JP2004028904A

JP2004028904A - ラベル検査装置

Info

Publication number: JP2004028904A
Application number: JP2002188550A
Authority: JP
Inventors: Taku Saito; 斉藤　卓; Akira Hiratani; 平谷　昭
Original assignee: Shibuya Kogyo Co Ltd
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】容器４に貼り付けたラベル２のめくれを確実に、しかも短時間で簡単に検出する。
【解決手段】搬送コンベヤ６で搬送する容器４を両側のベルト１２、１４の速度差により回転させる。コンベヤ６の側部に４台のカメラ８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄが設置されており、ラベル２が巻き付けるように貼られた容器４を、９０度毎に４回撮影し全周の画像を取り込む。制御装置１０の認識手段２４が、この画像を輝度に応じた画像データとして認識する。ラベル２の裏面側は、その表面および容器４の外面よりも輝度が高くなっており、ラベル２の裏面だけが映し出されるように２値化レベルを設定し、検出手段２６が所定輝度以上の部分をめくれとして検出する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は容器に貼り付けられたラベルのめくれを検査するラベル検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
容器の外周面に貼り付けたラベルを検査して、めくれ等の欠陥を判別する装置は従来から知られている（特開平７−１２０４１０号公報、特開平６−１８６００２号公報）。
【０００３】
第１の公報（特開平７−１２０４１０号）に開示された検査装置の概要について簡単に説明する。容器の外面にラベル等が密着して巻かれている。この容器の前面側には、容器の側面を撮像する撮像装置が設置され、また、容器の背面側には、容器の側面を照明する照明装置が設置されている。そして、撮像装置の光軸と照明装置の光軸とは交差し、かつ、照明装置の光軸は容器の側面の接線方向に指向しており、照明装置からの直接光が撮像装置に入射しないように設定されている。また、容器の背面には、暗色スクリーンが設置されている。前記撮像装置は画像処理装置に接続されており、撮像装置の画像信号が処理されるようになっている。
【０００４】
前記検査装置では、照明装置によって容器の側面を照明しつつ容器を一回転させ、その間に、撮像装置により容器の側面の全周を撮像する。ラベルに破れ、しわ、めくれが無い場合、すなわちラベルが容器に密着している場合には、容器の側面に照射された光は散乱することがない。ところが、ラベルに破れ、しわ、めくれ等の欠陥部がある場合、すなわち容器に密着していない部分がある場合には、容器の側面に照射された光は前記欠陥部で散乱するので、その部分が撮像装置に明るく映る。この画像信号の変化を画像処理装置に導き、ラベル等の欠陥の有無を判別する。
【０００５】
また、第２の公報（特開平６−１８６００２号）に開示された検査装置は、ボトルの側方に照明装置を配置し、胴部に巻き付けるように貼られたラベルの巻き付け端部がカメラ側になるようにな位置で、照明光がボトルを透過して、ラベルおよびラベルの検査部位がシャドウ映像としてカメラにより撮像され、その映像信号が画像処理装置に入力される。
【０００６】
この検査装置では、ラベルのめくれ、破れ等のラベル外観不良は主にラベルの巻き付け端部に発生することから、巻き付け端部の入力画像を解析し、ラベル外観の良否を判別する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記第１の公報に記載された検査装置では、めくれた部分がラベルの表面に密着した状態になっていると検出できないという問題があった。また、接線方向から検査光を照射した状態で一回転させなければならず、容器を搬送しながら連続的に検査することができないという問題があった。
【０００８】
また、第２の公報に記載されたラベル検査装置は、照明光がボトルを透過することにより撮像するようにしているので、光の透過性のない容器や不透明で色の濃い容器では検出することができないという問題があった。また、輪郭によって判断するため、形状を認識しなければならず処理に時間がかかるという問題があった。
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、ラベルのめくれを確実に検出することができ、しかも、処理が簡単で時間がかからないラベル検査装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るラベル検査装置は、ラベルが貼り付けられた容器の表面を撮影するカメラを備え、このカメラにより取り込まれた画像に基づいてラベルのめくれを検出するものであって、裏面が表面の輝度および容器外面の輝度よりも高い輝度を有するラベルの検査をする装置であり、特に、取り込まれた画像を輝度に応じた画像データとして認識する認識手段と、ラベル表面および容器外面よりも高く、かつ、ラベル裏面よりも低い範囲内で輝度の閾値が設定され、前記認識手段が認識した画像データの前記閾値以上の部分をラベルのめくれとして検出する検出手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
このラベル検査装置は、容器に貼り付けられたラベルの裏面側が、その表面側および容器の外面よりも輝度が高いものについて検査を行うものであって、カメラによって容器およびラベルの画像を取り込み、輝度に応じた画像データについて、ラベルの裏面側だけが映し出されるように２値化レベルを設定している。従って、めくれのないラベルはラベルの表面と容器の外面だけの画像であって全体が黒くなるが、ラベルにめくれがあり裏面が表れている場合には、この部分が白く映し出されて、容易にかつ確実に検出される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係るラベル検査装置の全体の構成を示す平面図、図２はこのラベル検査装置の側面図である。このラベル検査装置は、ラベル２が外周面に巻き付けるように貼られた容器４を、容器搬送コンベヤ６によって搬送している間に、カメラ８によって撮影し、取り込まれた画像信号を制御装置１０に送ってラベル２のめくれの有無を検出するものである。
【００１３】
前記容器搬送コンベヤ６上の容器搬送経路６ａの両側（図１の上下）に、一対のベルト１２、１４が配置されている。これら両ベルト１２、１４は、それぞれ複数のプーリー１５、１６に掛け回されており、前記容器搬送経路６ａの両側に位置している部分は、背後をガイド部材１８、２０によって支持されている。これら両ベルト１２、１４の容器搬送経路６ａの両側に位置している部分間の距離は、容器４の直径よりも僅かに狭い間隔に設定されている。なお、この間隔は、容器４のサイズに応じて少なくとも一方のベルト１２、１４の位置を変えることにより調整できるようになっている。
【００１４】
前記両ベルト１２、１４は、容器搬送経路６ａの両側で向かい合っている部分が同一方向（図１の矢印Ａ方向）に走行し、かつ、この実施の形態では、図１の上方のベルト１２が下方のベルト１４よりも速い速度で走行するようになっている。従って、これら両ベルト１２、１４間に挟まれて搬送される容器４は、図１の矢印Ａ方向に進行しつつ、両ベルト１２、１４の速度差によって矢印Ｂ方向に回転される。
【００１５】
容器搬送コンベヤ６の側部にはカメラ８が設置されており、搬送中の容器４を水平方向から撮影する。この実施の形態では、４台のカメラ８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄが等間隔で設置されており、回転しつつ前進する容器４を９０度ごとに４回撮影し、容器４の外周面全周の画像が取り込めるようになっている。従って、１台のカメラ８（例えば８Ａ）の正面から次のカメラ８（例えば８Ｂ）の正面まで搬送される間に、容器４が９０度回転するように、前記両側ベルト１２、１４の速度差が設定されている。
【００１６】
前記カメラ８（８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ）で容器４を撮影する位置の、容器搬送経路６ａの上方には、照明２２が設置されている。なお、この実施の形態では照明２２が容器搬送経路６ａの上方に設置されているが、上方に限るものではなく、容器４に映り込まない位置、つまり直接的にカメラ８に反射光が入射しない位置に設置すればよい。
【００１７】
この実施の形態に係るラベル検査装置で検査する容器４は、その外周面に巻き付けるようにして、ラベル２が貼り付けられており、しかも、そのラベル２の両端部は、図２に示すように、重なり合わずに離れておりその間に容器４の外面が露出している。そして、このラベル２は、裏面の輝度が、表面および容器４の外面の輝度よりも高くなっている。従って、このラベル検査装置は、例えば、容器４が茶色のガラスびんで、貼り付けられたラベル２は表面が着色され裏面は白色であるもの等についての検査を行う。なお、ラベル２の両端部が重なり合っていても良いことは勿論である。
【００１８】
前記カメラ８により撮影されて取り込まれた画像は、制御装置１０に送られて処理される。制御装置１０は、取り込まれた画像を輝度に応じた画像データとして認識する認識手段２４と、この画像データからラベルのめくれを検出する検出手段２６とを備えている。前記認識手段２６が認識した輝度に応じた画像データについて、前記ラベル２の表面および容器４の外面よりも高く、かつ、ラベル２の裏面よりは低い範囲内において輝度の閾値が設定され、検出手段２６は、前記認識手段２４が認識した画像データのうち前記閾値以上の輝度の部分をラベル２のめくれと判断する。つまり、前述のようにラベル２の表面および容器４の外面よりもラベル２の裏面の輝度が高い（反射光量が多い）場合に、これら容器４およびラベル２の外観画像を取り込み、輝度の高いラベル２の裏面だけが映し出されるように２値化レベルを設定する。これにより、ラベル２が正常に貼られている良品の場合には、画像は黒くなり、ラベル２の一部にめくれがあり裏面が外側に出ている場合には、ラベル２の裏面の部分が白く映し出されるので、めくれを検出することができる。なお、ラベル２が破れる等により裏面が捲れ返っている場合には、端部でなくとも検出することが可能である。
【００１９】
前記構成のラベル検査装置の作用について説明する。搬送コンベヤ６によって搬送されつつ、両側のベルト１２、１４の速度差により回転されている容器４を、各カメラ８（８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ）により順次撮影する。搬送されている容器４が各カメラ８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ間の距離を移動する間に９０度回転するように、両ベルト１２、１４の速度差が設定されており、４台のカメラ８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄにより容器を９０度毎に撮影を行い、容器４およびラベル２の全周を撮影する。
【００２０】
前記カメラ８の撮影による画像の取り込みの際には、カメラ８の絞りの調節、あるいはカメラ８の前にフィルターを配置する等により入射光量を絞り、できるだけ白色が浮き出る暗い画像とする。
【００２１】
容器４に貼り付けられたラベル２は、めくれが発生する場合には主としてその端部に発生するので、この実施の形態では、図３（ａ）に示すように、容器４に巻き付けたラベル２の左右両端部が向かい合う部分の、上端と下端とに検査領域Ｃを設定する。そして、前述のように、容器４の外面およびラベル２の表面よりも高く、ラベル２の裏面よりも低い輝度の範囲内において設定した閾値で２値化処理を行い、ラベル２のめくれた裏面だけを認識できるようにしている。従って、図３（ａ）に示すように、ラベル２全体が容器４に完全に貼り付けられてめくれた部分がない場合には、検査領域Ｃ全体が黒画像となる（図３（ｂ）参照）。
【００２２】
また、図４（ａ）に示すように、ラベル２の隅部にめくれが発生している場合には、同図（ｂ）に示すように、ラベル２の裏面が外側に表れている部分だけが白画像として表示され、ラベル２のめくれ部分を容易に検出することができる。さらに、図５（ａ）に示すように、ラベル２の端部が縦方向にめくれてしまった場合には、同図（ｂ）に示すように、このめくれ部分のうち検査領域Ｃに入っている部分が白画像として検出される。以上のようにこの実施の形態に係るラベル検出装置では、ラベルのめくれを検出するためには白画素の有無だけを検出すれば良く、処理が簡単であり、しかも、検査が極めて短時間で済むという効果がある。また、ラベル２の裏面の画素だけを抽出するので、小さなめくれであっても確実に検出することができる。
【００２３】
なお、前記実施の形態では、図３（ａ）に示すように、容器４に巻き付けられたラベル２の両端部が向かい合う位置の、上部と下部とにそれぞれ検査領域Ｃを設けたが、容器４の曲面により入射光量に差がある場合には、前記検査領域Ｃをさらに左右および中央部に３分割し、左右の部分と中央部とで２値化レベルを異ならせ、曲面による入射光量の差に対応させることにより、確実に検出することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ラベルが貼り付けられた容器の表面を撮影するカメラを備え、このカメラにより取り込まれた画像に基づいてラベルのめくれを検出するラベル検査装置において、裏面が表面の輝度および容器外面の輝度よりも高い輝度を有するラベルの検査をする装置であって、取り込まれた画像を輝度に応じた画像データとして認識する認識手段と、ラベル表面および容器外面よりも高く、かつ、ラベル裏面よりも低い範囲内で輝度の閾値が設定され、前記認識手段が認識した画像データの前記閾値以上の部分をラベルのめくれとして検出する検出手段とを備えたので、白画素の有無を検出するだけで良く、処理が簡単で、しかも極めて短時間で検査を行うことができる。また、小さなめくれであっても確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るラベル検査装置の全体の構成を示す平面図である。
【図２】前記ラベル検査装置の側面図である。
【図３】図（ａ）はこのラベル検査装置によって検査されるラベルの一例を示す図であり、図（ｂ）はその検査結果を示す図である。
【図４】図（ａ）はこのラベル検査装置によって検査されるラベルの他の例を示す図であり、図（ｂ）はその検査結果を示す図である。
【図５】図（ａ）はこのラベル検査装置によって検査されるラベルのさらに他の例を示す図であり、図（ｂ）はその検査結果を示す図である。
【符号の説明】
２　　ラベル
４　　容器
２４　　認識手段
２６　　検出手段

Claims

ラベルが貼り付けられた容器の表面を撮影するカメラを備え、このカメラにより取り込まれた画像に基づいてラベルのめくれを検出するラベル検査装置において、
裏面の輝度が、表面の輝度および容器外面の輝度よりも高いラベルの検査をする装置であって、
取り込まれた画像を輝度に応じた画像データとして認識する認識手段と、ラベル表面および容器外面よりも高く、かつ、ラベル裏面よりも低い範囲内で輝度の閾値が設定され、前記認識手段が認識した画像データの前記閾値以上の部分をラベルのめくれとして検出する検出手段とを備えたことを特徴とするラベル検査装置。