JP2003202299A - 容器の異物検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透光性の容器の胴部に形成された凹凸部の陰
影の影響を受けることなく、容器の内部に存在する異物
や容器の黒色部等の遮光性欠陥を精度よく検出すること
ができる容器の異物検査装置を提供する。 【解決手段】 側面に凹凸部が形成された容器Ｂ内に異
物があるか否かを検査する装置であって、容器Ｂの側方
に配置され容器を照明する照明装置２と、容器Ｂを挟ん
で照明装置２と反対側に配置され、照明装置２から照射
されて容器を透過した透過光を撮影するＣＣＤカメラ３
と、ＣＣＤカメラ３で得られた画像を処理する画像処理
装置４とを備え、容器ＢとＣＣＤカメラ３との間に拡散
フィルター５を設け、拡散フィルター５を透過した透過
光をＣＣＤカメラ３により撮影する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器の異物検査装
置に係り、特にガラス壜等の透光性容器であって、容器
胴部に凹凸の模様のある容器の内面に付着した異物や容
器の黒色部等の遮光性欠陥を検出する容器の異物検査装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】飲料用の容器として、胴部外面に凹凸の
模様のあるガラス壜等の模様付容器が使用されている。
ガラス壜等の透光性容器の胴部内面に存在する異物を検
査する装置として、容器の異物検査装置がある。従来、
容器の異物検査装置においては、容器の側方から照明装
置により容器胴部を照明し、容器胴部を透過した光をＣ
ＣＤカメラにより撮影し、得られた画像を画像処理装置
により処理して容器胴部の内面に存在する異物を検出し
ている。この場合、異物は光を遮るため、異物は、ＣＣ
Ｄカメラで得られた画像中では明るい背景の中に暗い影
となって映り、この暗い影を画像処理装置により判別す
ることにより異物を検出することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
異物検査装置にあっては、容器の胴部に形成された凹凸
の模様の陰影の影響（特に、容器の透過照明側の陰影の
影響）が強く出るため、ＣＣＤカメラで得られた画像は
凹凸部が暗くなり、この凹凸部に存在する異物の陰影と
の識別が難しく、その結果、画像処理による検査が困難
であった。

【０００４】本発明は、上述の事情に鑑みなされたもの
で、透光性の容器の胴部に形成された凹凸部の陰影の影
響を受けることなく、容器の内部に存在する異物や容器
の黒色部等の遮光性欠陥を精度よく検出することができ
る容器の異物検査装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は、側面に凹凸部が形成された容器内に異物
があるか否かを検査する装置であって、容器の側方に配
置され容器を照明する照明装置と、容器を挟んで前記照
明装置と反対側に配置され、前記照明装置から照射され
て容器を透過した透過光を撮影する撮像手段と、撮像手
段で得られた画像を処理する画像処理装置とを備え、前
記容器と撮像手段との間に拡散フィルターを設け、拡散
フィルターを透過した透過光を撮像手段により撮影する
ことを特徴とするものである。

【０００６】本発明によれば、照明装置からの光線は容
器側面を透過して容器内に入射した後に、容器側面を透
過する。容器を透過した透過光は拡散フィルターを透過
した後に、撮像手段に入射する。拡散フィルターは、入
射光を一定角度に散乱させる効果を有するため、該拡散
フィルターを介して撮像した画像は全体的にぼんやりと
写り、表面の凹凸による陰影の影響が抑止される。特に
拡散フィルターを使用しなければ鮮明に撮像された照明
側側面の凹凸による陰影も、拡散フィルターの効果によ
ってぼんやりと黒く写り、異物と区別することが可能と
なる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る容器の異物検
査装置の実施の形態を図１乃至図９を参照して説明す
る。図１は本発明の容器の異物検査装置の全体構成を示
す平面図であり、図２は容器の異物検査装置を示す立面
図である。本実施形態の容器の異物検査装置において
は、透光性容器を搬送手段により直線的に搬送する過程
で検査を行うものである。図１および図２に示すよう
に、ガラス壜等の透光性容器Ｂは容器胴部の外面に凹凸
の模様Ｂｐを有している。投光性容器Ｂはコンベア等の
搬送手段１により直線的に搬送される。搬送される透光
性容器Ｂの側方には、透光性容器Ｂに投光するための照
明装置２が配置されている。透光性容器Ｂを挟んで照明
装置２の反対側にはＣＣＤカメラ３が配置されている。
ＣＣＤカメラ３は画像処理装置４に接続されている。ま
た透光性容器Ｂとカメラ３との間には、拡散フィルター
５と、４個のミラー６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが配設され
ている。拡散フィルター５はポリカーボネイト等の樹脂
材により形成されている。ここで、ＣＣＤカメラ３は撮
像手段を構成している。

【０００８】次に、図１および図２に示すように構成さ
れた容器の異物検査装置の作用を説明する。透光性容器
Ｂは搬送手段１によって搬送されながら照明装置２によ
って容器の一側面が照明される。容器Ｂを透過した光線
は、容器Ｂを介して反対側に設置されたＣＣＤカメラ３
によって撮像される。本実施例においては、角部を面取
りした胴部表面に凹凸の模様Ｂｐを有するガラス壜を検
査対象としているため、容器角部を検査するためのミラ
ー６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを有する。すなわち、照明装
置２から照射され容器角部Ｂａを透過した光線はミラー
６ａおよび６ｂで反射されカメラ３に入射する。同様に
容器角部Ｂｂを透過した光線はミラー６ｃおよび６ｄで
反射されカメラ３に入射する。また胴部側面を透過した
光線は、ミラーで反射されることなくそのままカメラ３
に入射する。そして、ミラー６ａ〜６ｄと容器Ｂの間に
拡散フィルター５が設置されているので、角部及び側面
のいずれを透過した光線も該拡散フィルター５を透過し
てＣＣＤカメラ３により撮像される。

【０００９】図３および図４は、本発明において用いら
れる拡散フィルターを示す図であり、図３は拡散フィル
ターの一例を示す斜視図であり、図４は拡散フィルター
の他の例を示す側面図である。図３に示す拡散フィルタ
ー５は片方の面が一定角度の山ｍ及び谷ｖで構成された
フィルターであり、図４に示す拡散フィルター５は断面
を半円（０.５mmの半径）となして一定間隔（半円の中
心間隔０.２mmピッチ）で連ねて凹凸部ｕを構成したフ
ィルターである。拡散フィルターは図３および図４に示
す構成のものに限定されず、入射光を一定角度でまたは
ランダムに屈折させる作用を有するフィルターであれば
適宜条件を変更して使用可能である。

【００１０】ＣＣＤカメラ３により撮像された画像は、
画像処理装置４によって２値化処理され、検査領域にお
いて一定輝度以下の画素が検出された場合は、当該画素
部が欠陥に対応すると判断して欠陥の検出を行う。ま
た、図１には示されていないが、容器の進行方向に対し
てカメラ３及びミラー６ａ〜６ｄ及び拡散フィルター５
からなる光学系を搬送手段１に沿って複数設置し、それ
らの間に容器Ｂを回転させる容器回転手段を設ければ、
容器Ｂの全ての側面を検査することが可能となる。

【００１１】本発明の主要部を構成する拡散フィルター
５の作用と比較するために、まず当該フィルターを用い
ずに撮像した画像を説明する。図５は、図１に示す装置
から拡散フィルター５を取り外して容器Ｂを撮像した画
像を表す。拡散フィルターを用いずに撮像すると照明側
の容器側面の凹凸による陰影ｂが極めて鮮明に撮像され
てしまい、異物等の欠陥ｃとほぼ同様の暗さになり両者
の区別がつかない。また、カメラ側側面の凹凸による陰
影ａについてもはっきりとした陰として撮像され、欠陥
と区別がつき難くなる。すなわち、異物等の欠陥と単な
る陰影との判別ができなくなる。ここで、実際に検査す
べき欠陥は砂等の異物又は容器の材料の不均一によって
生じる黒色部等の遮光性欠陥であるが、ここではテスト
用の擬似欠陥として、２mm×２mm正方形の黒色テープ
を、４つの側面については２個づつ高さを変えて６個、
及び４つの角部（面取り部分）についても、１つの角部
（面）について６個のテープを付したものを用いた。

【００１２】次に、図１と同様の構成で拡散フィルター
５を介して撮像した画像を図６に示す。拡散フィルター
５は入射光を一定角度に散乱させる効果を有するため、
該拡散フィルターを介して撮像した画像は全体的にぼん
やりと写り、表面の凹凸による陰影の影響が抑止され
る。特に、拡散フィルターを使用しなければ鮮明に撮像
された照明側側面の凹凸による陰影も、フィルターの効
果によってぼんやりと黒く写る部分ｄとなり、欠陥ｅと
区別することが可能となる。このことを光学的に解析す
ると以下のようになる。擬似欠陥は黒色テープで構成さ
れるから完全に光が遮断されて黒色に写るが、凹凸によ
る陰影はその部分で光が屈性することによって、カメラ
の方向に光が到達しないため黒い陰となっているもので
ある。従って、フィルターを使用せずに撮像した場合で
も、凹凸部の陰影は欠陥部よりは鮮明度は劣るが、２値
化処理をして判別をした場合は凹凸部の陰影は欠陥とし
て識別されるということである。ところが、拡散フィル
ター５を介して撮像すると、欠陥部も若干鮮明度を欠い
て撮像されるが、凹凸部の陰影の方がはるかに薄ぼんや
りと写るために、２値化処理をすれば、凹凸部は欠陥部
ではないと判定され、結果として欠陥と区別される。

【００１３】次に、本発明の別の実施態様として、容器
を回転して撮像した場合を説明する。図７は、本発明の
別の実施態様における容器の異物検査装置を示す立面図
である。図７に示す容器の異物検査装置は、いわゆるロ
ータリー式の検査装置であり、回転するターンテーブル
上に複数の容器を回転自在に支持し、回転搬送中に容器
を検査するものである。容器Ｂを容器支持手段１１によ
って支持し、上部より容器押さえ手段１０によって押さ
える。容器支持手段１１は、図示されない駆動装置に連
結されており、回転自在に設置されている。また、容器
押さえ手段１０も回転可能に支持されているので、容器
Ｂを回転させながら側面方向から撮像することが可能と
なる。すなわち、照明装置２から照射され容器Ｂを透過
した光線は、拡散フィルター５を通過してＣＣＤカメラ
３に入射する。

【００１４】まず、拡散フィルター５を介さずに撮像し
た画像を図８に示す。図８に示す画像は、容器Ｂを１回
転させて側面方向から撮像した画像を展開して表示した
ものである。容器側面の凹凸による陰影が鮮明に写り、
特に照明側側面の凹凸による陰影ｆと欠陥ｇの区別が困
難になる。図９は拡散フィルター５を介して撮像した画
像を示す。容器側面の凹凸部のシャープな陰影の効果は
抑止されて、画像は全体としてぼんやりとなり、欠陥ｈ
と区別が可能となる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
容器の胴部にある凹凸部の影響を受けることなく、容器
の内面に付着した異物や容器の黒色部等の遮光性欠陥を
精度よく検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の容器の異物検査装置の全体構成を示す
平面図である。

【図２】本発明の容器の異物検査装置を示す立面図であ
る。

【図３】本発明において用いられる拡散フィルターの一
例を示す斜視図である。

【図４】本発明において用いられる拡散フィルターの他
の例を示す側面図である。

【図５】図１に示す装置から拡散フィルターを取り外し
て容器を撮像した画像を表す写真である。

【図６】図１と同様の構成で拡散フィルターを介して撮
像した画像を示す写真である。

【図７】本発明の別の実施態様における容器の異物検査
装置を示す立面図である。

【図８】拡散フィルターを介さずに撮像した画像を示す
写真である。

【図９】拡散フィルターを介して撮像した画像を示す写
真である。

【符号の説明】 １ 搬送手段 ２ 照明装置 ３ ＣＣＤカメラ ４ 画像処理装置 ５ 拡散フィルター ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ ミラー １０ 容器押さえ手段 １１ 容器支持手段 Ｂ 投光性容器 Ｂａ 容器角部 Ｂｐ 凹凸の模様 ｂ，ｆ 陰影 ｃ，ｅ，ｇ，ｈ 欠陥 ｍ 山 ｕ 凹凸部 ｖ 谷

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 昭 埼玉県草加市金明町1170−14 藤トロニク ス株式会社内 Ｆターム(参考） 2G051 AA12 AB06 AB15 CA04 CB08 CC07 CC11 EA11 EA12 EB01 ED03

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 側面に凹凸部が形成された容器内に異物
   があるか否かを検査する装置であって、 容器の側方に配置され容器を照明する照明装置と、 容器を挟んで前記照明装置と反対側に配置され、前記照
   明装置から照射されて容器を透過した透過光を撮影する
   撮像手段と、 撮像手段で得られた画像を処理する画像処理装置とを備
   え、 前記容器と撮像手段との間に拡散フィルターを設け、拡
   散フィルターを透過した透過光を撮像手段により撮影す
   ることを特徴とする容器の異物検査装置。
2. 【請求項２】 前記拡散フィルターと撮像手段との間に
   複数のミラーを設け、容器の複数の個所を透過した光が
   １つの撮像手段に入射するようにしたことを特徴とする
   請求項１記載の容器の異物検査装置。