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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Prüfverfahren und eine Prüfvorrichtung für einen Filter für einen Rauchartikel.
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STAND DER TECHNIK
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Eine Vorrichtung zum Erkennen einer während eines Herstellungsprozesses fehlerhaft aufgetretenen Drehung eines Segments, das sich in einem aus mehreren Segmenten bestehenden Filterstab befindet und dessen Länge nahe der Länge des Durchmessers des Filterstabs liegt, ist bekannt (siehe z.B. Patentliteratur 1).
Patentliteratur 2 beschreibt ein Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von gedrehten Segmenten in einem kontinuierlichen Mehrsegmentstab, der in einer in der Tabakindustrie verwendeten Maschine transportiert wird, wobei das Verfahren das Erzeugen eines Signals eines Formfehlers des kontinuierlichen Mehrsegmentstabs umfasst, wobei der Stab eine Vielzahl von Segmenten umfasst, die nacheinander in einer gemeinsamen Umhüllung angeordnet sind, wobei der Stab, der in einer Richtung entlang seiner Achse transportiert wird, gleichzeitig mittels mindestens zweier optischer Sensoren abgetastet wird, wobei die Abtastrichtungen der beiden optischen Sensoren in einem anderen Winkel als 90° zueinander ausgerichtet sind. Der Durchmesser des Stabes wird durch wiederholte Abtastungen mit einer solchen Frequenz gemessen, dass das kürzeste Segment des Stabes mindestens einmal abgetastet wird, wobei die Ergebnisse der Abtastungen mit einem vorbestimmten Referenzwert verglichen werden und jede Differenz zwischen einem beliebigen der Ergebnisse der Abtastungen und dem vorbestimmten Wert in das Signal des Formfehlers umgewandelt wird.
Patentliteratur 3 beschreibt eine Einrichtung zur Messung von Eigenschaften von Multisegmentfiltern oder Zusammenstellungen von Filtersegmenten der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei eine Beleuchtungsvorrichtung und ein Strahlungsempfänger vorgesehen sind, wobei mittels der Beleuchtungsvorrichtung eine im Wesentlichen längsaxial gleichmäßige Beleuchtung wenigstens eines Abschnitts eines Multisegmentfilters oder einer Zusammenstellung von Filtersegmenten ermöglicht ist. Die Einrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Beleuchtungsvorrichtung eine erste Linie elektromagnetischer Strahlung auf den Multisegmentfilter oder die Zusammenstellung von Filtersegmenten abbildet, deren Erstreckung quer zur Längsachse des Multisegmentfilters oder der Zusammenstellung von Filtersegmenten kleiner als der Durchmesser des Multisegmentfilters oder der Zusammenstellung von Filtersegmenten ist.
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ZITIERLISTE
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PATENTLITERATUR
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- PTL 1: Japanische Patentanmeldung Öffentliche Offenlegung Nr. 2016-515828
- PTL 2: WO 2014 / 166 944 A1
- PTL 3: DE 10 2005 046 581 A1
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Bei der in der Patentliteratur 1 offenbarten Vorrichtung handelt es sich bei dem Prüfobjekt um einen mehrteiligen Stab mit Segmenten, die mit Packpapier umwickelt wurden. Das heißt, das in der Patentliteratur 1 beschriebene Prüfverfahren beruht auf dem Prinzip, dass eine Verformung des Packpapiers, die dadurch entsteht, dass ein Segment gedreht und in einem Mehrsegmentstab angeordnet wird, erfasst werden soll.
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des oben genannten Sachverhalts verwirklicht; und ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, während eines Stadiums vor der Fertigstellung der Umhüllung eines Filterelements durch Formpapier eine Anomalie in Bezug auf die Anordnungsrichtung des Filterelements zu erkennen.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Zur Lösung des obigen Problems ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Prüfen eines Filterstabs, der durch Anordnen mehrerer zylindrischer Filterelemente in einer Achsenrichtung eines Zylinders und Umwickeln derselben mit Formpapier aufgebaut ist, und das Verfahren zum Prüfen des Filterstabs umfasst: einen Schritt zum Beleuchten der mehreren in der Achsenrichtung angeordneten Filterelemente aus einer ersten Richtung vor dem Umwickeln der mehreren Filterelemente mit dem Formpapier; einen Schritt zum Aufnehmen eines Bildes der mehreren aus der ersten Richtung beleuchteten Filterelemente aus einer zweiten Richtung und zum Erzeugen von Bilddaten; einen Schritt zum Einstellen eines Bildbereichs in den Bilddaten, der einer Position eines vorbestimmten Filterelements entspricht; und einen Schritt zum Beurteilen, ob die Anordnung des vorbestimmten Filterelements geeignet ist, auf der Grundlage der Größe eines hellen Bereichs oder der Größe eines dunklen Bereichs in dem Bildbereich.
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Ferner umfasst eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die obige Ausführungsform, wobei der Bildbereich einen ersten Bildbereich entsprechend einer Position eines ersten Filterelements und einen zweiten Bildbereich entsprechend einer Position eines zweiten Filterelements umfasst.
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Ferner umfasst eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die obige Ausführungsform, wobei: die mehreren Filterelemente mindestens ein erstes Filterelement, ein zweites Filterelement und ein drittes Filterelement umfassen; das dritte Filterelement ein Filterelement ist, dessen Länge in Achsenrichtung länger als ein Durchmesser des Zylinders ist, und der Schritt zum Einstellen des Bildbereichs einen Schritt zum Einstellen eines ersten Bildbereichs, der einer Position des ersten Filterelements entspricht, und eines zweiten Bildbereichs, der einer Position des zweiten Filterelements entspricht, als Bildbereich umfasst.
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Ferner umfasst eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die obige Ausführungsform, wobei sowohl das erste Filterelement als auch das zweite Filterelement ein Filterelement ist, dessen Länge in Achsenrichtung kürzer ist als ein Durchmesser des Zylinders.
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Ferner umfasst eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die obige Ausführungsform und umfasst einen Schritt zum Berechnen der Größe des hellen Bereichs oder der Größe des dunklen Bereichs durch Binarisieren von Pixelwerten im Bildbereich.
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Ferner umfasst eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die obige Ausführungsform, wobei der Schritt zum Beurteilen einen Schritt zum Beurteilen, dass die Anordnung des vorbestimmten Filterelements normal ist, für den Fall, dass die Größe des hellen Bereichs im Bildbereich gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, oder für den Fall, dass die Größe des dunklen Bereichs im Bildbereich gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, umfasst.
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Ferner umfasst eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die obige Ausführungsform, wobei der Schritt zum Beurteilen einen Schritt zum Beurteilen, dass die Anordnung des vorbestimmten Filterelements anormal ist, wenn die Größe des hellen Bereichs im Bildbereich gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, oder wenn die Größe des dunklen Bereichs im Bildbereich gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, umfasst.
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Ferner umfasst eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die obige Ausführungsform, wobei der Schritt zum Beurteilen einen Schritt zum Beurteilen, dass die Anordnung des ersten und des zweiten Filterelements normal ist, wenn die Größe des hellen Bereichs im ersten Bildbereich und die Größe des hellen Bereichs im zweiten Bildbereich gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, oder wenn die Größe des dunklen Bereichs im ersten Bildbereich und die Größe des dunklen Bereichs im zweiten Bildbereich gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, umfasst.
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Prüfvorrichtung zum Prüfen eines Filterstabs, der durch Anordnen mehrerer zylindrischer Filterelemente in einer Achsenrichtung eines Zylinders und Umwickeln derselben mit Formpapier aufgebaut ist, und die Prüfvorrichtung umfasst: einen Beleuchter, der konstruiert ist, aus einer ersten Richtung die mehreren Filterelemente, die in der Achsenrichtung angeordnet sind, in einem Stadium vor dem Umwickeln der mehreren Filterelemente durch das Formpapier zu beleuchten; einen Bildgeber, der konstruiert ist, aus einer zweiten Richtung ein Bild der mehreren Filterelemente, die aus der ersten Richtung beleuchtet werden, aufzunehmen und Bilddaten zu erzeugen; und einen Bildprozessor, der konstruiert ist, in den Bilddaten einen Bildbereich festzulegen, der einer Position eines vorbestimmten Filterelements entspricht, und zu beurteilen, ob die Anordnung des vorbestimmten Filterelements geeignet ist, basierend auf der Größe eines hellen Bereichs oder der Größe eines dunklen Bereichs in dem Bildbereich.
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die obige Ausführungsform, wobei die zweite Richtung eingestellt wird, einen Winkel in einem Bereich von 30 Grad bis 150 Grad zwischen ihr und der ersten Richtung zu bilden.
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VORTEILHAFTE AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Anomalie in Bezug auf die Anordnungsrichtung eines Filterelements während eines Stadiums vor der Fertigstellung der Umhüllung des Filterelements durch Formpapier erkannt werden.
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Figurenliste
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- 1A zeigt ein zylindrisches Filterelement in Bezug auf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 1B zeigt ein zylindrisches Filterelement für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 1C zeigt ein zylindrisches Filterelement für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt eine Prüfvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 3A zeigt ein Beispiel von Bilddaten, die von einem Bildgeber erzeugt werden.
- 3B zeigt ein Beispiel von Bilddaten, die von einer Bildverarbeitungsvorrichtung erzeugt wurden.
- 3C zeigt ein Beispiel von Bilddaten, die von dem Bildgeber erzeugt wurden.
- 4 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer Prüfvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Bildverarbeitungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 6A zeigt ein Beispiel für einen Binarisierungsprozess in einem Bildverarbeitungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 6B zeigt ein Beispiel für den Binarisierungsprozess in einem Bildverarbeitungsverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 6C zeigt ein Beispiel für den Binarisierungsprozess in dem Bildverarbeitungsverfahren gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In der folgenden Beschreibung werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
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1A ist eine perspektivische Ansicht von zylindrischen Filterelementen, die Bestandteile von Filtern für zylindrische Rauchartikel sind, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Erste Filterelemente 101 und zweite Filterelemente 102 sind abwechselnd entlang einer Richtung ihrer zylindrischen Achse angeordnet. In 1A ist ein zweites Filterelement 102 in der Mitte positioniert, und die ersten Filterelemente 101 sind an Positionen angeordnet, die an ein Ende bzw. an das andere Ende des zweiten Filterelements 102 angrenzen; und eine einzelne Einheit 103 wird durch die oben genannten drei Filterelemente 101 und 102 gebildet. Es sollte daran erinnert werden, dass die Anzahl der in einer einzigen Einheit enthaltenen Filterelemente mehr als drei betragen kann.
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Die Einheit 103, die die ersten Filterelemente 101 und das zweite Filterelement 012 umfasst, wird in einer vorbestimmten Förderrichtung (z.B. eine Richtung Z entlang einer zylindrischen Achse) durch eine Fördervorrichtung (in der Abbildung nicht dargestellt) befördert, und die Seitenfläche der Einheit 103 ist einstückig mit Formpapier bedeckt, um zu verhindern, dass die jeweiligen Filterelemente voneinander getrennt werden. In dieser Beschreibung wird die von dem Formpapier umhüllte Einheit 103 als Filterstab bezeichnet. Was den Filterstab betrifft, so wird ein Teil in der Nähe der Mitte des zweiten Filterelements 102 (z. B. ein Punkt P, der in 1A durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist) geschnitten, um das zweite Filterelement 102 in zwei Elemente zu trennen, und als Ergebnis wird der Filterstab in entsprechende Filter getrennt, die fertige Produkte sind. Dementsprechend besteht ein einzelner fertiger Filter aus einem ersten Filterelement 101, einem zweiten Filterelement 102, das in zwei Hälften geschnitten wurde, und einem Formpapier, das die äußeren Umfänge der Seitenflächen des ersten Filterelements 101 und des zweiten Filterelements 102 bedeckt/umhüllt. Der fertige Filter kann als Bestandteil eines Rauchartikels verwendet werden.
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Jedes des ersten Filterelements 101 und des zweiten Filterelements 102 umfasst beispielsweise Acetatfasern und hat die Funktion, Aerosol oder Tabakrauch zu filtern, der von Tabakmaterial erzeugt wird, das Bestandteil eines Rauchartikels ist, wenn der Rauchartikel verwendet wird. Das erste Filterelement 101 und das zweite Filterelement 102 sind konstruiert, jeweils unterschiedliche Eigenschaften zu haben. So könnte beispielsweise nur eines der beiden Elemente, das erste Filterelement 101 und das zweite Filterelement 102, aus Aktivkohle bestehen.
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Sowohl das erste Filterelement 101 als auch das zweite Filterelement 102 haben eine zylindrische Form. Beim zweiten Filterelement 102 ist die Länge in Längsrichtung (d.h. in Richtung der Zylinderachse) ausreichend größer als der Durchmesser des Zylinders. Andererseits ist die Länge des ersten Filterelements 101 in Richtung der zylindrischen Achse ungefähr gleich (z. B. 1,2 mal der Durchmesser des Zylinders) oder kürzer als der Durchmesser des Zylinders. Wenn also ein erstes Filterelement 101 in einer Position neben einem zweiten Filterelement 102 auf der Fördervorrichtung angeordnet ist, oder wenn eine Einheit 103 auf der Fördervorrichtung gefördert wird, nachdem ein erstes Filterelement 101 und ein zweites Filterelement 102 angeordnet sind, um die Einheit 103 zu bilden, kann ein Ereignis, dass die Richtung der zylindrischen Achse des ersten Filterelements 101 sich von der Richtung der zylindrischen Achse des zweiten Filterelements 102 unterscheidet, relativ leicht auftreten, und zwar aufgrund des Drehens oder „Herunterfallens“ des ersten Filterelements 101.
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1B zeigt beispielsweise eine Situation, in der das erste Filterelement 101 in der horizontalen Ebene gedreht wird, so dass die zylindrische Achse des ersten Filterelements 101 mit einer Richtung ausgerichtet ist, die innerhalb derselben horizontalen Ebene wie das zweite Filterelement 102 liegt (z.B. innerhalb einer Fläche auf der Fördervorrichtung, auf der die Einheit 103 angeordnet ist), aber orthogonal zur zylindrischen Achse des zweiten Filterelements 102 ist. Ferner zeigt 1C eine Situation, in der das erste Filterelement 101 „nach unten getaumelt“ ist, was dazu führt, dass die zylindrische Achse des ersten Filterelements 101 mit einer vertikalen Richtung ausgerichtet ist, die orthogonal zu der horizontalen Ebene ist, auf der das zweite Filterelement 102 existiert.
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Da die Länge des ersten Filterelements 101 in Richtung der zylindrischen Achse kurz ist, kann es einen Fall geben, in dem das erste Filterelement 101 in einer ungeeigneten Art und Weise angeordnet ist, wie in 1B oder 1C gezeigt, anstatt in einer geeigneten Art und Weise der Anordnung, wie in 1A gezeigt. Ferner tritt als Ergebnis einer ungeeigneten Anordnung wie der oben erläuterten ein Problem in einem Verfahren zum Verpacken der Einheit 103, die das erste Filterelement 101 und das zweite Filterelement 102 umfasst, durch Formpapier auf (zum Beispiel wird eine Verpackungsvorrichtung aufgrund eines Fehlers angehalten), oder, selbst wenn das Verpacken durch Formpapier abgeschlossen werden könnte, wird der nach dem Verpacken erhaltene Filterstab zu einem fehlerhaften Produkt, da die Richtung des ersten Filterelements 101 ungeeignet ist.
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Dementsprechend ist es erforderlich, eine Prüfung durchzuführen, bevor die Einheit 103 mit dem Formpapier umwickelt wird, um zu überprüfen, ob das erste Filterelement 101 in einer ungeeigneten Weise angeordnet ist, wie in 1B oder 1C gezeigt.
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2 zeigt eine Prüfvorrichtung 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Prüfvorrichtung 200 umfasst einen Beleuchter 220, einen Bildgeber 240 und einen Bildprozessor 260. Die Prüfvorrichtung 200 ist konstruiert, eine Prüfung durchzuführen, um zu überprüfen, ob das erste Filterelement 101 in einer geeigneten Richtung angeordnet ist oder nicht, indem ein Bild verwendet wird, das von dem Bildwandler 240 von der Einheit 103 aufgenommen wird, die das erste Filterelement 101 und das zweite Filterelement 102 umfasst.
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Der Beleuchter 220 ist eine Lichtquelle zum Aussenden von Beleuchtungslicht in Richtung der Einheit 103 auf einer Fördervorrichtung 280. Der Bildgeber 240 ist ein optischer Sensor, der ein Bild der mit dem Beleuchtungslicht bestrahlten und auf der Fördervorrichtung 280 positionierten Einheit 103 aufnimmt und elektronische Bilddaten erzeugt und ausgibt. Der Beleuchter 220 ist so positioniert, dass die Einheit 103 aus einer ersten Richtung D1 bestrahlt wird, und der Bildgeber 240 ist so positioniert, dass er ein Bild der Einheit 103 aus einer zweiten Richtung D2 aufnimmt, die sich von der ersten Richtung D1 unterscheidet. Genauer gesagt ist der Beleuchter 220 so positioniert, dass die Einheit 103 aus der ersten Richtung D1 bestrahlt wird, die ungefähr parallel zu einer tragenden Oberfläche der Tragevorrichtung 280 ist, auf die die Einheit 103 gelegt wird, und der Bildgeber 240 ist so positioniert, dass er ein Bild der Einheit 103 aus der zweiten Richtung D2 aufnimmt, die ungefähr senkrecht zur tragenden Oberfläche der Tragevorrichtung 280 ist. Die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 können so eingestellt werden, dass der durch sie gebildete Winkel im Bereich zwischen 30 und 150 Grad liegt.
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Der Bildprozessor 260 ist ein Computer zur Verarbeitung von Bilddaten, die von dem Bildgeber 240 erzeugt werden. Der Bildprozessor 260 umfasst mindestens einen Prozessor 262, einen Speicher 264 und eine Kommunikationsschnittstelle 266. In dem Speicher 264 sind ein Computerprogramm zur Implementierung eines Bildprozesses, der später erläutert wird, andere Computerprogramme (z. B. ein Betriebssystem usw.) und verschiedene Arten von Einstellungsdaten gespeichert. Die Kommunikationsschnittstelle 266 sendet/empfängt Daten zu/von einer externen Vorrichtung. Die Kommunikationsschnittstelle 266 empfängt zumindest Bilddaten von dem Bildgeber 240. Die empfangenen Bilddaten werden vorübergehend in dem Speicher 264 gespeichert. Der Prozessor 262 liest aus dem Speicher 264 ein Bildverarbeitungsprogramm und die vom Bildgeber 240 empfangenen Bilddaten und führt die Verarbeitung gemäß dem Bildverarbeitungsprogramm durch.
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3A, 3B und 3C zeigen Beispiele von Bilddaten, die von der Bildaufnahmevorrichtung 240 erzeugt wurden. Die Bilddaten in 3A werden durch Aufnahme eines Bildes der Einheit 103 in dem Zustand gebildet, in dem das erste Filterelement 101 und das zweite Filterelement 102 jeweils in den in 1A gezeigten Richtungen angeordnet sind. In ähnlicher Weise sind die Bilddaten in den 3B und 3C diejenigen, die durch die Aufnahme von Bildern der Einheiten 103 in den Zuständen gebildet werden, in denen die Elemente in den in den 1B bzw. 1C gezeigten Richtungen angeordnet sind.
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Es wird hier auf 3A verwiesen; und in der Figur werden in Bezug auf die Seitenflächen von Zylindern der ersten Filterelemente 101 und des zweiten Filterelements 102 Teile, die der Seite des Beleuchters 220 zugewandt sind (die oberen Hälften in 3A), durch Beleuchtungslicht vom Beleuchter 220 beleuchtet, so dass ihre Bilder hell sind, und andererseits erhalten Teile, die der gegenüberliegenden Seite des Beleuchters 220 zugewandt sind (die unteren Hälften in 3A), kein Beleuchtungslicht vom Beleuchter 220, so dass ihre Bilder dunkel sind. Insbesondere wird bei einem der beiden ersten Filterelemente 101, das an die beiden Enden des zweiten Filterelements 102 angrenzt, die Seitenfläche des Zylinders auf der Seite des Beleuchters 200 durch einen hellen Bildbereich A dargestellt, und in ähnlicher Weise wird bei dem anderen ersten Filterelement 101 die Seitenfläche des Zylinders auf der Seite des Beleuchters 200 durch einen hellen Bildbereich B dargestellt. In dieser Hinsicht nimmt die Helligkeit in jedem der Bildbereiche A und B allmählich in der Richtung vom oberen Ende (dem Endteil des ersten Filterelements 101 auf der Seite des Beleuchters 200) zum unteren Ende (einem Teil nahe der Mitte des ersten Filterelements 101) des Bildbereichs ab, da der Einfallswinkel des Beleuchtungslichts von dem Beleuchter 220 in Bezug auf die Seitenfläche des Zylinders allmählich flach wird.
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Es wird hier auf 3B verwiesen; und in der Figur sind die aufgenommenen Bilder des zweiten Filterelements 102 und eines der ersten Filterelemente 101 (eines auf der rechten Seite in 3B) ähnlich denen in 3A. Was jedoch das andere der ersten Filterelemente 101 (in 3B auf der linken Seite) betrifft, so wird die Seitenfläche des Zylinders nicht durch das Beleuchtungslicht des Beleuchters 200 beleuchtet, da eine seiner Bodenflächen zur Seite des Beleuchters 220 zeigt. Da das andere der ersten Filterelemente 101 nur mit Umgebungslicht bestrahlt wird, ist das aufgenommene Bild schwach. Daher ist in 3B der Teil, der dem Bildbereich A in 3A entspricht, ein unscharfer Bildbereich A.
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Es wird auf 3C verwiesen; und in der Figur sind die aufgenommenen Bilder des zweiten Filterelements 102 und eines der ersten Filterelemente 101 (eines auf der rechten Seite in 3C) ähnlich denen in 3A. Was jedoch das andere der ersten Filterelemente 101 (eines auf der linken Seite in 3C) betrifft, so ist, obwohl eine der unteren Oberflächen davon zu sehen ist, das aufgenommene Bild des gesamten Teils der unteren Oberfläche schwach, da es nur mit Umgebungslicht bestrahlt wird. Somit ist in 3C der Teil, der dem Bildbereich A in 3A entspricht, ein Bildbereich A, der einen halbkreisförmigen Teil der unscharfen kreisförmigen Bodenfläche des ersten Filterelements 100 und einen Hintergrund (z. B. einen Teil der tragenden Oberfläche der Tragevorrichtung 280) umfasst.
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4 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der Prüfvorrichtung 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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In Schritt 402 beleuchtet der Beleuchter 220 aus der ersten Richtung D1 die Einheit 103 mit den ersten Filterelementen 101 und dem zweiten Filterelement 102. In Schritt 404 nimmt der Bildgeber 240 aus der zweiten Richtung D2 ein Bild der beleuchteten Einheit 103 auf der Fördervorrichtung 280 auf, um dadurch Bilddaten zu erzeugen. Die Bilddaten werden von dem Bildgeber 240 an den Bildprozessor 260 gesendet. In Schritt 406 verarbeitet der Bildprozessor 260 die Bilddaten, um zu beurteilen, ob die Richtungen der angeordneten ersten Filterelemente 101 angemessen oder unangemessen sind. Diese Bildverarbeitung wird in der folgenden Beschreibung erläutert.
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5 ist ein Flussdiagramm, das ein Bildverarbeitungsverfahren 500 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, das von dem Bildprozessor 260 der Prüfvorrichtung 200 zur Prüfung, ob das erste Filterelement 101 in einer geeigneten Richtung angeordnet ist, implementiert wird. Das Bildverarbeitungsverfahren 500 umfasst mehrere Verarbeitungsschritte, wobei die jeweiligen Verarbeitungsschritte, sofern technisch oder theoretisch möglich, in einer von der in 5 dargestellten und nachfolgend erläuterten Reihenfolge abweichenden Reihenfolge durchgeführt werden können. Wenn ein oder mehrere Verarbeitungsschritte nicht notwendig sind, können sie auch weggelassen werden.
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In Schritt 502 setzt der Prozessor 262 des Bildprozessors 260 einen Bildbereich A und einen Bildbereich B in den von dem Bildgeber 240 erhaltenen Bilddaten (oder den Bilddaten, die von dem Bildgeber 240 erhalten, vorübergehend in dem Speicher 264 gespeichert und aus dem Speicher 264 gelesen werden). Wie in den 3A, 3B und 3C gezeigt, sind der Bildbereich A und der Bildbereich B Bildbereiche, die den Positionen der ersten Filterelemente 101 entsprechen. Genauer gesagt stellen der Bildbereich A und der Bildbereich B Teile in Bereichen dar, die sich auf der dem Beleuchter 220 zugewandten Seite der ersten Filterelemente 101 befinden, die in den Bilddaten erfasst wurden. Im Beispiel der Bilddaten in jeder der 3A, 3B und 3C sind die ersten Filterelemente 101 jeweils an den Positionen der beiden Enden des zweiten Filterelements 102 in Längsrichtung angeordnet; und der Prozessor 262 setzt als den Bildbereich A einen Teilbereich in einem Bildbereich, der einem der ersten Filterelemente 101 entspricht, der einem Teil des einen ersten Filterelements 101 auf der Seite nahe des Beleuchters 220 entspricht, und setzt als den Bildbereich B einen Teilbereich in einem Bildbereich, der dem anderen der ersten Filterelemente 101 entspricht, der einem Teil des anderen ersten Filterelements 101 auf der Seite nahe des Beleuchters 220 entspricht.
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Zum Beispiel werden Größendaten der Länge und des Durchmessers des ersten Filterelements 101 und des zweiten Filterelements 102, Positionsbeziehungsdaten, die die Positionsbeziehung zwischen dem Beleuchter 220, dem Bildgeber 240 und der auf der Fördervorrichtung 280 beförderten Einheit 103 darstellen, bildgebungsbezogene Daten, die sich auf die Fördergeschwindigkeit der Fördervorrichtung 280 und das Bildaufnahme-Timing des Bildgebers 240 beziehen, und so weiter im Voraus im Speicher 264 gespeichert. Der Prozessor 262 kann unter Verwendung der obigen Daten geeignete Bildbereiche A und B in den erhaltenen Bilddaten so einstellen, dass die Bildbereiche A und B den Positionen der ersten Filterelemente 101 entsprechen. In den 3A, 3B und 3C haben die Bildbereiche A und B zwar eine rechteckige Form, es können aber auch andere Formen als rechteckige Formen angenommen werden.
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Als nächstes, in Schritt 504, führt der Prozessor 262 des Bildprozessors 260 eine Binarisierung jedes Pixels in dem Bildbereich A und dem Bildbereich B durch. Zum Beispiel setzt der Prozessor 262 ein Pixel mit einem Helligkeitswert gleich oder höher als ein vorbestimmter Schwellenwert zu einem hellen Pixel (z.B. ein weißes Pixel), und setzt ein Pixel mit einem Helligkeitswert niedriger als der vorbestimmte Schwellenwert zu einem dunklen Pixel (z.B. ein schwarzes Pixel). Wie aus der nachstehenden Erläuterung hervorgeht, kann der vorbestimmte Schwellenwert, der in dem Binarisierungsprozess verwendet wird, auf einen geeigneten Wert eingestellt werden, der es ermöglicht, ein erstes Filterelement 101, das in einer korrekten Richtung angeordnet ist (siehe 1A und 3A), von einem ersten Filterelement 101, das nicht so angeordnet ist (siehe 1B, 1C, 3B und 3C), angemessen zu unterscheiden.
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Jede der 6A, 6B und 6C zeigt ein Beispiel für einen Binarisierungsprozess in Schritt 504. 6A, 6B und 6C zeigen Bilder vor und nach der Anwendung von Binarisierungsprozessen auf die in 3A, 3B bzw. 3C gezeigten Bildbereiche A und B.
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Auf 6A wird hier Bezug genommen; und in Bezug auf die Figur, obwohl jeder der Bildbereiche A und B im Zustand vor der Anwendung des Binarisierungsprozesses im Allgemeinen eine relativ hohe Helligkeit aufweist, nimmt die Helligkeit allmählich in der Richtung vom oberen Ende zum unteren Ende des Bereichs ab, wie in Bezug auf 3A erklärt. So wird durch Ausführen eines Binarisierungsprozesses, der einen geeigneten Schwellenwert verwendet, jeder der Bildbereiche A und B in das in 6A gezeigte Bild umgewandelt, d.h. ein oberer Halbteil ungefähr jedes der Bildbereiche A und B wird in einen weißen Pixelbereich umgewandelt, und ein unterer Halbteil ungefähr davon wird in einen schwarzen Pixelbereich umgewandelt.
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Es wird hier auf 6B verwiesen; und in Bezug auf die Figur wird der Bildbereich B auf der rechten Seite in ähnlicher Weise binarisiert, wie dies bei jedem der Bildbereiche A und B in 6A der Fall ist. Andererseits wird der gesamte Bildbereich A auf der linken Seite, der sich im Zustand vor der Anwendung des Binarisierungsprozesses befindet, wie in Bezug auf 3B erklärt, abgedunkelt, so dass der gesamte Bildbereich A in einen schwarzen Pixelbereich umgewandelt wird, wie in 6B gezeigt, indem der Binarisierungsprozess angewendet wird, der denselben Schwellenwert verwendet wie der in 6A verwendete.
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Es wird hier auf 6C verwiesen; und in Bezug auf die Figur wird der Bildbereich B auf der rechten Seite in ähnlicher Weise binarisiert, wie dies für jeden der Bildbereiche A und B in 6A der Fall ist. Andererseits umfasst der Bildbereich A auf der linken Seite, der sich im Zustand vor der Anwendung des Binarisierungsprozesses befindet, einen abgeschwächten halbkreisförmigen Teil, der der Bodenfläche des Zylinders entspricht, wie in Bezug auf 3C erläutert. Daher wird der Halbkreis im Bildbereich A durch Anwendung des Binarisierungsprozesses, bei dem derselbe Schwellenwert wie in 6A verwendet wird, in einen Bereich mit schwarzen Pixeln umgewandelt, wie in 6C gezeigt. Darüber hinaus ist der andere Teil als der Halbkreisteil im Bildbereich A der Teil, der dem Hintergrund entspricht, wie oben erklärt, und wird in einen weißen Pixelbereich oder einen schwarzen Pixelbereich entsprechend der Helligkeit des Hintergrunds umgewandelt. In diesem Zusammenhang zeigt 6C einen Fall, in dem der Hintergrundteil in einen weißen Pixelbereich umgewandelt wird.
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Als nächstes, in Schritt 506, berechnet der Prozessor 262 des Bildprozessors 260 eine Gesamtfläche (d.h. die Gesamtzahl der hellen Pixel oder dunklen Pixel) von hellen Pixeln (oder dunklen Pixeln) in jedem der binarisierten Bildbereiche A und B. Zum Beispiel, wenn angenommen wird, dass die Gesamtfläche von jedem der Bildbereiche A und B 100 ist, ist die Gesamtfläche von weißen Pixeln in dem Bildbereich A 50 und die Gesamtfläche von weißen Pixeln in dem Bildbereich B ist auch 50, in dem Beispiel von 6A. Ferner ist im Beispiel von 6B die Gesamtfläche der weißen Pixel im Bildbereich B 50, was dasselbe ist wie im Fall von 6A; die Gesamtfläche der weißen Pixel im Bildbereich A ist jedoch 0. Noch weiter, im Beispiel von 6C ist die Gesamtfläche der weißen Pixel im Bildbereich B 50, was dasselbe ist wie im Fall von 6A; die Gesamtfläche der weißen Pixel im Bildbereich A ist j edoch 20.
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Als nächstes, in Schritt 508, beurteilt der Prozessor 262 des Bildprozessors 260, basierend auf der berechneten Gesamtfläche der hellen Pixel (oder der dunklen Pixel), ob die Anordnungsrichtung des ersten Filterelements 101 geeignet ist. In den Beispielen für die numerischen Werte der Gesamtflächen der weißen Pixel, die in Bezug auf die 6A, 6B und 6C erläutert wurden, kann der Schwellenwert für die Beurteilung beispielsweise auf 40 gesetzt werden. In einem solchen Fall wird, bezogen auf das Beispiel von 6A, da die Gesamtfläche der weißen Pixel in jedem der Bildbereiche A und B größer ist als der Beurteilungsschwellenwert, die Richtung der Anordnung des ersten Filterelements 101, das in der Einheit 103 enthalten ist, als normal beurteilt (Schritt 510). Ferner wird in Bezug auf jedes der Beispiele in den 6B und 6C, da die Gesamtfläche der weißen Pixel in jedem der Bildbereiche A kleiner als der Beurteilungsschwellenwert ist, die Richtung der Anordnung des ersten Filterelements 101, das in der Einheit 103 enthalten ist, als anormal beurteilt (Schritt 512).
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Es sollte daran erinnert werden, dass anstelle der obigen Beispiele von numerischen Werten eine Gesamtfläche von schwarzen Pixeln bei der Beurteilung in Schritt 508 verwendet werden kann. In einem solchen Fall wird die Anordnungsrichtung des ersten Filterelements 101 als normal beurteilt (Schritt 510), wenn die Gesamtfläche der schwarzen Pixel kleiner ist als ein vorbestimmter Beurteilungsschwellenwert (der sich von dem Beurteilungsschwellenwert im Fall der weißen Pixel unterscheiden kann), und die Anordnungsrichtung des ersten Filterelements 101 wird als anormal beurteilt (Schritt 512), wenn die Gesamtfläche der schwarzen Pixel größer ist als der Beurteilungsschwellenwert.
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Für den Fall, dass die Richtung der Anordnung des ersten Filterelements 101 in Schritt 512 als anormal beurteilt wird, wie oben erklärt, ist es möglich, einen Schritt zum vorübergehenden Anhalten des Verpackungsprozesses vor dem Verpacken der ersten Filterelemente 101 und des zweiten Filterelements 102 durch Formpapier durchzuführen. Dadurch wird es möglich, das Auftreten eines Fehlers im Verpackungsprozess und die Herstellung eines fehlerhaften Filters zu verhindern.
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In der obigen Beschreibung wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert; und in dieser Hinsicht ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt und kann auf verschiedene Weise innerhalb des Umfangs geändert werden, der nicht vom Kern der Erfindung abweicht.
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Bezugszeichenliste
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- 101
- Erstes Filterelement
- 102
- Zweites Filterelement
- 103
- Einheit
- 200
- Prüfvorrichtung
- 220
- Beleuchter
- 240
- Bildgeber
- 260
- Bildprozessor
- 262
- Prozessor
- 264
- Speicher
- 266
- Kommunikationsschnittstelle
- 280
- Fördervorrichtung
