JPH04270951A - Method for inspecting bottle - Google Patents

Method for inspecting bottle

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Publication number
JPH04270951A
JPH04270951A JP2408081A JP40808190A JPH04270951A JP H04270951 A JPH04270951 A JP H04270951A JP 2408081 A JP2408081 A JP 2408081A JP 40808190 A JP40808190 A JP 40808190A JP H04270951 A JPH04270951 A JP H04270951A
Authority
JP
Japan
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image
bottle
light
knurling
foreign matter
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2408081A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuyuki Miwa
三輪 泰之
Sumio Ikejiri
池尻 澄雄
Masaru Terajima
寺島 優
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP2408081A priority Critical patent/JPH04270951A/en
Publication of JPH04270951A publication Critical patent/JPH04270951A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9018Dirt detection in containers
    • GPHYSICS
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    • G01N21/90Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9045Inspection of ornamented or stippled container walls
    • G01N33/0081

Abstract

PURPOSE:To accurately detect the foreign matter present in the bottom part of an empty bottle or a liquid filled bottle by removing a scratch noise from the first image of the inner and outer surfaces of the bottom part of the bottle and the foreign matter in the bottle before comparing the first image with the second image only of the outer surface of the bottom part of the bottle. CONSTITUTION:A part of the light from a first light source 2 passes through the bottom part of a bottle 1 to be inspected while it is refracted and reflected in the body part and interior of the bottle 1 to be inspected and the knurling 10 of the bottom part of the bottle and the foreign matter in the bottle are mainly photographed as first images by a camera 4. The light from a second light source 3 is reflected from the outer surface of the knurling 10 of the bottom part of the bottle and, therefore, the second image only of the knurling 10 containing no foreign matter image is taken by the camera 4. When the first images are compared with the second image, the image of the knurling 10 can be discriminated from the foreign matter image and the presence of the foreign matter can be judged. When filter processing for removing a low frequency component is applied to the first images, the emboss or scratch image (noise) 11 of the body part of the bottle is removed from the first images and is not erroneously confirmed as the image of the foreign matter.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、ビール,ジュース等の
ほぼ透明な液を収容する瓶の底部に存在する異物を瓶底
部の画像情報により検出する瓶検査方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bottle inspection method for detecting foreign matter present at the bottom of a bottle containing a substantially transparent liquid such as beer or juice using image information of the bottom of the bottle.

【0002】0002

【従来の技術】一般に、上述したような瓶には洗浄ミス
等が原因で瓶の内面に付着物などが残ったり、大きな傷
等のつくことがあり、こういった欠陥のある瓶は、当然
のことながら商品価値を低下させるだけでなく、食品衛
生および、安全上大きな問題となる。従来このような欠
陥があるかどうかの検査は目視によって行われてきたが
、目視にて瓶内を観察し欠陥の有無を判定するのでは、
検査員の体調や、能力等に結果が左右される事になり、
時には信じられない程大きな欠陥を見逃すこともある。 このような目視検査は人間の視覚に頼る部分が多いので
欠陥の見逃しが多くなることは、避けられない。
[Prior Art] Generally, the above-mentioned bottles may have deposits left on the inside of the bottle or large scratches due to washing errors, etc., and bottles with such defects are naturally However, this not only reduces the product value but also poses a major problem in terms of food hygiene and safety. Conventionally, inspections for the presence of such defects have been carried out visually, but it is not possible to visually observe the inside of the bottle to determine the presence or absence of defects.
The results will depend on the physical condition and abilities of the inspector,
Sometimes we overlook incredibly large flaws. Since such visual inspection relies largely on human vision, it is inevitable that many defects will be overlooked.

【0003】そこで、近年では、瓶の欠陥を自動的に検
査する方法・装置について種々の提案がなされ、実際に
空瓶欠陥検出機として市販されているものもある。
Therefore, in recent years, various proposals have been made regarding methods and devices for automatically inspecting bottles for defects, and some are actually commercially available as empty bottle defect detectors.

【0004】これらには主に瓶胴部と瓶底部を検査する
ものであり、瓶胴部(瓶口側面も含む)を検査するもの
は、高速回転している被検査瓶に一方から光を照射し、
その反対側に設置したCCDカメラで透過画像を捉え、
電気信号に変換し、画像処理装置で欠陥の有無を判定す
るものである。また瓶底部を検査するものは、瓶底面の
下方から照明をあて、その透過像を瓶の上部に設置した
CCDカメラで捉えて、この信号をデジタル化し画像処
理を行うものである。
These methods mainly inspect the bottle body and bottle bottom, and those that inspect the bottle body (including the side of the bottle mouth) involve shining light from one side onto the bottle being inspected, which is rotating at high speed. irradiate,
A CCD camera installed on the opposite side captures the transmitted image,
This is converted into an electrical signal, and the presence or absence of a defect is determined by an image processing device. For inspection of the bottom of a bottle, illumination is applied from below the bottom of the bottle, the transmitted image is captured by a CCD camera installed at the top of the bottle, and this signal is digitized and image processed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の瓶検査装置は主として空瓶を対象としており、
液を充填した後の瓶検査については、目視に頼るものが
主流になっている。また液充填後の瓶において特に重大
な欠陥として挙げられるのは、異物などが液中に混入し
たり、瓶に付着したりする場合で、しかもそれが瓶底に
存在する場合、目視検査でもその確認が困難なものとな
っている。
[Problem to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned conventional bottle inspection apparatus is mainly intended for empty bottles.
The mainstream of bottle inspection after filling with liquid is to rely on visual inspection. In addition, a particularly serious defect in bottles after filling with liquid is when foreign matter gets mixed into the liquid or adheres to the bottle, and if it is present on the bottom of the bottle, it can be detected even by visual inspection. It is difficult to confirm.

【0006】こうした液充填後の瓶底部の自動検査を実
施する場合、瓶上方のTVカメラからの画像では王冠・
栓などにより瓶底部全体の画像が得られず、また瓶底部
の欠陥を瓶胴部の側方のTVカメラ等で撮像して検査す
るには、数台のカメラによる画像処理が必要でコストと
検査時間がかかることになる。
When carrying out an automatic inspection of the bottom of the bottle after filling with liquid, the image taken from the TV camera above the bottle shows that the crown and
Due to stoppers, etc., it is not possible to obtain an image of the entire bottom of the bottle, and in order to inspect defects at the bottom of the bottle by imaging them with a TV camera, etc. on the side of the bottle body, image processing using several cameras is required, which is costly. The inspection will take time.

【0007】このため、照明を瓶上方からかもしくは瓶
側面から行い、画像入力を瓶下方に設置したTVカメラ
で行うことになる。一般に、ビール・ジュース等の瓶に
は、側面にエンボスや擦り傷(リサイクル瓶は瓶を繰り
返し使用するため、その製造工程のコンベア上で瓶と瓶
がこすれて擦り傷になる)が存在し、瓶底部には、ナー
リングと呼ばれるくぼみ等が存在するため、瓶上方もし
くは瓶側面から照明して瓶下方のTVカメラで撮像した
画像には、光の屈折・全反射・乱反射により生じた影や
明部の為に上記擦り傷やナーリングの画像が発生し、瓶
内の異物と識別し難いという問題があり、それらの影響
を除去するための処理が必要となる。
[0007] For this reason, illumination is performed from above or from the side of the bottle, and image input is performed using a TV camera installed below the bottle. Generally, bottles for beer, juice, etc. have embossments and scratches on the sides (recycled bottles are used repeatedly, so the bottles rub against each other on the conveyor during the manufacturing process, resulting in scratches), and the bottom of the bottle has scratches. Because there are depressions called knurling in the bottle, images taken with a TV camera below the bottle with lighting from above or from the side of the bottle may include shadows and bright areas caused by refraction, total internal reflection, and diffused reflection of light. As a result, images of scratches and knurling are generated, making it difficult to distinguish them from foreign objects in the bottle, and processing is required to remove these effects.

【0008】そこで、本発明の目的は、上述したような
従来の問題点の解決を図り、空瓶および液充填瓶の瓶底
部内に存在する異物を瓶胴部の擦り傷や瓶底部のナーリ
ングの影響を受けることなく正確に検出可能な瓶検査方
法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to remove foreign matter existing in the bottom of empty bottles and liquid-filled bottles by removing scratches on the bottle body and knurling on the bottom of the bottle. The object of the present invention is to provide a bottle inspection method that allows accurate detection without being affected.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、瓶底部からの透過光および反射光
の少くとも一方を、受光して画像信号に変換するための
撮像手段を前記瓶底部の下方に配設し、前記瓶底部より
も上方から瓶胴部の下半部に限して光を照射する前記第
1光源を少くとも点灯させることにより前記撮像手段か
ら、前記瓶底部の内外面および瓶内の異物の第1画像を
取得し、前記瓶底部に向けて光を照射する第2光源のみ
を点灯させることにより前記撮像手段から、前記瓶底部
の外面のみの前記第2画像を取得し、画像処理手段によ
り、当該取得した第1画像に対して低周波数成分を除去
するためのフィルター処理を施して当該第1画像の中か
ら前記瓶胴部の擦り傷ノイズを除去し、前記撮像手段か
ら取得した第2画像と、前記擦り傷ノイズの除去された
第1画像とを比較することにより前記瓶内の異物の画像
と前記瓶底部自体の画像とを区別し、当該異物の存在の
有無を判定することを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, the present invention provides an imaging means for receiving at least one of transmitted light and reflected light from the bottom of a bottle and converting the received light into an image signal. is disposed below the bottle bottom, and by lighting at least the first light source that irradiates light only to the lower half of the bottle body from above the bottle bottom, the imaging means A first image of the inner and outer surfaces of the bottle bottom and the foreign matter inside the bottle is acquired, and by lighting only a second light source that irradiates light toward the bottle bottom, the image of only the outer surface of the bottle bottom is captured from the imaging means. A second image is acquired, and the image processing means performs filter processing for removing low frequency components on the acquired first image to remove noise from scratches on the bottle body from the first image. The image of the foreign object in the bottle is distinguished from the image of the bottle bottom itself by comparing the second image acquired from the imaging means with the first image from which the scratch noise has been removed, and the foreign object is It is characterized by determining the presence or absence of.

【0010】0010

【作用】本発明では、第1光源から発せられた光の一部
が瓶胴部および瓶内において屈折,反射しながら瓶底部
を通過し、撮像手段に入射するので、瓶底部の主にナー
リング部および瓶内の異物が撮像される。これに対して
第2光源から発せられた光は瓶底部のナーリング部の外
表面で反射する。このため、第2光源のみを用いて瓶底
部の撮像を行った場合は、瓶底部のナーリング部のみの
撮像結果が得られる。ナーリング部の画像は第1画像お
よび第2画像に含まれ、異物画像は第2画像に含まれて
いないので、第1画像と第2画像を比較することにより
上記ナーリング部画像と異物画像とを区別し、異物画像
の存在の有無を判定することができる。さらに、第1光
源を用いて取得した第1画像に対して低周波数成分除去
フィルター処理を施すことにより、第1画像の中から瓶
胴部のエンボスや擦り傷画像(ノイズ)を除去するので
、これら画像を異物画像と誤認識することはない。
[Operation] In the present invention, a part of the light emitted from the first light source passes through the bottle bottom while being refracted and reflected in the bottle body and inside the bottle, and enters the imaging means. The foreign object inside the container and bottle is imaged. On the other hand, the light emitted from the second light source is reflected by the outer surface of the knurling portion at the bottom of the bottle. Therefore, when the bottle bottom is imaged using only the second light source, an image of only the knurling portion of the bottle bottom is obtained. Since the image of the knurling area is included in the first image and the second image, and the foreign object image is not included in the second image, the knurling area image and the foreign object image can be determined by comparing the first image and the second image. The presence or absence of a foreign object image can be determined. Furthermore, by applying a low frequency component removal filter process to the first image acquired using the first light source, embossments and scratch images (noise) on the bottle body are removed from the first image. The image will not be mistakenly recognized as a foreign object image.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面を参照して本発明実施例を詳細に
説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0012】まず、本発明を適用した瓶検査装置につい
て図2および図3を参照して説明する。
First, a bottle inspection device to which the present invention is applied will be explained with reference to FIGS. 2 and 3.

【0013】図に示すように被検査瓶1は回転ホイール
6と瓶支持板7に保持されて搬送され、被検査瓶1が撮
像手段(撮像カメラ4)の上部に位置したときに瓶底画
像を撮像カメラ4により撮像し、その後画像処理装置5
により検査を行うよう構成したものである。
As shown in the figure, the bottle 1 to be inspected is conveyed while being held by a rotating wheel 6 and a bottle support plate 7, and when the bottle 1 to be inspected is positioned above the imaging means (imaging camera 4), an image of the bottom of the bottle is captured. is imaged by the imaging camera 4, and then the image processing device 5
The system is configured to perform inspection using the following methods.

【0014】撮像位置には、図に示すように撮像カメラ
4の上方に遮光板8と第1光源2と第2光源3が設置さ
れており、被検査瓶1が検査位置にきた時に瓶底部が照
らされる。遮光板3は第1光源2からの光が撮像カメラ
4に直接入射するのを防ぐためのものである。
At the imaging position, as shown in the figure, a light shielding plate 8, a first light source 2, and a second light source 3 are installed above the imaging camera 4, and when the bottle 1 to be inspected comes to the inspection position, the bottom of the bottle is illuminated. The light shielding plate 3 is for preventing the light from the first light source 2 from directly entering the imaging camera 4.

【0015】ここで、第1光源2と撮像カメラ4の位置
は以下の様に設定される。第1光源2からの出射光は被
検査瓶1に入射し瓶表面や瓶と内溶液との界面等で屈折
し透過してゆくが、この屈折・透過光が撮像カメラ4の
レンズに入射しない位置に設置される。この為、撮像カ
メラ4がとらえる画像は基本的に内溶液中の異物・ナー
リング・瓶表面の傷等による乱反射光になる。
Here, the positions of the first light source 2 and the imaging camera 4 are set as follows. The light emitted from the first light source 2 enters the bottle 1 to be inspected and is refracted and transmitted by the bottle surface, the interface between the bottle and the internal solution, etc., but this refracted and transmitted light does not enter the lens of the imaging camera 4. installed in position. Therefore, the image captured by the imaging camera 4 basically consists of diffusely reflected light due to foreign matter in the internal solution, knurling, scratches on the bottle surface, etc.

【0016】本検査はこうした乱反射光による画像から
内溶液中の異物を検出しようとするものである。上述の
方法で得られたビール瓶の瓶底の画像を図4に示す。図
には内溶液中の欠陥9,ナーリング10,擦り傷ノイズ
11がとらえられている。
[0016] This test attempts to detect foreign substances in the internal solution from images created by such diffusely reflected light. FIG. 4 shows an image of the bottom of the beer bottle obtained by the above method. The figure captures defects 9, knurling 10, and scratch noise 11 in the internal solution.

【0017】ここで、ビール瓶の胴部側面には瓶どうし
の接触により生じた擦り傷が一面に存在しており、この
部分に第1光源2による光を照射すると、瓶表面で乱反
射した光が瓶中を全反射により伝わり、図4に示す様な
擦り傷ノイズ11として表れる。
[0017] Here, there is a scratch on the side surface of the body of the beer bottle caused by the contact between the bottles, and when this part is irradiated with light from the first light source 2, the light diffusely reflected from the bottle surface is reflected on the bottle. The noise is transmitted through the interior by total reflection and appears as scratch noise 11 as shown in FIG.

【0018】この擦り傷は瓶の円周方向に沿ってほぼ全
周に生じているため、図に示すように円周方向に長い画
像となる。こうした画像から欠陥9を認識する際、擦り
傷ノイズとして異物画像と区別する必要がある。
[0018] Since these scratches occur almost all around the circumferential direction of the bottle, the image is long in the circumferential direction as shown in the figure. When recognizing the defect 9 from such an image, it is necessary to distinguish it from a foreign object image as scratch noise.

【0019】このような場合、出力画像の輝度値の大小
で判定する場合であることが考えられるが繰り返し使用
した瓶の場合、擦り傷ノイズ9が欠陥信号8と輝度レベ
ルにおいて同程度かそれ以上大きいことが多くあり、単
純に輝度値の大小を比較するだけでは実用に供しない。 そこで、本実施例では、こうした擦り傷ノイズの画像が
欠陥の画像に比べて、円周方向の輝度の連続的な変化が
緩やかである事を利用し、以下の処理を画像処理装置5
において実行し、擦り傷ノイズを除去する。
[0019] In such a case, the judgment may be based on the magnitude of the brightness value of the output image, but in the case of a bottle that has been used repeatedly, the scratch noise 9 is the same or higher in brightness level than the defect signal 8. In many cases, simply comparing the luminance values is not practical. Therefore, in this embodiment, the following processing is carried out by the image processing device by utilizing the fact that the continuous change in brightness in the circumferential direction of the image of such scratch noise is gentler than that of the defect image.
to remove scratch noise.

【0020】まず、円周方向に沿って画素の輝度値を画
像処理装置5に入力する方法を説明する為、検査画像の
一例を図6に示す。
First, in order to explain the method of inputting the luminance values of pixels to the image processing device 5 along the circumferential direction, an example of an inspection image is shown in FIG.

【0021】図中のマス目は画素を示しており、直交座
標系で画素位置を示している。本処理の場合、瓶の円周
方向に後述の低周波数成分除去フィルター処理を行うた
め、予め円周方向に沿ったマス目のアドレス値を画像処
理装置5のメモリー内に記憶しておく。このアドレスに
従った円周方向の各画素の輝度値をa1〜akだとする
。今着目画素の輝度値がaiだとすると、次式を用いた
低周波数成分除去フィルター処理により着目画素の輝度
値を補正することにより擦り傷ノイズを除去する。
[0021] The squares in the figure indicate pixels, and the pixel positions are indicated in an orthogonal coordinate system. In the case of this process, address values of squares along the circumferential direction are stored in advance in the memory of the image processing device 5 in order to perform low frequency component removal filter processing, which will be described later, in the circumferential direction of the bottle. It is assumed that the luminance values of each pixel in the circumferential direction according to this address are a1 to ak. Assuming that the brightness value of the current pixel of interest is ai, the scratch noise is removed by correcting the brightness value of the pixel of interest by low frequency component removal filter processing using the following equation.

【0022】[0022]

【数1】[Math 1]

【0023】このフィルター処理は、着目画素を中心と
した2N+1個の一定長さの輝度レベルの平均を算出し
、その平均値にx倍を乗じた値(参照値)を着目画素の
輝度レベルから減ずることを表わす。ここでxは0.3
〜5程度の数値であり、大きな値にすると高輝度の画素
が連続して存在する部分の消去効果が強くなり、擦り傷
ノイズの除去が容易に行なわれるが、欠陥が擦り傷ノイ
ズと重なった場合大きな欠陥の場合に擦り傷ノイズと同
様に消去されることになるため、0.5〜2程度の数値
が適当である。
[0023] This filter processing calculates the average of the luminance levels of 2N+1 constant lengths centered on the pixel of interest, and then multiplies the average value by x times (reference value) from the luminance level of the pixel of interest. It means to decrease. Here x is 0.3
The value is around ~5, and when the value is set to a large value, the effect of erasing areas where high-brightness pixels are continuously present becomes stronger, and scratch noise can be easily removed. In the case of a defect, it will be erased in the same way as scratch noise, so a value of about 0.5 to 2 is appropriate.

【0024】このフィルター処理を図7により詳しく説
明する。図7は撮像カメラ4で撮像された画像信号にお
いて、瓶の円周方向の輝度値の分布を示したものおよび
前記輝度分布に数1で示した低周波数成分除去フィルタ
ー処理を施した画像の輝度分布を示したものである。こ
こで数1のx値は“1”として行っている。尚、図7は
より分り易く説明するため、ナーリングの無い部分での
画像信号を表しているが、ナーリングが存在する部分で
もその効果は同じである。
This filter processing will be explained in more detail with reference to FIG. FIG. 7 shows the distribution of brightness values in the circumferential direction of the bottle in the image signal taken by the imaging camera 4, and the brightness of an image obtained by applying a low frequency component removal filter process to the brightness distribution as shown in Equation 1. This shows the distribution. Here, the x value in equation 1 is set to "1". Although FIG. 7 shows an image signal in a portion without knurling for easier explanation, the effect is the same even in a portion where knurling exists.

【0025】図7の上の波形はフィルター処理前の輝度
分布を示しており、この分布に示される様に欠陥部の信
号は急激に変化しているのに対して、擦り傷ノイズは輝
度が緩やかに変化しているのが分る。この為、擦り傷部
は着目画素の輝度レベルと平均値に大きな差がなく、補
正後の輝度レベルai’は数値0に近い値となる。
The upper waveform in FIG. 7 shows the brightness distribution before filter processing, and as shown in this distribution, the signal of the defective part changes rapidly, whereas the brightness of the scratch noise changes gradually. I can see that it is changing. Therefore, in the scratched portion, there is no large difference between the brightness level of the pixel of interest and the average value, and the brightness level ai′ after correction becomes a value close to zero.

【0026】一方、欠陥画素は欠陥の外縁部で輝度が急
激に変化しており、かつフィルター処理の一定長さの範
囲(本例では2N+1)が欠陥のサイズより大きい為、
着目画素の輝度レベルは平均値より大きなものとなる。
On the other hand, the brightness of the defective pixel changes rapidly at the outer edge of the defect, and the constant length range for filtering (2N+1 in this example) is larger than the size of the defect.
The luminance level of the pixel of interest is greater than the average value.

【0027】この為、フィルター処理により図7の下の
波形に示される様に欠陥部の輝度値が擦り傷部より大き
くなっており、擦り傷ノイズとの識別が容易に行なえる
ことになる。
Therefore, as shown in the lower waveform of FIG. 7, the brightness value of the defective part becomes larger than that of the scratched part due to the filtering process, and it can be easily distinguished from scratch noise.

【0028】尚、本例ではフィルター処理の一定長さの
範囲が欠陥のサイズより大きなものの例を示したが、欠
陥サイズの方が大きいものに対しても、その外縁の輝度
が急激に変化している為、外縁部に対してはその輝度値
が平均値よりも充分大きな値となり擦り傷ノイズとの識
別が可能になる。
[0028] In this example, we have shown an example in which the range of a certain length for filter processing is larger than the defect size, but even if the defect size is larger, the brightness at the outer edge changes rapidly. Therefore, the brightness value of the outer edge portion becomes a value sufficiently larger than the average value, making it possible to distinguish it from scratch noise.

【0029】次に、ナーリング部の消去を行うため、第
2段階の画像処理を行う。上述の第1光源により得られ
、フィルター処理後の画像を第1画像とし、更に図2に
示した瓶検査装置において検査位置に導かれてきた被検
査瓶1に対して、第2光源3によって瓶底部を照射した
画像を第2画像とする。
Next, a second stage of image processing is performed to erase the knurling portion. The image obtained by the above-mentioned first light source and subjected to filter processing is used as the first image, and the bottle to be inspected 1 that has been guided to the inspection position in the bottle inspection apparatus shown in FIG. The image obtained by irradiating the bottom of the bottle is defined as the second image.

【0030】通常、ビール瓶はガラスの透過率が非常に
低いため、この方法で撮像される画像は瓶底表面の形状
のみを表現したものであり、例えば液中の異物などの瓶
内部の像は撮れない。この為ビール瓶の場合は、ナーリ
ング・瓶底表面の傷の画像が形成されることになる。第
2画像の一例を図8に示す。この第2画像を、ある閾値
で二値化する。本手法では、輝度値を0〜255までの
256階調で表現しており、ナーリングに相当する部分
は、二値化により255に設定される。
[0030] Normally, beer bottles have very low glass transmittance, so the image captured using this method only represents the shape of the bottom surface of the bottle, and images of the inside of the bottle, such as foreign objects in the liquid, cannot be seen. I can't take pictures. For this reason, in the case of beer bottles, images of knurling and scratches on the bottom surface of the bottle are formed. An example of the second image is shown in FIG. This second image is binarized using a certain threshold. In this method, brightness values are expressed in 256 gradations from 0 to 255, and the portion corresponding to knurling is set to 255 by binarization.

【0031】ここでの膨張処理は第2画像で認識される
ナーリング領域を拡大する処理であり、画像処理の一手
法として、よく用いられている手法である。この膨張処
理は以下の目的の為に行っているが、必ずしも実施する
必要はない。
The dilation process here is a process for enlarging the knurling area recognized in the second image, and is a method often used as an image processing method. Although this expansion process is performed for the following purposes, it is not necessarily necessary to perform it.

【0032】第1画像と第2画像のナーリング領域は投
光する照明が異なっている為、必ずしも一致しない。こ
の為、第2画像のナーリング像が第1画像のナーリング
像より小さい場合後述の手段では完全なナーリングの消
去が不可能になる。この為、第2画像に膨張処理を施し
、以下の処理に供する。次に図9に二値化・膨張後画像
の一例を示す。この二値化・膨張後の画像をフィルター
処理後の第1画像(図5)から引き算を行うことにより
、ナーリング部を消去する。この処理結果の一例を第1
0図に示す。
[0032] The knurling areas of the first image and the second image do not necessarily match because the projected illumination is different. For this reason, if the knurling image of the second image is smaller than the knurling image of the first image, it is impossible to completely eliminate the knurling using the means described below. For this reason, the second image is subjected to dilation processing and subjected to the following processing. Next, FIG. 9 shows an example of an image after binarization and expansion. By subtracting this binarized and expanded image from the filtered first image (FIG. 5), the knurling portion is eliminated. An example of this processing result is shown in the first
Shown in Figure 0.

【0033】第1画像と第2画像のナーリング部の画像
は若干異なっており、引き算処理の際の消し残りを防ぐ
ために二値化後に膨張処理を施している。
The images of the knurling portion of the first image and the second image are slightly different, and expansion processing is performed after binarization to prevent unerased areas during subtraction processing.

【0034】最後に、引き算後の画像を所定の閾値で二
値化した後、白黒面積比(白を欠陥とした場合、(白の
画素数)/(黒の画素数))を計算し、その合計が予め
設定した値と比較し、上記合計が閾値以上であれば不良
瓶と判定する。そして、要すれば搬送系からこの瓶を排
除すべくリジェクト信号を画像処理装置5から出力する
Finally, after the image after the subtraction is binarized using a predetermined threshold, the black-white area ratio (if white is considered a defect, (number of white pixels)/(number of black pixels)) is calculated, The total is compared with a preset value, and if the total is equal to or greater than the threshold, the bottle is determined to be defective. Then, if necessary, a reject signal is outputted from the image processing device 5 to remove this bottle from the transport system.

【0035】尚、撮像カメラ4による撮像のタイミング
を得るために搬送手段に関連して設けられる位置検出手
段、不良瓶の排出手段およびそれらの動作についてはこ
れを省略する。
[0035] Note that the description of the position detecting means provided in connection with the conveying means to obtain the timing of image capturing by the image capturing camera 4, the defective bottle ejecting means, and their operations will be omitted.

【0036】このような処理を実行するための画像処理
装置5の回路構成の一例を図11に示す。
FIG. 11 shows an example of the circuit configuration of the image processing device 5 for executing such processing.

【0037】図11において、中央演算処理装置(CP
U)100,リードオンリメモリ110,ランダムアク
セスメモリ(RAM)120,キーボード入力装置13
0,表示装置140,アナログ−デジタル(A/D)変
換器150,デジタル−アナログ(D/A)変換器16
0が共通バスに接続されている。CPU100はキーボ
ード入力装置130からの実行命令の入力に応じROM
110に格納された図1,図12の制御手順を実行する
。尚、図12は図1のS30の処理をより詳しく記した
ものである。
In FIG. 11, the central processing unit (CP
U) 100, read-only memory 110, random access memory (RAM) 120, keyboard input device 13
0, display device 140, analog-digital (A/D) converter 150, digital-analog (D/A) converter 16
0 is connected to the common bus. The CPU 100 reads the ROM in response to an execution command input from the keyboard input device 130.
The control procedures shown in FIGS. 1 and 12 stored in 110 are executed. Note that FIG. 12 shows the process of S30 in FIG. 1 in more detail.

【0038】撮像カメラ4から撮像結果として出力され
る2種類の画像信号(アナログ形態)はA/D変換器1
50においてデジタル形態で画素毎の輝度レベルを示す
信号に変換され、CPU100によりRAM120に書
き込まれる(図1のS10,S20)。
Two types of image signals (analog format) output from the imaging camera 4 as imaging results are sent to the A/D converter 1.
50, the signal is converted into a signal indicating the brightness level of each pixel in digital form, and is written into the RAM 120 by the CPU 100 (S10, S20 in FIG. 1).

【0039】CPU100はRAM120の中から、R
OM110に記録されたアドレステーブルに基づき、円
周方向の画素の輝度データを読み出し、上述のフィルタ
ー処理を施してフィルター補正後の輝度データをRAM
120に更新的に書き込む(図12のステップS31〜
S34のループ処理)。フィルター処理を終了した後、
CPU100はRAM120の第2画像と予めROM1
10に設定しておいた閾値Aとの比較により2値化を行
ない(図1のステップS40)、RAM120に書き込
む。
[0039] The CPU 100 selects R from the RAM 120.
Based on the address table recorded in the OM110, the luminance data of pixels in the circumferential direction is read out, the above-mentioned filter processing is performed, and the luminance data after filter correction is stored in the RAM.
120 (steps S31 to 120 in FIG. 12)
loop processing in S34). After finishing filtering,
The CPU 100 stores the second image in the RAM 120 and the ROM 1 in advance.
Binarization is performed by comparison with a threshold value A set to 10 (step S40 in FIG. 1), and the result is written into the RAM 120.

【0040】その後、RAM120に記録された第1画
像から2値化後の第2画像CPU100により第1画像
と第2画像の比較のための引き算を行ない、その結果が
予めROM110に設定されている閾値Bより大きな値
を有する欠陥画像を提出する(図1のステップS60)
。CPU100はこの欠陥画像の画素数をカウントし、
この数が一定レベル以上になった瓶を不良瓶と判定する
(図1のステップS70,S80)。
Thereafter, the CPU 100 performs subtraction to compare the first image and the second image, and the result is set in the ROM 110 in advance. Submit a defect image having a value larger than threshold B (step S60 in FIG. 1)
. The CPU 100 counts the number of pixels of this defective image,
Bottles for which this number exceeds a certain level are determined to be defective bottles (steps S70 and S80 in FIG. 1).

【0041】本実施例に限らず、本実施例を種々変更し
て次のように本発明を実施することができる。
The present invention is not limited to this embodiment, and the present invention can be implemented in various ways as follows.

【0042】1)本実施例では平均を行う範囲を円周方
向8deg分としたが2deg以上であれば有効である
。この平均処理の範囲は、大きくするほど、欠陥信号は
大きな値で検出できるが擦り傷ノイズの消去効果も小さ
なものとなる。一方、平均化処理の範囲を小さくすると
、擦り傷ノイズも小さくなるが欠陥信号も小さいものと
なる。平均化処理の範囲は瓶の種類によって最適値に設
定するべきであり、一般的には円周方向2〜90deg
程度が望ましい。
1) In this embodiment, the range for averaging is 8 degrees in the circumferential direction, but it is effective if it is 2 degrees or more. As the range of this averaging process becomes larger, defect signals can be detected with larger values, but the effect of erasing scratch noise becomes smaller. On the other hand, if the range of the averaging process is made smaller, the scratch noise becomes smaller, but the defect signal also becomes smaller. The range of averaging processing should be set to an optimal value depending on the type of bottle, and is generally 2 to 90 degrees in the circumferential direction.
degree is desirable.

【0043】2)本実施例では円周方向の画素の抽出に
際しては、メモリー内に記憶しておいたアドレスに従っ
て各画素の輝度値を読み出したが、適宜、瓶中心・瓶の
半径からアドレス値を計算により求めてもかまわない。 また、あるアドレスの輝度値をそのまま用いたが、より
円周方向に正確な輝度値を求めるためには、近傍画素の
輝度値から補間により円周方向に沿った輝度値を求める
ことも可能である。
2) In this embodiment, when extracting pixels in the circumferential direction, the brightness value of each pixel was read out according to the address stored in the memory. may be obtained by calculation. In addition, although the brightness value of a certain address was used as is, in order to obtain a more accurate brightness value in the circumferential direction, it is also possible to calculate the brightness value along the circumferential direction by interpolation from the brightness values of neighboring pixels. be.

【0044】3)本実施例では瓶底部の擦り傷ノイズに
ついてのみ除去する例を示したが瓶底部にエンボスが有
るとき、このエンボスにより生じるノイズ画像をも除去
できる。この場合、フィルタ処理は1画面分の画像信号
に対して施す。
3) In this embodiment, only the scratch noise on the bottom of the bottle is removed, but when the bottom of the bottle has an embossment, the noise image caused by the embossment can also be removed. In this case, filter processing is performed on image signals for one screen.

【0045】4)本実施例では第2画像を2値化・膨張
処理後減算処理に用いたが、撮像画像のまま減算処理し
ても有効である。
4) In this embodiment, the second image is used for the subtraction process after the binarization/expansion process, but it is also effective to perform the subtraction process as it is the captured image.

【0046】5)本実施例では1台の撮像カメラを用い
、第1画像,第2画像を順番に撮像したが、光路中にハ
ーフミラーを構成し、2台のカメラで撮像してもかまわ
ない。
5) In this example, one imaging camera was used to take the first image and the second image in order, but it is also possible to configure a half mirror in the optical path and take the images with two cameras. do not have.

【0047】この詳細は本出願人が既に出願しているの
で、ここでは省略するが、この方法を用い更にストロボ
により照明することにより第1,第2画像をほぼ同時に
撮像することが可能になり、また瓶の搬送を静止させる
必要もなくなる為、高速処理が可能となる。
The details of this are omitted here because the applicant has already filed an application, but by using this method and further illuminating with a strobe, it is possible to capture the first and second images almost simultaneously. Furthermore, since there is no need to keep the bottle still during transport, high-speed processing becomes possible.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれば
、瓶検査に用いる第1画像中から瓶胴部の擦り傷ノイズ
が自動的に除去され、また、瓶内の異物および瓶底部に
ついての第1画像と瓶底部のみの第2画像とを比較する
ので、瓶底部画像と異物画像とを区別することができる
。この結果、撮像画像中の擦り傷ノイズや瓶底部のナー
リング画像を異物と誤認識することはなく、異物の検出
精度が高まる。
As explained above, according to the present invention, scratch noise on the bottle body can be automatically removed from the first image used for bottle inspection, and foreign matter inside the bottle and the bottom of the bottle can be removed automatically. Since the first image and the second image of only the bottle bottom are compared, it is possible to distinguish between the bottle bottom image and the foreign object image. As a result, scratch noise in the captured image and knurling images at the bottom of the bottle are not mistakenly recognized as foreign objects, and the accuracy of foreign object detection is increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明実施例における瓶検査手順を表わすフロ
ーチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a bottle inspection procedure in an embodiment of the present invention.

【図2】本発明を実施するための瓶検査装置の構造を示
す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of a bottle inspection device for implementing the present invention.

【図3】本発明を実施するための瓶検査装置の構造を示
す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of a bottle inspection device for implementing the present invention.

【図4】本発明実施例におけるフィルター処理前の画像
を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an image before filter processing in the embodiment of the present invention.

【図5】本発明実施例におけるフィルター処理後の画像
を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an image after filter processing in the embodiment of the present invention.

【図6】本発明実施例において瓶底部画像から円周方向
の画素の輝度値を参照する為のアドレスの値を示す説明
図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing address values for referring to the luminance values of pixels in the circumferential direction from the bottle bottom image in the embodiment of the present invention.

【図7】本発明実施例における低周波数成分除去フィル
ター前後の輝度分布を示す波形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram showing the luminance distribution before and after the low frequency component removal filter in the embodiment of the present invention.

【図8】本発明実施例における第2画像の一例を示す説
明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a second image in the embodiment of the present invention.

【図9】本発明実施例における2値化・膨張後の第2画
像の一例を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a second image after binarization and expansion in the embodiment of the present invention.

【図10】本発明実施例において第1画像から2値化後
の第2画像を減算した結果を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the result of subtracting the binarized second image from the first image in the embodiment of the present invention.

【図11】図3の画像処理装置5の回路構成を示すブロ
ック図である。
11 is a block diagram showing a circuit configuration of the image processing device 5 of FIG. 3. FIG.

【図12】本発明実施例の低周波数成分除去フィルター
処理の手順を示すフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of low frequency component removal filter processing according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  被検査瓶 2  第1光源 3  第2光源 4  撮像カメラ 5  画像処理装置 6  回転ホイール 7  瓶支持板 8  遮光板 9,9’,9”  欠陥 10,10’,10”  ナーリング 11  胴部擦り傷ノイズ 12  瓶底部傷 100  CPU 110  ROM 120  RAM 130  キーボード入力装置 140  表示画面 150  A/D変換器 160  D/A変換器 1 Bottle to be inspected 2 First light source 3 Second light source 4 Imaging camera 5 Image processing device 6 Rotating wheel 7 Bottle support plate 8. Light shielding plate 9,9’,9” Defect 10,10’,10” Knurling 11 Torso abrasion noise 12. Scratch on the bottom of the bottle 100 CPU 110 ROM 120 RAM 130 Keyboard input device 140 Display screen 150 A/D converter 160 D/A converter

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  瓶底部からの透過光および反射光の少
くとも一方を、受光して画像信号に変換するための撮像
手段を前記瓶底部の下方に配設し、前記瓶底部よりも上
方から瓶胴部の下半部に限して光を照射する前記第1光
源を少くとも点灯させることにより前記撮像手段から、
前記瓶底部の内外面および瓶内の異物の第1画像を取得
し、前記瓶底部に向けて光を照射する第2光源のみを点
灯させることにより前記撮像手段から、前記瓶底部の外
面のみの前記第2画像を取得し、画像処理手段により、
当該取得した第1画像に対して低周波数成分を除去する
ためのフィルター処理を施して当該第1画像の中から前
記瓶胴部の擦り傷ノイズを除去し、前記撮像手段から取
得した第2画像と、前記擦り傷ノイズの除去された第1
画像とを比較することにより前記瓶内の異物の画像と前
記瓶底部自体の画像とを区別し、当該異物の存在の有無
を判定することを特徴とする瓶検査方法。
1. Imaging means for receiving at least one of transmitted light and reflected light from the bottle bottom and converting the received light into an image signal is disposed below the bottle bottom, and the imaging means is arranged below the bottle bottom to receive and convert at least one of transmitted light and reflected light from the bottle bottom to an image signal. from the imaging means by turning on at least the first light source that irradiates light only to the lower half of the bottle body;
A first image of the inner and outer surfaces of the bottle bottom and the foreign matter inside the bottle is acquired, and by lighting only a second light source that irradiates light toward the bottle bottom, the imaging means captures only the outer surface of the bottle bottom. Obtaining the second image and using an image processing means,
A filter process for removing low frequency components is applied to the acquired first image to remove scratch noise on the bottle body from the first image, and a second image acquired from the imaging means is obtained. , the first one with the scratch noise removed
A bottle inspection method characterized in that the image of the foreign object in the bottle is distinguished from the image of the bottle bottom itself by comparing the images, and the presence or absence of the foreign object is determined by comparing the images.
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