JP2003215055A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面上における、汚れ等の２次元的な領域
と、欠損部や突出部等の３次元的な領域とを、確実に判
別する。 【解決手段】 第１及び第２照射装置１４Ａ，１４Ｂ
は、互いに異なる方向から、ボトル缶１１の開口部天面
に対して、互いに異なる種類の原色の光を照射する。撮
像装置１５は、入射光を光の三原色の３つの光信号に分
解し、３つのラインＣＣＤセンサー１５Ａ，１５Ｂ，１
５Ｃで各光信号毎に撮像を行う。第１及び第２画像デー
タ生成部３２Ａ，３２Ｂは、各ラインＣＣＤセンサー１
５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃから入力される各撮像データのう
ち、各照射装置１４Ａ，１４Ｂにより照射される光の原
色に対応する各撮像データによって第１及び第２画像デ
ータＩＭＡ、ＩＭＢを生成する。良否判定部３５は、第
１画像データＩＭＡと第２画像データＩＭＢとの差異の
程度に応じて、ボトル缶１１の良否判定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばボトル缶の
開口部天面等を光学的に検査する検査装置に係り、特
に、検査対象となる領域の表面上における汚れ等の２次
元的な領域と、傷等の３次元的な領域とを区別する技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばアルミニウム合金等からな
るボトル缶では、ボトル缶の開口部天面においてキャッ
プにより密封性が保持されている。このため、ボトル缶
の開口部天面を検査する検査装置として、例えばボトル
缶の開口部天面を撮像するラインＣＣＤカメラ等の撮像
装置を備え、この撮像装置から出力される画像データを
処理することによって、キャップによる密封性を損なう
傷等の欠損部や突出部が存在するか否かを検査する検査
装置が知られている。このような検査装置では、光源か
らボトル缶の開口部天面に投光される光の反射状態が、
傷等の欠損部や突出部の有無によって変化することを利
用しており、例えば開口部天面の画像データ上におい
て、周囲の画素に比べて輝度値の変化が所定値を超える
画素の領域が存在すると、この領域に傷等の欠損部や突
出部が存在すると判断し、このボトル缶は不良であると
判定するように設定されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えばアル
ミニウム合金等からなるボトル型のＤＩ缶（絞りしごき
加工法による缶）の成形工程、特に、ＤＩ缶の内面塗装
に至るまでの工程において、ＤＩ缶の内周面には、例え
ば絞りしごき加工時におけるＤＩ加工用パンチとの摩擦
によるパンチ痕や、ＤＩ缶を各成形工程間で移送する際
の摩擦痕や汚れ等が形成されている場合がある。そし
て、内面塗装が施された後のＤＩ缶は、開口部において
内周面が外周側に露出するカール形状となるようにカー
リングが施され、露出した内周面によって開口部天面が
形成される。このため、内周面に形成されていたパンチ
痕や摩擦痕や汚れ等が、ボトル缶の開口部天面に現れる
場合がある。

【０００４】ただし、これらのパンチ痕や摩擦痕や汚れ
等は、開口部天面上での凹凸が無視できる、いわば２次
元的なものであって、キャップと開口部天面との密封性
を損なうものではないとみなすことができる。しかしな
がら、これらのパンチ痕や摩擦痕や汚れ等が存在する領
域は、これら以外の領域とは色が異なることから、上記
従来技術の一例に係る検査装置において、光源から投光
される光の反射状態（つまり、反射量）が変化してしま
い、例えば単に汚れ等が開口部天面上に存在するだけ
で、このボトル缶は不良であると判定されてしまう場合
がある。これにより、キャップとの密封性に問題がない
ボトル缶までが、不良と判定されて、ボトル缶の製造に
おける歩留まりが低下してしまうという問題が生じる。

【０００５】また、このような問題に対して、例えば２
つ以上の撮像装置を備える検査装置によって、互いに異
なる方向からボトル缶の開口部天面を撮像することによ
り、例えば単なる汚れ等のように表面上での凹凸が無視
できる２次元的な領域が存在するだけであるか、あるい
は、表面上での凹凸が無視できない３次元的な傷等の欠
損部や突出部が存在するか否かを検査することができ
る。しかしながら、このような検査装置では、撮像装置
の数が増えることによって、装置を構成するのに要する
費用が嵩むという問題が生じる。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、単一方向から撮像を行う１つの撮像装置によって、
所定の表面上における、例えば汚れ等の２次元的な領域
と、例えば欠損部や突出部等の３次元的な領域とを、確
実に判別することが可能な検査装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して係る
目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の検査
装置は、互いに異なる原色の光（例えば、後述する実施
の形態における赤色光および青色光）を異なる方向から
検査対象物に照射する少なくとも２つの照射手段（例え
ば、後述する実施の形態における第１および第２照射装
置１４Ａ，１４Ｂ）と、前記検査対象物からの光を、少
なくとも２種類の前記互いに異なる原色の光信号に分解
し、分解した前記光信号毎に、複数の画素における前記
光信号の強度の情報からなる画像データ（例えば、後述
する実施の形態における第１および第２画像データＩＭ
Ａ、ＩＭＢ）を生成する撮像手段（例えば、後述する実
施の形態における撮像装置１５および第１および第２画
像データ生成部３２Ａ，３２Ｂ）と、前記撮像手段によ
り生成された前記光信号毎の前記画像データを比較して
差異を抽出する差異抽出手段（例えば、後述する実施の
形態における異常領域比較部３４）と、前記差異抽出手
段により抽出された前記差異の程度に応じて前記検査対
象物の良否を判定する良否判定手段（例えば、後述する
実施の形態における良否判定部３５）とを備えたことを
特徴としている。

【０００８】上記構成の検査装置によれば、例えば２つ
の照射手段によって互いに異なる原色の光が異なる方向
から検査対象物に照射されると、撮像手段は各原色の光
毎に画像データを生成する。ここで、検査対象物に、例
えば傷等のように、表面上での凹凸が無視できない３次
元的な欠損部や突出部等が存在する場合には、例えば周
囲とは色が異なる汚れ等のように、表面上での凹凸が無
視できる２次元的な領域が存在する場合に比べて、差異
抽出手段により抽出される差異が相対的に大きくなる。
すなわち、例えば３次元的な欠損部や突出部等が存在す
る領域では、照射手段からの照射方向に応じて、光の反
射状態（特に、反射方向）が相対的に大きく変化する。
一方、例えば表面上での凹凸が無視できる２次元的な領
域では、照射手段からの照射方向が変化した場合であっ
ても、光の反射状態（特に、反射方向）の変化は相対的
に小さい。これにより、良否判定部は、差異抽出手段に
より抽出された差異の程度に応じて、例えば単に、表面
上での凹凸が無視できる２次元的な領域が存在するだけ
であるのか、あるいは、例えば傷等のように、表面上で
の凹凸が無視できない３次元的な欠損部や突出部等が存
在するのかを確実に判別することができる。

【０００９】さらに、請求項２に記載の本発明の検査装
置は、前記光信号毎の前記画像データにおいて、周囲の
画素の領域での前記光信号の強度に比べて、前記光信号
の強度の変化（例えば、後述する実施の形態における輝
度値の変化）が所定値（例えば、後述する実施の形態に
おける閾偏差）を超える画素の領域を、比較対象領域
（例えば、後述する実施の形態における異常領域）とし
て設定する比較対象領域設定手段（例えば、後述する実
施の形態における第１および第２異常領域抽出部３３
Ａ，３３Ｂ）を備え、前記差異抽出手段は、前記比較対
象領域設定手段により抽出された前記光信号毎の前記比
較対象領域間の形状に関する差異を抽出することを特徴
としている。

【００１０】上記構成の検査装置によれば、比較対象領
域設定手段は、撮像手段により生成された光信号毎の画
像データにおいて、周囲の画素の領域での光信号の強度
に比べて、光信号の強度の変化が所定値を超える画素の
領域を、比較対象領域として設定する。これにより、検
査対象物に、例えば周囲とは色が異なる汚れ等のよう
に、表面上での凹凸が無視できる２次元的な領域が存在
する場合には、これ以外の領域に比べて光の反射状態
（特に、反射量）が変化することから、この２次元的な
領域が比較対象領域として設定される。一方、検査対象
物に、例えば傷等のように、表面上での凹凸が無視でき
ない３次元的な欠損部や突出部等が存在する場合には、
これ以外の領域に比べて光の反射状態（特に、反射方
向）が変化することから、この３次元的な領域が比較対
象領域として設定される。

【００１１】ここで、照射手段の照射方向の差異に応じ
た比較対象領域の形状に関する変化、例えば形や面積の
変化、位置のずれ等は、２次元的な領域よりも３次元的
な領域の方が相対的に大きくなる。このため、良否判定
部は、差異抽出手段により抽出された形状に関する差異
の程度に応じて、例えば単に、表面上での凹凸が無視で
きる２次元的な領域が存在するだけであるのか、あるい
は、例えば傷等のように、表面上での凹凸が無視できな
い３次元的な欠損部や突出部等が存在するのかを、より
一層、確実に判別することができる。

【００１２】さらに、請求項３に記載の本発明の検査装
置では、前記光信号毎の前記比較対象領域間の形状に関
する差異は、前記光信号毎の前記比較対象領域に含まれ
る画素のうち、前記光信号毎の前記比較対象領域同士に
おいて異なる位置に配置された画素の数（例えば、後述
する実施の形態における画素の個数Ｎ）であり、前記良
否判定手段は、前記画素の数が所定数（例えば、後述す
る実施の形態における閾個数＃Ｎ）を超える場合に、前
記検査対象物を不良であると判定することを特徴として
いる。

【００１３】上記構成の検査装置によれば、検査対象物
に、例えば周囲とは色が異なる汚れ等のように、表面上
での凹凸が無視できる２次元的な領域が存在する場合、
および、例えば傷等のように、表面上での凹凸が無視で
きない３次元的な欠損部や突出部等が存在する場合に
は、照射手段の照射方向の変化に応じて比較対象領域の
形状に関する変化、例えば形や面積の変化、位置のずれ
等が生じる。ここで、例えば２つの比較対象領域を比較
する際に、一方の比較対象領域、あるいは、他方の比較
対象領域にのみ含まれる画素の数によって、比較対象領
域の形状に関する変化、例えば形や面積の変化、位置の
ずれ等の程度を判別することができる。これにより、良
否判定手段は、光信号毎の比較対象領域に含まれる画素
のうち、光信号毎の比較対象領域同士において異なる位
置に配置された画素の数が所定数を超える場合に、例え
ば傷等のように、表面上での凹凸が無視できない３次元
的な欠損部や突出部等が存在すると判断することによっ
て、検査対象物に対する不良判定を的確に行うことがで
きる。

【００１４】さらに、請求項４に記載の本発明の検査装
置は、前記検査対象物は円環状の開口部天面を有する容
器（例えば、後述する実施の形態におけるボトル缶１
１）であり、前記検査対象物を中心軸線周りに回転させ
る回転手段（例えば、後述する実施の形態における回転
装置１３）を備え、前記照射手段は、前記撮像手段によ
る撮像時に、前記開口部天面の周方向における所定領域
に前記原色の光を照射し、前記撮像手段は、前記開口部
天面の径方向に複数の画素が配置されるようにして、前
記回転手段により回転させられる前記検査対象物の前記
所定領域を撮像することを特徴としている。

【００１５】上記構成の検査装置によれば、回転手段に
より回転させられる検査対象物の開口部天面の周方向に
おける所定領域を、例えば検査対象物の回転速度に応じ
た所定回数に亘って撮像手段により撮像することによっ
て、開口部天面の全面に対する画像データを生成するこ
とができる。ここで、例えば容器の開口部を封止するキ
ャップ等が、開口部天面において容器の密封性を保持す
る場合には、この開口部天面上において径方向に伸び
る、例えば傷等のような３次元的な欠損部や突出部等が
存在する場合に密封性が損なわれることとなる。このた
め、撮像手段によって、開口部天面の径方向に複数の画
素が配置されるようにして撮像を行うことにより、検査
対象物の良否判定を的確に行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の検査装置の一実施
形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は
本発明の一実施形態に係る検査装置１０の構成図であ
り、図２は図１に示す搬送装置１２の平面図であり、図
３（ａ）はボトル缶１１の開口部天面１１ａ上に存在す
る３次元的な欠損部の一例を示す模式図であり、図３
（ｂ）は第１画像データ生成部３２Ａから出力される画
像データの一例を示す模式図であり、図３（ｃ）は第２
画像データ生成部３２Ｂから出力される画像データの一
例を示す模式図である。

【００１７】本実施の形態に係る検査装置１０は、例え
ばアルミニウム合金からなるボトル型のＤＩ缶（絞りし
ごき加工法による缶）の開口部天面の検査、特に、開口
部天面に汚れや傷等が存在するボトル缶の再検査を行う
ものであって、例えば図１に示すように、搬送装置１２
と、回転装置１３と、複数（例えば、２つ）の第１およ
び第２照射装置１４Ａ，１４Ｂと、撮像装置１５と、画
像処理装置１６と、制御装置１７とを備えて構成されて
いる。

【００１８】搬送装置１２は、検査対象となる複数のボ
トル缶１１，…，１１を、各ボトル缶１１の検査が行わ
れる回転装置１３まで連続的に搬送し、後述する検査結
果における良判定および不良判定に基づいて複数のボト
ル缶１１，…，１１を分別するものであって、例えば図
２に示すように、コンベア２１と、スライドテーブル２
２と、押出シリンダ２３と、良缶押出シリンダ２４と、
不良缶ブローボックス２５とを備えて構成されている。

【００１９】コンベア２１のコンベアベルト２１ａ上に
は、例えば搬送方向Ｐに一列に複数のボトル缶１１，
…，１１が載置されている。押出シリンダ２３は、コン
ベア２１によって搬送されるボトル缶１１を、搬送方向
の所定位置において、コンベアベルト２１ａに隣接する
ようにして設けられたスライドテーブル２２へ押し出す
ものである。すなわち、コンベアベルト２１ａの鉛直方
向上方に配置された略Ｌ字型のシリンダ先端部２３ａ
は、ボトル缶１１の外周面に当接して、ボトル缶１１の
搬送方向Ｐへの移動を規制すると共に、搬送方向Ｐと交
差する方向に往復動することによって、コンベアベルト
２１ａ上のボトル缶１１を、スライドテーブル２２上へ
移動させる。

【００２０】スライドテーブル２２の表面上には、回転
装置１３により回転駆動される回転板１３ａが、スライ
ドテーブル２２の表面と滑らかに連なるようにして設け
られ、例えばこの回転板１３ａの所定位置に設けられた
吸気口（図示略）からの吸気によって、ボトル缶１１の
底面が回転板１３ａに吸着可能とされている。ここで、
ボトル缶１１の中心軸線は、回転板１３ａの回転軸と同
軸になるように設定されており、押出シリンダ２３によ
ってコンベア２１から移動させられたボトル缶１１は、
回転板１３ａの表面上に底面を吸着させられた状態で中
心軸線周りに回転させられる。

【００２１】良缶押出シリンダ２４は、後述する検査結
果における良判定および不良判定に基づいて、例えば良
判定とされたボトル缶１１を、回転板１３ａ上からコン
ベアベルト２１ａ上へ移動させるものである。すなわ
ち、良缶押出シリンダ２４のシリンダ先端部２４ａは、
例えば回転板１３ａの鉛直方向上方においてボトル缶１
１の搬送方向Ｐと平行な方向に往復動することによっ
て、回転板１３ａ上に載置されたボトル缶１１の外周面
に当接し、ボトル缶１１を回転板１３ａ上からスライド
テーブル２２上へ押し出すようにして移動させる。ここ
で、スライドテーブル２２上には、良缶押出シリンダ２
４の往復動方向と交差する方向に沿ってコンベアベルト
２１ａの鉛直方向上方の所定位置まで伸びる板状のガイ
ド部材２２ａが設けられており、シリンダ先端部２４ａ
によって回転板１３ａ上からスライドテーブル２２上へ
押し出されたボトル缶１１は、ガイド部材２２に当接す
ると、このガイド部材２２ａが伸びる方向に沿ってコン
ベアベルト２１ａ上まで移動させられる。

【００２２】不良缶ブローボックス２５は、後述する検
査結果における良判定および不良判定に基づいて、例え
ば不良判定とされたボトル缶１１を、吸気等によって回
転板１３ａ上から回収するものである。

【００２３】図１に示すように、２つの第１および第２
照射装置１４Ａ，１４Ｂは、互いに異なる方向から、回
転板１３ａ上に載置されたボトル缶１１の開口部天面１
１ａの周方向における所定の照射位置に対して、互いに
異なる種類の原色の光を照射するものであって、例え
ば、第１照射装置１４Ａは赤色ＬＥＤ光源によって赤色
光を照射し、第２照射装置１４Ｂは青色ＬＥＤ光源によ
って青色光を照射するように設定されている。

【００２４】撮像装置１５は、例えば入射光をダイクロ
ック・プリズム１５ａ等により光の三原色（赤色Ｒ・緑
色Ｇ・青色Ｂ）の３つの光信号に分解し、３つのライン
ＣＣＤセンサー１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ（複数の電荷結
合素子が一列に配列されたセンサー）で、それぞれの光
信号毎に独立して撮像を行うＣＣＤカメラとされてい
る。撮像装置１５には、例えば回転装置１３によるボト
ル缶１１の回転と同期する外部同期信号等が制御装置１
７から入力されており、外部同期信号等によって撮像動
作が制御されている。そして、撮像装置１５の各ライン
ＣＣＤセンサー１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、ボトル缶１
１の開口部天面の径方向に沿って複数の画素が配列され
るように撮像を行い、各画素毎の輝度値の情報（例え
ば、０〜２５５の間の２５６段階での値）を具備する撮
像データを画像処理装置１６へ出力する。

【００２５】画像処理装置１６は、例えば、信号選択部
３１と、複数（例えば、２つ）の第１および第２画像デ
ータ生成部３２Ａ，３２Ｂと、複数（例えば、２つ）の
第１および第２異常領域抽出部３３Ａ，３３Ｂと、異常
領域比較部３４と、良否判定部３５とを備えて構成され
ている。

【００２６】信号選択部３１は、撮像装置１５の各ライ
ンＣＣＤセンサー１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃから入力され
る、三原色（赤色Ｒ・緑色Ｇ・青色Ｂ）に対応した各撮
像データのうち、各照射装置１４Ａ，１４Ｂにより照射
される光の原色（例えば、赤色Ｒ、青色Ｂ）に対応する
各撮像データを選択し、各画像データ生成部３２Ａ，３
２Ｂへ出力する。例えば、信号選択部３１は、赤色光に
対応する撮像データを第１画像データ生成部３２Ａへ出
力し、青色光に対応する撮像データを第２画像データ生
成部３２Ｂへ出力するように設定されている。

【００２７】各画像データ生成部３２Ａ，３２Ｂは、信
号選択部３１から逐次入力される撮像データを時系列デ
ータとして配列して、例えば帯状等の画像データを生成
し、各異常領域抽出部３３Ａ，３３Ｂへ出力する。すな
わち、互いに照射方向が異なる第１および第２照射装置
１４Ａ，１４Ｂから照射される各光の原色（例えば、赤
色Ｒ、青色Ｂ）毎に、ボトル缶１１の開口部天面１１ａ
が撮像された第１および第２画像データＩＭＡ、ＩＭＢ
が生成される。これにより、例えば、回転装置１３によ
り回転させられるボトル缶１１の一回転分の撮像データ
により、ボトル缶１１の開口部天面１１ａの一周分の画
像データが、各光の原色（例えば、赤色Ｒ、青色Ｂ）毎
に生成される。

【００２８】各異常領域抽出部３３Ａ，３３Ｂは、各画
像データ生成部３２Ａ，３２Ｂから入力される画像デー
タにおいて、例えば、周辺の画素に比べて、輝度値の変
化が所定の閾偏差（例えば、輝度値を０〜２５５の間の
２５６段階で記述する場合において、３０段階の偏差）
を超える画素の領域（異常領域）を抽出する。例えば、
各異常領域抽出部３３Ａ，３３Ｂは、異常領域に含まれ
る各画素に対して異常判定フラグのフラグ値に「１」を
設定し、異常領域以外の各画素に対して異常判定フラグ
のフラグ値に「０」を設定し、各画素毎の異常判定フラ
グのフラグ値を異常領域比較部３４へ出力する。これに
より、ボトル缶１１の開口部天面１１ａ上に、例えば周
囲とは色が異なる汚れ等のように、表面上での凹凸が無
視できる２次元的な領域が存在する場合には、この汚れ
の部分と、汚れの無い部分とにおける光の反射量に差異
が生じることから、この汚れの部分に対応する画素の領
域が異常領域として抽出される。また、ボトル缶１１の
開口部天面１１ａ上に、例えば傷等のように、表面上で
の凹凸が無視できない３次元的な欠損部や突出部等が存
在する場合には、この傷の部分と、傷の無い部分とにお
ける光の反射方向に差異が生じ、傷の有無によって輝度
値に差異が生じる。これにより、欠損部や突出部等の位
置に対応する画素の領域が異常領域として抽出される。

【００２９】異常領域比較部３４は、各画像データ生成
部３２Ａ，３２Ｂから入力される各異常領域の情報を比
較し、特に、第１および第２照射装置１４Ａ，１４Ｂの
照射方向の違いに起因する各異常領域の位置や形状に関
する差異を抽出する。例えば異常領域比較部３４は、第
１異常領域抽出部３３Ａから入力される各画素毎の異常
判定フラグのフラグ値を第１異常判定フラグ値とし、第
２異常領域抽出部３３Ｂから入力される各画素毎の異常
判定フラグのフラグ値を第２異常判定フラグ値とし、各
画像データ上の同等位置の各画素毎に第１異常判定フラ
グ値と第２異常判定フラグ値とが一致するか否かを判定
する。そして、この判定結果において、不一致となる画
素の個数Ｎを算出し、良否判定部３５へ出力する。

【００３０】例えば、図３（ａ）に示すように、ボトル
缶１１の開口部天面１１ａ上の適宜の位置において径方
向に伸びる断面視略Ｖ字形の凹部３０が存在し、例えば
第１照射装置１４Ａの照射方向が凹部３０を形成する一
方の側面３０Ａに指向するように設定され、第２照射装
置１４Ｂの照射方向が凹部３０を形成する他方の側面３
０Ｂに指向するように設定されていると、第１画像デー
タ生成部３２Ａから出力される画像データ（例えば、図
３（ｂ））と、第２画像データ生成部３２Ｂから出力さ
れる画像データ（例えば、図３（ｃ））とにおいて、そ
れぞれ抽出される異常領域の位置および形状に差異が生
じる。すなわち、第１照射装置１４Ａから照射される光
（例えば、赤色光）に対しては、開口部天面１１ａでの
反射方向と凹部３０の他方の側面３０Ｂでの反射方向と
の差異は相対的に小さく、開口部天面１１ａでの反射方
向と凹部３０の一方の側面３０Ａでの反射方向との差異
は相対的に大きくなる。このため、第１画像データ生成
部３２Ａから出力される画像データにおいて、輝度値が
最も低下する異常領域Ａは凹部３０の一方の側面３０Ａ
近傍となる。

【００３１】一方、第２照射装置１４Ｂから照射される
光（例えば、青色光）に対しては、開口部天面１１ａで
の反射方向と凹部３０の一方の側面３０Ａでの反射方向
との差異は相対的に小さく、開口部天面１１ａでの反射
方向と凹部３０の他方の側面３０Ｂでの反射方向との差
異は相対的に大きくなる。このため、第２画像データ生
成部３２Ｂから出力される画像データにおいて、輝度値
が最も低下する異常領域Ｂは、凹部３０の他方の側面３
０Ｂ近傍となる。つまり、ボトル缶１１の開口部天面１
１ａ上に、例えば傷等のように、表面上での凹凸が無視
できない３次元的な欠損部や突出部等が存在する場合に
は、第１画像データ生成部３２Ａから入力される異常領
域と第２画像データ生成部３２Ｂから入力される異常領
域との位置や形状に関する差異は相対的に大きいため、
各フラグ値が不一致となる画素の個数Ｎが相対的に多く
なる。

【００３２】これに対し、ボトル缶１１の開口部天面１
１ａ上に、例えば周囲とは色が異なる汚れ等のように、
表面上での凹凸が無視できる２次元的な領域が存在する
場合には、第１画像データ生成部３２Ａから入力される
異常領域と第２画像データ生成部３２Ｂから入力される
異常領域との位置や形状に関する差異は相対的に小さい
ため、各フラグ値が不一致となる画素の個数Ｎが相対的
に少なくなる。例えば、第１および第２照射装置１４
Ａ，１４Ｂの照射方向の差異が僅かであれば、表面上で
の凹凸が無視できる２次元的な領域において反射される
各光の反射方向の差異も僅かであり、この反射方向の差
異に起因する各異常領域の位置や形状の差異は相対的に
小さくなる。一方、第１および第２照射装置１４Ａ，１
４Ｂの照射方向の差異が僅かであっても、例えば傷等の
ような３次元的な欠損部や突出部等の形状によっては、
各光の反射方向の差異が大きくなり、この反射方向の差
異に起因する各異常領域の位置や形状の差異は相対的に
大きくなる。

【００３３】以上により、互いに照射方向が異なる第１
および第２照射装置１４Ａ，１４Ｂから照射される各光
の原色（例えば、赤色Ｒ、青色Ｂ）毎に抽出された各異
常領域の位置や形状に関する差異の程度によって、これ
らの異常領域が、開口部天面１１ａ上の単なる汚れ等の
ような表面上での凹凸が無視できる２次元的な領域であ
るか、あるいは、傷等のような表面上での凹凸が無視で
きない３次元的な欠損部や突出部であるかを判別するこ
とができる。

【００３４】良否判定部３５は、異常領域比較部３４か
ら入力される各異常領域の位置や形状に関する差異に基
づいて、検査対象とされるボトル缶１１に対する良判定
あるいは不良判定を行う。例えば良否判定部３５は、異
常領域比較部３４から入力される各異常判定フラグ値の
不一致となる画素の個数Ｎが所定の閾個数＃Ｎ（例え
ば、１５）を超える場合に、ボトル缶１１の開口部天面
１１ａ上に、例えば傷等のように、表面上での凹凸が無
視できない３次元的な欠損部や突出部等が存在すると判
断して、検査対象とされるボトル缶１１を不良であると
判定し、この判定結果を制御装置１７へ出力する。

【００３５】制御装置１７は、搬送装置１２および回転
装置１３の駆動、撮像装置１５の撮像動作等を制御する
ものであって、例えば、回転装置１３によるボトル缶１
１の回転と同期させて、撮像装置１５によってボトル缶
１１の開口部天面１１ａの撮像を行う。さらに、制御装
置１７は、画像処理装置１６の良否判定部３５から入力
されるボトル缶１１に対する良否判定に応じて、例えば
ボトル缶１１が不良であると判定された場合には、回転
板１３ａ上のボトル缶１１を不良缶ブローボックス２５
内へ回収する。一方、ボトル缶１１が良であると判定さ
れた場合には、回転板１３ａ上のボトル缶１１を良缶押
出シリンダ２４によってスライドテーブル２２上へ押し
出し、コンベアベルト２１ａ上まで移動させる。

【００３６】本実施の形態による検査装置１０は上記構
成を備えており、以下に、この検査装置１０の動作、特
に、ボトル缶１１の良否判定の処理について説明する。
図４は、図１に示す検査装置１０の動作を示すフローチ
ャートである。

【００３７】先ず、図３に示すステップＳ０１において
は、互いに照射方向が異なる第１および第２照射装置１
４Ａ，１４Ｂから照射される各光の原色（例えば、赤色
Ｒ、青色Ｂ）毎に、ボトル缶１１の開口部天面１１ａを
撮像した第１および第２画像データＩＭＡ、ＩＭＢを生
成する。次に、ステップＳ０２においては、各画像デー
タＩＭＡ、ＩＭＢ毎に、例えば、周辺の画素に比べて、
輝度値（例えば、０〜２５５の間の整数）の変化が所定
の閾偏差（例えば、３０）を超える画素の領域を異常領
域として設定し、この異常領域に含まれる各画素に対し
て異常判定フラグのフラグ値に「１」を設定する。ま
た、異常領域以外の各画素に対しては、異常判定フラグ
のフラグ値に「０」を設定する。

【００３８】次に、ステップＳ０３においては、各画像
データＩＭＡ、ＩＭＢ上の同等位置の各画素毎に異常判
定フラグのフラグ値を比較し、比較結果が不一致となる
画素の個数Ｎを算出する。次に、ステップＳ０４におい
ては、異常判定フラグのフラグ値の比較結果が不一致と
なる画素の個数Ｎが、所定の閾個数＃Ｎ（例えば、１
５）を超えるか否かを判定する。この判定結果が「ＹＥ
Ｓ」の場合には、ステップＳ０５に進み、ボトル缶１１
の開口部天面１１ａ上に、例えば傷等のように、表面上
での凹凸が無視できない３次元的な欠損部や突出部等が
存在すると判断して、検査対象とされるボトル缶１１を
不良であると判定し、一連の処理を終了する。一方、こ
の判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０６に進
み、ボトル缶１１の開口部天面１１ａ上に、例えば周囲
とは色が異なる汚れ等のように、表面上での凹凸が無視
できる２次元的な領域が存在すると判断して、検査対象
とされるボトル缶１１を良であると判定し、一連の処理
を終了する。

【００３９】以上説明したように、本実施の形態に係る
検査装置１０によれば、互いに照射方向が異なる２つの
光の原色毎に、ボトル缶１１の開口部天面１１ａを撮像
した第１および第２画像データＩＭＡ、ＩＭＢを生成
し、両画像データＩＭＡ、ＩＭＢにおいて抽出される異
常領域の位置や形状を比較することによって、これらの
異常領域が、開口部天面１１ａ上の単なる汚れ等のよう
な表面上での凹凸が無視できる２次元的な領域である
か、あるいは、傷等のような表面上での凹凸が無視でき
ない３次元的な欠損部や突出部等であるかを、確実に判
別することができる。これにより、ボトル缶１１の開口
部天面１１ａ上に、キャップとの間の密封性を損なう３
次元的な欠損部や突出部等が存在する場合にのみ、ボト
ル缶１１を不良であると判定し、キャップと開口部天面
１１ａとの密封性を損なわない単なる汚れ等が存在する
だけのボトル缶１１を良であると判定することができ、
ボトル缶１１の製造過程における歩留まりを向上させる
ことができる。

【００４０】しかも、開口部天面１１ａ上における３次
元的な欠損部や突出部等の存在を判別する際に、１つの
撮像装置１５からの画像データを利用するだけで済み、
例えば２台以上の撮像装置によって２次元的な領域と３
次元的な領域とを区別する場合に比べて、装置の構成に
要する費用を削減することができる。

【００４１】なお、上述した本実施の形態において、撮
像装置１５は３つのラインＣＣＤセンサー１５Ａ，１５
Ｂ，１５Ｃを備えるとしたが、これに限定されず、例え
ば３つのエリアセンサーを備えてもよい。また、センサ
ーの個数は３つに限らず、少なくとも２つ以上であれば
よい。要するに、光の三原色（赤色Ｒ・緑色Ｇ・青色
Ｂ）の各光信号毎に独立して撮像を行う少なくとも２つ
以上のセンサーを備えていればよい。

【００４２】なお、上述した本実施の形態において、画
像処理装置１６は、２つの第１および第２画像データ生
成部３２Ａ，３２Ｂと、２つの第１および第２異常領域
抽出部３３Ａ，３３Ｂとを備えるとしたが、これに限定
されず、例えば光の三原色（赤色Ｒ・緑色Ｇ・青色Ｂ）
の各光信号毎に対応して、３つの画像データ生成部およ
び異常領域抽出部を備えてもよい。この場合には、信号
選択部３１を省略し、３つの異常領域抽出部からの出力
のうち、何れか２つの出力を選択して異常領域比較部３
４へ入力する選択部を備えていればよい。また、３つの
異常領域抽出部からの出力を比較して、ボトル缶１１の
良否を判定してもよい。

【００４３】なお、上述した本実施の形態においては、
輝度値を０〜２５５の間の２５６段階の値で記述した
が、これに限定されず、適宜の段階数で記述してもよ
い。また、良否判定部３５での判定処理において参照す
る所定の閾個数＃Ｎは、画像データの各画素の大きさに
応じて可変としてもよい。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の本
発明の検査装置によれば、差異抽出手段により抽出され
た差異の程度に応じて、例えば単に、表面上での凹凸が
無視できる２次元的な領域が存在するだけであるのか、
あるいは、例えば傷等のように、表面上での凹凸が無視
できない３次元的な欠損部や突出部等が存在するのかを
確実に判別することができる。さらに、請求項２記載の
本発明の検査装置によれば、差異抽出手段により抽出さ
れた比較対象領域の形状に関する差異の程度に応じて、
例えば単に、表面上での凹凸が無視できる２次元的な領
域が存在するだけであるのか、あるいは、例えば傷等の
ように、表面上での凹凸が無視できない３次元的な欠損
部や突出部等が存在するのかを、より一層、確実に判別
することができる。

【００４５】さらに、請求項３記載の本発明の検査装置
によれば、光信号毎の比較対象領域に含まれる画素のう
ち、光信号毎の比較対象領域同士において異なる位置に
配置された画素の数が所定数を超える場合に、例えば傷
等のように、表面上での凹凸が無視できない３次元的な
欠損部や突出部等が存在すると判断することによって、
検査対象物に対する不良判定を的確に行うことができ
る。さらに、請求項４記載の本発明の検査装置によれ
ば、開口部天面の径方向に複数の画素が配置されるよう
にして撮像を行うことにより、検査対象物の良否判定を
的確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る検査装置を示す構
成図である。

【図２】 図１に示す搬送装置の平面図である。

【図３】 図３（ａ）はボトル缶の開口部天面上に存在
する３次元的な欠損の一例を示す模式図であり、図３
（ｂ）は第１画像データ生成部から出力される画像デー
タの一例を示す模式図であり、図３（ｃ）は第２画像デ
ータ生成部から出力される画像データの一例を示す模式
図である。

【図４】 図１に示す検査装置の動作を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１０ 検査装置 １３ 回転装置（回転手段） １４Ａ 第１照射装置（照射手段） １４Ｂ 第２照射装置（照射手段） １５ カメラ（撮像手段） ３２Ａ 第１画像データ生成部（撮像手段） ３２Ｂ 第２画像データ生成部（撮像手段） ３３Ａ 第１異常領域抽出部（比較対象領域設定手段） ３３Ｂ 第２異常領域抽出部（比較対象領域設定手段） ３４ 異常領域比較部（差異抽出手段） ３５ 良否判定部（良否判定手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田顔 正実 静岡県駿東郡小山町菅沼1500番地 三菱マ テリアル株式会社富士小山工場内 (72)発明者 鈴木 信雄 静岡県駿東郡小山町菅沼1500番地 三菱マ テリアル株式会社富士小山工場内 (72)発明者 黒澤 昭夫 大阪府寝屋川市下木田町14番５号 倉敷紡 績株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 2F065 AA49 AA61 BB08 BB15 CC00 FF04 GG07 GG23 HH12 JJ02 JJ05 JJ09 JJ25 LL46 MM04 PP15 QQ31 UU01 UU05 2G051 AA21 AB02 AB20 BA01 BA08 BB01 CA04 CA06 DA01 DA08 EA17 EB01 ED09

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに異なる原色の光を異なる方向から
   検査対象物に照射する少なくとも２つの照射手段と、 前記検査対象物からの光を、少なくとも２種類の前記互
   いに異なる原色の光信号に分解し、分解した前記光信号
   毎に、複数の画素における前記光信号の強度の情報から
   なる画像データを生成する撮像手段と、 前記撮像手段により生成された前記光信号毎の前記画像
   データを比較して差異を抽出する差異抽出手段と、 前記差異抽出手段により抽出された前記差異の程度に応
   じて前記検査対象物の良否を判定する良否判定手段とを
   備えたことを特徴とする検査装置。
2. 【請求項２】 前記光信号毎の前記画像データにおい
   て、周囲の画素の領域での前記光信号の強度に比べて、
   前記光信号の強度の変化が所定値を超える画素の領域
   を、比較対象領域として設定する比較対象領域設定手段
   を備え、 前記差異抽出手段は、前記比較対象領域設定手段により
   抽出された前記光信号毎の前記比較対象領域間の形状に
   関する差異を抽出することを特徴とする請求項１に記載
   の検査装置。
3. 【請求項３】 前記光信号毎の前記比較対象領域間の形
   状に関する差異は、前記光信号毎の前記比較対象領域に
   含まれる画素のうち、前記光信号毎の前記比較対象領域
   同士において異なる位置に配置された画素の数であり、 前記良否判定手段は、前記画素の数が所定数を超える場
   合に、前記検査対象物を不良であると判定することを特
   徴とする請求項２に記載の検査装置。
4. 【請求項４】 前記検査対象物は円環状の開口部天面を
   有する容器であり、 前記検査対象物を中心軸線周りに回転させる回転手段を
   備え、 前記照射手段は、前記撮像手段による撮像時に、前記開
   口部天面の周方向における所定領域に前記原色の光を照
   射し、 前記撮像手段は、前記開口部天面の径方向に複数の画素
   が配置されるようにして、前記回転手段により回転させ
   られる前記検査対象物の前記所定領域を撮像することを
   特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の検査
   装置。