮像部2と、画像処理部3と、ソフトカプセルWを載置・搬送するワーク搬送部4とを具えて成るものであり、以下、各構成部について更に説明する。
まず光学撮像部2について説明する。このものは、載置体(ワーク搬送部4に相当し、本実施の形態では後述するローラコンベヤが該当する)上に保持されたソフトカプセルWを実質的に撮影する部位である。光学撮像部2は、一例としてモノクロタイプのCCDカメラ10を主要部材として成り、ここでは一度に3個のソフトカプセルWを撮像できるようにしている(図2参照)。なお符号11はレンズであり、11aはこのレンズ11に取り付けられる接写リングである。また実質的にソフトカプセルWの撮影が行われる領域を撮像ゾーンZとする。
【0012】
ここで符号12は、ソフトカプセルWの表面を拡散光にてムラなく照らすドーム型照明であり、このものは、一例として図1の断面図に示すように、二重のドーム構造に形成され、その二重ドームの底部に複数の白色LED13が等配されて、撮像ゾーンZに送られて来たソフトカプセルWをムラなく照らすようにしている。なお二重ドームの内側と外側とを区別して示す場合には、内側ドームを12a、外側ドームを12bとして区別する。
因みにドーム型照明12による照射手法について具体的に述べると、白色LED13から照射された光が、外側ドーム12bによって反射され、この光が内側ドーム12aを透過する際に種々の方向に拡散して、ソフトカプセルWをムラなく照らすものである。なお撮像にあたって、ソフトカプセルWをムラなく照射するのは、撮像の邪魔になる影を出来るだけ生じさせないようにするためである。
【0013】
また本実施の形態では、ソフトカプセルWをほぼ真上から撮像する(視る)ことに因み、ドーム型照明12の直上部には孔が開口され、ここからワークWを覗くようにレンズ11で撮像する。このためドーム開口部分(レンズ11部)の直下ではドーム型照明12による拡散光の光量が減少する傾向にあり、この光量ダウンを補うためにドーム開口部分の直上部に同軸落射照明14が設けられている。
この同軸落射照明14は、一例としてハーフミラー15と白色LED16とを具えて成り、例えば白色LED16から放出された光を約半分程、ほぼ真下に載置されたソフトカプセルWに反射させ照射するようにしている。もちろんこのような構成上、レンズ11はハーフミラー15を介して載置体(ワーク搬送部4)上のソフトカプセルWを撮像するものである。
【0014】
そして符号17が、撮像方向の反対側から載置体を照らす透過照明、いわゆるバックライトであって、これによって画面上、ソフトカプセルWの背景にできる載置体の影響を極力抑制するようにしている。すなわち本発明では、この透過照明17によって光の飽和状態を形成し、これによって載置体を画面上消すことができるようにしている。もちろん透過照明17は、載置体の影響を抑えるだけでなく、ソフトカプセルWを後方から照らすものであるため、カプセルの輪郭や表面濃度値(明暗の濃度値)等もより正確に検出でき、良・不良等の判定がより高いレベルで行えるものである。なお図中符号Pは、照明用電源を示すものである。
【0015】
このように本発明においては、透過照明17の照射により、載置体の輝度値を飽和させるようにしたので、判定において例えば撮像した画像を2値化する際(明暗を白か黒かのどちらかで表す際)、しきい値を安定した値(画像の明るさを0から255〔飽和状態〕までの256段階で表した場合、例えば254)に設定できるものである。
因みにCCDカメラ10は、光電効果を利用して光を電子に変換するものであり、変換された電子を数えることで像をつくり出している。つまり、モノクロタイプのCCDカメラ10は、電子が多い部分を明るく、電子が少ない部分を暗くするように、画面上の各点を表していくため、基本的には明暗の判断のみであり、色の判別は行えない。このため本実施の形態では、ソフトカプセルWの濃度値(輝度ヒストグラム)を作成し、これで色違い(異品種か否か)を判別するようにしている。
【0016】
このような光学撮像部2によって、従来に比べソフトカプセルWの形状等をより明確に撮像、認識できるようになったが、その輪郭部分は少なからず、ぼやける傾向にあり、以下これについて説明する。図2の拡大図はソフトカプセルWの撮像状態の一例を示すものであり、カプセルの頂点付近では、主として同軸落射照明14が当たっているため、主にこの光による像が写っている。またカプセルの頂点付近の周囲の、比較的広い部分には、主としてドーム型照明12による光が当たっており、主にこの光による像が写っている。そして、その外周には、ドーム底面の隙間から入った光による背景が写り込んでいる。更にその外周に、載置体(ローラ)によって反射された光によるローラが写り込んでいる。このように、ソフトカプセルWは表面が曲面形状(紡錘形状)であり、且つ光沢を有することに因み、周囲端ほど輪郭が曖昧になり、ぼやけ易いものである。
【0017】
次に画像処理部3について説明する。このものはCCDカメラ10で撮像した画像を取り込み、これを適宜検査に必要なデータに加工する部位である。また画像処理部3は、撮像中のソフトカプセルWが良品であるか否か等を検査する機能を有し、画像処理装置20とモニター21とを主要部材として成るものである。
画像処理装置20は、ワークWに応じた適宜の外観検査プログラムが搭載され、CCDカメラ10が撮像した画像を適宜加工し、例えばソフトカプセルWの形状異常、他種混入異常、欠点異常等を検出するものである。
モニター21は、ソフトカプセルWの入力画像や検査中の状態、あるいは検査に必要な各種パラメータの設定画面等を写し出すものであり、例えば液晶モニターが適用される。
なお符号22は、主にメンテナンス時において、検査に必要な各種パラメータの数値入力を行うキーボードである。また符号23は、モニター21上の矢印カーソルを操作して各種パラメータの設定を行うトラックボールであり、主に運用時に使用するものである。
【0018】
次にワーク搬送部4について説明する。このものは、撮像ゾーンZにおいてワークWを保持する載置体であり、ここでは撮像ゾーンZにソフトカプセルWを順次送り込む形態を採ることに因み、ローラコンベヤ5が適用される。
なお上記説明において、このようなワーク搬送部4を、その上位概念となる載置体と記載したのは、検査中、必ずしもワークWを搬送しなくても(動かさなくても)良いためである。すなわち、例えばワークWを不動状態に載置しておき、このワークWを中心にCCDカメラ10を適宜の角度回動できるようにしておくことにより、本実施の形態とほぼ同様な撮像が行えるものである。もちろん、このような作動は、ワークWとCCDカメラ10とを相対的に移動させれば良いものであり、双方共に可動状態に形成することも可能である。
【0019】
ローラコンベヤ5は、一例として図1に示すように、撮像ゾーンZを通過するように配設される複数のローラ26と、これを回転自在に支持するチェーン27と、このチェーン27が巻回されるスプロケット28とを具えて成り、スプロケット28の回転駆動により、ローラ26は回転(自転)しながら撮像ゾーンZを通過するように構成される。これによってワークW(ソフトカプセルW)は、検査中、ローラ26上を転がりながら、順次撮像ゾーンZに接近し、ここを通過して行く移送態様となる。なお、ここでは一つのソフトカプセルWを、角度を変えて(一例として約130°ずつ)3回撮像するように、CCDカメラ10の撮像タイミングをローラコンベヤ5に同期させており、いわゆる全周検査が行えるようにしている(図3参照)。なお図3に示した実施の形態は、同一のソフトカプセルW(図中の「ワークA」)が右側から左側に順次送られながら、3回撮影される様子を示している。
【0020】
またローラ26には、例えば、ほぼ中央部にソフトカプセルWを安定して受け入れるための凹陥部29が形成される。これによってソフトカプセルWはローラ26の長手方向に対し、ほぼ一定の位置で保持され、撮像ゾーンZ(撮像位置)が安定するものである。ここで凹陥部29は、一本のローラ26に対し、ほぼ真ん中一カ所に形成されるものを主に示すが、二カ所以上形成することも可能である。因みに凹陥部29を二カ所形成した場合には、ソフトカプセルWを一度に6個撮像することになる。
なお各ローラ26は回転自在に構成されることから、その間には必然的に間隙が形成されるものであるが、ここでは特にこの間隙が、透過照明17の光をソフトカプセルWの後方から通過させる作用も担っている。
またローラ26は検査するソフトカプセルWの色合い(明暗)等によって適宜変更することが可能である。
【0021】
更にまた例えば暗い色のソフトカプセルWを検査している際に、明るい色のソフトカプセルWが混入した場合には、この明色系のカプセルは、画面上、明る過ぎて飛んでしまい、何も写らないこと(ハレーショーン)が考えられる。この場合、当然ながら画面上では映像として認識できないため、異種カプセルの混入(異種混入)が検出できなくなってしまう。このため、本実施の形態では、上記凹陥部29にソフトカプセルWよりも小さい、一例として直径3mm程度の黒点30を予め形成しておき、このようなハレーションによる誤認識(見逃し)を防止するものである。すなわちローラ26の凹陥部29に予め直径3mm程度の黒点30を形成しておくことにより、画面上、異種カプセルが写っていなくても、この黒点30が画面上消えていたら、異種混入と判断できるようにしている。
【0022】
なお撮像ゾーンZにワークWを順次送り込むものとしては、必ずしもローラコンベヤ5だけでなく、スラットコンベヤの適用も可能である。もちろん、この場合、一つひとつのスラットの間に適宜の間隙を形成したり、スラット自体にバックライト用の透過孔を設ける等して、画面上、ワークWの背景に写り込むスラットの影響を極力抑え、スラットを画面上から消し得るようにするものである。
【0023】
本発明を実施する撮像検査装置1は、以上のような基本構造を有するものであり、以下、この装置を使用した実際の検査方法を図5の流れ図に基づき具体的に説明しながら、実質的に本発明の撮像検査システムについて説明する。なおここで検査・識別するのは、上述したようにソフトカプセルWの形状不良、異種混入不良、カプセル表面に浮き出る黒点やアワなどの欠点不良等が主なものであり、これらについて説明する。
【0024】
また実質的な検査に先立ち、CCDカメラ10が捕らえる、すなわちモニター21に写されるソフトカプセルWの大きさ等の設定(検査ウインドウの設定)、あるいは検査を行うカプセルの品種等を予め設定するものである。
またこれに伴い、カプセルの良・不良等を判定する基準値がティーチング等によって登録されるものである。ここでティーチングとは、検査に先立ち、ローラコンベヤ5上に良品サンプルを載せ、その品種毎にカプセルの面積、主軸の長さ、副軸の長さ、周囲長、濃度値等を良品カプセル画像から学習して設定する作業(作動)である。なおティーチングした結果、計測したそれぞれの項目の最大値と最小値から、その中間値を求めて基準値とするものである。もちろんこのような基準値等の入力は、キーボード22等により行うことも可能である。
【0025】
(1)形状不良判定(形状検査処理)
ソフトカプセルWの形状は、CCDカメラ10で撮像すると、ほぼ二次元の楕円状に見えるため、形状検査は、楕円形状の主軸(長軸)の長さ、副軸(短軸)の長さ、面積、周長等を計測して良品のものと比較して判定する。
【0026】
(a) フィルタ処理と平滑化処理
画像処理を行うにあたっては、撮像した画像の中から、まず不必要な部分を取り除いてから処理を行うものである。具体的には、CCDカメラ10で撮像したカプセル画像にフィルタ処理を施し、モニター画面のノイズやカプセルの光沢ムラ等を取り除く。
またこのようなフィルタ処理に伴い、例えばローラ26とソフトカプセルWとの濃度差(コントラスト)が強い場合には、適宜の平滑化処理(一例として6×6程度)を行うものである。なおローラ26とソフトカプセルWとには、適度の濃度差があることが好ましく、これが強すぎる場合には、例えば画面上においてソフトカプセルWは、外形に変形や歪み等を生じ易いものである(例えば主軸両端部がカプセル内部に凹陥した状態で撮像される)。前記平滑化処理は、このような強すぎるコントラストを敢えてぼかすことにより、カプセル本来の楕円形状を再現(撮像)する処理である。
【0027】
(b) 2値化処理
その後、不必要な部分を取り除いたカプセル画像を2値化処理し、ソフトカプセルWの寸法や面積等を計測し易くする(図6(a)参照)。なお、ここではソフトカプセルWの背景となるローラ26を透過照明17により、輝度値を飽和させているため、2値化のしきい値は安定した値(250〜254、特に好ましくは254)に設定できる。また図6(a)に示した2値化後の画像は、上記図4(a)を処理した画像であり、図4(a)中に記載された下向きの矢印は、この画像を2値化処理することを示している。
【0028】
(c) 特徴量抽出(2値化計測)
2値化処理した画像からカプセル部を取り出し、ソフトカプセルWの面積、周囲長、主軸長、副軸長、曲がり等を計測する(図6(b)参照)。ここで曲がりとは、ソフトカプセルWの変形を示すものであり、カプセルの中心から主軸(上下)方向の両先端に直線(正確には半直線)を引いたとき、これらの直線の、主軸(画面上では上下の垂直線)に対する曲がり角度を示すものである。例えば、変形が全くなければ主軸と重なるため、曲がりは0度となる。
【0029】
(d) 判定
カプセルの良・不良等の判定は、予めティーチング等によって計測、登録されていた基準値に±の許容値を設けておき、その範囲を逸脱したものを不良品または再検査品と判定する。なお許容値は一般にワークWに応じて一定の数値に設定されるが、同一ワークWでも納品を急ぐような場合等には、幾らか許容範囲を大きく設定することが可能である。
【0030】
(2)欠点不良検出(欠点検出処理)
欠点検出処理は、欠点部がカプセル表面の輝度値と同じになる場合があるため、一旦、欠点部を削除した画像を作成し、これをカプセル取込画像(図5のカプセル原画像)と差分処理して、欠点部のみを抽出するようにしている。なお以下の説明及び図7では、アワは画面上白く写るので明欠点とし、黒点を大黒点としている。
(a) 2値化外形画像の反転(外形2値化)
先の形状検出において2値化したソフトカプセルWの外形画像を白黒反転させる。これにより、カプセル部分が白、カプセルの背面が黒で表される。なお図7では、カメラ取込画像から示しているが、上記説明のように、既に先の形状検出において、カプセル外形を入力している場合には、このデータを流用するのが一般的である。
【0031】
(b) カプセル画像収縮(ラベリング)
反転した画像においてカプセル外形を収縮し、この収縮した範囲内で欠点検出を行うものである。これは、カプセル周囲端による誤検出を防ぐためである。
なお本実施の形態では、一つのソフトカプセルWを、角度を変えて3回撮像しているため、仮にある角度で欠点部分が周囲端に写り込み、収縮によって消えてしまっても、他の撮影時には、この欠点が非収縮範囲に必ず入るため、欠点を見逃してしまうことはない。逆に言えば、このようなことを防止するために、いわゆる全周検査を行っている。なお本図中のラベリングとは、取り出したカプセル部をデータとして登録するためである。
【0032】
(c) 合成(取込画像合成)
2値化した収縮画像とカプセル取込画像(カメラ取込画像)を合成して、欠点検出画像を作成する。
【0033】
(d) 濃度ヒストグラムの作成とサーチ
カプセル部分から、横軸を濃度値(0〜255)、縦軸を画素数とした濃度ヒストグラムを作成し、ここから明部ピークレベル、影部ピークレベル、影部エッジレベルを抽出する。ここで影部ピークレベルの影部とは、画像上、ソフトカプセルWの外形にほぼ沿うように出現する(ここでは主に左右に出現)、細長い濃い部分を示し、また明部ピークレベルの明部とは、影部や明欠点を除いた比較的淡い部分を示すものである。また影部エッジレベルとは、その後の処理において、影部を適宜の余裕度を持って切り出すためのものであり、ここでは、影部ピークレベルに対し谷間を挟んで同等値(近似値)となる値を影部エッジレベルとする。
【0034】
(e) カプセル外形の濃淡画像化(明部濃淡画像化)
明部ピークレベルを使用してカプセルの外形を濃淡画像化する。
【0035】
(f) 明部収縮(明部収縮化)
その後、カプセル中心部分の検出感度を上げるため、この濃淡画像化したカプセル外形を更に収縮処理して、明部の中心部分を作成する。なおこれは、明部の中心部分では欠点を検出しないようにするため、すなわちカプセル中央部分に出現する欠点を一旦消すための処理である。
【0036】
(g) 影部2値化
前記ヒストグラムから抽出した影部エッジレベルを使用して影部を2値化する。
【0037】
(h) 影部濃淡画像化
2値化した影部を影部ピークレベルで濃淡画像化する。
【0038】
(i) 背景画像合成
上述した外形(明部濃淡画像)、収縮(明部収縮画像)、影部(影部濃淡画像)の3つの画像を合成し、これによって欠点部を一旦削除した背景画像を作成する。
【0039】
(j) 取込画像と背景画像で差分処理(差分画像)
欠点部を削除した背景画像と、カプセル取込画像で差分処理を行い、欠点のみを検出する。
【0040】
(k) 欠点2値化画像(2値化画像)
欠点部を適宜のしきい値(設定値)により、明確化させる。なおここでは大黒点と明欠点を同一画面に表示しているが、2値化する際は、各々別々に検出し、最終的に同一画面に表すのが一般的である。
【0041】
(3)異品種検出処理
異品種検出処理は、欠点検出処理の途中で抽出したソフトカプセルWの濃度値を使用して行うものであり、予めティーチング等によって登録した濃度値と比較して、異なった場合に、異品種として判定するものである。
なおここでは、形状検出を行った後、色違いの異品種検出を行うことを想定したので、主に濃度値によって異品種を検出するように説明したが、異品種検査のみを単独で行うような場合には、カプセルの形状にもよるが、形状の違いによっても異品種検査が行えるものである。
【0042】
【他の実施の形態】
本発明は以上述べた実施の形態を一つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。すなわち先の基本的な実施の形態ではワークWとして医薬品、栄養剤、健康食品エキス、調味料等を内部に充填したソフトタイプのゼラチンカプセルを適用した。しかしながら、ワークWとしては、その他にも機械加工部品、電子機器部品等を検査対象とすることが可能である。またこのような機械的製造物の他、種子などもワークWとすることが可能であり、この場合には、カメラによる撮像で、その発芽状態を検査することが可能である。このようにワークWには、粒状ないしはペレット状の薬品、食品はもとより、外観上のチェックを要するあらゆるものを適用することが可能であり、特にここでは、ワークWに特定の方向(例えば上方等)から光を照射しただけでは、載置体等の影が画面に入り込み易いものや、ワークWの表面が曲面形状であるために外形がぼやけてしまい易いものに適する。
【0043】
また上述した基本の実施の形態では、モノクロタイプのCCDカメラ10を適用したが、より高い精度で検査を行うべく、カラーのCCDカメラを適用することも可能であり、例えばこれによって多値化のデータ作成等が可能となる。
【0044】
更にまた先に述べた基本の実施の形態では、ワークWを撮像する本システムによって、製品の良・不良等を判定するように説明したが、必ずしも本システムは、このような判定に限定されるものではない。すなわち例えば、同じような色、形状のソフトカプセルWであっても、中身が異なるような場合、カプセルそのものにレーザで刻印を付けることもあり得るため、この刻印が付いているか否かの検査用に本撮像検査システムが適用できる。
【0045】
また形状や大きさが似通ったソフトカプセルWでは、充填物に応じて異なった着色コーティングを皮膜に施して欲しいという要望がある。このような場合には、コーティングの濃度ヒストグラム(輝度ヒストグラム)をとっておくことで、同じ色のコーティングを施して出荷(納入)しているという客観的保証が残せ、本システムを言わばクレーム対策として利用できるものである。
【0046】
【発明の効果】
本発明によれば、透過照明17を設けるため、ワークWを載置・搬送するローラ26を、撮像方向(CCDカメラ10)の対向側から照らすことができ、光の飽和状態によって、画面上におけるローラ26の影響を極力、抑制することができる。このため、ワークWの形状や表面濃度値がより的確に検出でき、高いレベルで検査が行える。
特に表面に光沢があり紡錘形など曲面で形成されているワークWの場合には、必然的にワークWの周囲端(輪郭)が画面上ぼやけ易いものであるが、このようなワークWであっても、角度を変えて複数回撮像すること等により、高精度に検査が行える。
また例えばローラ26にワークWよりも小さい黒点30を予め形成しておき、ローラ26の上にワークWが送られてきた際に、画面上、この黒点30が消えるように設定しておくことで、例えば暗い色のワークWの検査中に、明るい色のワークWが混入したことを、確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の撮像検査システムを実施する撮像検査装置の一例を示す斜視図、並びにこの装置の光学撮像部を示す断面図である。
【図2】撮像検査装置によってソフトタイプのゼラチンカプセルを撮像した状態を示す説明図である。
【図3】ワークが少しずつ角度を変えて3回撮像される様子を示した説明図である。
【図4】ソフトカプセルの形状不良、欠点不良を示す説明図である。
【図5】本発明の撮像検査システムによってソフトカプセルの形状検査、欠点検出、異品種検査を行う流れ図である。
【図6】ソフトカプセルの形状を検査する際、ソフトカプセルを2値化処理した後の画像(a)と、2値化計測を行っている画像(b)である。
【図7】ソフトカプセルの欠点を検査している様子を段階的に示す説明図である。
【符号の説明】
1 撮像検査装置
2 光学撮像部
3 画像処理部
4 ワーク搬送部
5 ローラコンベヤ
10 CCDカメラ
11 レンズ
11a 接写リング
12 ドーム型照明
12a 内側ドーム
12b 外側ドーム
13 白色LED
14 同軸落射照明
15 ハーフミラー
16 白色LED
17 透過照明
20 画像処理装置
21 モニター
22 キーボード
23 トラックボール
26 ローラ
27 チェーン
28 スプロケット
29 凹陥部
30 黒点
P 照明用電源
W ソフトカプセル(ワーク)
Z 撮像ゾーン
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inspection system for inspecting a gelatin capsule or the like used as a container for facilitating taking an internal medicine or the like, and particularly to an imaging inspection for visually inspecting such a capsule or the like. It concerns the system.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
For example, there is a medicine in which a pharmaceutical product having an unpleasant odor or bitterness is filled into a soft capsule formed of gelatin to make it easy to take. Many of these types of soft capsules are formed into substantially spheroidal or spindle-shaped granules, but during the production thereof, for example, poor capsule shapes, poor mixing of different types with different surface colors, black spots appearing on the capsule surface There are defects such as defects and bubbles (bubbles), and such defective products cannot be eliminated. Conventionally, inspection of such a defective product is performed by a manual operation exclusively, that is, a method of visually observing by an operator or measuring with a caliper or the like is often employed, which requires time and labor. In particular, when this kind of product is a food or a pharmaceutical product, it is often the case that a full quantity inspection (not a sampling inspection) is performed, and the tendency that time and labor are required is further promoted.
[0003]
Of course, in performing such an inspection, an attempt has been made to identify non-defective and defective products by photographing the capsule with a camera. However, in this type of capsule, the outline is not clearly reproduced on the screen displaying the imaging result, so to speak, in a so-called blurred state, particularly because the outer peripheral shape is a smooth curved surface shape such as a spindle shape. They tended to be displays. For this reason, the outer shape cannot be clearly grasped, so that the subsequent judgment (identification) cannot be performed accurately.
In addition, this kind of capsule has a glossy surface (brilliancy), and therefore, when the external appearance is photographed, reflection of light applied to the capsule is one of the factors that make it difficult to perform clear imaging. .
For this reason, although there is an idea to use a camera as an inspection method, such an imaging inspection system has not yet reached the stage of practical use, especially for pharmaceuticals and foods that require a highly accurate determination level. Was the actual situation.
[0004]
[Technical issues that we attempted to develop]
The present invention has been made in recognition of such a background, and conventionally, a soft capsule having a substantially spheroidal shape or a spindle shape, which has been difficult to be subjected to an imaging inspection, is to be inspected. This is an attempt to develop a new imaging inspection system which can automatically sort out defective shapes, mixed defects of different types (color defects), defective defects, and the like with high accuracy by photographing the objects with a camera.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In other words, the imaging inspection system according to the first aspect of the present invention captures a workpiece held on a mounting body by an optical imaging unit having a camera as a main member, and can identify a shape defect, a color defect, a defect defect, and the like of the workpiece. In the above system, the mounting body holding the work is illuminated from the opposite side of the imaging direction to form a saturated state of light, thereby suppressing the influence of the mounting body reflected on the background of the work on the screen. This is characterized by the above.
According to the present invention, in order to suppress the influence of the mounting body due to the saturation state of the light, instead of erasing the mounting body by setting the threshold value of binarization on the screen, the outer shape and the surface density value of the work are determined. More accurate detection is possible. For this reason, the imaging determination of such a work, which has been stopped at the idea stage until now, is made realistic.
[0006]
An imaging inspection system according to a second aspect is characterized in that, in addition to the requirements described in the first aspect, when imaging the work, the work is imaged a plurality of times while changing the angle of the work.
According to the present invention, a so-called all-around inspection in which a workpiece is photographed not only from one surface but also from various surfaces can be efficiently performed, and inspection can be performed at a high level.
[0007]
Furthermore, in the imaging inspection system according to claim 3, in addition to the requirements described in claim 1 or 2, a black point smaller than the work is previously formed on the mounting body, and the work is placed on the mounting body during imaging. , The black spot disappears on the screen.
According to the present invention, so-called halation can be prevented. That is, for example, when a dark-colored work (eg, yellow-orange) is mixed while a dark-colored work (eg, black-brown) is inspected, the light-colored work (eg, yellow-orange) is too bright to fly on the screen, and nothing is captured. However, if black spots are formed on the mounting body in advance, even if nothing is displayed on the screen, the black spots are erased, so that the presence of different types of workpieces can be detected.
[0008]
The imaging inspection system according to claim 4 is characterized in that, in addition to the requirements described in claim 1, 2, or 3, the workpiece is a spindle-shaped gelatin capsule having a glossy surface.
According to the present invention, a spindle-shaped work having a glossy surface is particularly easy to blur at a peripheral end (contour), but such a work can be inspected at a high level.
[0009]
An imaging inspection system according to a fifth aspect is characterized in that, in addition to the requirements described in the first, second, third or fourth aspect, the camera is a monochrome type CCD camera.
According to the present invention, the imaging inspection apparatus can be manufactured relatively inexpensively.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments. In the description, first, an example of the imaging inspection apparatus 1 that implements the present system will be described, and then the imaging inspection system of the present invention will be described together with the operation mode of the apparatus.
According to the present invention, a work W to be inspected is photographed by a camera, and the work W is automatically sorted into non-defective products, defective products, re-examined products, and the like. The work W in the present embodiment is, for example, a soft-type gelatin capsule (hereinafter referred to as a soft capsule and having the same symbol W as the work) filled with medicines, nutrients, health food extracts, seasonings, and the like. Is applied). In addition, the defective products here include defects in shape, defects in mixing different kinds of different colors, defects such as black spots and bubbles (bubbles) floating on the capsule surface due to the fact that the work W is the soft capsule W. (See FIG. 4).
[0011]
As shown in FIG. 1 as an example, the imaging inspection apparatus 1 includes an optical imaging unit 2, an image processing unit 3, and a work transport unit 4 for mounting and transporting a soft capsule W. Each component will be further described.
First, the optical imaging unit 2 will be described. This is a part for substantially photographing the soft capsule W held on a mounting body (corresponding to the work transporting unit 4 and corresponding to a roller conveyor described later in the present embodiment). The optical imaging unit 2 includes, as an example, a monochrome type CCD camera 10 as a main member, and is capable of imaging three soft capsules W at a time here (see FIG. 2). Reference numeral 11 denotes a lens, and reference numeral 11a denotes a close-up ring attached to the lens 11. Further, an area where the imaging of the soft capsule W is substantially performed is defined as an imaging zone Z.
[0012]
Here, reference numeral 12 denotes a dome-shaped illumination for uniformly illuminating the surface of the soft capsule W with diffused light, which is formed in a double dome structure as shown in the sectional view of FIG. 1 as an example. A plurality of white LEDs 13 are equally arranged on the bottom of the double dome so as to uniformly illuminate the soft capsule W sent to the imaging zone Z. When the inside and outside of the double dome are indicated separately, the inside dome is identified as 12a and the outside dome is identified as 12b.
Incidentally, the irradiation method by the dome-shaped illumination 12 will be specifically described. Light emitted from the white LED 13 is reflected by the outer dome 12b, and is diffused in various directions when the light passes through the inner dome 12a. This illuminates the soft capsule W evenly. The reason for irradiating the soft capsule W evenly during imaging is to minimize the occurrence of shadows that hinder imaging.
[0013]
Further, in the present embodiment, since the soft capsule W is imaged (viewed) from almost right above, a hole is opened directly above the dome-shaped illumination 12, and the lens 11 is used to look into the work W therefrom. Take an image. Therefore, immediately below the dome opening (lens 11), the amount of diffused light from the dome-shaped illumination 12 tends to decrease, and a coaxial epi-illumination 14 is provided directly above the dome opening to compensate for this reduction in the amount of light. ing.
The coaxial epi-illumination 14 includes a half mirror 15 and a white LED 16 as an example. For example, about half of the light emitted from the white LED 16 is reflected and radiated to a soft capsule W placed almost directly below. ing. Of course, with such a configuration, the lens 11 captures an image of the soft capsule W on the mounting body (work transport unit 4) via the half mirror 15.
[0014]
Reference numeral 17 denotes a transmission illumination for illuminating the mounting body from the opposite side of the imaging direction, that is, a so-called backlight, which suppresses the influence of the mounting body formed on the screen as a background of the soft capsule W as much as possible. . That is, in the present invention, a saturated state of light is formed by the transmitted illumination 17, whereby the mounting body can be erased on the screen. Of course, the transmitted illumination 17 not only suppresses the influence of the mounting body but also illuminates the soft capsule W from behind, so that the contour and surface density value (light and dark density value) of the capsule can be detected more accurately. -Defects can be determined at a higher level. In addition, the code | symbol P in a figure shows the power supply for illumination.
[0015]
As described above, in the present invention, the luminance value of the mounting body is saturated by the irradiation of the transmissive illumination 17, and therefore, for example, when binarizing the captured image in the determination (whether the brightness is dark or white) ), The threshold value can be set to a stable value (for example, 254 when the brightness of the image is represented by 256 levels from 0 to 255 [saturation state]).
Incidentally, the CCD camera 10 converts light into electrons by using the photoelectric effect, and creates an image by counting the converted electrons. In other words, the monochrome type CCD camera 10 expresses each point on the screen such that a portion with many electrons is brightened and a portion with few electrons is darkened. Cannot be determined. For this reason, in the present embodiment, a density value (brightness histogram) of the soft capsule W is created, and a color difference (whether or not of a different kind) is determined based on this.
[0016]
With such an optical imaging unit 2, the shape and the like of the soft capsule W can be more clearly imaged and recognized as compared with the related art. However, the outline of the soft capsule W tends to be blurred, and will be described below. The enlarged view of FIG. 2 shows an example of an imaging state of the soft capsule W. Since the coaxial epi-illumination 14 mainly irradiates the vicinity of the apex of the capsule, an image mainly by this light is shown. Light from the dome-shaped illumination 12 mainly irradiates a relatively wide portion around the top of the capsule, and an image mainly by this light is captured. Then, on the outer periphery, a background caused by light entering through a gap at the bottom of the dome is reflected. Further, a roller is reflected on the outer periphery by light reflected by the mounting body (roller). As described above, the soft capsule W has a curved surface (spindle shape) and a glossy surface, so that the contour becomes more vague at the peripheral edge, and the soft capsule W is easily blurred.
[0017]
Next, the image processing unit 3 will be described. This is a part that captures an image captured by the CCD camera 10 and appropriately processes this into data necessary for inspection. The image processing unit 3 has a function of checking whether or not the soft capsule W being imaged is a non-defective product, and includes the image processing device 20 and the monitor 21 as main members.
The image processing device 20 is loaded with an appropriate visual inspection program according to the work W, processes the image captured by the CCD camera 10 as appropriate, and detects, for example, an abnormal shape of the soft capsule W, an abnormal mixture of other types, an abnormal defect, and the like. Things.
The monitor 21 displays an input image of the soft capsule W, a state during the inspection, a setting screen of various parameters required for the inspection, and the like. For example, a liquid crystal monitor is applied.
Reference numeral 22 denotes a keyboard for inputting numerical values of various parameters required for inspection mainly at the time of maintenance. Reference numeral 23 denotes a trackball for setting various parameters by operating an arrow cursor on the monitor 21, and is mainly used during operation.
[0018]
Next, the work transport unit 4 will be described. This is a mounting body for holding the work W in the imaging zone Z. In this embodiment, the roller conveyor 5 is applied because the soft capsules W are sequentially fed into the imaging zone Z.
In the above description, such a work transport unit 4 is described as a mounting body that is a general concept of the work transport unit 4 because it is not always necessary to transport (work) the work W during the inspection. . That is, for example, the work W is placed in an immobile state, and the CCD camera 10 can be rotated at an appropriate angle about the work W, so that an image similar to that of the present embodiment can be taken. It is. Needless to say, such an operation only needs to relatively move the work W and the CCD camera 10, and both can be formed to be movable.
[0019]
As shown in FIG. 1 as an example, the roller conveyor 5 includes a plurality of rollers 26 disposed so as to pass through the imaging zone Z, a chain 27 rotatably supporting the rollers 26, and the chain 27 wound around the rollers 26. The roller 26 is configured to pass through the imaging zone Z while rotating (rotating) by rotation of the sprocket 28. As a result, the work W (soft capsule W) sequentially approaches the imaging zone Z while rolling on the roller 26 during the inspection, and has a transport mode of passing therethrough. Here, the imaging timing of the CCD camera 10 is synchronized with the roller conveyor 5 so that one soft capsule W is imaged three times at different angles (for example, about 130 ° each). (See FIG. 3). In the embodiment shown in FIG. 3, the same soft capsule W (“work A” in the figure) is photographed three times while being sequentially sent from right to left.
[0020]
In the roller 26, for example, a concave portion 29 for stably receiving the soft capsule W is formed at a substantially central portion. Thereby, the soft capsule W is held at a substantially constant position in the longitudinal direction of the roller 26, and the imaging zone Z (imaging position) is stabilized. Here, the concave portion 29 is mainly formed in one center in one roller 26. However, two or more concave portions can be formed. Incidentally, when two concave portions 29 are formed, six soft capsules W are imaged at a time.
In addition, since each roller 26 is configured to be rotatable, a gap is inevitably formed between them. In this case, particularly, this gap allows the light of the transmitted illumination 17 to pass from behind the soft capsule W. It also acts.
The roller 26 can be appropriately changed depending on the color (brightness or darkness) of the soft capsule W to be inspected.
[0021]
Further, for example, when a dark color soft capsule W is inspected, if a light color soft capsule W is mixed, the light color capsule will fly too bright on the screen, and nothing will be displayed. (Hale Shaun) is conceivable. In this case, of course, the image cannot be recognized on the screen as a video, so that mixing of different capsules (mixing of different types) cannot be detected. For this reason, in the present embodiment, a black spot 30 smaller than the soft capsule W, for example, having a diameter of about 3 mm is formed in advance in the recess 29 to prevent erroneous recognition (overlooking) due to such halation. is there. That is, by forming a black spot 30 having a diameter of about 3 mm in the concave portion 29 of the roller 26 in advance, even if a different capsule is not shown on the screen, if this black spot 30 disappears on the screen, it is possible to judge that foreign matter is mixed. Like that.
[0022]
In order to sequentially feed the works W into the imaging zone Z, not only the roller conveyor 5 but also a slat conveyor can be applied. Of course, in this case, the influence of the slats reflected on the background of the work W on the screen is minimized by forming an appropriate gap between each slat or providing a transmission hole for the backlight on the slat itself. , So that the slat can be erased from the screen.
[0023]
The imaging inspection apparatus 1 embodying the present invention has the above basic structure. Hereinafter, an actual inspection method using this apparatus will be described in detail based on the flowchart of FIG. Next, an imaging inspection system of the present invention will be described. Note that the inspection and identification here mainly include the defect of the shape of the soft capsule W, the defect of heterogeneous mixture, and the defect of defects such as black spots and bubbles floating on the surface of the capsule as described above.
[0024]
Prior to the substantial inspection, settings such as the size of the soft capsule W captured by the CCD camera 10, that is, the size of the soft capsule W to be displayed on the monitor 21 (inspection window setting), or the type of capsule to be inspected are set in advance. is there.
Along with this, a reference value for determining whether the capsule is good or bad is registered by teaching or the like. Here, teaching means that prior to inspection, a non-defective sample is placed on the roller conveyor 5 and the area of the capsule, the length of the main shaft, the length of the sub-shaft, the circumference, the density value, etc. are determined from the non-defective capsule image for each type. This is the work (operation) of learning and setting. As a result of the teaching, an intermediate value is obtained from the maximum value and the minimum value of each measured item and used as a reference value. Of course, such input of the reference value and the like can also be performed by the keyboard 22 and the like.
[0025]
(1) Shape defect judgment (shape inspection processing)
When the shape of the soft capsule W is imaged by the CCD camera 10, the shape looks almost two-dimensional elliptical. Therefore, in the shape inspection, the length of the major axis (major axis), the length of the minor axis (minor axis), and the area of the elliptical shape are determined. , Circumference, etc. are measured and compared with non-defective ones.
[0026]
(A) Filter processing and smoothing processing
In performing image processing, unnecessary parts are first removed from a captured image, and then processing is performed. Specifically, a filter process is performed on the capsule image captured by the CCD camera 10 to remove noise on the monitor screen, uneven gloss of the capsule, and the like.
In addition, when the density difference (contrast) between the roller 26 and the soft capsule W is strong due to such a filtering process, an appropriate smoothing process (for example, about 6 × 6) is performed. It is preferable that the roller 26 and the soft capsule W have an appropriate density difference. If the difference is too strong, for example, the soft capsule W tends to be deformed or distorted on the screen (for example, the main shaft). The image is taken with both ends depressed inside the capsule). The smoothing process is a process of reproducing (imaging) the original elliptical shape of the capsule by intentionally blurring such an excessively strong contrast.
[0027]
(B) Binarization processing
After that, the capsule image from which unnecessary portions have been removed is subjected to binarization processing to facilitate measurement of the size, area, and the like of the soft capsule W (see FIG. 6A). In this case, the brightness value of the roller 26 serving as the background of the soft capsule W is saturated by the transmitted light 17, so that the threshold value for binarization is set to a stable value (250 to 254, particularly preferably 254). it can. The image after the binarization shown in FIG. 6A is an image obtained by processing the above-mentioned FIG. 4A, and the downward arrow described in FIG. This indicates that the conversion process is performed.
[0028]
(C) Feature extraction (binary measurement)
The capsule portion is taken out from the binarized image, and the area, perimeter, main shaft length, sub shaft length, bending, and the like of the soft capsule W are measured (see FIG. 6B). Here, the term “bend” refers to the deformation of the soft capsule W. When straight lines (accurately, semi-straight lines) are drawn from the center of the capsule to both ends in the main axis (up and down) direction, the main axis (screen The above shows the bending angle with respect to the upper and lower vertical lines. For example, if there is no deformation, it overlaps with the main axis, so that the bending is 0 degree.
[0029]
(D) Judgment
To determine the quality of the capsule, whether it is good or bad, a tolerance value of ± is set for the reference value measured and registered in advance by teaching or the like, and a product out of the range is determined as a defective product or a retest product. Note that the allowable value is generally set to a constant value according to the work W. However, in the case where the same work W is to be delivered quickly, the allowable range can be set somewhat larger.
[0030]
(2) Defect defect detection (defect detection processing)
In the defect detection processing, since the defect may be the same as the luminance value of the capsule surface, an image in which the defect is deleted is once created, and this is compared with the capsule captured image (the original capsule image in FIG. 5). By processing, only the defective part is extracted. In the following description and FIG. 7, the millet appears white on the screen, so it is regarded as a bright defect, and the black point is defined as a large black point.
(A) Inversion of binarized outline image (outline binarization)
The outer shape image of the soft capsule W binarized in the previous shape detection is inverted between black and white. Thereby, the capsule portion is represented by white and the back surface of the capsule is represented by black. Although FIG. 7 shows the image captured by the camera, as described above, if the capsule outer shape has already been input in the previous shape detection, this data is generally used. .
[0031]
(B) Capsule image shrinkage (labeling)
In the inverted image, the capsule outer shape is contracted, and defect detection is performed within the contracted range. This is to prevent erroneous detection due to the capsule peripheral edge.
In the present embodiment, since one soft capsule W is imaged three times at different angles, even if the defective portion is reflected at the peripheral edge at a certain angle and disappears due to shrinkage, it is not used at other times. However, since this defect always falls within the non-shrinkage range, the defect is not overlooked. Conversely, in order to prevent such a situation, a so-called all-around inspection is performed. Note that the labeling in the figure is for registering the extracted capsule part as data.
[0032]
(C) Compositing (combining captured images)
The binarized contracted image and the capsule captured image (camera captured image) are combined to create a defect detection image.
[0033]
(D) Creation and search of density histogram
From the capsule portion, a density histogram is created in which the horizontal axis represents the density value (0 to 255) and the vertical axis represents the number of pixels, from which the bright peak level, the shadow peak level, and the shadow edge level are extracted. Here, the shadow portion of the shadow peak level indicates an elongated dark portion that appears almost along the outer shape of the soft capsule W on the image (here, mainly appears on the left and right), and a bright portion of the bright peak level. Indicates a relatively light portion excluding a shadow portion and a bright defect. The shadow part edge level is used to cut out the shadow part with an appropriate margin in the subsequent processing. Here, the shadow part edge level is set to an equivalent value (approximate value) with respect to the shadow part peak level across a valley. Is defined as the shadow edge level.
[0034]
(E) Shading imaging of capsule outer shape (light area shading imaging)
Using the bright peak level, the contour of the capsule is shaded.
[0035]
(F) Light area shrinkage (light area shrinkage)
After that, in order to increase the detection sensitivity of the center portion of the capsule, the capsule outer shape converted into a gray image is further contracted to create the center portion of the bright portion. This is a process for preventing a defect from being detected in the central portion of the bright portion, that is, for temporarily eliminating a defect that appears in the central portion of the capsule.
[0036]
(G) Binary shadow
The shadow part is binarized using the shadow edge level extracted from the histogram.
[0037]
(H) Shadow shading image
The binarized shadow part is converted into a grayscale image at the shadow part peak level.
[0038]
(I) Background image composition
The three images of the above-described outer shape (bright portion shade image), contraction (bright portion contraction image), and shadow portion (shadow portion contrast image) are combined, and thereby a background image from which the defective portion has been once deleted is created.
[0039]
(J) Difference processing between captured image and background image (difference image)
Difference processing is performed on the background image from which the defect portion has been deleted and the capsule captured image, and only the defect is detected.
[0040]
(K) Defect binary image (binary image)
The defective portion is clarified by an appropriate threshold value (set value). Here, the large black spot and the bright defect are displayed on the same screen. However, when binarizing, it is common to detect them separately and finally display them on the same screen.
[0041]
(3) Different kind detection processing
The different kind detection processing is performed using the density value of the soft capsule W extracted in the middle of the defect detection processing, and is compared with the density value registered in advance by teaching or the like. Is what you do.
Here, since it is assumed that different types of different colors are detected after performing shape detection, it has been described that different types are mainly detected based on density values. In such a case, different kinds of inspections can be performed depending on the shape of the capsule, depending on the shape of the capsule.
[0042]
[Other embodiments]
The present invention is based on the above-described embodiment as one basic technical idea. However, the following modifications can be considered. That is, in the above-described basic embodiment, a soft gelatin capsule in which a medicine, a nutrient, a health food extract, a seasoning, and the like are filled is used as the work W. However, as the workpiece W, it is also possible to inspect a machined component, an electronic device component, and the like. In addition to such a mechanical product, a seed or the like can be used as the workpiece W. In this case, the germination state can be inspected by imaging with a camera. As described above, the workpiece W can be applied not only to chemicals and foods in the form of granules or pellets, but also to anything that requires a visual check. ) Is suitable for those in which the shadow of the mounting body or the like easily enters the screen or that in which the outer shape is easily blurred due to the curved surface of the work W.
[0043]
Further, in the above-described basic embodiment, the monochrome CCD camera 10 is applied. However, a color CCD camera can be applied to perform inspection with higher accuracy. Data can be created.
[0044]
Furthermore, in the above-described basic embodiment, the description has been made such that the quality of the product is determined by the present system for imaging the workpiece W. However, the present system is not necessarily limited to such determination. Not something. That is, for example, even if the soft capsules W have the same color and shape, if the contents are different, the capsule itself may be marked with a laser. The present imaging inspection system can be applied.
[0045]
In the case of soft capsules W having similar shapes and sizes, there is a demand that different colored coatings be applied to the film according to the filler. In such a case, by taking a coating density histogram (luminance histogram), it is possible to leave an objective guarantee that the same color coating is applied before shipment (delivery). Available.
[0046]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the transmission illumination 17 is provided, the roller 26 for placing and transporting the work W can be illuminated from the opposite side in the imaging direction (CCD camera 10). The influence of the roller 26 can be suppressed as much as possible. For this reason, the shape and the surface density value of the work W can be detected more accurately, and the inspection can be performed at a high level.
In particular, in the case of a work W having a glossy surface and a curved surface such as a spindle shape, the peripheral edge (contour) of the work W is inevitably blurred on the screen. Also, inspection can be performed with high accuracy by, for example, performing imaging multiple times at different angles.
Further, for example, a black point 30 smaller than the work W is formed in advance on the roller 26, and when the work W is sent onto the roller 26, the black point 30 is set to disappear on the screen. For example, it is possible to reliably detect that a light-colored work W has been mixed while a dark-colored work W is being inspected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating an example of an imaging inspection apparatus that implements an imaging inspection system of the present invention, and a cross-sectional view illustrating an optical imaging unit of the apparatus.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which a soft type gelatin capsule is imaged by an imaging inspection device.
FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which a workpiece is imaged three times while changing the angle little by little.
FIG. 4 is an explanatory view showing a shape defect and a defect defect of a soft capsule.
FIG. 5 is a flowchart of performing a shape inspection, a defect detection, and a different kind inspection of a soft capsule by the imaging inspection system of the present invention.
6A and 6B are an image (a) after binarizing the soft capsule and an image (b) in which binarization measurement is performed when inspecting the shape of the soft capsule.
FIG. 7 is an explanatory view showing stepwise a state in which a defect of the soft capsule is inspected.
[Explanation of symbols]
1 Imaging inspection equipment
2 Optical imaging unit
3 Image processing unit
4 Work transfer unit
5 Roller conveyor
10 CCD camera
11 lenses
11a Close-up ring
12 Dome type lighting
12a Inner dome
12b Outside dome
13 White LED
14 Coaxial epi-illumination
15 Half mirror
16 White LED
17 Transmission illumination
20 Image processing device
21 monitors
22 Keyboard
23 Trackball
26 rollers
27 chain
28 sprockets
29 recess
30 sunspots
P Lighting power supply
W soft capsule (work)
Z imaging zone

Claims (5)

カメラを主要部材とする光学撮像部によって、載置体上に保持されたワークを撮影し、ワークの形状不良、色不良、欠点不良等を識別できるようにしたシステムであって、
ワークを保持する載置体を、撮像方向の反対側から照らし、光の飽和状態を形成することによって、画面上においてワークの背景に写る載置体の影響を抑制するようにしたことを特徴とする撮像検査システム。
By an optical imaging unit having a camera as a main member, by photographing the work held on the mounting body, a shape defect of the work, a color defect, a defect defect and the like can be identified, a system,
By illuminating the mounting body holding the work from the opposite side of the imaging direction and forming a saturated state of light, the effect of the mounting body reflected on the background of the work on the screen is suppressed. Imaging inspection system.
前記ワークの撮像にあたっては、ワークの角度を変えて複数回撮像するようにしたことを特徴とする請求項1記載の撮像検査システム。The imaging inspection system according to claim 1, wherein the imaging of the work is performed a plurality of times while changing the angle of the work. 前記載置体には、ワークよりも小さい黒点が予め形成され、撮像中、ワークが載置体上に位置した状態では、この黒点が画面上消えるようにしたことを特徴とする請求項1または2記載の撮像検査システム。A black spot smaller than the work is previously formed on the mounting body, and the black point disappears on the screen when the work is positioned on the mounting body during imaging. 2. The imaging inspection system according to 2. 前記ワークは、表面に光沢を有する紡錘形状のゼラチンカプセルであることを特徴とする請求項1、2または3記載の撮像検査システム。4. The imaging inspection system according to claim 1, wherein the workpiece is a spindle-shaped gelatin capsule having a glossy surface. 前記カメラは、モノクロタイプのCCDカメラであることを特徴とする請求項1、2、3または4記載の撮像検査システム。5. The imaging inspection system according to claim 1, wherein the camera is a monochrome type CCD camera.
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