JP2002340808A - 液中異物の検出方法 - Google Patents
液中異物の検出方法Info
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Abstract
することができる液中異物の検出方法を提供する。 【解決手段】照明器4から赤色フィルタ8を介して光透
過性のシリンジ1に注入された光透過性の液体2に光を
照射し、照明器4とシリンジ1を挟んで対向する位置に
設けられたカメラ5により液体2を撮像し、画像処理手
段5により、カメラ5から出力される液体2の原画像デ
ータを輝度が所定の閾値以上である「1」と、該閾値未
満である「0」に2値化した2値画像データを生成す
る。カメラ5は入光量を絞る機能を有し、該入光量の絞
りと照明器4の照度とを、前記2値画像データに液体中
の気泡10に応じて所定サイズ以上の「0」レベルの連
結成分が現れないように設定する。
Description
物を検出する方法に関する。
ラスチック容器等の製品は、クリーンルームで製造され
る。したがって、製品中に異物が混入することは殆どな
いが、ごく稀に作業員の毛髪、製造装置等の金属片や繊
維が混入する場合がある。そして、これらの異物は製品
品質上問題を生じるので、異物が発見されたときには、
これを排除する処理が行われており、近年では画像処理
装置を使用した自動検査が導入されている。
出は、一般に、液体の撮像データを2値化して連結成分
を抽出し、所定サイズ以上の連結成分が存在するか否か
を判定することによって行われる。そのため、液中に気
泡が存在し、2値化したときに該気泡に応じて前記所定
サイズ以上の連結成分が抽出されたときには、該気泡を
異物と誤認して、良品を不良品と判定するいわゆる良品
錯誤が生じてしまう。
注入された容器を回転させて気泡を除去する処理等が行
なわれているが、この処理では大きな気泡は除去される
が異物と同程度の小さな気泡を除去することが難しかっ
た。
を異物と誤認する良品錯誤が生じ、生産効率が低下する
場合があった。
鑑みてなされたものであり、液中の気泡と異物を区別し
て、異物のみを検出することができる液中異物の検出方
法を提供することを目的とする。
するためになされたものであり、照明手段により光透過
性の容器に注入された光透過性の液体に光を照射して、
該照明手段と該容器を挟んで対向する位置に設けられた
撮像手段により前記液体を撮像し、画像処理手段によ
り、前記撮像手段から出力される前記液体の原画像デー
タを輝度が所定の閾値以上である第1レベルと該閾値未
満である第2レベルに2値化して2値画像データを作成
して、該2値画像データに所定サイズ以上の該第2レベ
ルの連結成分が存在するか否かを確認することによっ
て、前記液体中の異物を検出する液中異物の検出方法の
改良に関する。
に各種検討を重ねた結果、詳細は後述するが、前記光透
過性の液体中に外周がほぼ等しい異物と気泡とが存在す
る場合に、前記照明手段の照度又は前記撮像手段への入
光量を調節することによって、該気泡に応じて前記2値
画像データに現れる前記第2レベルの連結成分のサイズ
を前記所定サイズよりも小さくし、且つ、該異物に応じ
て前記2値画像データに現れる前記第2レベルの連結成
分のサイズを前記所定サイズ以上とすることができるこ
とを知見した。
手段の照度を、前記液体中に気泡が存在する場合に、前
記2値画像データに該気泡に応じて前記所定サイズ以上
の前記第2レベルの連結成分が現れないように設定した
ことを特徴とする。
度を、前記気泡に対して前記2値画像データに前記所定
サイズ以上の前記第2レベルの連結成分が現れないよう
に設定したときに、前記異物に対しては前記2値画像デ
ータに前記所定サイズ以上の前記第2レベルの連結成分
が現れるようにすることができる。これにより、前記気
泡が前記異物と誤認されることを防止することができ
る。
段は入光量を調節する機能を有し、該入光量を、前記液
体中に気泡が存在する場合に、前記2値画像データに該
気泡に応じて前記所定サイズ以上の前記第2レベルの連
結成分が現れないように設定したことを特徴とする。
記気泡に対して前記2値画像データに前記所定サイズ以
上の前記第2レベルの連結成分が現れないように設定し
たときに、前記第1の態様と同様に、前記異物に対して
は前記2値画像データに前記所定サイズ以上の前記第2
レベルの連結成分が現れるようにすることができる。
段は入光量を調節する機能を有し、該入光量と前記照明
手段の照度とを、前記液体中に気泡が存在する場合に、
前記2値画像データに該気泡に応じて前記所定サイズ以
上の前記第2レベルの連結成分が現れないように設定し
たことを特徴とする。
照明手段の照度とを、前記気泡に対して前記2値画像デ
ータに前記所定サイズ以上の前記第2レベルの連結成分
が現れないように設定したときに、前記第1の態様及び
前記第2の態様と同様に、前記異物に対しては前記2値
画像データに前記所定サイズ以上の前記第2レベルの連
結成分が現れるようにすることができる。
や前記撮像手段の入光量の設定を行なった場合、詳細は
後述するが、前記2値画像データにおける気泡に応じた
前記第2レベルの連結成分のサイズが減少すると共に、
異物に応じた前記第2レベルの連結成分のサイズも減少
する。
も若干大きい異物が存在していたときに、このように該
異物に応じた前記第2レベルの連結成分のサイズが減少
して前記所定値未満となると、本来異物として検出され
るべきものが検出されなくなってしまうという不都合が
ある。
を重ねた結果、本願発明者らは、前記照明手段が発光す
る光の波長を600nm以上とすることにより、前記原
画像データにおける異物のコントラストが上がることを
知見した。
様において、前記照明手段から発光される光の波長を6
00nm以上として、前記原画像データにおける異物の
コントラストを上げることによって、前記2値画像デー
タにおける該異物に応じた前記第2レベルの連結成分の
サイズの減少を抑制することができる。
〜図6を参照して説明する。図1は本発明の液中異物の
検出方法を使用する検査装置の全体構成図、図2は図1
に示した検査装置による画像処理の説明図、図3は図1
に示した液体中に存在する気泡の影響を排除する処理の
説明図、図4は図1に示した液体中に存在する異物のコ
ントラストを上げる処理の説明図、図5〜図6は図1に
示した検査装置による液中異物の検査の実行フローチャ
ートである。
は、光透過性のシリンジ1(本発明の容器に相当する)
に注入された光透過性の液体2内に混入した異物3の有
無を検査するためのものであり、液体2に光を照射する
照明器4(本発明の照明手段に相当する)、照明器4と
シリンジ1を挟んで対向する位置に設けられた4台のカ
メラ5(5a〜5d,本発明の撮像手段に相当する)、
カメラ5から出力される液体2の原画像データを入力し
て異物3の検出処理を行なう画像処理装置6(本発明の
画像処理手段に相当する)を備える。
明器4には波長600nm以上の光のみを透過させる赤
色フィルタ8が取付けられ(この場合、照明器4と赤色
フィルタ8とにより本発明の照明手段が構成される)、
画像処理装置6にはモニタ9が接続されている。
ラ5から出力されるアナログの原画像データ20を入力
して8ビットのA/D変換を行い、各画素の輝度が0〜
255段階で表される多値画像データ21を得る。そし
て、多値画像データ21の各画素の輝度(V_sig)
を所定の閾値(Th)と比較し、輝度(V_sig)が
閾値(Th)以上であったときは該画素のデータを
「1」(本発明の第1レベルに相当する)とし、輝度
(V_sig)が閾値(Th)未満であったときには該
画素のデータを「0」(本発明の第2レベルに相当す
る)とするいわゆる2値化処理を行なって(図中2
2)、2値画像データ23を作成する。
在する場合、該異物3は照明器4からの光を透過しない
ので輝度(V_sig)が低くなるため、上述した2値
化処理を行なうと該異物3に応じた画素は「0」とな
る。そのため、前記「1」を「白」、前記「0」を
「黒」として表示すると、異物3に応じた画素部分は
「黒」で表示される(図中25)。
タ23から、「0」の画素が互いに連結した一つの塊で
ある連結成分(以下、単に「連結成分」という)を、2
値画像データ23から抽出し、抽出した各連結成分にラ
ベリングを行なう。本実施の形態では、ラベリングを行
なった連結成分のサイズ(水平方向の長さ、垂直成分の
長さ、面積)を配列L[i](i=1,2,・・・)に
収容する。
って、液中の異物3に応じた連結成分25を抽出するこ
とができる。そして、画像処理装置6は、異物3に応じ
た連結成分25のサイズが、異物を検知するための所定
の基準値(本発明の所定サイズに相当する)を超えてい
たときに、液中に異物が混入していると検知することが
できる。
気泡の外周部分は光を透過せずに輝度が低くなるため、
2値化処理を行なったときに、該気泡に応じた連結成分
も抽出される。
前記基準値を超えると、画像処理装置6は該気泡を異物
と誤検知してしまう。そこで、本実施の形態では、この
ような誤検知がなされることを防止するため、照明器4
の照度と、カメラ5の絞りを調整(本発明の入光量の調
節に相当する)して、気泡に応じた前記基準値以下のサ
イズを有する連結成分が抽出されないようにしている。
以下、図3〜図4を参照して、この照明器4の照度とカ
メラ5の絞りの調整について説明する。
が存在する場合の多値画像データ30のモニタ9(図1
参照)への表示画面を示している。この場合、多値画像
データ30において気泡31を消して異物32だけを残
すようにすれば、2値化処理を行なったときに異物32
に応じた連結成分のみを抽出することができる。
度とカメラ5の絞りを調整して、照明器4から気泡31
を介してカメラ5に入光される光量を、図3(b)に示
したように、照明器4から照射された光35が気泡31
の周囲から該気泡31の中心方向に回り込んで気泡31
の外周部分の輝度が増加し、2値化処理を行なったとき
に気泡31の外周部分が「1」レベルとなるように設定
する。
となるようにカメラ5に入光される光量を設定した場
合、気泡の内側部分は光を透過しているため輝度が高く
「1」レベルであるので、気泡31に応じた「0」レベ
ルの連結成分は抽出されないことになる。一方、異物3
2の周囲から該異物32の中心方向にも照明器4から照
射された光36が回り込むが、異物32の場合は内側部
分が光を遮断していて輝度が低いので、2値化処理を行
なったときに内側部分は「0」となる。そのため、異物
32に応じた連結成分のサイズは多少減少するが、完全
に消失することはない。
影響を排除して、2値画像データから異物32に応じた
連結成分のみを抽出することができる。なお、気泡31
に応じた「0」レベルの連結成分が完全に消えなかった
場合であっても、2値化処理を行なって抽出された気泡
31の残存部分に応じた連結成分のサイズが前記基準値
未満であれば、異物32と区別して排除することができ
る。
絞りを調節してカメラ5への入光量を適切に設定する
(以下、この設定処理を「光量設定処理」という)こと
により、気泡31の影響を排除して、異物32の有無を
検知することができる。しかし、異物32の大きさが前
記基準値よりも若干大きい程度のときには、光量設定処
理により該異物の外周部の輝度が高くなって、2値化処
理を行なったときに抽出される該異物に応じた「0」レ
ベルの連結成分のサイズが前記基準値よりも小さくなっ
てしまうことがあり得る。そしてこの場合には、該異物
32が検出されなくなってしまう。
面に波長600nm以上の光のみを透過させる赤色フィ
ルタ8を設けている。このように、赤色フィルタ8を設
けて液体2に照射する光の波長を制限することにより、
図4(a)に示したように、上述した光量設定処理によ
り周囲が減少した異物32のコントラストを上げ、図4
(b)に示したように、異物32の外周部分の減少を抑
制することができる。そして、これにより、2値化処理
により抽出される異物32に応じた連結成分のサイズが
減少することを抑制することができる。
に従って、本実施の形態における画像処理装置6による
液中異物の有無の検査の実行手順について説明する。
台のカメラ5(5a〜5d,図1参照)から出力される
液体2の画像を取り込み、STEP2で、上述したA/
D変換により生成された多値画像データ21(図2参
照)に対して輪郭強調、ノイズ除去等の前処理を行な
う。
値画像データ21(図2参照)に2値化処理を施して2
値画像データ23(図2参照)を生成し、STEP4
で、2値画像データ23に存在する連結成分を抽出して
ラベリングを行なう。
中に異物に該当するものがあるか否かを検出するための
処理であり、画像処理装置6は、先ず、抽出された連結
成分の個数をSTEP5で変数nにセットし、STEP
6でカウンタ変数CNTをクリアし、STEP7でルー
プ変数iに1をセットする。
TEP8〜STEP10のループにより、ループ変数i
をカウントアップしながら(STEP30)、各連結成
分L[i](i=1,2,・・・,n)に対して、ST
EP8で連結成分のサイズ(幅、高さ、面積)を測定
し、STEP9で測定したサイズが基準値(例えば、幅
2以下 or 高さ2画素以下or 面積3画素以下)を
満たしているか否かを判定する。
満たしていないとき(NG)は、STEP9からSTE
P20に分岐してカウンタ変数CNTがカウントアップ
される。そして、STEP10でループ変数iの値が連
結成分の個数nに達したときに、ループを抜けてSTE
P11に進む。
タ変数CNTの値が所定の異物の許容個数を超えていた
ときはSTEP40に分岐してモニタ9(図1参照)に
「検査NG」を表示し、カウンタ変数CNTの値が該許
容個数以下であったときにはSTEP12に進んでモニ
タ9に「検査OK」を表示して検査を終了する。
とカメラ5の絞りを調節することによって前記光量設定
処理を行なったが、いずれか一方のみを調節することに
より前記光量設定処理を行なってもよい。
置の全体構成図。
明図。
図。
カメラ、6…画像処理装置、7…台、8…赤色フィル
タ、9…モニタ
Claims (4)
- 【請求項1】照明手段により光透過性の容器に注入され
た光透過性の液体に光を照射して、該照明手段と該容器
を挟んで対向する位置に設けられた撮像手段により前記
液体を撮像し、 画像処理手段により、前記撮像手段から出力される前記
液体の原画像データを輝度が所定の閾値以上である第1
レベルと該閾値未満である第2レベルに2値化して2値
画像データを作成して、該2値画像データに所定サイズ
以上の該第2レベルの連結成分が存在するか否かを確認
することによって、前記液体中の異物を検出する液中異
物の検出方法において、 前記照明手段の照度を、前記液体中に気泡が存在する場
合に、前記2値画像データに該気泡に応じて前記所定サ
イズ以上の前記第2レベルの連結成分が現れないように
設定したことを特徴とする液中異物の検出方法。 - 【請求項2】照明手段により光透過性の容器に注入され
た光透過性の液体に光を照射して、該照明手段と該容器
を挟んで対向する位置に設けられた撮像手段により前記
液体を撮像し、 画像処理手段により、前記撮像手段から出力される前記
液体の原画像データを輝度が所定の閾値以上である第1
レベルと該閾値未満である第2レベルに2値化して2値
画像データを作成して、該2値画像データに所定サイズ
以上の該第2レベルの連結成分が存在するか否かを確認
することによって、前記液体中の異物を検出する液中異
物の検出方法において、 前記撮像手段は入光量を調節する機能を有し、該入光量
を、前記液体中に気泡が存在する場合に、前記2値画像
データに該気泡に応じて前記所定サイズ以上の前記第2
レベルの連結成分が現れないように設定したことを特徴
とする液中異物の検出方法。 - 【請求項3】照明手段により光透過性の容器に注入され
た光透過性の液体に光を照射して、該照明手段と該容器
を挟んで対向する位置に設けられた撮像手段により前記
液体を撮像し、 画像処理手段により、前記撮像手段から出力される前記
液体の原画像データを輝度が所定の閾値以上である第1
レベルと該閾値未満である第2レベルに2値化して2値
画像データを作成して、該2値画像データに所定サイズ
以上の該第2レベルの連結成分が存在するか否かを確認
することによって、前記液体中の異物を検出する液中異
物の検出方法において、 前記撮像手段は入光量を調節する機能を有し、該入光量
と前記照明手段の照度とを、前記液体中に気泡が存在す
る場合に、前記2値画像データに該気泡に応じて前記所
定サイズ以上の前記第2レベルの連結成分が現れないよ
うに設定したことを特徴とする液中異物の検出方法。 - 【請求項4】前記照明手段は、600nm以上の波長の
光を発光することを特徴とする請求項1から請求項3の
うちいずれか1項記載の液中異物の検出方法。
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JP2001151267A JP4580122B2 (ja) | 2001-05-21 | 2001-05-21 | 液中異物の検出方法 |
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