CN111492230A - 香烟过滤嘴的检查方法、香烟过滤嘴的检查装置及香烟过滤嘴的检查程序 - Google Patents

香烟过滤嘴的检查方法、香烟过滤嘴的检查装置及香烟过滤嘴的检查程序 Download PDF

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Abstract

一种香烟过滤嘴的检查方法，其检查在载置于成形纸(13)的两个滤芯(10)之间的空隙部(11)配置的固体香料元件(12)，具备：照明工序，向空隙部(11)照射照明光；拍摄工序，获取包含空隙部(11)的区域的检查图像(5)；填充物检测工序，基于检查图像(5)中的空隙部(11)和香料元件(12)的对比度检测香料元件(12)；检查工序，检查在检查图像(5)中检测到的香料元件(12)。

Description

香烟过滤嘴的检查方法、香烟过滤嘴的检查装置及香烟过滤 嘴的检查程序
技术领域
本发明涉及检查配置于香烟的填充物的香烟过滤嘴的检查方法、香烟过滤嘴的检查装置及香烟过滤嘴的检查程序。
背景技术
已知有一种过滤嘴香烟，其在香烟的过滤嘴内具备香料胶囊等填充物。一般而言，配置于过滤嘴香烟的香料胶囊形成内包有液状香料的球状，被涂成例如薄荷脑那样的蓝色等。制造内置有这种香料胶囊的过滤嘴的过滤嘴制造机包含胶囊供给装置，该胶囊供给装置以载置于成形纸上的多个过滤嘴元件为间隔供给香料胶囊而形成过滤嘴元件列，专利文献1中公开了该供给装置的一例。
在此，上述的胶囊供给装置设定为针对一个香烟配置一个香料胶囊。而且，在香料胶囊的数量或形状与希望的状态不同的情况下，专利文献1中公开的上述过滤嘴制造机将该香料胶囊判定为不良品并将其从生产线排除。更具体而言，专利文献1的过滤嘴制造机通过将由彩色照相机拍摄的检查图像中与预先设定的颜色样式相同颜色的区域作为香料胶囊进行检测，判定香料胶囊的形状。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2013/145163号
发明内容
发明所要解决的问题
但是，配置于过滤嘴内的香料的填充物不限于涂色后的胶囊，有时也为例如使白色粉末固化后的香料元件。而且，在构成过滤嘴的滤芯或成形纸等过滤嘴构成元件和香料元件为相同颜色的情况下，在上述的专利文献1那样的基于颜色样式的检查中，检测过滤嘴构成元件和香料元件的边界的精度降低，可能不能基于形状判定填充物的品质。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供香烟过滤嘴的检查方法、香烟过滤嘴的检查装置及香烟过滤嘴的检查程序，即使在配置于过滤嘴构成元件的填充物和过滤嘴构成元件为相同颜色的情况下，也能够判定填充物的品质。
用于解决问题的技术方案
为了实现上述目的，本发明的香烟过滤嘴的检查方法检查在载置于成形纸的两个部件之间的空隙部配置的固体填充物，具备：照明工序，向所述空隙部照射照明光；拍摄工序，获取包含所述空隙部的区域的检查图像；填充物检测工序，基于所述检查图像中的所述空隙部和所述填充物的对比度检测所述填充物；检查工序，检查在所述检查图像中检测到的所述填充物。
另外，本发明的香烟过滤嘴的检查装置检查在载置于成形纸的两个部件之间的空隙部配置的固体填充物，具备：照明装置，其向所述空隙部照射照明光；拍摄装置，其获取包含所述空隙部的区域的检查图像；图像处理装置，其包含基于所述检查图像中的所述空隙部和所述填充物的对比度检测所述填充物的填充物检测单元及检查在所述检查图像中检测到的所述填充物的检查单元。
另外，本发明的香烟过滤嘴的检查程序检查在载置于成形纸的两个部件之间的空隙部配置的固体填充物，使计算机执行如下单元：图像获取单元，其获取包含所述空隙部的区域的检查图像；填充物检测单元，其基于所述检查图像中的所述空隙部和所述填充物的对比度检测所述填充物；检查单元，其检查在所述检查图像中检测到的所述填充物。
发明效果
根据本发明的香烟过滤嘴的检查方法、香烟过滤嘴的检查装置及香烟过滤嘴的检查程序，即使在配置于过滤嘴构成元件的填充物和过滤嘴构成元件为相同颜色的情况下，也能够判定填充物的品质。
附图说明
图1是表示本发明的作为香烟过滤嘴的检查方法的检查对象的香烟过滤嘴的立体图。
图2是示意性表示香烟过滤嘴的制造过程的概略图。
图3是表示香烟过滤嘴的检查装置的结构的概略结构图。
图4是上游输送机的俯视图。
图5是表示第一实施方式的检查程序的执行步骤的流程图。
图6是表示设定于检查图像的检查区域的示意图。
图7A是表示将填充物判定为NG时的检查区域的图像。
图7B是表示将填充物判定为NG时的检查区域的图像。
图7C是表示将填充物判定为NG时的检查区域的图像。
图7D是表示将填充物判定为NG时的检查区域的图像。
图8是表示第二实施方式的检查程序的执行步骤的流程图。
图9是示意性表示第二实施方式的检查逻辑的概念图。
图10是表示第三实施方式的检查程序的执行步骤的流程图。
图11是表示第三实施方式的检查图像的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，本发明不限于如下说明的内容，在不变更其主旨的范围内可以任意变更并实施。另外，用于说明实施方式的附图均示意性表示构成部件，为了加深理解进行了局部强调、扩大、缩小或省略等，有时并未准确表示构成部件的比例尺或形状等。
＜第一实施方式＞
对本发明的第一实施方式的香烟过滤嘴的检查方法、香烟过滤嘴的检查装置及香烟过滤嘴的检查程序进行说明。图1是表示本发明的作为检查香烟过滤嘴的检查对象的香烟过滤嘴1的立体图。香烟过滤嘴1具备滤芯10、空隙部11、作为“固体填充物”的香料元件12、及成形纸13。
滤芯10是圆柱状的过滤嘴材料，即醋酸纤维的丝束，在本实施方式中，作为“两个部件”配置于一个香烟过滤嘴1的内部的彼此分离的位置。另外，在本实施方式中，滤芯10的圆柱侧面被白色的卷取纸10a卷绕。此外，滤芯10可以设置有一个以上的贯通孔，也可以在其侧面形成有槽。另外，本发明中的“两个部件”不限于上述那样的滤芯10，只要配置为夹持后述的空隙部11，也可以是例如塑料部件或金属部件。
空隙部11是通过将两个滤芯10分离配置而形成的中空空间，形成于一滤芯10的内侧面10b和另一滤芯10的内侧面10c之间。即，香烟过滤嘴1构成为所谓的三重过滤嘴。
在本实施方式中，香料元件12是使白色的香料粉末固化而形成的1.0～7.0mm直径的球体，配置于空隙部11。但是，香料元件12不限于该方式，也可以为包含液状香料材料的胶囊。
成形纸13是使包含两个滤芯10和配置于空隙部11的香料元件12的过滤嘴构成元件一体化为杆状的成形部件。成形纸13包围过滤嘴构成元件的圆柱侧面，在卷绕开始端部和卷绕结束端部重叠的搭接部13a进行上胶。
这样，本实施方式中的香料元件12配置于由两个滤芯10及成形纸13构成的过滤嘴构成元件的内部的空隙部11。
图2是示意性表示香烟过滤嘴1的制造过程的概略图。具体而言，图2中示出了制造香烟过滤嘴1的过滤嘴制造装置2、向过滤嘴制造装置2供给香料元件12的香料元件供给装置3、及检查供给到过滤嘴制造装置2的香料元件12的香烟过滤嘴的检查装置4。
首先，对作为生产线的过滤嘴制造装置2进行说明。过滤嘴制造装置2具备上游输送机20、下游输送机21、滤芯供给装置22、包装部分23、切断部分24、编码器25、及排除处理部26。
上游输送机20及下游输送机21是沿水平延伸的生产线，将制造过程中的香烟过滤嘴1的构成材料朝向箭头X方向所示的方向连续搬送。在此，从未图示的辊向上游输送机20的上流侧供给一连串的成形纸13。另外，如后述，上游输送机20的内底面为U字形状，但为了表示滤芯10及香料元件12的配置等内部状态，在图2中以平面形状进行示意性表示。
滤芯供给装置22将滤芯10等间隔载置于供给到上游输送机20的成形纸13，形成过滤嘴元件列14。在此，过滤嘴元件列14中的滤芯10的间隔为香烟过滤嘴1的空隙部11。此外，如后述，过滤嘴元件列14向多个滤芯10的间隔供给香料元件12，同时在空隙部11进行香料元件12的品质检查。
在此，从滤芯供给装置22供给到上游输送机20的各个滤芯10以图1所示的香烟过滤嘴1的两个滤芯10的合计长度进行供给，在后面的工序中一分为二。由此，从滤芯供给装置22供给的滤芯10为连续制造的两个香烟过滤嘴1中先制造的香烟过滤嘴1的上流侧的滤芯10及后制造的香烟过滤嘴1的下游侧的滤芯10。
包装部分23通过使用未图示的公知的装饰带将从上游输送机20连续搬送的成形纸13形成为圆筒状，用成形纸13连续包入过滤嘴构成元件即过滤嘴元件列14及香料元件12。由此，包装部分23将过滤嘴杆连续体15进行成形并向下游输送机21送出。
切断部分24每隔规定长度切断从下游输送机21搬送的过滤嘴杆连续体15，制造过滤嘴杆16。在此，过滤嘴杆16具有用于一根香烟的香烟过滤嘴1的多倍长度，在本实施方式中为四倍长度。将所制造的过滤嘴杆16搬送到用于与香烟主体连接的未图示的过滤嘴安装机，用于香烟的制造中。
编码器25是切断部分24为了特定过滤嘴杆连续体15的切断时的切断位置而设置的传感器，监视连续搬送的过滤嘴杆连续体15的位置。另外，编码器25将表示过滤嘴杆连续体15的切断位置的搬送位置信号依次向香烟过滤嘴的检查装置4发送。
如后述，排除处理部26去除包含通过香烟过滤嘴的检查装置4判定为NG品的香料元件12的过滤嘴杆16。在此，在本实施方式中，即使包含一个判定为NG品的香料元件12的过滤嘴杆16也会被去除，但在将过滤嘴杆16切断成各个香烟过滤嘴1后，也可以仅去除包含NG品的香烟过滤嘴1。
接下来，对上游输送机20中向过滤嘴元件列14供给香料元件12的香料元件供给装置3进行说明。香料元件供给装置3具备加料斗30、第一旋转轮31及第二旋转轮32，配置于上游输送机20的垂直方向上方。
加料斗30是用于贮储连续供给到过滤嘴元件列14的球状的香料元件12的收纳部。
第一旋转轮31是具有水平方向的旋转轴的旋转体，沿着外周设置有多个袋33。另外，各个袋33在开口朝向垂直方向上方时从加料斗30逐一接收香料元件12，在开口朝向垂直方向下方时将香料元件12逐一向第二旋转轮32供给。第一旋转轮31将旋转速度设定为能够将香料元件12从加料斗30向第二旋转轮32稳定地供给。
与第一旋转轮31同样，第二旋转轮32是具有水平方向的旋转轴的旋转体，沿着外周设置有多个袋34。另外，各个袋34在开口朝向垂直方向上方时从第一旋转轮31逐一接收香料元件12，在开口朝向垂直方向下方时逐一隔开多个滤芯10的间隔落下供给香料元件12。因此，第二旋转轮32根据上游输送机20的搬送速度设定旋转速度。
接下来，对检查供给到过滤嘴元件列14的香料元件12的品质的香烟过滤嘴的检查装置4进行说明。香烟过滤嘴的检查装置4配置于香料元件供给装置3和包装部分23之间，通过从上游输送机20的正上方拍摄的被成形纸13包裹前的香料元件12的图像来检查香料元件12的品质。
图3是表示香烟过滤嘴的检查装置4的结构的概略结构图。香烟过滤嘴的检查装置4具备作为“拍摄装置”的照相机40、照明装置41及图像处理装置42。图3中示出了从搬送方向X观察配置有作为检查对象的香料元件12的过滤嘴构成元件的截面。此外，图3的箭头Y是与搬送方向X垂直的方向，表示上游输送机20的宽度方向。
在此，上游输送机20在箭头Y所示的宽度方向上具有U字截面，沿着上游输送机20的内底面载置有成形纸13。因此，配置于成形纸13上的滤芯10及香料元件12在宽度方向Y上位于上游输送机20的中央附近。
照相机40在基于从图像处理装置42接收的拍摄指令信号的定时拍摄后述的过滤嘴元件列14间的空隙部11(拍摄工序)。另外，照相机40配置为上游输送机20的宽度收敛于视场角40a，经由透明亚克力板20a拍摄包含空隙部11的区域。
在此，亚克力板20a是上游输送机20的上部罩，防止所搬送的过滤嘴元件列14及香料元件12从上游输送机20飞出。另外，亚克力板20a保护上游输送机20中搬送的过滤嘴元件列14及香料元件12免于周围的粉尘等。此外，亚克力板20a并非本发明所必须的构成元件，可以作为上游输送机20的一部分使用，也可以不使用。
照明装置41例如为LED灯，是通过配置于照相机40和上游输送机20之间而向上游输送机20的拍摄区域照射照明光的光源。另外，照明装置41以包围照相机40的视场角40a的方式形成为环状，对香料元件12进行聚焦并照射照明光(照明工序)。即，照相机40经由形成为环状的照明装置41的开口拍摄作为拍摄区域的空隙部11。
在此，照相机40及照明装置41的形状及配置设定为能够在对球体的香料元件12的表面进行聚焦并照射照明光的状态下进行拍摄。例如，在本实施方式中，将从香料元件12的表面到照明装置41的距离d1设定为30mm，将照明装置41的垂直方向的宽度d2设定为17mm，将从香料元件12的表面到照相机40的距离d3设定为200mm，将照明装置41的水平方向的宽度d4设定为50mm。
图像处理装置42是通过处理照相机40拍摄的图像而检查香料元件12的品质的计算机，具备运算部43、存储部44及输入输出控制部45。图像处理装置42可以为通用PC，或者，也可以构成为嵌入式设备。
运算部43是处理图像的CPU(Central Processing Unit)，执行后述的检查程序。另外，运算部43控制存储部44及输入输出控制部45，同时在与图像处理装置42的外部连接的外围设备之间经由输入输出控制部45进行信号输入输出。
存储部44由ROM或RAM等存储器构成，存储运算部43执行的检查程序。另外，存储部44在执行检查程序时，也作为临时存储所运算的数据的高速缓冲存储器发挥作用。
输入输出控制部45与照相机40、编码器25及排除处理部26连接，是在图像处理装置42的外围设备之间进行信号输入输出的接口。更具体而言，输入输出控制部45接收从编码器25输入的表示过滤嘴杆连续体15的切断位置的搬送位置信号。此时，运算部43基于搬送位置信号及搬送速度算出将配置香料元件12的空隙部11向照相机40的正下搬送的定时，经由输入输出控制部45向照相机40发送拍摄指令信号。而且，输入输出控制部45取得照相机40拍摄的图像，同时基于该图像特定检查程序判定为NG品的香料元件12，将用于排除NG品的排除指令信号向排除处理部26发送。
此外，在例如显示器、键盘、鼠标或外部存储装置等除上述外的外围设备与图像处理装置42连接的情况下，输入输出控制部45进行与这些外围设备的信号输入输出。
接下来，对图像处理装置42的运算部43执行的检查程序进行说明。每当从照相机40获取图像时，图像处理装置42对所获取的图像执行检查程序，判定香料元件12的品质。在此，检查程序中包含后述的检查区域设定单元、填充物检测单元及检查单元。
图4是上游输送机20的俯视图。在此，如上述，因为空隙部11发送搬送到照相机40的正下的定时的拍摄指令信号，所以如图4的虚线所示，图像处理装置42从照相机40获取包含空隙部11的区域的检查图像5。即，检查图像5是包含以空隙部11为中心配置于搬送方向X的两侧的滤芯10的一部分及上游输送机20的宽度方向Y的两端部的区域的图像。
图5是表示第一实施方式的检查程序的执行步骤的流程图。运算部43通过经由输入输出控制部45获取检查图像5，开始检查程序。
若检查程序开始，则读取所获取的检查图像5(图像获取单元)，将彩色的检查图像5转换成灰度图像(步骤S1)。在本实施方式中，灰度图像由256级灰度的亮度信息构成。此外，在所读取的检查图像5是灰度图像的情况下，省略步骤S1的步骤。
若将检查图像5转换成灰度图像，则将用于检测检查对象的检查区域50设定于该灰度图像(步骤S2、检查区域设定工序、检查区域设定单元)。在此，图6是表示设定于检查图像5的检查区域50的示意图。在本实施方式中，从空隙部11的里侧观察到的成形纸13、香料元件12及滤芯10均为相同颜色(白色)，但靠近照相机40的香料元件12及滤芯10的表面拍摄地较亮，与此相对，在空隙部11的成形纸13上形成有阴影而拍摄地较暗。因此，在灰度检查图像5中，能够以各拍摄对象的边界为对比度的边界进行检测。
检查区域50在检查图像5中设定于配置作为检查对象的香料元件12的空隙部11中。更具体而言，在上游输送机20的宽度方向Y上，检查区域50以滤芯10的宽度设定于空隙部11和上游输送机20的两个边界之间。在此，因为滤芯10相对于照相机40的视场角40a仅向搬送方向X的方向移动，所以在检查图像5中的上游输送机20的宽度方向Y上位置不变化。因此，可以预先设定检查区域50的宽度方向Y上的边界作为检查图像5中的固定线。
另一方面，检查区域50相对于搬送方向X的边界因为伴随拍摄检查图像5的定时等误差在每次拍摄时都可能轻微错位，所以基于各个检查图像5对其进行设定。较详细而言，基于亮度差对检查区域50的搬送方向X的边界进行检测，该亮度差是基于从滤芯10和作为空隙部11的背景的成形纸13的照相机40观察到的深度差的值。例如，在从搬送方向X的下游侧朝向上流侧依次算出亮度差的情况下，在下游侧的滤芯10的内侧面10b亮度从明变暗，由此，能够检测内侧面10b的位置。
在此，检查区域50相对于搬送方向X的边界被设定于在比如上述检测到的内侧面10b靠空隙部11的内侧取余量的位置。在本实施方式中，该余量被设定为0.3mm。由此，检查区域50相对于搬送方向X的边界抑制因误差等滤芯10映入检查区域50内而产生的检查精度的降低。此外，在另一滤芯10的内侧面10c侧，也通过同样的方法设定检查区域50的边界。
返回图5，若步骤S2中的检查区域50的设定结束，则对灰度图像中的检查区域50进行以阈值亮度为BTH以上的明区域为1、以阈值亮度低于BTH的暗区域为0的二值化处理，生成二值化数据(步骤S3)。
在此，作为“二值化阈值”的阈值亮度BTH可以针对每一检查图像5进行设定，也可以为预先设定的固定值。就前者的情况下的阈值亮度BTH而言，例如，可以预先测量在空隙部11未配置香料元件12的情况下的检查区域50中的最大亮度BMAX，设定将从检查图像5的检查区域50中的灰度图像的平均亮度BA减去最大亮度BMAX的差值亮度与最大亮度BMAX相加的值，即BTH＝2BMAX－BA。这样，通过针对每一检查图像5将阈值亮度BTH适应性设定为平均亮度BA，即使照明条件等波动也能够稳定地进行二值化处理。
接着，算出二值化数据中包含的一块明区域的面积S(步骤S4)。在此，当存在多个一块明区域时，针对多个明区域分别算出面积S。
而且，在检查区域50中的一块明区域的面积S为规定阈值面积STH以上的情况下，将该明区域作为香料元件12进行检测(步骤S5、填充物检测工序、填充物检测单元)。在检查区域50中未检测到香料元件12及检测到多个香料元件12的情况下，算出其数量N。另一方面，在明区域低于阈值面积STH的情况下，将该明区域看作噪声而从检查对象中排除。
在此，阈值面积STH是为了去除因照明条件或运算上的误差等作为微小的明区域错误地算出的噪声而预先任意设定的阈值。阈值面积STH可以预先获取例如已知品质良好的多个香料元件12的面积S，并将其设定为它们的面积S的平均值的1％。另外，阈值面积STH也可以被设定为香料元件12为规定大小时的明区域的面积的1％。
图7A～图7D是表示将填充物判定为NG时的检查区域50的图像。图7A示出了在检查区域50未配置香料元件12且Z所示的噪声被作为微小的明区域进行检测的例子。即，根据上述的阈值面积STH，微小的明区域Z被从检查对象中排除。
接着，执行检查在检查区域50中检测到的香料元件12的品质的检查单元(检查工序)。检查单元包含判定所检测到的香料元件12的数量是否正确的数量判定单元和判定所检测到的香料元件12的形状是否正确的形状判定单元(形状判定工序)。在数量判定单元中，进行检查区域50中的香料元件12的数量N是否为1的判定(步骤S6、数量判定工序)。即，在数量N为1的情况下，在空隙部11仅配置一个香料元件12，判定香料元件12的数量N正确。
另一方面，在数量N不为1的情况下(在步骤S6中为否)，如图7A所示，香料元件12不进入空隙部11，如图7B所示，香料元件12被分割成多个或如图7C所示包含一个香料元件12和另一香料元件12的碎片等香料元件12的数量不正确，判定为NG品(步骤S7)。若判定香料元件12为NG品，则结束对该检查图像5的检查程序(返回)。
在判定检查区域50中的香料元件12的数量N正确的情况下(在步骤S6中为是)，判定步骤S5中算出的香料元件12的面积S是否在预先设定的规定范围内。即，判定面积S是否为规定下限值SL以上且规定上限值SU以下(步骤S8)。
在此，下限值SL及上限值SU是为了规定允许一个香料元件12的大小的范围而预先任意设定的阈值。即，在面积S低于下限值SL的情况下，例如，如图7D所示假定香料元件12的缺口或裂缝，在面积S超过上限值SU的情况下，假定将例如多个香料元件12作为一块明区域进行检测。因此，在检查对象物的面积S不在预先设定的规定范围内的情况下(在步骤S8中为否)，香料元件12的大小不正确，判定为NG品(步骤S7)。由下限值SL及上限值SU确定的范围被设定为例如所规定的香料元件12的面积的50～150％，优选80～120％。
在香料元件12的面积S在预先设定的规定范围内的情况下(在步骤S8中为是)，判定香料元件12的圆形度C是否为规定圆形度阈值CTH以上(步骤S9)。在此，在以作为对象的明区域的周围长为L、以圆周率为π的情况下，使用面积S通过C＝4πS/L2式算出圆形度C。就圆形度C而言，越接近真圆其值越接近1，检查对象物的形状的变形程度越大其值越小。
另外，圆形度阈值CTH是为了检测在香料元件12产生微小的缺口的情况或香料元件12的形状偏离球形的情况等而预先任意设定的阈值，被设定为例如0.7～0.9。因此，在香料元件12的圆形度C低于预先设定的圆形度阈值CTH的情况下(在步骤S9中为否)，香料元件12的形状不正确，判定为NG品(步骤S7)。
在香料元件12的圆形度C为圆形度阈值CTH以上的情况下，判定香料元件12的形状正确(在步骤S9中为是)。由此，香料元件12通过在数量判定单元中判定数量N正确且在形状判定单元中判定面积S及圆形度C均正确，判定为OK品(步骤S10)。这样，香料元件12基于检查图像5评价NG品或OK品的品质，结束检查程序。
如上述，根据本实施方式的香烟过滤嘴的检查方法，即使在配置于过滤嘴构成元件的香料元件12和过滤嘴构成元件为相同颜色的情况下，也能够基于检查图像5中的对比度根据过滤嘴构成元件和香料元件12的亮度差判定香料元件12的数量及形状，由此，能够判定香料元件12的品质。另外，根据本实施方式的香烟过滤嘴的检查方法，因为根据处理的数据量比彩色图像处理少的灰度图像进行检查，所以能够节约计算机进行的计算量，能够提高处理速度。
而且，根据本实施方式的香烟过滤嘴的检查方法，因为以经二值化处理的检查图像5中的一块明区域为香料元件12进行检测，所以能够通过简单的运算检测香料元件12，能够对处理速度的提高作出贡献。
另外，根据本实施方式的香烟过滤嘴的检查方法，因为对上述的一块明区域进行基于面积S及圆形度C的形状判定，所以即使香料元件12不是胶囊状而是使粉末固化而形成的方式，也能够提高对例如香料元件12的周边部的较小的缺口或凹凸的检测精度。
而且，根据本实施方式的香烟过滤嘴的检查方法，通过根据由面积S及圆形度C构成的多个基准进行形状判定，能够在放宽设定例如面积S的允许范围的同时严格设定圆形度C的允许范围等各种变型中设定品质判定基准。
＜第二实施方式＞
对本发明的第二实施方式的香烟过滤嘴的检查方法、香烟过滤嘴的检查装置及香烟过滤嘴的检查程序进行说明。就本发明的第二实施方式而言，上述的图像处理装置42执行的检查程序的一部分与上述的第一实施方式不同。下面，对与第一实施方式不同的点进行说明，省略与第一实施方式相同的点的详细说明。
图8是表示第二实施方式的检查程序的执行步骤的流程图。就第二实施方式的检查程序而言，开始条件、作为步骤S11的灰度转换及作为步骤S12的检查区域设定与上述的第一实施方式中的检查程序相同。
若步骤S12中的检查区域50的设定结束，则通过对灰度图像中的检查区域50进行边缘检测，检测检查区域50中的香料元件12的轮廓51(步骤S13)。
图9是示意性表示第二实施方式的检查逻辑的概念图。边缘检测通过在以暂定的任意点OR为中心的放射方向的线段上扫描亮度的变化点而进行。更具体而言，在本实施方式中，通过在例如图9的放射线R1、R2···所示的线段上从检查区域50的外周朝向检查图像5的中心点OR依次检测黑点所示的亮度的变化点，提取轮廓51。在此，例如，在本实施方式中，亮度的变化点在上述的线段上可以作为亮度变化30灰度以上的点进行检测。另外，在边缘检测中，在例如空隙部11配置多个香料元件12的情况或在检查区域50中包含有微小的噪声的情况下，有时检测多个轮廓51。
若在步骤S13中检测一个以上的轮廓51，则对各轮廓51作成拟合的近似圆52(步骤S14)。更具体而言，就近似圆52而言，如图9所示，通过遍及圆周求出步骤S13中作为轮廓51检测到的多个亮度的变化点和以半径Rx为变量的近似圆候补的放射线R1、R2···的距离的总和而算出误差候补Ex，作为使误差候补Ex最小的半径R的圆进行特定。此时，也特定轮廓51和近似圆52的近似误差E。此外，近似圆52相对于轮廓51的作成方法不限于在此说明的最小二乘法等拟合方法，也可以使用各种方法。
在此，在检查图像5中包含有微小的噪声的情况下，作成与该噪声拟合的微小的近似圆52。因此，在近似圆52的半径R低于规定阈值半径RTH的情况下，将该近似圆52看作噪声而从检查对象中排除。另一方面，在近似圆52的半径R为阈值半径RTH以上的情况下，将该近似圆52拟合的轮廓51作为香料元件12进行检测(步骤S15、填充物检测工序、填充物检测单元)。而且，在检查区域50中未检测到香料元件12及检测到多个香料元件12的情况下，均算出其数量N。此外，与上述的第一实施方式中的“阈值面积STH”同样，阈值半径RTH是预先任意设定的阈值。
接着，进行检查区域50中的香料元件12的数量N是否为1的数量判定(步骤S16、数量判定工序、数量判定单元)。即，在作为香料元件12检测到的轮廓51的数量N为1的情况下，在空隙部11仅配置一个香料元件12，判定香料元件12的数量N正确。
另一方面，在数量N不为1的情况下(在步骤S16中为否)，香料元件12不进入空隙部11、香料元件12分裂成多个或包含一个香料元件12和另一香料元件12的碎片等香料元件12的数量不正确，判定为NG品(步骤S17)。若判定香料元件12为NG品，则针对其检查图像5的检查程序结束。
在判定检查区域50中的香料元件12的数量N正确的情况下(在步骤S16中为是)，针对基于所检测到的香料元件12的近似圆52的半径R及近似圆52和轮廓51的近似误差E判定香料元件12的形状是否正确。
更具体而言，首先，判定步骤S14中算出的近似圆52的半径R是否在预先设定的规定范围内。即，判定半径R是否为规定下限值RL以上且规定上限值RU以下(步骤S18)。
在此，下限值SL及上限值SU是为了规定允许一个香料元件12的大小的范围而预先任意设定的阈值。因此，在检查对象物的半径R不在预先设定的规定范围内的情况下(在步骤S18中为否)，香料元件12的大小不正确，判定为NG品(步骤S17)。由下限值SL及上限值SU确定的范围被设定为例如所规定的香料元件12的半径的80～120％。
另外，在判定为步骤S18中香料元件12的大小正确的情况下(在步骤S18中为是)，判定步骤S14中算出的近似圆52和轮廓51的近似误差E是否为作为香料元件12的形状而被允许的预先设定的任意误差阈值ETH以下(步骤S19)。在本实施方式中，误差阈值ETH被设定为例如50。
在近似圆52和轮廓51的近似误差E比误差阈值ETH大的情况下(在步骤S19中为否)，香料元件12因裂缝或缺口而脱离球形，从而形状不正确，判定为NG品(步骤S17)。
另一方面，在近似圆52和轮廓51的近似误差E为误差阈值ETH以下的情况下，判定香料元件12的形状正确(在步骤S19中为是)。由此，就香料元件12而言，数量N及形状均正确，判定为OK品(步骤S20)。这样，香料元件12基于检查图像5作为NG品或OK品中的任一个评价其品质，结束检查程序。
如上述，根据本实施方式的香烟过滤嘴的检查方法，即使在配置于过滤嘴构成元件的香料元件12和过滤嘴构成元件为相同颜色的情况下，也能够基于检查图像5的对比度根据过滤嘴构成元件和香料元件12的亮度差判定香料元件12的数量及形状，由此，能够判定香料元件12的品质。另外，根据本实施方式的香烟过滤嘴的检查方法，因为根据处理的数据量比彩色图像处理少的灰度图像进行检查，所以能够节约计算机进行的计算量，能够提高处理速度。
而且，根据本实施方式的香烟过滤嘴的检查方法，因为通过边缘检测对轮廓51进行检测，所以能够检测香料元件12而不受基于应用二值化处理的情况下的阈值的检测精度的影响。
另外，根据本实施方式的香烟过滤嘴的检查方法，因为对上述的轮廓51进行基于所拟合的近似圆52的半径R及近似误差E的形状判定，所以即使在香料元件12不是胶囊状而是使粉末固化而形成的方式下，也能够提高对例如香料元件12的周边部的较小的缺口或凹凸的检测精度。
而且，根据本实施方式的香烟过滤嘴的检查方法，通过根据由半径R及近似误差E构成的多个基准进行形状判定，能够在放宽设定例如半径R的允许范围的同时严格设定近似误差E的允许范围等各种变型中设定品质判定基准。
然而，在本实施方式中，针对步骤S13中检测到的轮廓51，在步骤S14中作成近似圆52，在步骤S18及步骤S19中基于近似圆52的半径R及近似误差E分别进行香料元件12的形状判定。与此相对，也可以通过与图9中的近似误差E同样的方法算出所检测到的轮廓51和具有作为香料元件12的规定尺寸规定的规定半径的基准圆的误差来代替作成步骤S14中的近似圆52。在该情况下，因为仅通过步骤S19中的误差判定能够判定香料元件12的大小的好坏，所以可以省略步骤S18中的半径R的判定。即，通过基于轮廓51和基准圆的误差的形状判定，能够通过一次运算判定包括香料元件12的尺寸及表面的凹凸的形状的好坏。
＜第三实施方式＞
对本发明的第三实施方式的香烟过滤嘴的检查方法、香烟过滤嘴的检查装置及香烟过滤嘴的检查程序进行说明。就本发明的第三实施方式而言，上述的第一实施方式中的香料元件12的颜色、照明装置41的照明光及图像处理装置42执行的检查程序的一部分与上述的第一实施方式不同。下面，对与第一实施方式不同的点进行说明，标注共同的标号省略与第一实施方式相同的结构的详细说明。
在第三实施方式中，在以与从空隙部11的里侧观察到的成形纸13的颜色不同的颜色的香料元件17为检查对象的情况下，将照明装置41的照明光设定为香料元件17的颜色的补色。例如，在本实施方式中，香料元件17具有蓝色的表面，照明装置41将黄色的照明光向空隙部11照射。在此，不同的颜色是指在例如公知的L＊a＊b＊颜色空间中色差为12以上的情况。
图10是表示第三实施方式的检查程序的执行步骤的流程图。就第三实施方式的检查程序而言，开始条件、作为步骤S21的灰度转换及作为步骤S12的检查区域设定与上述的第一实施方式中的检查程序相同。
图11是表示第三实施方式的检查图像的示意图。空隙部11的香料元件17在蓝色的表面容易吸收作为补色的黄色的照明光。因此，在转换成图11所示的灰度图像的检查图像5中，作为对于空隙部11的成形纸13而言香料元件12相对较暗的对比度，能够提高它们的边界的检测精度。
返回图10，若步骤S22中的检查区域50的设定结束，则对灰度图像中的检查区域50进行以补色阈值亮度为BCTH以上的明区域为1、以补色阈值亮度低于BCTH的暗区域为0的二值化处理，生成二值化数据(步骤S23)。
在此，补色阈值亮度BCTH可以针对每一检查图像5进行设定，也可以为预先设定的固定值。就前者的情况下的补色阈值亮度BCTH而言，例如也可以预先测量在空隙部11未配置香料元件17的情况下的检查区域50的最小亮度BMIN，设定将从检查图像5的检查区域50中的灰度图像的平均亮度BA减去最小亮度BMIN的差值亮度从最小亮度BMIN减去的值，即BCTH＝2BMIN－BA。
接着，算出二值化数据中包含的一块暗区域的面积S(步骤S24)。在此，在存在多个一块暗区域的情况下，针对多个暗区域分别算出面积S。
而且，在检查区域50中的一块暗区域的面积S为与上述的第一实施方式同样的阈值面积STH以上的情况下，将该暗区域作为香料元件17进行检测(步骤S25、填充物检测工序、填充物检测单元)。在检查区域50中未检测到香料元件17的情况及检测到多个香料元件17的情况下，算出其数量N。
之后的步骤与上述的第一实施方式同样，进行检查区域50中的香料元件17的数量判定(步骤S26)、作为暗区域而检测到的香料元件17的面积判定(步骤S28)及香料元件17的圆形度判定(步骤S29)。这样，香料元件17基于检查图像5作为NG品或OK品中的任一个评价其品质，结束检查程序。
如上述，根据本实施方式的香烟过滤嘴的检查方法，因为通过处理转换成灰度图像的检查图像5，根据处理的数据量比彩色图像处理少的灰度图像进行检查，所以能够节约计算机进行的计算量，能够提高处理速度。
另外，根据本实施方式的香烟过滤嘴的检查方法，因为表面对有色的香料元件17照射对香料元件17的颜色进行补色的照明光，所以能够伴随香料元件17和过滤嘴构成元件的照明光的吸收率的差使它们的边缘突出，能够提高香料元件17的检查精度。
而且，根据本实施方式的香烟过滤嘴的检查方法，因为将经二值化处理的灰度图像中的一块暗区域作为香料元件17进行检测，所以能够通过简单的运算检测香料元件17，能够对处理速度的提高作出贡献。
另外，根据本实施方式的香烟过滤嘴的检查方法，因为对上述的一块暗区域进行基于面积S及圆形度C的形状判定，所以即使在香料元件17不是胶囊状而是使粉末固化而形成的方式下，也能够提高对例如香料元件17的周边部的较小的缺口或凹凸的检测精度。
如上所述结束了实施方式的说明，但本发明不限于上述的实施方式。例如，在上述第三实施方式中，在表面对有色的香料元件17照射补色的照明光的方式中示例了与第一实施方式同样的检查单元进行的香料元件17的品质检查方法，但也可以应用与第二实施方式同样的检查单元进行的香料元件17的品质检查方法。
另外，在上述的各实施方式中将香料元件12、17的形状作为球体进行了示例，但固体填充物的形状不限于此，例如，可以进行包含具有半球状的两端部的圆筒形、足球型、圆板型或长方体型的药片形状等各种变更。该情况下的填充物的检查可以通过例如使检查图像中的填充物的理想形状作为基准形状存储于图像处理装置42并对所检测到的填充物的形状和该基准形状进行比较，判定填充物的好坏。
附图标记说明
5 检查图像
10 滤芯
11 空隙部
12 香料元件
13 成形纸
41 照明装置
50 检查区域

Claims (34)

1.一种香烟过滤嘴的检查方法，其检查在载置于成形纸的两个部件之间的空隙部配置的固体填充物，具备：
照明工序，向所述空隙部照射照明光；
拍摄工序，获取包含所述空隙部的区域的检查图像；
填充物检测工序，基于所述检查图像中的所述空隙部和所述填充物的对比度检测所述填充物；
检查工序，检查在所述检查图像中检测到的所述填充物。
2.如权利要求1所述的香烟过滤嘴的检查方法，其中，
具备检查区域设定工序，在所述检查图像中的所述空隙部中设定检查区域，
所述填充物检测工序在所述检查区域内检测所述填充物。
3.如权利要求1或2所述的香烟过滤嘴的检查方法，其中，
所述填充物检测工序将经二值化处理的所述检查图像中的一块明区域或暗区域作为所述填充物进行检测。
4.如权利要求3所述的香烟过滤嘴的检查方法，其中，
所述二值化处理基于所述检查图像中的亮度的平均值设定二值化阈值。
5.如权利要求1或2所述的香烟过滤嘴的检查方法，其中，
所述填充物检测工序基于通过边缘检测从所述检查图像提取的轮廓检测所述填充物。
6.如权利要求1～5中任一项所述的香烟过滤嘴的检查方法，其中，
所述检查工序包含数量判定工序，该数量判定工序基于由所述填充物检测工序检测到的所述填充物的数量判定所述填充物的好坏。
7.如权利要求1～6中任一项所述的香烟过滤嘴的检查方法，其中，
所述检查工序包括形状判定工序，在检查球状的所述填充物时，该形状判定工序基于检测到的所述填充物的面积及圆形度判定所述填充物的好坏。
8.如权利要求1～6中任一项所述的香烟过滤嘴的检查方法，其中，
所述检查工序包括形状判定工序，在检查球状的所述填充物时，该形状判定工序基于检测到的所述填充物的近似圆的半径和所述近似圆的近似误差判定所述填充物的好坏。
9.如权利要求1～6中任一项所述的香烟过滤嘴的检查方法，其中，
所述检查工序包括形状判定工序，在检查球状的所述填充物时，该形状判定工序基于检测到的所述填充物的形状和基准圆的误差判定所述填充物的好坏。
10.如权利要求1～9中任一项所述的香烟过滤嘴的检查方法，其中，
所述照明工序从以包围所述拍摄工序中的视场角的方式形成为环状的照明装置照射所述照明光。
11.如权利要求1～10中任一项所述的香烟过滤嘴的检查方法，其中，
在所述照明工序中，在所述空隙部的颜色和所述填充物的颜色不同时，照射相对于所述填充物的颜色的补色的照明光。
12.如权利要求1～11中任一项所述的香烟过滤嘴的检查方法，其中，
获取所述检查图像作为包含所述空隙部的区域的灰度图像。
13.一种香烟过滤嘴的检查装置，其检查在载置于成形纸的两个部件之间的空隙部配置的固体填充物，具备：
照明装置，其向所述空隙部照射照明光；
拍摄装置，其获取包含所述空隙部的区域的检查图像；
图像处理装置，其包含基于所述检查图像中的所述空隙部和所述填充物的对比度检测所述填充物的填充物检测单元、及检查在所述检查图像中检测到的所述填充物的检查单元。
14.如权利要求13所述的香烟过滤嘴的检查装置，其中，
所述图像处理装置具备检查区域设定单元，该检查区域设定单元在所述检查图像中的所述空隙部中设定检查区域，
所述填充物检测单元在所述检查区域内检测所述填充物。
15.如权利要求13或14所述的香烟过滤嘴的检查装置，其中，
所述填充物检测单元将经二值化处理的所述检查图像中的一块明区域或暗区域作为所述填充物进行检测。
16.如权利要求15所述的香烟过滤嘴的检查装置，其中，
所述二值化处理基于所述检查图像中的亮度的平均值设定二值化阈值。
17.如权利要求13或14所述的香烟过滤嘴的检查装置，其中，
所述填充物检测单元基于通过边缘检测从所述检查图像提取的轮廓检测所述填充物。
18.如权利要求13～17中任一项所述的香烟过滤嘴的检查装置，其中，
所述检查单元包含数量判定单元，该数量判定单元基于由所述填充物检测单元检测到的所述填充物的数量判定所述填充物的好坏。
19.如权利要求13～18中任一项所述的香烟过滤嘴的检查装置，其中，
所述检查单元包含形状判定单元，在检查球状的所述填充物时，该形状判定单元基于检测到的所述填充物的面积及圆形度判定所述填充物的好坏。
20.如权利要求13～18中任一项所述的香烟过滤嘴的检查装置，其中，
所述检查单元包含形状判定单元，在检查球状的所述填充物时，该形状判定单元基于检测到的所述填充物的近似圆的半径和所述近似圆的近似误差判定所述填充物的好坏。
21.如权利要求13～18中任一项所述的香烟过滤嘴的检查装置，其中，
所述检查单元包含形状判定单元，在检查球状的所述填充物时，该形状判定单元基于检测到的所述填充物的形状和基准圆的误差判定所述填充物的好坏。
22.如权利要求13～21中任一项所述的香烟过滤嘴的检查装置，其中，
所述照明装置为以包围所述拍摄装置的视场角的方式形成为环状的形状。
23.如权利要求13～22中任一项所述的香烟过滤嘴的检查装置，其中，
在所述空隙部的颜色和所述填充物的颜色不同时，所述照明装置照射相对于所述填充物的颜色的补色的照明光。
24.如权利要求13～23中任一项所述的香烟过滤嘴的检查装置，其中，
获取所述检查图像作为包含所述空隙部的区域的灰度图像。
25.一种香烟过滤嘴的检查程序，其检查在载置于成形纸的两个部件之间的空隙部配置的固体填充物，使计算机执行如下单元：
图像获取单元，其获取包含所述空隙部的区域的检查图像；
填充物检测单元，其基于所述检查图像中的所述空隙部和所述填充物的对比度检测所述填充物；
检查单元，其检查在所述检查图像中检测到的所述填充物。
26.如权利要求25所述的香烟过滤嘴的检查程序，其中，
具备检查区域设定单元，其在所述检查图像中的所述空隙部中设定检查区域，
所述填充物检测单元在所述检查区域内检测所述填充物。
27.如权利要求25或26所述的香烟过滤嘴的检查程序，其中，
所述填充物检测单元将经二值化处理的所述检查图像中的一块明区域或暗区域作为所述填充物进行检测。
28.如权利要求27所述的香烟过滤嘴的检查程序，其中，
所述二值化处理基于所述检查图像中的亮度的平均值设定二值化阈值。
29.如权利要求25或26所述的香烟过滤嘴的检查程序，其中，
所述填充物检测单元基于通过边缘检测从所述检查图像提取的轮廓检测所述填充物。
30.如权利要求25～29中任一项所述的香烟过滤嘴的检查程序，其中，
所述检查单元包含数量判定单元，该数量判定单元基于由所述填充物检测单元检测到的所述填充物的数量判定所述填充物的好坏。
31.如权利要求25～30中任一项所述的香烟过滤嘴的检查程序，其中，
所述检查单元包含形状判定单元，在检查球状的所述填充物时，该形状判定单元基于检测到的所述填充物的面积及圆形度判定所述填充物的好坏。
32.如权利要求25～30中任一项所述的香烟过滤嘴的检查程序，其中，
所述检查单元包含形状判定单元，在检查球状的所述填充物时，该形状判定单元基于检测到的所述填充物的近似圆的半径和所述近似圆的近似误差判定所述填充物的好坏。
33.如权利要求25～30中任一项所述的香烟过滤嘴的检查程序，其中，
所述检查单元包含形状判定单元，在检查球状的所述填充物时，该形状判定单元基于检测到的所述填充物的形状和基准圆的误差判定所述填充物的好坏。
34.如权利要求25～33中任一项所述的香烟过滤嘴的检查程序，其中，
获取所述检查图像作为包含所述空隙部的区域的灰度图像。
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