JP2002131239A - 異物検査装置および異物検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可視光の透過率が低い物体内の異物を、容易
に検出することができる異物検査装置、および異物検査
方法を提供する 【解決手段】 異物検査装置１は、少なくとも近赤外線
を検出し、検査画像３２を作成する撮像装置３と、検査
画像３２を表示する表示装置４とを含む。検査画像３２
の検査物体２内の異物２０の非存在領域３０では、高輝
度に表示され、異物の存在領域３１では、低輝度に表示
される。このように異物２０の非存在領域３０と存在領
域３１とに明確な境界が生じた検査画像３２が得られる
ので、検査員は検査物体２内の異物２０の存在を容易に
検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可視光の透過率が
低い物体内の異物の有無を検査する異物検査装置、およ
び異物検査方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、透明または半透明な液体が充
填された透明な容器に、沈殿物や浮遊物などの固体状の
異物が混入しているか否かの検査は、検査員による目視
検査や可視光画像を用いた画像検査装置によって行われ
ている。検査員による目視検査では、検査員が異物の存
在を見逃すと言う問題がある。

【０００３】一方、上記画像検査装置では、液体が充填
された容器に可視光を照射し、容器および液体を透過し
た可視光をＣＣＤカメラによって検出して、検査すべき
容器の検査画像を作成し、この検査画像を表示装置に表
示することによって、容器内の異物の有無を検査する。
図８は、可視光を検出するＣＣＤカメラによって、固体
状の異物と可視光の波長帯域において黒色の液体とが収
容された透明な容器１００を撮像したときに、表示画面
１０２に表示される検査画像１０４を示す図である。な
お、図８のハッチングは、断面ハッチングを示すもので
はなく、表示画面１０２に低輝度に表示される領域を示
すものである。

【０００４】上記可視光を利用した検査装置では、検査
すべき容器内の液体が、たとえばコーラ飲料、コーヒ
ー、ポン酢または醤油などの黒色の液体である場合に
は、可視光がこれらの黒色の液体によって吸収されるた
め、可視光の透過率が低いと言う問題がある。つまり図
８に示すように、表示画面１０２に表示される検査画像
１０４では、異物の存在領域１０３と非存在領域１０１
との輝度差が小さい。したがって検査画像１０４では、
異物の存在領域１０３と非存在領域１０１との境界が明
確に表示されず、検査員が容器１００内の異物を検出す
ることが困難である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、可視光の透過率が低い物体内の異物を、容易に検
出することができる異物検査装置、および異物検査方法
を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、可視光の透過率が低い物体内の異物の有無を検査す
る異物検査装置であって、前記物体に固有の透過波長帯
域の光を検出し、検査すべき物体を撮像することによっ
て、検査画像を作成する撮像装置と、前記検査画像を表
示する表示装置とを含むことを特徴とする異物検査装置
である。

【０００７】本発明に従えば、物体に固有の透過波長帯
域の光を検出する撮像装置を使用して、検査すべき物体
を撮像することによって、検査画像を作成し、この検査
画像を表示装置に表示する。検査物体内に沈殿物や浮遊
物などの固体状の異物が存在するとき、上記透過波長帯
域の光の一部は、検査物体を透過して撮像装置の光入射
面に入射され、上記光の残りの一部は、異物によって撮
像装置の光入射面側に透過することが阻止される。した
がって、表示画面に表示された検査画像では、検査物体
内の異物の非存在領域が高輝度に表示され、検査物体内
の異物の存在領域が低輝度に表示される。このようにし
て異物の非存在領域と存在領域とに明確な境界が生じた
検査画像が得られるので、検査員は検査物体内の異物の
存在を容易に検出することができる。また上記透過波長
帯域の光として、検査物体を透過することが分かってい
る光を選んでいるので、検査物体が可視光を吸収する、
有色、特に可視光の波長帯域において黒色の物体であっ
たとしても、検査物体内の異物の存在を検査することが
できる。

【０００８】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
構成において、前記物体に向けて、前記透過波長帯域の
光を照射する投光器を含むことを特徴とする。

【０００９】本発明に従えば、検査物体に固有の透過波
長帯域の光は、投光器から、自然光よりも高出力で照射
される。この投光器が検査物体を挟んで撮像装置に対向
して配置された場合には、撮像装置は、投光器から出力
され、検査物体を透過した近赤外線を検出する。また投
光器が検査物体に関して撮像装置側に配置された場合に
は、撮像装置は、投光器から出力され、検査物体の背後
の壁面や光を反射する反射板や光を拡散反射する拡散板
によって反射された後、検査物体を透過した近赤外線を
検出する。したがって、自然光に含まれ、かつ検査物体
を透過した透過波長帯域の光を検出したときに表示され
る前述の検査画像よりも、検査物体内の異物の非存在領
域は高輝度で表示される。これによって、検査物体内の
異物の存在領域と非存在領域との輝度差が大きくなり、
両者の境界が明瞭に表示されるので、検査物体内の異物
の検出がさらに容易になり、検査ミスが低減する。

【００１０】請求項３記載の本発明は、請求項１または
２記載の構成において、前記撮像装置を使用して、前記
異物の存在しないサンプル物体を撮像することによっ
て、作成したサンプル画像を記憶する記憶部と、前記サ
ンプル画像と前記検査画像とに対して差分処理を行い、
差分画像を作成する差分処理部と、前記差分画像を二値
化処理し、二値化画像を作成する二値化画像処理部とを
有し、前記二値化画像が前記表示装置に表示されること
を特徴とする。

【００１１】本発明に従えば、異物が存在しないことが
予め確認されているサンプル物体を、撮像装置を使用し
て撮像することによって作成したサンプル画像を、記憶
部に予め記憶させておく。次に、撮像装置を使用して、
検査すべき物体を撮像することによって作成した検査画
像と記憶部のサンプル画像とに対して、差分処理を行っ
て差分画像を作成する。この差分画像に対して二値化処
理を行って、二値化画像を作成し、この二値化画像を表
示装置に表示する。表示装置に表示された二値化画像で
は、異物の非存在領域が階調性の無い白色のみで表示さ
れ、異物の存在領域が階調性の無い黒色のみで表示され
る。したがって、検査物体内の異物の存在領域と非存在
領域との境界が明瞭になり、検査物体内の異物の検出が
さらに容易になって、検査ミスが低減する。

【００１２】請求項４記載の本発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の構成において、前記透過波長帯域の光
は、波長が７５０ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲に含まれる
波長帯域の近赤外線であることを特徴とする。

【００１３】本発明に従えば、波長が７５０ｎｍ〜２５
００ｎｍの範囲に含まれる波長帯域の近赤外線は、検査
物体が有色、特に黒色の物体である場合には、可視光よ
りも検査物体を透過する。したがって、異物の検出が容
易となる。さらに赤外線は、物体が飲料水や食品であっ
たとしても、これらに対して悪影響をおよぼすことが無
い。

【００１４】請求項５記載の本発明は、可視光の透過率
が低い物体内の異物の有無を検査する異物検査方法であ
って、前記物体に固有の透過波長帯域の光を検出する撮
像装置を使用して、検査すべき物体を撮像することによ
って、検査画像を作成し、表示装置に前記検査画像を表
示することを特徴とする異物検査方法である。

【００１５】本発明に従えば、物体に固有の透過波長帯
域の光を検出する撮像装置を使用して、検査すべき物体
を撮像することによって、検査画像を作成し、この検査
画像を表示装置に表示する。検査物体内に沈殿物や浮遊
物などの固体状の異物が存在するとき、上記透過波長帯
域の光の一部は、検査物体を透過して撮像装置の光入射
面に入射され、上記光の残りの一部は、異物によって撮
像装置の光入射面側に透過することが阻止される。した
がって、表示画面に表示された検査画像では、検査物体
内の異物の非存在領域が高輝度に表示され、検査物体内
の異物の存在領域が低輝度に表示される。このようにし
て異物の非存在領域と存在領域とに明確な境界が生じた
検査画像が得られるので、検査員は物体内の異物の存在
を容易に検出することができる。また上記透過波長帯域
の光として、検査物体を透過することが分かっている光
を選んでいるので、検査物体が可視光を吸収する、有
色、特に黒色の物体であったとしても、検査物体内の異
物の存在を検査することができる。

【００１６】請求項６記載の本発明は、請求項５記載の
構成において、前記透過波長帯域の光は、投光器から照
射されることを特徴とする。

【００１７】本発明に従えば、検査物体に固有の透過波
長帯域の光は、検査物体を挟んで撮像装置に対向して配
置された投光器から、自然光よりも高出力で照射され
る。この投光器が検査物体を挟んで撮像装置に対向して
配置された場合には、撮像装置は、投光器から出力さ
れ、検査物体を透過した近赤外線を検出する。また投光
器が検査物体に関して撮像装置側に配置された場合に
は、撮像装置は、投光器から出力され、検査物体の背後
の壁面や光を反射する反射板や光を拡散反射する拡散板
によって反射された後、検査物体を透過した近赤外線を
検出する。したがって、自然光に含まれ、かつ検査物体
を透過した透過波長帯域の光を検出したときに表示され
る前述の検査画像よりも、検査物体内の異物の非存在領
域は高輝度で表示される。これによって、検査物体内の
異物の存在領域と非存在領域との輝度差が大きくなり、
両者の境界が明瞭に表示されるので、検査物体内の異物
の検出がさらに容易になり、検査ミスが低減する。

【００１８】請求項７記載の本発明は、請求項５または
６記載の構成において、前記撮像装置を使用して、前記
異物の存在しないサンプル物体を撮像することによっ
て、作成したサンプル画像を、予め記憶部に記憶させ、
前記サンプル画像と前記検査画像とに対して差分処理を
行うことによって、差分画像を作成し、前記差分画像を
二値化処理することによって、二値化画像を作成し、前
記二値化画像を前記表示装置に表示することを特徴とす
る。

【００１９】本発明に従えば、異物が存在しないことが
予め確認されているサンプル物体を、撮像装置を使用し
て撮像することによって作成したサンプル画像を、記憶
部に予め記憶させておく。次に、撮像装置を使用して、
検査すべき物体を撮像することによって作成した検査画
像と記憶部のサンプル画像とに対して、差分処理を行っ
て差分画像を作成する。この差分画像に対して二値化処
理を行って、二値化画像を作成し、この二値化画像を表
示装置に表示する。表示装置に表示された二値化画像で
は、異物の非存在領域が階調性の無い白色のみで表示さ
れ、異物の存在領域が階調性の無い黒色のみで表示され
る。したがって、検査物体内の異物の存在領域と非存在
領域との境界が明瞭になり、検査物体内の異物の検出が
さらに容易になって、検査ミスが低減する。

【００２０】請求項８記載の本発明は、請求項５〜７の
いずれかに記載の構成において、前記透過波長帯域の光
は、波長が７５０ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲に含まれる
波長帯域の近赤外線であることを特徴とする。

【００２１】本発明に従えば、波長が７５０ｎｍ〜２５
００ｎｍの範囲に含まれる波長帯域の近赤外線は、検査
物体が有色、特に可視光の波長帯域にいおいて黒色の物
体である場合には、可視光よりも検査物体を透過する。
したがって、異物の検出が容易となる。さらに赤外線
は、物体が飲料水や食品であったとしても、これらに対
して悪影響をおよぼすことが無い。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
異物検査装置１のブロック図である。異物検査装置１
は、検査すべき物体２（以下、検査物体２と表記する）
に固有の透過波長帯域の光を利用して、可視光の透過率
が低い検査物体２内の異物２０の存在の有無を検査する
装置である。

【００２３】本実施形態の検査物体２は、ビンやペット
ボトルなどの透光性を有する容器９内に、コーラ飲料、
コーヒー、ポン酢または醤油などの可視光の波長帯域に
おいて有色、特に黒色の液体１０が充填されたものであ
る。上記有色、特に黒色の液体１０は、一般的に可視光
を吸収し、波長が７５０ｎｍ〜２５００ｎｍの近赤外線
を透過する性質を有する。なお本実施形態で定義する検
査物体２に固有の透過波長帯域の光とは、波長が７５０
ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲に含まれる波長帯域の近赤外
線のことを指す。なお異物検査装置１によって、異物２
０の存在検査を行うことができる検査物体２は、上記構
成のものに限らない。

【００２４】また異物２０について、さらに詳しく延べ
ると、本実施形態のように検査物体が液体である場合に
は、異物２０は、液体に融解しない沈殿物および浮遊物
や、製品の製造工程で混入したゴミや毛髪や、機械の摩
耗によって生じた金属粉、グリス、あるいはパッキング
材や、ビスおよびワッシャなどの工作部品が挙げられ
る。また容器の原材料であるガラスやプラスチックに封
じ込められた気泡などがある。

【００２５】異物検査装置１は、少なくとも撮像装置３
と表示装置４とを含んで構成され、撮像装置３と表示装
置４とは、信号線５を介して接続される。撮像装置３
は、検査物体２を透過した近赤外線を検出して検査物体
２の画像を作成し、この画像を出力する。表示装置４は
表示画面１３を有し、入力された画像を表示画面１３に
表示する。

【００２６】異物検査装置１は、撮像装置３および表示
装置４に加えて、さらに投光器７を備える構成が好まし
い。この投光器７は、検査物体２を挟んで撮像装置３に
対向して配置され、図１の仮想線２７に示すように、検
査物体２に向けて近赤外線を出射する。また投光器７
は、近赤外線を出射する複数のＬＥＤ素子（発行ダイオ
ード）が、マトリクス状に配列されたものが好ましい。
これによって、検査物体２には、均一なエネルギ分布の
近赤外線が照射される。また、投光器７は、検査物体２
に関して、撮像装置３側に配置されてもよい。この場
合、撮像装置３は、投光器７から出力され、検査物体２
の背後の壁面や光を反射する反射板や光を拡散反射する
拡散板によって反射された後、検査物体２を超過した近
赤外線を検出する。

【００２７】異物検査装置１は、撮像装置３、表示装置
４および投光器７に加えて、さらに画像処理装置６を備
える構成が好ましい。この場合、撮像装置３と画像処理
装置６とが信号線７を介して接続され、画像処理装置６
と表示装置４とが信号線８を介して接続される。画像処
理装置６は、記憶部１４と差分処理部１５と二値化処理
部１６と出力部１７とを含んで構成される。

【００２８】撮像装置３と記憶部１４とは、信号線２１
を介して接続される。記憶部１４と差分処理部１５とは
信号線２５を介して、相互に画像の送受信が可能に接続
される。差分処理部１５と二値化処理部１６とは信号線
２３を介して接続され、二値化処理部１６と出力部１７
とは信号線２４を介して接続され、差分処理部１５と出
力部１７とは、信号線２２を介して接続される。

【００２９】記憶部１４には、撮像装置３を使用して、
黒色の液体１０が充填され、かつ容器９内に異物２０が
存在していないことが確認されているサンプル物体を、
撮像することによって作成したサンプル画像が記憶され
る。

【００３０】差分処理部１５は、記憶部１４に記憶され
たサンプル画像と撮像装置３から入力された検査画像と
に対して、差分処理を行って差分画像を作成し、二値化
処理部１６または出力部１７に出力する。さらに詳しく
は、差分処理部１５は、所定画素における検査画像の輝
度値から、この所定画素と同一位置の画素におけるサン
プル画像の輝度値を減算し、この減算演算を全ての画素
に対して、行って差分画像を作成する。

【００３１】二値化処理部１６は、上記差分画像に対し
て二値化処理を行って、二値化画像を作成し出力部１７
に出力する。さらに詳しくは、二値化処理部１６は、予
め定める輝度値を閾値として、この閾値よりも高輝度値
を有する全画素の輝度値を予め定める高輝度値に設定
し、閾値よりも低輝度値を有する全画素の輝度値を予め
定める低輝度値に設定したモノクロの二値化画像を作成
する。

【００３２】出力部１７は、二値化画像を表示装置４に
出力する。表示装置４は、撮像装置３から入力された画
像、または出力部１７から入力された画像を可視画像と
して表示画面１３に表示する。

【００３３】次に図１および図２を参照して、本発明の
第１の実施形態の異物検査方法について説明する。以
下、第１の実施形態の異物検査方法を、単に第１の異物
検査方法と称する。図２は、第１の異物検査方法によっ
て得られる検査画像３２の一例を示す図である。なお、
本明細書に添付される各図面（図１〜図８）のハッチン
グは、断面ハッチングを示すものではなく、表示画面１
３に低輝度に表示される領域を示すものである。また、
ハッチング幅の間隔の差によって、画像の濃淡を表現し
ている。つまり、ハッチング幅の狭い領域ほど、より低
輝度に表示される領域を示す。

【００３４】第１の異物検査方法は、自然光に含まれる
近赤外線を利用し、かつ画像処理装置６と投光器７とを
使用することなく、撮像装置３および表示装置４のみを
使用して異物２０の存在を検出することが特徴である。

【００３５】撮像装置３の光入射面１８側に配置した検
査物体２を、撮像装置３によって撮像する。すると、容
器９および黒色の液体１０を透過した自然光に含まれる
近赤外線が、撮像装置３の光入射面１８に入射され、検
査物体２の近赤外の検査画像が作成される。この検査画
像が信号線５を介して表示装置４に入力され、表示画面
１３に検査画像３２が表示される。検査者は、表示画面
１３に表示された検査画像３２を確認して、異物２０の
存在の有無を判断する。

【００３６】検査物体２の固体状の異物２０の非存在領
域３０では、自然光に含まれる近赤外線は、容器９およ
び黒色の液体１０を透過するので、撮像装置３の光入射
面１８に入射する近赤外線のエネルギが高くなる。これ
に対して容器内９の異物２０の存在領域３１では、自然
光に含まれる近赤外線は、異物２０によって透過が阻止
されるので、撮像装置３の光入射面１８に入射する近赤
外線のエネルギが低くなる。したがって表示画面１３に
表示された検査画像３２では、異物２０の非存在領域３
０が高輝度に表示され、異物２０の非存在領域３１が低
輝度に表示される。このように輝度差が大きく表示され
るので、異物２０の存在領域３１と非存在領域３０との
境界が明確になる。このようにして、検査者は検査物体
２内の異物２０を容易に検出することができる。

【００３７】第１の異物検査方法によれば、容器９およ
び黒色の液体１０を透過し、異物２０を透過しない近赤
外線を利用して、異物２０の検出を行うので、先行技術
の可視光を利用した異物検査方法よりも、異物２０の存
在領域３１と、異物２０の非存在領域３０との境界が、
明瞭に表示され、異物２０の検出が容易である。また、
容器９の原材料であるガラスやプラスチックなどに封じ
込められた気泡なども、気泡の乱反射によって明るくな
るため、検出できる。

【００３８】次に図１および図３を参照して、本発明の
第２の実施形態の異物検査方法について説明する。図３
は、第２の異物検査方法によって、表示画面１３に表示
される検査画像３３の一例を示す図である。第２の異物
検査方法は、画像処理装置６を使用することなく、撮像
装置３、表示装置４および投光器７のみを使用して異物
２０の存在を検出することが特徴である。

【００３９】検査物体２に向けて投光器７から近赤外線
を照射した状態で、撮像装置３の光入射面１８側に配置
された検査物体２を、撮像装置３によって撮像する。す
ると、投光器７から照射された高出力の近赤外線が、容
器９および黒色の液体１０を透過して、検出部１１の光
入射面１８に入射し、近赤外の検査画像が作成される。
その後検査画像が信号線５を介して表示装置４に入力さ
れ、表示画面１３に検査物体２の検査画像３３が表示さ
れる。検査者は、表示画面１３に表示された検査画像３
３を確認して、異物の存在の有無を判断する。

【００４０】検査物体２の固体状の異物２０の非存在領
域３０ａでは、投光器７によって照射された近赤外線が
容器９および黒色の液体１０を透過するので、撮像装置
３の光入射面１８に入射する近赤外線のエネルギが高く
なる。さらに、第２の異物検査方法では、投光器７から
検査物体２に向けて高出力の近赤外線を照射しているの
で、上述の自然光を利用した第１の異物検査方法より
も、撮像装置３の光入射面１８に入射する近赤外線のエ
ネルギは、はるかに高くなる。従って、第２の異物検査
方法によって得られる検査画像３３の異物２０の非存在
領域３０ａは、上述の第１の異物検査方法によって得ら
れる検査画像３２の異物２０の非存在領域３０よりも、
高輝度に表示される。

【００４１】これに対して、検査物体２の異物２０の存
在領域３１ａでは、投光器７から出射された高出力の近
赤外線であっても、異物２０によって容器９および黒色
の液体１０中の透過が阻止されるので、撮像装置３の光
入射面１８に入射する近赤外線のエネルギは、第１の異
物検査方法の場合と同程度か、わずかに高い程度であ
る。つまり、第２の異物検査方法によって得られる検査
画像３３の異物２０の存在領域３１ａは、上述の第１の
異物検査方法によって得られる検査画像３２の異物２０
の存在領域３１と、同程度の輝度で表示される。

【００４２】したがって、第２の異物検査方法によって
得られる検査画像３３での異物２０の存在領域３１ａと
非存在領域３０ａとの境界は、第１の異物検査方法によ
って得られる検査画像３２の境界よりも、明瞭に表示さ
れる。これによって、検査者は、前述の第１の異物検査
方法よりも、容器９内の異物２０を容易に検出すること
ができる。さらに、投光器７から照射される近赤外線
は、黒色の液体１０がコーラ飲料やコーヒーなどの飲料
であっても、これらの飲料に悪影響を及ぼすことがな
く、安全である。

【００４３】次に図１および図４〜図７を参照して、本
発明の第３の実施形態の異物検査方法について説明す
る。第３の異物検査方法は、少なくとも撮像装置３、表
示装置４および画像処理装置６とを使用して、容器９内
の異物２０の存在を検出することが特徴である。

【００４４】容器９内に黒色の液体１０が充填され、異
物２０が容器９内に存在していないことが確認されてい
るサンプル物体を撮像装置３の光入射面１８側に配置し
た状態で、撮像装置３によってサンプル物体を撮像す
る。すると、サンプル物体の容器９および黒色の液体１
０を透過した自然光に含まれる近赤外線が、撮像装置３
の光入射面１８に入射され、サンプル物体の画像（以
下、サンプル画像と表記する）が作成される。このサン
プル画像が信号線２１を介して、記憶部１４に入力さ
れ、記憶部１４に記憶される。ここで、サンプル画像
が、信号線５を介して、表示装置４に入力されることに
よって、サンプル物体の画像４０（以下、サンプル画像
４０と表記する）が、表示画面１３に表示されてもよ
い。このサンプル画像４０の一例を、図４に示す。図４
に示すように、サンプル物体には、近赤外線の透過を阻
止する異物２０が存在していないので、サンプル画像４
０は全画素において、高輝度に表示される。

【００４５】撮像装置３の光入射面１８側に配置された
検査物体２を、撮像装置３によって撮像する。すると、
容器９および黒色の液体１０を透過した自然光に含まれ
る近赤外線が、撮像装置３の光入射面１８に入射され、
検査物体２の検査画像が作成される。この検査画像が、
信号線７を介して画像処理装置６の差分処理部１５に入
力される。なお、この検査画像が信号線５を介して、表
示装置４に入力されることによって、検査物体２の検査
画像４１が表示画面１３に表示されてもよい。この検査
画像４１の一例を、図５に示す。

【００４６】図５に示すように、検査物体２の固体状の
異物２０の非存在領域３０ｂおよび検査物体２の周囲の
背景３３では、自然光に含まれる近赤外線は、容器９お
よび黒色の液体１０を透過するので、撮像装置３の光入
射面１８に入射する近赤外線のエネルギが高くなる。こ
れに対して容器内９の異物２０の存在領域３１ｂでは、
自然光に含まれる近赤外線は、異物２０によって透過が
阻止されるので、撮像装置３の光入射面１８に入射する
近赤外線のエネルギが低くなる。したがって表示画面１
３に表示された検査画像４１では、異物２０の非存在領
域３０ｂが高輝度に表示され、異物２０の非存在領域３
１ｂが低輝度に表示される。

【００４７】次に差分処理部１５によって、記憶部１４
から読み出したサンプル画像と、撮像装置３から入力さ
れた検査画像とに対して、差分処理を行い、差分画像４
２を作成する。なおこの差分画像４２が、信号線２２、
出力部１７および信号線８を介して、表示装置４に入力
されることによって、表示画面１３に表示されてもよ
い。この差分画像４２の一例を、図６に示す。

【００４８】差分処理部１５について、さらに詳しく述
べると、差分処理部１５は、所定画素における検査画像
４１の輝度値から、この所定画素と同一位置の画素にお
けるサンプル画像４０の輝度値を減算演算し、この減算
演算を全画素に対して行って、図６に示す差分画像４２
を作成する。検査画像４１の異物２０の存在領域３１ｂ
と、この存在領域３１ｂに対応するサンプル画像４０の
領域とは、輝度差が大きいので、減算演算することによ
って、差分画像４２の異物２０の存在領域３１ｃは、高
輝度値となる。これに対して、検査画像４１の異物２０
の非存在領域３０ｂおよび周囲の背景領域３３と、これ
らの領域３０，３３に対応するサンプル画像４０の領域
とは輝度差が小さいので、減算演算することによって、
低輝度値となる。つまり、図６に示す差分画像４２で
は、検査画像４１で高輝度（白色）に表示された異物２
０の非存在領域３０および検査物体２の周囲の背景領域
３２とは、低輝度（黒色）に表示され、異物２０の存在
領域３１が、高輝度（白色）に表示される。

【００４９】次に二値化処理部１６が、差分画像に対し
て、予め定める輝度値を閾値として二値化処理を行うこ
とによって、二値化画像が作成される。この二値化画像
が信号線２４、出力部１７および信号線８を介して、表
示装置４に入力されることによって、二値化画像４３が
表示画面１３に表示される。この二値化画像４３の一例
を図７に示す。図７に示す二値化画像４３では、異物２
０の非存在領域と検査物体２の周囲の背景領域とから成
る領域３６の全面が、階調性のない低輝度（黒色）に表
示され、異物２０の存在領域３７の全面が、階調性のな
い高輝度（白色）に表示される。このようにして得られ
る二値化画像４３では、異物２０の存在領域３１ｂとそ
の他の領域３０，３３との境界が、上述した第１および
第２の異物検出方法よりも明瞭に表示される。したがっ
て、検査者はこの二値化画像４２を確認することによっ
て、異物２０の存在をさらに容易に検出することができ
る。

【００５０】なお図６に示す差分画像４２においても、
異物２０の存在領域３１と、異物２０の非存在領域と検
査物体２の周囲の背景領域とから成る領域４２との境界
が、明瞭に表示されるので、検査者は、この差分画像４
２を確認することによって異物２０の存在を容易に検出
することができる。

【００５１】次に、本発明の第４の実施形態の異物検査
方法について説明する。上述の第３の異物検出方法で
は、投光器７を使用せずに、異物２０の検出を行った。
これに対して第４の異物検査方法では、投光器７によっ
て、サンプル物体および検査物体２に高出力の近赤外線
を照射して、サンプル画像と検査画像とを作成し、これ
らの画像に対して、第３の異物検査方法と同一の手順を
行って、二値化画像を作成する。この第４の異物検出方
法によって、得られる二値化画像では、異物２０の存在
領域と非存在領域との境界が、上述の第３の異物検査方
法によって得られる二値化画像４３よりも明瞭になり、
かつ異物２０の形状も精度よく特定することができる。
したがって、検査者はさらに容易に異物の検出を行うこ
とができる。

【００５２】また本実施形態では、透過波長帯域の光と
して、波長が７５０ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲に含まれ
る波長帯域の近赤外線を利用して、異物２０の検出を行
う方法について説明したが、これは検査物体２に個別に
対応するものであり、検査物体２の種類に応じて、たと
えば波長帯域が２００ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線や波長
帯域が２５００ｎｍ以上の遠赤外線が利用できる。

【００５３】なお、上述の第１および第２の異物検査方
法では、可視光が透過しない異物の検出を目的として、
異物の存在領域は非存在領域よりも低輝度に表示される
と述べたが、たとえば容器９の原材料であるガラスやプ
ラスチック内に封止される気泡の検出をするときには、
気泡の存在領域は気泡による近赤外線の乱反射のために
高輝度に表示される。

【００５４】なお本実施形態の異物検査装置１によっ
て、検査できる検査物体は、有色、特に黒色の液体１０
が充填された容器９に限らない。検査物体が、海苔のよ
うな黒色の食品やゼリーや寒天のように透光性を有する
有色の食品であっても、異物の検査を行うことができ、
検査物体が宝石のように透光性を有しかつ表面の散乱性
の高い鉱石であっても、異物の検査を行うことができ
る。また検査物体がビールビンやサングラスのような有
色のガラス、あるいはカラーコンタクトレンズのような
有色のプラスチックであっても、異物の検査を行うこと
ができる。

【００５５】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、検査物
体内に固体状の異物が存在するとき、検査物体に固有の
透過波長帯域の光の一部は、検査物体を透過して撮像装
置の光入射面に入射され、上記光の残りの一部は、異物
によって撮像装置の光入射面側に透過することが阻止さ
れる。したがって、物体内の異物の非存在領域が高輝度
に表示され、物体内の異物の存在領域が低輝度に表示さ
れた検査画像が得られるので、検査員は物体内の異物の
存在を容易に検出することができる。

【００５６】請求項２記載の本発明によれば、検査物体
に固有の透過波長帯域の光は、投光器から、自然光より
も高出力で照射されるので、自然光に含まれる近赤外線
を利用した場合よりも、検査物体内の異物の非存在領域
は高輝度で表示される。これによって、検査物体内の異
物の存在領域と非存在領域との境界が明瞭に表示される
ので、検査物体内の異物の検出がさらに容易になる。

【００５７】請求項３記載の本発明によれば、検査画像
と記憶部のサンプル画像とに対して、差分処理を行って
差分画像を作成し、差分画像に対して二値化処理を行っ
て、二値化画像を作成し、二値化画像を表示装置に表示
する。表示装置に表示された二値化画像では、異物の非
存在領域が階調性の無い白色のみで表示され、異物の存
在領域が階調性の無い黒色のみで表示されので、異物の
存在領域と非存在領域との境界が明瞭になり、検査物体
内の異物の検出がさらに容易になる。

【００５８】請求項４記載の本発明によれば、波長が７
５０ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲に含まれる波長帯域の近
赤外線は、検査物体が有色、特に黒色の物体である場合
には、可視光よりも検査物体を透過する。したがって、
有色の物体内の異物の検出が容易となる。

【００５９】請求項５記載の本発明によれば、検査物体
内に固体状の異物が存在するとき、検査物体に固有の透
過波長帯域の光の一部は、検査物体を透過して撮像装置
の光入射面に入射され、上記光の残りの一部は、異物に
よって撮像装置の光入射面側に透過することが阻止され
る。したがって、物体内の異物の非存在領域が高輝度に
表示され、物体内の異物の存在領域が低輝度に表示され
た検査画像が得られるので、検査員は物体内の異物の存
在を容易に検出することができる。

【００６０】請求項６記載の本発明によれば、検査物体
に固有の透過波長帯域の光は、検査物体を挟んで撮像装
置に対向して配置された投光器から、自然光よりも高出
力で照射されるので、自然光に含まれる近赤外線を利用
した場合よりも、検査物体内の異物の非存在領域は高輝
度で表示される。これによって、検査物体内の異物の存
在領域と非存在領域との境界が明瞭に表示されるので、
検査物体内の異物の検出がさらに容易になる。

【００６１】請求項７記載の本発明によれば、検査画像
と記憶部のサンプル画像とに対して、差分処理を行って
差分画像を作成し、差分画像に対して二値化処理を行っ
て、二値化画像を作成し、二値化画像を表示装置に表示
する。表示装置に表示された二値化画像では、異物の非
存在領域が階調性の無い白色のみで表示され、異物の存
在領域が階調性の無い黒色のみで表示されので、異物の
存在領域と非存在領域との境界が明瞭になり、検査物体
内の異物の検出がさらに容易になる。

【００６２】請求項８記載の本発明によれば、波長が７
５０ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲に含まれる波長帯域の近
赤外線は、検査物体が有色、特に黒色の物体である場合
には、可視光よりも検査物体を透過する。したがって、
有色の物体内の異物の検出が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の異物検査装置１のブロ
ック図である。

【図２】第１の異物検査方法によって得られる検査画像
３２の一例を示す図である。

【図３】第２の異物検査方法によって、表示画面１３に
表示される検査画像３３の一例を示す図である。

【図４】サンプル画像４０の一例を示す図である。

【図５】検査画像４１の一例を示す図である。

【図６】差分画像４２の一例を示す図である。

【図７】二値化画像の一例を示す図である。

【図８】可視光を検出するＣＣＤカメラによって、固体
状の異物と黒色の液体とが収容された透明な容器１００
を撮像したときに、表示画面１０２に表示される検査画
像１０４を示す図である。

【符号の説明】

１ 異物検査装置 ２ 検査物体 ３ 撮像装置 ４ 表示装置 ６ 画像処理装置 ７ 投光器 ９ 容器 １０ 可視光の波長帯域において黒色の液体 １４ 記憶部 １５ 差分処理部 １６ 二値化処理部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可視光の透過率が低い物体内の異物の有
   無を検査する異物検査装置であって、 前記物体に固有の透過波長帯域の光を検出し、検査すべ
   き物体を撮像することによって、検査画像を作成する撮
   像装置と、 前記検査画像を表示する表示装置とを含むことを特徴と
   する異物検査装置。
2. 【請求項２】 前記物体に向けて、前記透過波長帯域の
   光を照射する投光器を含むことを特徴とする請求項１記
   載の異物検査装置。
3. 【請求項３】 前記撮像装置を使用して、前記異物の存
   在しないサンプル物体を撮像することによって、作成し
   たサンプル画像を記憶する記憶部と、 前記サンプル画像と前記検査画像とに対して差分処理を
   行い、差分画像を作成する差分処理部と、 前記差分画像を二値化処理し、二値化画像を作成する二
   値化画像処理部とを有し、 前記二値化画像が前記表示装置に表示されることを特徴
   とする請求項１または２記載の異物検査装置。
4. 【請求項４】 前記透過波長帯域の光は、波長が７５０
   ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲に含まれる波長帯域の近赤外
   線であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の異物検査装置。
5. 【請求項５】 可視光の透過率が低い物体内の異物の有
   無を検査する異物検査方法であって、 前記物体に固有の透過波長帯域の光を検出する撮像装置
   を使用して、検査すべき物体を撮像することによって、
   検査画像を作成し、表示装置に前記検査画像を表示する
   ことを特徴とする異物検査方法。
6. 【請求項６】 前記透過波長帯域の光は、投光器から照
   射されることを特徴とする請求項５記載の異物検査方
   法。
7. 【請求項７】 前記撮像装置を使用して、前記異物の存
   在しないサンプル物体を撮像することによって、作成し
   たサンプル画像を、予め記憶部に記憶させ、 前記サンプル画像と前記検査画像とに対して差分処理を
   行うことによって、差分画像を作成し、 前記差分画像を二値化処理することによって、二値化画
   像を作成し、 前記二値化画像を前記表示装置に表示することを特徴と
   する請求項５または６記載の異物検査方法。
8. 【請求項８】 前記透過波長帯域の光は、波長が７５０
   ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲に含まれる波長帯域の近赤外
   線であることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つ
   に記載の異物検査方法。