CN1196929C - 液体充填用容器的摄像方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有发光装置(2)和受光装置(3)、使从发光装置(2)来的光透射液体充填用容器(B)、由受光装置(3)接收该透射光、对上述容器(B)进行摄像的方法和装置。本发明的课题在于提供一种液体充填用容器的摄像方法和装置，当容器透明时当然不用说，即使容器的颜色是黑色、深绿色或茶色等浓颜色，或容器经过冷冻加工，或者充填的液体是浓颜色，也能可靠地检测充填在容器中的液体的液面，或可靠地检测出有没有异物混入液体中、容器内或容器材料中。为了解决该课题，本发明利用发光装置(2)照射近红外光，利用受光装置(3)接收近红外光，对容器(B)进行摄像。
Description
技术领域
本发明涉及具有发光装置和受光装置、使从上述发光装置来的光透射液体充填用容器、由上述受光装置接收该透射光、对上述容器进行摄像的方法和装置。
背景技术
这样的液体充填用容器的摄像例如在清凉饮料或酒精饮料等各种饮料的生产线中，在检查充填在玻璃或PET等合成树脂容器中的液体饮料的量是否在预先设定的范围内时，或者在检查是否有异物混入容器内的饮料、容器内或容器材料中等时使用。
以往，例如若是使用液体充填用容器的摄像对饮料进行检查的方法，则使从发光装置来的波长为400nm～700nm的可见光透射容器，通过使用由CCD照相机做成的受光装置接收该透射光来对容器进行摄像，判别并检查容器中饮料的液面是否在设定的范围，或者在饮料中、容器内或容器材料中是否混入异物。
在以往的摄像中，若容器和充填的液体透明或近似透明，则没有问题，但是，如果容器是带色的容器，特别是，当该颜色是黑色、深绿色或茶色等浓颜色，或者容器进行了冷冻时，容器内部的摄像变得困难，存在不能可靠地检测容器的充填量和有没有异物混入液体中、容器内或容器材料中的问题。
即，当容器的颜色是黑色、深绿色或茶色等浓颜色时，则如图4的表(玻璃的壁厚为3mm时的透射率)所示，可见光的透射率极低，因此，当由受光装置接收发光装置照射的可见光时，通过容器外侧的可见光几乎完全被受光装置接收，与容器外侧对应的地方接收的光量多，而与容器对应的地方接收的光量极少。
要想在该接收光量极少的地方检测充填在容器中的液体的液面，或检测有没有异物混入液体中、容器内或容器材料中，则检测误差大，难以检测出液面或异物的混入。过去，通过加大照射容器的可见光光量来解决，但这时存在很大的检测精度的问题。
此外，当容器的颜色不是黑色、深绿色或茶色等浓颜色，而充填的液体是浓颜色时，则不仅不能检测出异物的混入，而且，当伴随充填液体产生的细小的泡沫接近液面时，因泡沫乱反射的影响而使透过泡沫部分的光量减少，进而，在液体部分，因该浓颜色的的关系而使光量减少，所以，很难对两种情况进行区别，阻碍液面的可靠检测，此外，当在该泡沫附近有异物时，有可能检测不出混入的异物。
发明内容
本发明是根据这样的先有的问题提出的，其目的在于提供一种液体充填用容器的摄像方法和装置，当容器透明时当然不用说，即使容器的颜色是黑色、深绿色或茶色等浓颜色，或容器经过冷冻加工，或者充填的液体是浓颜色，也能可靠地检测充填在容器中的液体的液面，或可靠地检测出有没有异物混入液体中、容器内或容器材料中。
按照本发明，提供了一种液体充填用容器的摄像装置，是具有发光装置和受光装置、使从上述发光装置来的光透射液体充填用容器、由上述受光装置接收该透射光、对上述容器进行摄像的装置，其中，由上述发光装置选择性地照射波长在700nm～900nm范围内的近红外光，使为CCD摄影机的上述受光装置接收包含透过上述液体充填用容器而来的上述近红外光的光，以包含上述近红外光的光，对上述液体填充用容器进行摄像。
第1方面和第9方面发明的构成特征如图1和图2的例子所示，在具有发光装置2和受光装置3、使从上述发光装置2来的光透射液体充填用容器B、由上述受光装置3接收该透射光、对上述容器B进行摄像的方法和装置中，由上述发光装置照射近红外光来对上述容器B进行摄像。
若按照该构成特征，由发光装置透射近红外光，由受光装置接收该透射光，对液体充填用容器进行摄像，所以，通过液体充填用容器的外侧的近红外光几乎完全被受光装置接收，与容器外侧对应的地方接收的光量多，假如容器的颜色是黑色、深绿色或茶色等浓颜色，或容器经过冷冻加工，或者充填的液体是浓颜色，则由图4的表可知，近红外光对液体充填用容器的透射率不是特别低，可以避免与液体充填用容器对应的地方接收光量极端少的问题。
因此，可以进行与该容器对应的地方的液面的检测和有没有异物混入液体中、容器内或容器材料中等检测，结果，能够可靠地检测液体充填用容器中的各种状态，而与容器和液体的颜色无关，与液面附近是否有泡沫无关。
再有，为了由发光装置照射光并使其透过液体充填用容器、由受光装置接收该透射光来对液体充填用容器进行摄像，本发明的目的是使受光装置接收与容器对应的地方的光量多，减小与容器外侧对应的地方的接收光量的差，提高检测精度，通过使发光装置只照射近红外光或光量比可见光多的近红外光等方式，根据容器的颜色或充填液体的颜色使容器透过足够光量的近红外光。
第2方面和第10方面发明的构成特征是：上述发光装置2由发光器2A和滤光器5构成，该滤光器5只让该发光器2A的照射光中的近红外光通过，或使透过的近红外光的光量比可见光多。
若按照该构成特征，因上述发光装置由发光器和滤光器构成，而该滤光器只让该发光器的照射光中的近红外光通过，或使透过的近红外光的光量比可见光多，所以，不必使用例如较特殊的近红外光发光元件等来作为发光装置，也不必使用特殊的受光装置，使用比较便宜的发光器、受光器和滤光器就可以实施。
第3方面和第11方面发明的构成特征如图1和图2的例子所示，在具有发光装置2和受光装置3、使从上述发光装置2来的光透射液体充填用容器B、由上述受光装置3接收该透射光、对上述容器B进行摄像的方法和装置中，由上述受光装置3接收近红外光，并对上述容器B进行摄像。
若按照该构成特征，由受光装置接收近红外光来对液体充填用容器进行摄像，所以，上述受光装置对通过液体充填用容器的外侧的光和透过液体充填用容器的光，对只接收近红外光，假如容器的颜色是黑色、深绿色或茶色等浓颜色，或容器经过冷冻加工，或者充填的液体是浓颜色，与容器对应的地方的接收光量相对与容器外侧对应的地方的接收光量不是特别少，可以进行与该容器对应的地方的液面的检测和有没有异物混入液体中、容器内或容器材料中等各种检测，能够可靠地检测液体充填用容器中的各种状态，而与液体充填用容器和液体的颜色无关，与液面附近是否有泡沫无关。
再有，为了由受光装置接收光来对液体充填用容器进行摄像，本发明的目的是使受光装置接收与容器对应的地方的光量多，减小与容器外侧对应的地方的接收光量的差，提高检测精度，通过使受光装置只接收近红外光或光量比可见光多的近红外光等方式，可以根据容器的颜色或充填液体的颜色，接收足够透过光量的近红外光。
第4方面和第12方面发明的构成特征如图2的例子所示，上述受光装置3由滤光器5和受光器3A构成，该滤光器5只让该发光装置2的照射光中的近红外光通过，或使透过的近红外光的光量比可见光多，该受光器3A接收透过该滤光器的光。
若按照该构成特征，因上述受光装置由滤光器和受光器构成，而该滤光器只让该发光装置的照射光中的近红外光通过，或使透过的近红外光的光量比可见光多，所以，不必使用特殊的受光装置，也不必使用较特殊的近红外光发光元件等来作为发光装置，使用比较便宜的发光器、受光器和滤光器就可以实施。
第5方面和第13方面发明的构成特征如图1和图2的例子所示，上述发光装置2和受光装置3配置成可以对沿传输线1连续传送来的上述容器B进行摄像。
若按照该构成特征，因上述发光装置和受光装置配置成可以对沿传输线连续传送来的容器进行摄像，所以，不仅当然能够对连续传送来的液体充填用容器进行连续摄像，而且在各种颜色的容器混杂的情况下，在充填各种颜色的液体的情况下，都能够连续可靠地检测各液体充填用容器中的液体的充填状态等，并进行摄像。
第6方面和第14方面发明的构成特征如图1和图2的例子所示，利用本发明的第1方面～第5方面的任一方面的摄像方法和本发明的第9方面～第13方面的任何一个摄像装置检测上述容器B内的液体W的充填量。
若按照该构成特征，利用本发明的第1方面～第5方面的任一方面的摄像方法和本发明的第9方面～第13方面的任何一个摄像装置检测液体充填用容器内的液体的充填量，所以，假如容器的颜色是黑色、深绿色或茶色等浓颜色，或容器经过冷冻加工，或者充填的液体是浓颜色，也可以检测与该容器对应的地方的液面，结果，能够可靠地检测液体的充填量，而与液体充填用容器和液体的颜色无关，与液面附近是否有泡沫无关。
第7方面和第15方面发明的构成特征如图1和图2的例子所示，利用本发明的第1方面～第5方面的任一方面的摄像方法和本发明的第9方面～第13方面的任何一个摄像装置检测上述容器B内的液体W中的异物。
若按照该构成特征，利用本发明的第1方面～第5方面的任一方面的摄像方法和本发明的第9方面～第13方面的任何一个摄像装置检测液体充填用容器内的液体中的异物，所以，假如容器的颜色是黑色、深绿色或茶色等浓颜色，或容器经过冷冻加工，或者充填的液体是浓颜色，也可以检测与该容器对应的地方的异物混入，结果，能够可靠地检测液体中有没有异物混入，而与液体充填用容器和液体的颜色无关，与液面附近是否有泡沫无关。
第8方面和第16方面发明的构成特征如图1和图2的例子所示，利用本发明的第1方面～第5方面的任一方面的摄像方法和本发明的第9方面～第13方面的任何一个摄像装置检测上述容器B内或该容器B的材料中的异物。
若按照该构成特征，利用本发明的第1方面～第5方面的任一方面的摄像方法和本发明的第9方面～第13方面的任何一个摄像装置检测液体充填用容器材料中的异物，所以，假如容器的颜色是黑色、深绿色或茶色等浓颜色，或容器经过冷冻加工，或者充填的液体是浓颜色，也可以检测与该容器对应的地方的异物混入，结果，能够可靠地检测容器内或该容器材料中有没有异物混入，而与液体充填用容器如何无关。
再有，如上所述，为了与附图对照方便，记有符号，但本发明不因该记入的符号而限定于附图中的构成。
附图说明
图1是表示本发明的液体充填用容器的摄像装置的第1实施形态的斜视图。
图2是表示本发明的液体充填用容器的摄像装置的第2实施形态的斜视图。
图3是表示CCD照相机的特性的图表。
图4是表示光的透射率的图表。
具体实施方式
根据附图说明本发明的液体充填用容器的摄像方法和装置的实施形态。
该液体充填用容器的摄像方法和装置例如在清凉饮料或酒精饮料等饮料的生产线中，在对一例液体充填用容器、即玻璃容器充填饮料等之后，在通过对各容器进行摄像检查饮料的充填量是否在预先设定的范围内，是否有异物混入充填的饮料中，各容器内或容器材料中是否有异物混入、即在各容器的制造工序中是否有异物进入容器内或在形成容器的材料中是否混入异物等时使用。该生产线如图1和图2所示，具有作为连续搬运玻璃制液体充填用容器B的传输线的传送带1。
该传送带1利用未图示的充填装置向液体充填用容器B充填液体饮料W，而且，利用未图示的装盖装置用盖子C对各液体充填用容器B进行封口，然后将液体充填用容器B搬运到规定的地点，所以，在该传送带1的两边配设构成摄像装置的发光装置2和受光装置3，并使它们相互对置。
上述受光装置3与控制装置4连接，使从上述发光装置2来的光透射各液体充填用容器B，受光装置3接收该透射光，上述控制装置4根据该接收光的信息判别各液体充填用容器B中的饮料W的量是否在设定的范围内，充填的饮料W中有没有异物混入，液体充填用容器B的材料中有没有异物混入。
在本发明的第1实施形态中，如图1所示，发光装置2由发光器2A构成，必要时，在发光器2A的前面配置由乳白色的丙烯酸玻璃板形成的扩散板6。
上述发光器2A例如通过呈平板状配设多个LED2a构成，该多个LED2a对沿传送带1搬运来液体充填用容器B照射例如700nm～900nm、最好是750nm～850nm范围内的特定波长的近红外光。再有，该照射的光也可以是包含700nm～900nm、最好是750nm～850nm范围的一部分或全部波长的光。
上述受光装置3例如利用由CCD照相机构成的受光器3A构成，该受光器3A构成为能接收照射到各液体充填用容器B的近红外光。再有，CCD照相机如图3的表所示，对近红外光区的相对感光度比可见光区低，但若在700nm～900nm的波长范围，足可以在实际中使用。
因此，若按照该第1实施形态，从发光装置2照射近红外光，该近红外光在透过各液体充填用容器之后，利用由受光器3A构成的受光装置3接收后进行摄像。
而且，将该接收光的信息送往控制装置4，利用控制装置4判别各液体充填用容器B中的饮料W的充填量、即饮料W的液面是否在设定的范围内，饮料W中有没有异物混入，液体充填用容器B的材料中有没有异物混入，假如饮料W的充填量在设定的范围之外，饮料W中有异物混入，或者液体充填用容器B的材料中有异物混入，便自动地将该液体充填用容器B从传送带1上取走，或者，执行利用警报装置告知该情况等的适当处理。
再有，在该图1所示的第1实施形态中，举例示出了对充填饮料W后的液体充填用容器B检测各种状态的构成，但也可以构成为利用传送带1连续搬运未充填饮料W的空的液体充填用容器B。
当采用该构成时，从发光装置2来的近红外光透过空的液体充填用容器B，再利用受光装置3接收，可以检测液体充填用容器B的容器材料中有没有异物混入，有没有异物混入空的液体充填用容器B中。
在本发明的第2实施形态中，如图2所示，受光装置3的构成例如包括由CCD照相机构成的受光器3A和配置在该受光器3A的前面的受光器用滤光器5。
而且，发光装置2与第1实施形态一样，例如具有通过呈平板状配设有多个LED2a构成的发光器2A。而且，必要时，在发光器2A的前面配置由乳白色的丙烯酸玻璃板形成的扩散板6，从多个LED2a来的照射光对沿传送带1搬运来液体充填用容器B进行照射。
经受光器用滤光器5，使例如700nm～900nm、最好是750nm～850nm的近红外光透过各液体充填用容器B，再利用受光器3A接收光。
若按照该第2实施形态，在由发光装置2照射并透过各液体充填用容器B的光中，受光装置3、更具体一点说由构成受光装置3的受光器3A只接收近红外光或近红外光的光量比可见光多的光。
而且，与实施形态1一样，将该受光信息送往控制装置4，判别饮料W的液面是否在设定的范围内，饮料W中有没有异物混入，液体充填用容器B的材料中有没有异物混入，假如饮料W的充填量在设定的范围之外，饮料W中有异物混入，或者液体充填用容器B的材料中有异物混入，则进行适当处理。
在该图2所示的第2实施形态中，可以构成为利用传送带1连续搬运未充填饮料W的空的液体充填用容器B，这时，在由发光装置2照射并透过各液体充填用容器B的光中，受光装置3只接收近红外光或近红外光的光量比可见光多的光，并检测液体充填用容器B的材料中有没有异物混入，有没有异物混入空的液体充填用容器B中。
〔别的实施形态〕
(1)在第1和第2实施形态中举例示出了利用由发光装置2和受光装置3构成的一个摄像装置同时检测液体充填用容器B内的液体W的充填量、液体W中的异物混入和液体充填用容器B内或该容器B的材料中的异物混入的构成例，但也可以构成为只检测液体W的充填量、只检测液体W中的异物混入，或者只检测液体充填用容器B内或该容器B的材料中的异物混入。
(2)在第1和第2实施形态中举例示出了通过呈平板状配设多个LED2a来构成发光器2A的构成例，但在该第1实施形态中，可以使发光装置2本身是发出近红外光的装置，例如，可以使用近红外光发光元件构成发光装置2，进而，当从发光装置2照射近红外光时，可以由受光器3A和受光用滤光器5来构成受光装置3。
此外，作为发光器，可以使用能发出宽波长范围的光的器件，例如，使用普通白炽灯、荧光灯或闪光灯等，也可以通过在该发光器的前面，而且，当设置扩散板时在其前面或后面，配置透过特定波长的光的滤光器来构成发光装置。
(3)在前面的实施形态中，作为液体充填用容器B的一个例子，示出了玻璃制的容器，但对于PET瓶等合成树脂制的各种容器也可以适用，此外，作为液体W的例子示出了饮料，但对于饮料之外的各种液体等也可以适用。
进而，示出了适用于对连续输送来的液体充填用容器B连续充填液体W的生产线的例子，但也可以适用于分别对已充填液体W的液体充填用容器B检测该液体充填用容器B的充填量，或检测液体中、容器内或容器材料中的异物混入的装置，此外，也可以适用于对空的液体充填用容器B分另检测容器内或容器材料中是否有异物混入的装置。
工业上利用的可能性
如上所述，本发明的液体充填用容器的摄像方法和装置特别适合于在清凉饮料或酒精饮料等各种饮料的生产线中，在检查充填在玻璃或PET等合成树脂容器中的液体饮料的量是否在预先设定的范围内时，或者在检查是否有异物混入容器内的饮料、容器内或容器材料中等时使用。
Claims (12)
1、一种液体充填用容器的摄像装置，是具有发光装置(2)和受光装置(3)、使从上述发光装置(2)来的光透射液体充填用容器(B)、由上述受光装置(3)接收该透射光、对上述容器(B)进行摄像的装置，其特征在于：
由上述发光装置(2)照射波长在大于700nm和小于或等于900nm范围内的近红外光，由为CCD摄影机的上述受光装置(3)接收透过上述容器(B)而来的包含上述近红外光的光，对上述容器(B)进行摄像。
2、权利要求1记载的液体充填用容器的摄像装置，其特征在于：上述发光装置由发光器(2A)和滤光器(5)构成，该滤光器(5)只让来自该发光器的照射光中的上述近红外光通过，或使透过的上述近红外光的光量比可见光多。
3、权利要求1或2记载的液体充填用容器的摄像装置，其特征在于：
上述发光装置(2)和受光装置(3)配置成对沿传输线(1)连续传送来的上述容器(B)进行摄像。
4、权利要求1或2记载的液体充填用容器的摄像装置，其特征在于：
该摄像装置用来检测上述容器内液体的充填量。
5、权利要求1或2记载的液体充填用容器的摄像装置，其特征在于：
该摄像装置用来检测上述容器内液体中的异物。
6、权利要求1或2记载的液体充填用容器的摄像装置，其特征在于：
该摄像装置用来检测上述容器内或该容器的材料中的异物。
7、一种液体充填用容器的摄像装置，是具有发光装置(2)和受光装置(3)、使从上述发光装置(2)来的光透射液体充填用容器(B)、由上述受光装置(3)接收该透射光、对上述容器(B)进行摄像的装置，其特征在于：
将来自上述发光装置(2)的上述照射光照射到上述液体充填用容器(B)，并由为CCD摄影机的上述受光装置(3)接收波长在大于700nm和小于或等于900nm范围内的近红外光，并对上述容器(B)进行摄像。
8、权利要求7记载的液体充填用容器的摄像装置，其特征在于：
上述受光装置(3)由滤光器(5)和受光器(3A)构成，该滤光器(5)只让来自该发光装置(2)的照射光中的上述近红外光通过，或使透过的上述近红外光的光量比可见光多，该受光器(3A)接收透过该滤光器的光。
9、权利要求7或8记载的液体充填用容器的摄像装置，其特征在于：
上述发光装置(2)和受光装置(3)配置成对沿传输线(1)连续传送来的上述容器(B)进行摄像。
10、权利要求7或8记载的液体充填用容器的摄像装置，其特征在于：
该摄像装置用来检测上述容器内液体的充填量。
11、权利要求7或8记载的液体充填用容器的摄像装置，其特征在于：
该摄像装置用来检测上述容器内液体中的异物。
12、权利要求7或8记载的液体充填用容器的摄像装置，其特征在于：
该摄像装置用来检测上述容器内或该容器的材料中的异物。
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