JP2004205325A - Inspecting apparatus of sheet integration body - Google Patents

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JP2004205325A
JP2004205325A JP2002374284A JP2002374284A JP2004205325A JP 2004205325 A JP2004205325 A JP 2004205325A JP 2002374284 A JP2002374284 A JP 2002374284A JP 2002374284 A JP2002374284 A JP 2002374284A JP 2004205325 A JP2004205325 A JP 2004205325A
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Kazuo Onishi
一夫 大西
Hiroyuki Nishida
弘幸 西田
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for identifying a direction fail sheet having a direction different from other sheets in laminated sheets at low costs. <P>SOLUTION: A sheet direction fail apparatus 1 comprises a camera 2; a camera shift mechanism 3; a system controller 4; and an illuminator 5. The camera 2 images a cutout 12 of a sheet 11 in the state of a sheet integration body 10 on a working bench 6 from the X-axis direction. The camera shift mechanism 3 moves the camera 2 along the Z-axis direction. The camera 2 that is moved by the camera shift mechanism 3 and images the sheet in the entire layer of the sheet integration body 10 transmits image data to a system controller 4. The system controller 4 performs thin-line removal processing and binarization processing to the image data and judges that the sheet whose cutout 12 is not imaged is the direction fail sheet. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数枚のシートを集積したシート集積体の中で、他のシートとは方向の異なっている方向不良シートを判別する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
X線フイルムや記録紙等のシート状製品は、複数枚を重ねて集積したシート集積体の形態で包装され、製品として出荷されている。例えば、X線フイルムの場合には、ロール状に巻かれた長尺のフイルムを所定長さに切断してシート形状とし、このシートを複数枚重ねて集積する。
【0003】
このようなシート状製品、特にX線フイルムなどの感光材料では、感光面がどちらの面にあるのかを知るために、表裏の方向を外観で容易に識別可能となっていることが必要である。このため、シートの1辺に識別用の切欠きが形成されていることが多い。この識別用の切欠きは、一定サイズの略円弧形状でシートのコーナー付近に形成されていおり、この切欠きの位置が左右、上下の方向に対してどの位置にあるのかを確認することによって、シートの表裏の方向を識別することができる。
【0004】
上述したような識別用の切欠きのあるシートの製造においては、ロール状のフイルムからシートに切断する際に同時に切欠きを形成し、そのまま表裏が反転しないように方向及び位置を揃えてシートを積層し、シート集積体の状態となるようにしているが、シートを切断、積層、又は搬送するときなどに、製造機械からシートにかかる力の大きさ、方向、スピードなどの微妙な加減によって、何枚かのシートの方向が反転してしまう場合がある。しかし、製品状態のシート集積体では、シートの方向を全て揃えられた状態で包装しなければならない。そのため、シート集積体の状態になっているときに、シートの方向が全て揃っているか否かを検査しなければならない。
【0005】
そこで、シート集積体の状態としたときに、切欠きが配置されているべき位置を観察、またはビデオカメラや、CCDイメージセンサなどにより撮像し、切欠きの有無を確認することによって、その位置に切欠きが有れば、方向が正しいものと判断し、切欠きがなければ方向が異なっていると判断するシート集積体の検査装置が使用されている。
【0006】
上述したようなシート集積体の検査装置として、本出願人により実用化されているものを以下に説明する。このようなシート集積体の検査装置では、図12に示すように、ビデオカメラ102、光源103、拡散板104、モニタ105を備え、シート集積体100の状態となっているシート101の切欠き101aの位置を観察することによりシート101の方向を検査している。ビデオカメラ102は、シート集積体100を積層方向(図中Z軸方向)から撮像するように配置されており、撮像した画像をモニタ105に送信する。ビデオカメラ102と対面する位置には、光源103及び拡散板104が配置されている。光源103からの照射光は、拡散板104により拡散され、切欠き101aが配置されているべき所定の位置に照射される。シート集積体100が全て正規の方向に揃って積層されている場合には、光源103からの照射光は、全層の切欠き101aを通過してビデオカメラ102に入射する。作業者は、切欠き101a周辺の画像をモニタ104により観察し、シート集積体100の方向が全て正しく揃っていることを確認することができる。また、シート集積体100の中に方向が異なっているシート101があるときには、このシート101により光源103からの照射光が遮られるため、ビデオカメラ102には、シート101を透過した分だけの光量が入射する。これにより、モニタ104には、方向が全て揃っているときの画像よりも、全体が暗い画像が表示されるので、異なった方向に積層されているシートを検出することができる。
【0007】
また、他に実用化されている例としては、図13に示すように、シート集積体100の上方又は下方に配置され、シート集積体100の積層方向に沿って切欠き101aへ照射するように発光する投光素子と、この投光素子からの照射光に対する反射光を受光する受光素子からなる反射型のフォトセンサ106を備えたものもある。この場合、シート101の方向が全て正しく揃って積層されている場合には、投光素子から照射された照射光が全てのシート101を通過していくが、方向が異なっているシート101がある場合には、そのシート101によって投光素子からの照射光が反射して、フォトセンサ106の受光素子が反応し、方向が異なったシートがあることを確認することができる。また、このようなシート集積体の検査装置では、反射型ではなく透過型のフォトセンサを使っている場合もある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなシート集積体の検査装置では、シート集積体の切欠きの位置を確認するときに、シートの積層方向からシート集積体を撮像、又はフォトセンサにより受光しているので、シートの位置が前後左右に位置がずれてしまっている場合、シートが正規の方向を向いていても、モニタによる確認で切欠きが観察されなかったり、フォトセンサが反応してしまったりする。
【0009】
そこで、シートの4辺の位置を正確に揃えてから、切欠きの位置を確認するという方法も考えられるが、方向を判別する検査工程だけのために、4辺の位置を揃える機構を導入することは、ローコスト化の妨げとなるため好ましくない。さらに、4辺の位置を揃える機構を導入した場合でも、X線フイルムの透過率が高い場合には、ビデオカメラにより鮮明な画像を撮像することが困難であったり、フォトセンサによる反応が不安定になってしまうことがあるため、シートの方向を確実に検査することができない。
【0010】
本発明は、上記問題点を解決するためのもので、識別用の切欠きが形成されたシートの方向を確実に検査することのできるシート集積体の検査装置をローコストに提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、本発明のシート集積体の検査装置は、一辺の一定個所に一定サイズの切欠きが形成されたシートを各々の表裏及び前後方向が一致するように複数枚積層したシート集積体の検査に使用し、一辺の積層面を撮像するエリア型撮像手段と、エリア型撮像手段からの撮像信号に基づき、積層面における各シートの切欠きの連なりによって形成される評価パターンを抽出する評価パターン抽出手段と、評価パターンの連続性に基づいて表裏又は前後方向が異なるシートがシート集積体に混在しているか否かを判定する判定手段とを備えている。
【0012】
なお、評価パターン抽出手段は、各シートの切欠きの内側と外側とから得られる撮像信号を互いに相反する二値化信号に変換する二値化処理手段と、各シート相互間の積層境界線を除去する細線除去手段とを含んでいることが好ましい。また、エリア型撮像手段はシートの積層方向に移動自在に支持されていることも本発明では効果的である。
【0013】
請求項4記載のシート集積体の検査装置では、一辺の一定個所に一定サイズの切欠きが形成されたシートを各々の表裏及び前後方向が一致するように複数枚積層したシート集積体の検査に使用し、シートの面方向に沿って撮像素子が配置されたライン型撮像手段と、ライン型撮像手段を一辺の積層面に対面して支持させるとともに、シートの積層方向ライン型撮像手段を相対移動させる走査手段と、走査手段による移動とともにライン型撮像手段から得られる撮像信号に基づき、各々のシートに形成された切欠きの一方のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、エッジ抽出手段によるエッジ抽出の有無に基づいて表裏又は前後方向が異なるシートがシート集積体に混在しているか否かを判定する判定手段とを備えている。
【0014】
なお、走査手段は、ライン型撮像手段をシートの積層方向と直交する向きに一定距離だけピッチ送りした後にシートの積層方向に移動させ、エッジ抽出手段はピッチ送りの前後にわたってライン型撮像手段から得られる撮像信号に基づいてエッジ抽出を行うことが好ましい。また、ライン型撮像手段はピント合わせ可能な結像レンズを有し、少なくともピント位置を2段階に切り替えてエッジ抽出を行うことが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明を実施したX線フイルムシート集積体の検査装置の構成を示す概略図である。このX線フイルムシート集積体の検査装置1(以下、単に検査装置とする。)は、カメラ2、カメラシフト機構3、システムコントローラ4、及び照明装置5とからなり、作業台6の上に載せられたシート集積体10を構成するシート11が表裏、前後の方向が全て正しく揃っているかを検査するものである。なお、この検査装置1で行われる検査工程は、感光材料であるシート11が感光しないように、周囲から光密に遮蔽された検査スペースの中で行われている。
【0016】
シート集積体10は、医療用の撮影装置に使用される矩形状のX線フイルムであるシート11を複数枚積層したものであり、シート11は、長尺のロール形態となっているX線フイルムから矩形のシート状に裁断され、この裁断が行われる際に同時に識別用の切欠き12が形成されている。この切欠き12は、シート11の一辺の一定箇所に一定サイズで形成されている。さらに、シート状への裁断工程に続いて、そのまま表裏、前後の方向が一致するように積層していき、シート集積体10の形態にされて作業台6の上に搬送されてくる。
【0017】
この検査装置1では、図1の矢線方向に示すような座標系を設定している。Z軸方向は、シート11が積層されている積層方向であり、Y軸方向は、シート11の切欠き12が形成されている1辺に沿った方向であり、X軸方向は、シート11が積層されている面で、かつ切欠き12が配置されているべき1辺を含む面10aと直交する方向であり、X,Y,Z軸方向は互いに直交する方向となっている。
【0018】
カメラシフト機構3は、移動台15と、送りネジ16と、モータ17と、位置検出器18と、これらが取り付けられたベース部材19とからなる。ベース部材19には、Z軸方向に沿ったガイド溝19aが形成されており、このガイド溝19aには、移動台15の突起20がスライド自在に嵌合している。移動台15は、台基部21と、台基部21と一体に設けられている平面部22とからなる。平面部22には、カメラ2及び照明装置5が固定されている。台基部21は、突起20が形成されているとともに送りネジ16が螺合している。送りネジ16が回転することによって、移動台15はカメラ2及び照明装置5とともに、Z軸方向に沿って移動する。送りネジ16を回転させる駆動源となるモータ17は、ドライバ23を介してシステムコントローラ4に制御されている。
【0019】
位置検出器18は、ベース部材19と一体に設けられており、Z軸方向に沿って形成されている長孔18aの奥に抵抗体24が設けられている。移動台15の台基部21には、長孔18aとスライド自在に嵌合する突起25が一体に設けられている。突起25の先端には、抵抗体24と接触する摺動子26が設けられている。これにより、位置検出器18は、摺動子26が上方に行くほど抵抗体24の抵抗が高くなり、下方に行くほど抵抗が低くなる可変抵抗器として機能し、移動台15のZ軸方向に対する位置を検出することができる。位置検出器18により検出された移動台15の位置はシステムコントローラ4に送信される。
【0020】
カメラ2は、シート集積体10の面10aに対面し、かつ切欠き12が配置されているべき位置に合わせるように、移動台15に固定されており、図2に示すように、カメラ2は、その撮影光軸方向Lが上述した座標系のX軸方向に沿って配置されており、X軸方向に沿ってピント調整が行われる光学系30と、その光学系30の背後に配置されたエリア型撮像手段としてのCCDイメージセンサ(エリアセンサ)31とからなる。CCDイメージセンサ31により撮像された画像データは、システムコントローラ4に送信される。また、光学系30には、オートフォーカス機能が備えられており、システムコントローラ4による制御でピント調節が行われる。
【0021】
カメラ2により撮像される画像は、図3の点線で示す撮像範囲35,36,37,38の画像であり、切欠き12よりも広い幅で,複数枚分のシート11に相当する高さを撮像することができる。さらに、本実施形態では、切欠き12周辺の画像を確実に撮像できるようにするために、撮像範囲の幅Aを切欠き12の幅Bの2倍程の寸法とし、切欠き12のY方向の位置のバラつきに対応している。カメラ2は、カメラシフト機構3によりZ軸方向に移動しながら撮像を行っていき、シート集積体の10の下方部分を撮像する撮像範囲35から、上方の撮像範囲36,37,38へと順に撮像していく。撮像範囲35〜38は、それぞれ隣接している範囲39,40,41でオーバーラップするように設定されている。これにより、カメラ2は、シート集積体10の最下層から最上層までの全てのシートを撮像することができる。
【0022】
照明装置5は、シート11が感光しないように赤外光線を照射するものであり、コード42を介して制御ユニット43に接続されている。照明装置5には、光ファイバー(図示せず)が内蔵されており、光ファイバーの一端に配置されたIREDから赤外光線を入射させ、他端を照明装置5の先端部から露出させている。照明装置5の先端部は、シート集積体10でシート11が積層されている面のうち、面10aと直交する面10bに対面するように配置されており、制御ユニット43によりIREDが所定の光量に制御されて発光すると、光ファイバーを介してIREDの赤外光線が面10bからシート集積体10の内部へ入射する。カメラ2のCCDイメージセンサ31は、シート集積体10の内部に入射された赤外光線を感知して、切欠き12が配置されているべき位置の周辺部分の画像を撮像することができる。
【0023】
システムコントローラ4は、カメラ2によって撮像された撮像範囲35〜38の画像データから、シート集積体10の中に、表裏又は前後方向が異なるシートが混在しているか否かを判定する。このシステムコントローラ4には、カメラ2から入力された撮像データを画像処理し、評価パターンを抽出する評価パターン抽出部45と、この評価パターン抽出部45により抽出された評価パターンからシート集積体10の中に表裏、前後が反転した方向不良シートが混在しているか否かを判定する不良判定部46とが接続されている。
【0024】
評価パターン抽出部45が、カメラ2から入力された画像に対して行う画像処理について、図4,図5を用いて以下に説明する。システムコントローラ4は、先ず入力された画像データ(図4(A))に対して、シート11が積層されている隙間の境界線に相当する細線47を除去する細線除去処理を施す。これにより図4(B)に示すような細線が除去された画像となる。この細線除去処理では、画像データを、図5に示すような縦・横3画素ずつの9画素P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8,P9単位のブロックに区画し、この9画素P1〜P9の中で最も輝度の高いものを選択し、その最も高い輝度の画素と同じ輝度で、9画素P1〜9の輝度を全て置き換えるという最高輝度置換処理を施す。シート間の隙間に相当する細線の幅が2画素以内であるという設定ならば、上述した9画素単位の最高輝度置換処理で全ての細線除去を行うことができる。なお、シート間の隙間に相当する細線47がさらに太く9画素単位の最高輝度置換処理では、細線の除去が不十分である場合には、最高輝度置換処理を行うブロックの大きさを、16画素や25画素単位などの大きい区画単位に変更すればよい。
【0025】
細線除去処理の次に、システムコントローラ4は、画像データを二値化する(図4(C))。この二値化は、細線除去処理後の画像データの各部の輝度と、予め設定された基準輝度とを比較し、基準輝度よりも輝度の高い部分を白色部分48、基準輝度よりも輝度の低い部分を黒色部分49とする。切欠き12の内側が撮像されている部分は、シート11の積層されている面10aよりも奥まった位置にあるため黒色部分49に処理され、切欠き12以外の部分は白色部分48に処理される。これにより、カメラ2から入力された画像データは、各シートの切欠きのある部分が連なって抽出され、それ以外の部分とが鮮明に区別された評価パターンとなり、この評価パターンが不良判定部46に送信される。
【0026】
図4で示した画像データは、シート11の方向が全て揃っており、面10aの切欠き12が配置されているべき位置に、前後の位置のバラつきはあるものの、全層のシート11の切欠き12が位置しているときの画像データを示すものであり、以下で説明する図6の画像データは、シート集積体10の中に他のシートと方向が異なっている方向不良シートがある場合の画像データを示すものである。図6の画像データにおいても、図4の画像データと同様に、カメラ2から入力された画像データ(図6(A))から細線除去処理が行われ(図6(B))、さらに二値化処理が行われ、切欠きのある部分が連なるように形成された評価パターン(図6(C))となる。そして、図6(C)の評価パターンも、図4の画像データと同様に不良判定部46に送信される。
【0027】
不良判定部46では、評価パターン抽出部45により抽出された評価パターン(図4(C)、図6(C))から、シート集積体10のシート11の中に方向不良シートが混在しているか否かを判定する。図4(C)に示す評価パターンでは、切欠き12が撮像された部分に相当する黒色部分49が、Z軸方向に沿って全て連続した画像を形成しており、このような画像データの場合、不良判定部46は、シート集積体10の中に方向不良シートは無いと判定する。そして、図6(C)に示す評価パターンでは、黒色部分49がZ軸方向に対して不連続になっている部分があり、この部分には切欠き12が無いので、このような評価パターンの場合、不良判定部46は、シート集積体10の中に方向不良シートがあると判定する。
【0028】
次に、上記構成の作用について、図7のフローチャートを用いて説明する。裁断装置により識別用切欠きを有する矩形状に裁断され、集積装置によって所定の枚数単位で、方向が反転しないように積層されたシート集積体10がベルトコンベヤなどにより、作業台6に搬送されてくる。なお、このようなシート集積体生産システムについては、例えば特願2001−005322号に詳しく記載されている。
【0029】
作業台6にシート集積体10がセットされると、検査装置1が検査開始状態となる。なお、初期位置では、カメラ2、及び照明装置5は、シート集積体10の最下層の撮像範囲35に合わせて位置している。検査工程が開始するとCCDイメージセンサ31がオン状態となり、システムコントローラ4による制御で光学系30のピント調節が行われると、1回目の撮像が行われる。1回目の撮像が行われると、カメラシフト機構3が作動して、カメラ2及び照明装置5を次の撮像範囲36の位置に合わせて移動させる。撮像範囲36の位置に移動すると1回目の撮像のときと同様にして2回目の撮像が行われる。そして、撮像範囲37、38についても同様にカメラシフト機構によって移動する毎に3回目、4回目の撮像を行っていく。
【0030】
1回目〜4回目の撮像が終了し、シート集積体10の全層のシートの撮像が完了すると、画像データが評価パターン抽出部45へ送信される。評価パターン抽出部45では、撮像範囲35〜38が1つの画像データに合成され、上述した画像処理が開始される。そして細線除去処理及び二値化処理が施されて作成された補床パターンは不良判定部46に送信される。不良判定部46は、評価パターンから、切欠き12に相当する黒色部分49がZ軸方向について全て連続している場合には、シート集積体10の中に方向不良シートは無しと判断する。方向不良シートが無しと判断されたシート集積体10は、遮光袋への袋詰工程、及び化粧箱への箱詰工程を経て製品状態となり、市場へ出荷される。そして、黒色部分49がZ軸方向について連続していない部分がある場合には、方向不良シートが有ると判断し、作業者にこれを警告する。このようにして、検査装置1は、シート集積体10の中にある方向不良シートを確実に判定することが可能であり、また切欠き12の位置に多少のバラつきがあっても、それに合わせた幅の撮影範囲で撮像すれば、切欠き周辺の画像を全て撮像することができるので、シート11の4辺の位置を揃える機構を導入することは不要であり、ローコスト化を図ることができる。
【0031】
上記第1の実施形態では、切欠き周辺の画像を撮像するカメラの撮像素子として、エリアセンサを使用しているが、本発明はこれに限るものでなく、ラインセンサを使用しても、方向不良シートを判別することは可能である。以下では、撮像素子として、ラインセンサを使用した本発明の第2の実施形態を説明する。
【0032】
図8で示すように、本実施形態の検査装置55では、ライン型撮像手段としてのCCDイメージセンサ(ラインセンサ)56を内蔵したカメラ57を使用し、その他のカメラシフト機構3、システムコントローラ4、照明装置5等については、上記第1の実施形態で使用しているものと同様であり、説明を省略する。
【0033】
カメラ57では、CCDイメージセンサ56の他に、上記第1の実施形態と同様の光学系31が組み込まれている。CCDイメージセンサ56は、シート11と平行となるようにY軸方向に沿って撮像素子56aが並べられている。このカメラ57は、初期状態のときには、シート集積体10の上端に合わせた高さに位置しており、カメラシフト機構3によって、Z軸方向に沿って移動しながら、シート集積体10の切欠き周辺画像を1ラインずつ撮像し、全層のシート11を撮像する。また、上記第1の実施形態では、シート11の切欠き12が幅方向に対して全て撮像されるように広い撮像範囲を設定しているので、切欠き12の両側に形成されているエッジが上記第1の実施形態では両側とも撮像されている。これに対し、本実施形態では、Y軸方向に対して切欠き12と、ほぼ同じ幅の範囲で撮像できる分だけの撮像素子を並べたCCDイメージセンサを使用しているので、カメラ57で撮像される画像では、両側のエッジ12a,12bのうち、片側のエッジ12aのみが撮像されている。
【0034】
本実施形態の検査装置55では、図9で示すような制御パターン60に従ってカメラシフト機構3及び光学系31を制御し、カメラ57を移動させるとともにピント位置を変更して、切欠き周辺画像を撮像していく。以下では説明の都合上、制御パターン60を5つの第1,2,3,4,5制御パターン60a,60b,60c,60d,60eの部分に分けて述べていく。先ず第1制御パターン60aでは、ピント位置の設定上、切欠き12から最も離れた位置すなわちX軸方向に対してシート集積体から遠ざかる方の位置にピント位置を固定して撮像を開始する。そして、カメラシフト機構3によって、Z軸方向に沿って上端から下端まで移動しながら、カメラ57によりシート集積体10の全層のシート11を撮像すると、第1制御パターン60aが完了する。第2制御パターン60bでは、先ずピント位置が切欠き12の奥側すなわち、X軸方向に対してシート集積体10に接近していく方の位置に移動し、この位置にピント位置を固定して撮像を開始する。そして今度は、Z軸方向に沿って下端から上端まで移動しながら、カメラ57によりシート集積体10の全層のシート11を撮像して、第2制御パターン60bが完了する。そして、以下同様にして、一定の間隔ずつピント位置を切欠き12の奥側に移動していくとともに、第3及び第5制御パターン60c、60eでは、上端から下端までカメラ57を移動させて、第4制御パターン60dでは、下端から上端までカメラ57を移動させて、シート積層体10の全層のシート11について撮像していく。これにより、ピント位置の異なった切欠き周辺画像データが5通り撮像されたことになる。そして撮像が終了すると、カメラ57は評価パターン抽出部45に5通りの画像データを送信する。
【0035】
ピント位置の異なった5通りの画像データが送信された評価パターン抽出部45では、上記第1の実施形態とは画像処理の方法が異なる部分がある。本実施形態で評価パターン抽出部45が入力された画像データについて行う画像処理を、図10,11を用いて以下に説明する。なお、図10、11においては、説明の都合上、シート集積体10に積層されているシート11を5枚分だけ撮像した画像データを用いて説明する。さらに、本実施形態では、ライン型撮像手段としてのCCDイメージセンサ56による撮像を行うときに、3ライン分でシート11の1枚分に相当する高さの画像を撮像している。すなわち、図10,11に示す画像では,シート11の5枚分でそれぞれ3ライン分ずつ撮像するために、上端から下端まで計15ライン撮像している。また、図10、11に示す画像データで撮像されたシート11について、説明の都合上、上方から順番にシート11a,11b,11c,11d,11eとして説明する。
【0036】
システムコントローラ4は、先ず入力された画像データ(図10(A),10(B),10(C),10(D),10(E))に対して、図11(A)に示すような1つの画像に合成する合成処理を行う。この合成処理では、図10(A)〜(D)の画像に対して、シート11a〜11eの1枚分ごとの画像について、それぞれ比較を行う。この比較では、5つの画像データのうち、最もピントの合っている画像データのものが選択される。すなわち、ピントの合っている画像データでは、切欠き12に相当する部分は輝度が低く、そのシート11の1辺が撮像されている部分は輝度が高くなっているはずなので、輝度が高い部分と低い部分とのコントラストが最も高いものが選択される。例えば、合う10のシート11cの画像では、図10(A)の画像データのときが、最もコントラストが大きいので、シート11cの部分については、この画像データから選択される。同様に他のライン11a,11b,11d,11eについても最もコントラストの大きいものが選択され、図11(A)のような合成画像となる。
【0037】
次に評価パターン抽出部45では、上述した合成画像に対し、細線除去処理を施す(図11(B))。この細線除去処理については,上記第1の実施形態で説明したものと同様である。細線除去処理の後、評価パターン抽出部45は、エッジ抽出処理を行う。このエッジ抽出処理では、輝度の高い部分と、低い部分との境界線のみを抽出して黒色部分61にし、その他の部分については全て白色部分62にする(図11(C))。これにより、切欠き12のエッジ12aに相当する部分だけが黒色部分61として抽出され、その他の部分は全て除去された画像データとなり、この画像データが評価パターンとして不良判定部46に送信される。
【0038】
不良判定部46では、評価パターン(図11(C))から、シート集積体10のシート11の中に方向不良シートが有るか否かを判定する。図11(C)の画像データではシート11b,11c,11dの部分では、切欠き12のエッジ12aに相当する黒色部分61が形成されているが、シート11a,11eの部分では、黒色部分61がないので、このシート11a,11eについては、切欠き12が、この位置に無いということが分かる。よって不良判定部46は、これらのシート11a,11eが方向不良シートであると判定し、作業者に警告する。このようにして、ラインセンサを使用しても、シート集積体10の中にある方向不良シートを確実に判定することが可能である。
【0039】
なお、上記第1の実施形態で切欠き12の位置がX軸方向について大きなバラつきがあり、例えば、切欠き12の深さ以上にずれている場合、1度の撮像だけでは、全層のシート11についてピントの合った画像が得られないということが考えられる。その場合には、第2の実施形態と同様に、光学系31を調節してピント位置が異なった複数の画像データを撮像し、第2の実施形態と同様に、ピントが合ったデータをシート1枚分に相当する画素単位で取り出して合成画像処理すればよい。
【0040】
また、上記第1及び第2の実施形態では、エリアセンサ、又はラインセンサとして透過光に反応して撮像するものを使用しているが、本発明はこれに限るものなく、シート積層体10の面10aに照明を直接照射し、その反射光により撮像するようにしてもよい。また、このように反射光を利用して撮像する場合には、拡散板を設けて反射光の輝度を高くすることにより、安定した反射光がエリアセンサ、又はラインセンサへ入射するようにすればよい。また、上記実施形態のように、透過光に反応して撮像している場合には、照明装置5から、シート11を透過して、エリアセンサ、又はラインセンサへ入射する回数をカウントすることにより、シート集積体10の状態となっているシート11の枚数を数えることもできる。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のシート集積体の検査装置では、一辺の積層面を撮像するエリア型撮像手段と、エリア型撮像手段からの撮像信号に基づき、積層面における各シートの切欠きの連なりによって形成される評価パターンを抽出する評価パターン抽出手段と、評価パターンの連続性に基づいて表裏又は前後方向が異なるシートがシート集積体に混在しているか否かを判定する判定手段とを備えているので、シートの方向を確実に判別することが可能である。
【0042】
また、請求項4記載のシート集積体の検査装置では、シートの面方向に分解能をもつライン型撮像手段と、ライン型撮像手段を前記一辺の積層面に対面して支持させるとともに、シートの積層方向ライン型撮像手段を相対移動させる走査手段と、走査手段による移動とともにライン型撮像手段から得られる撮像信号に基づき、各々のシートに形成された切欠きの一方のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、エッジ抽出手段によるエッジ抽出の有無に基づいて表裏又は前後方向が異なるシートがシート集積体に混在しているか否かを判定する判定手段とを備えているので、シートの方向を確実に判別することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本名発明を実施したシート集積体の検査装置を示す概略図である。
【図2】図1に示すシート集積体の検査装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図3】図1に示すシート集積体の検査装置により撮像するシート集積体の切欠き周辺画像を示すものである。
【図4】シートの方向が全て揃っている場合の切欠き周辺画像を画像処理したときの画像データを示す説明図である。
【図5】図4に示す画像処理で細線除去処理を施すとき、画像を区画した9画素単位のブロックを示す説明図である。
【図6】方向が異なっている方向不良シートが有る場合の切欠き周辺画像を画像処理したときの画像データを示す説明図である。
【図7】本発明を実施したシート集積体の検査装置における検査工程の流れを示すフローチャートである。
【図8】図1に示すものとは別の実施形態のシート集積体の検査装置を示す概略図である。
【図9】図8に示すシート集積体の検査装置に組み込まれたカメラシフト機構、及びピント調節機構が作動するとき、移動位置及ぶピント位置のパターンを示す説明図である。
【図10】図8で示すシート集積体の検査装置により撮像されたピント位置の異なる複数の画像データを示す説明図である。
【図11】図10で示した画像データを図8で示すシート集積体の検査装置により画像処理したときの画像データを示す説明図である。
【図12】従来のシート集積体の検査装置を示す概略図である。
【図13】図12に示すものとは別の方法による従来のシート集積体の検査装置を示す概略図である。
【符号の説明】
1,55 シート集積体の検査装置
2,57 カメラ
3 カメラシフト機構
4 システムコントローラ
5 照明装置
6 作業台
10 シート集積体
11 シート
12 切欠き
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for discriminating a direction defective sheet having a direction different from that of other sheets in a sheet stack in which a plurality of sheets are stacked.
[0002]
[Prior art]
Sheet-like products such as X-ray film and recording paper are packaged in the form of a sheet assembly in which a plurality of sheets are stacked and shipped as products. For example, in the case of an X-ray film, a long film wound in a roll shape is cut into a predetermined length to form a sheet shape, and a plurality of sheets are stacked and stacked.
[0003]
In such a sheet-like product, particularly a photosensitive material such as an X-ray film, it is necessary to be able to easily identify the front and back directions by appearance in order to know which side the photosensitive surface is. . For this reason, a notch for identification is often formed on one side of the sheet. The notch for identification is formed in the vicinity of the corner of the sheet in a substantially circular shape of a certain size, and by checking which position the notch is in the left, right, up and down direction, The direction of the front and back of the sheet can be identified.
[0004]
In the manufacture of a sheet with a notch for identification as described above, a notch is formed simultaneously when cutting from a roll-shaped film into a sheet, and the sheet is aligned with the direction and position so that the front and back are not reversed. Laminate and become a sheet assembly, but when cutting, laminating, or conveying the sheet, etc., by subtle adjustment of the magnitude, direction, speed, etc. applied to the sheet from the manufacturing machine, The direction of some sheets may be reversed. However, in the product state sheet assembly, it is necessary to wrap the sheets in a state where all the directions of the sheets are aligned. Therefore, it is necessary to check whether or not all the directions of the sheets are aligned when the sheet is in the state of the sheet assembly.
[0005]
Therefore, when it is in the state of the sheet assembly, the position where the cutout should be placed is observed or taken by a video camera, a CCD image sensor, etc., and the presence or absence of the cutout is confirmed. If there is a notch, an apparatus for inspecting a sheet assembly that determines that the direction is correct and determines that the direction is different if there is no notch is used.
[0006]
As an inspection apparatus for the sheet assembly as described above, what is put into practical use by the present applicant will be described below. As shown in FIG. 12, such a sheet assembly inspection apparatus includes a video camera 102, a light source 103, a diffuser plate 104, and a monitor 105. The direction of the sheet 101 is inspected by observing the position. The video camera 102 is arranged to image the sheet assembly 100 from the stacking direction (Z-axis direction in the drawing), and transmits the captured image to the monitor 105. A light source 103 and a diffusion plate 104 are disposed at a position facing the video camera 102. Irradiation light from the light source 103 is diffused by the diffusion plate 104 and irradiated to a predetermined position where the notch 101a is to be disposed. In the case where all the sheet aggregates 100 are laminated in the normal direction, the light emitted from the light source 103 passes through the notches 101a in all layers and enters the video camera 102. The operator can observe the image around the notch 101a on the monitor 104 and confirm that all the directions of the sheet stack 100 are correctly aligned. In addition, when there is a sheet 101 having a different direction in the sheet assembly 100, the light emitted from the light source 103 is blocked by the sheet 101. Is incident. As a result, an image that is darker than the image when all the directions are aligned is displayed on the monitor 104, so that sheets stacked in different directions can be detected.
[0007]
Further, as another practical example, as shown in FIG. 13, it is arranged above or below the sheet stack 100 and irradiates the notch 101 a along the stacking direction of the sheet stack 100. Some include a reflective photosensor 106 including a light projecting element that emits light and a light receiving element that receives reflected light with respect to light emitted from the light projecting element. In this case, when all the sheets 101 are correctly aligned and laminated, the irradiation light irradiated from the light projecting elements passes through all the sheets 101, but there are sheets 101 having different directions. In that case, the irradiation light from the light projecting element is reflected by the sheet 101, the light receiving element of the photosensor 106 reacts, and it can be confirmed that there is a sheet having a different direction. In addition, in such a sheet integrated body inspection apparatus, a transmissive photosensor may be used instead of a reflective type.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the sheet stack inspection apparatus as described above, when the position of the cutout of the sheet stack is confirmed, the sheet stack is imaged from the sheet stacking direction or received by a photo sensor. If the position is shifted from front to back, left and right, even if the sheet is oriented in the normal direction, notches are not observed or the photosensor reacts when confirmed by the monitor.
[0009]
Therefore, a method of checking the position of the notch after aligning the positions of the four sides of the sheet accurately is considered, but a mechanism for aligning the positions of the four sides is introduced only for the inspection process for determining the direction. This is undesirable because it hinders cost reduction. Furthermore, even when a mechanism for aligning the positions of the four sides is introduced, if the transmittance of the X-ray film is high, it is difficult to capture a clear image with a video camera, or the reaction by the photosensor is unstable. Therefore, the sheet direction cannot be reliably inspected.
[0010]
An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a sheet stack inspection apparatus capable of reliably inspecting the direction of a sheet on which an identification notch is formed at low cost. To do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the sheet stack inspection apparatus according to the present invention includes a plurality of sheets in which notches of a certain size are formed at certain locations on one side so that the front and back sides and the front-rear direction coincide with each other. Area type imaging means for imaging a laminated surface on one side, and an evaluation pattern formed by a series of notches on each laminated surface based on an imaging signal from the area type imaging means And an evaluation pattern extracting unit for determining whether or not sheets having different front and back or front and rear directions are mixed in the sheet assembly based on the continuity of the evaluation pattern.
[0012]
Note that the evaluation pattern extraction means includes binarization processing means for converting imaging signals obtained from the inside and outside of the cutouts of each sheet into binary signals that are opposite to each other, and a lamination boundary line between the sheets. It is preferable that the fine wire removal means to remove is included. It is also effective in the present invention that the area-type imaging means is supported so as to be movable in the sheet stacking direction.
[0013]
The sheet assembly inspection apparatus according to claim 4 is used to inspect a sheet assembly in which a plurality of sheets each having a notch of a certain size formed at a certain portion of one side are stacked so that the front and back sides and the front-rear direction coincide with each other. The line-type image pickup means in which the image sensor is arranged along the sheet surface direction and the line-type image pickup means are supported so as to face the laminated surface on one side, and the line-type image pickup means in the sheet stacking direction is relatively moved. Scanning means, edge extraction means for extracting one edge of a notch formed in each sheet based on an imaging signal obtained from the line-type imaging means along with movement by the scanning means, and edge extraction by the edge extraction means Determination means for determining whether or not sheets having different front and back or front and rear directions are mixed in the sheet stack based on presence or absence.
[0014]
The scanning means pitch-feeds the line-type imaging means by a certain distance in a direction orthogonal to the sheet stacking direction, and then moves the line-type imaging means in the sheet stacking direction. The edge extracting means is obtained from the line-type imaging means throughout the pitch feed. It is preferable to perform edge extraction based on the captured image signal. Moreover, it is preferable that the line-type imaging unit has an imaging lens that can be focused, and performs edge extraction by switching at least two focus positions.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an inspection apparatus for an X-ray film sheet assembly embodying the present invention. The X-ray film sheet assembly inspection apparatus 1 (hereinafter simply referred to as an inspection apparatus) includes a camera 2, a camera shift mechanism 3, a system controller 4, and an illumination apparatus 5. The sheet 11 constituting the obtained sheet assembly 10 is inspected for whether the front and back sides and the front and rear directions are all correctly aligned. The inspection process performed by the inspection apparatus 1 is performed in an inspection space that is light-tightly shielded from the surroundings so that the sheet 11 that is a photosensitive material is not exposed.
[0016]
The sheet assembly 10 is obtained by laminating a plurality of sheets 11 which are rectangular X-ray films used in medical imaging apparatuses. The sheet 11 is an X-ray film in the form of a long roll. Are cut into rectangular sheets, and when this cutting is performed, a notch 12 for identification is formed at the same time. The notch 12 is formed in a certain size at a certain position on one side of the sheet 11. Further, following the sheet cutting process, the sheets are laminated so that the front and back sides and the front and rear directions coincide with each other, and are formed into a sheet integrated body 10 and conveyed onto the work table 6.
[0017]
In this inspection apparatus 1, a coordinate system as shown in the arrow direction in FIG. 1 is set. The Z-axis direction is a stacking direction in which the sheets 11 are stacked, the Y-axis direction is a direction along one side where the notch 12 of the sheet 11 is formed, and the X-axis direction is the sheet 11 The surfaces are stacked and are orthogonal to the surface 10a including one side where the notch 12 is to be disposed, and the X, Y, and Z axis directions are orthogonal to each other.
[0018]
The camera shift mechanism 3 includes a moving table 15, a feed screw 16, a motor 17, a position detector 18, and a base member 19 to which these are attached. The base member 19 is formed with a guide groove 19a along the Z-axis direction, and the protrusion 20 of the movable table 15 is slidably fitted into the guide groove 19a. The movable table 15 includes a table base portion 21 and a flat surface portion 22 provided integrally with the table base portion 21. The camera 2 and the illumination device 5 are fixed to the plane portion 22. The base 21 is formed with a projection 20 and screwed with a feed screw 16. As the feed screw 16 rotates, the moving table 15 moves along with the camera 2 and the illumination device 5 along the Z-axis direction. A motor 17 serving as a drive source for rotating the feed screw 16 is controlled by the system controller 4 via a driver 23.
[0019]
The position detector 18 is provided integrally with the base member 19, and a resistor 24 is provided in the back of the long hole 18 a formed along the Z-axis direction. A protrusion 25 that is slidably fitted to the long hole 18 a is integrally provided on the base 21 of the movable base 15. A slider 26 that contacts the resistor 24 is provided at the tip of the protrusion 25. Thereby, the position detector 18 functions as a variable resistor in which the resistance of the resistor 24 increases as the slider 26 moves upward, and decreases as the slider 26 moves downward. The position can be detected. The position of the movable table 15 detected by the position detector 18 is transmitted to the system controller 4.
[0020]
The camera 2 is fixed to the movable table 15 so as to face the surface 10a of the sheet stack 10 and be aligned with the position where the notch 12 is to be arranged. As shown in FIG. The photographing optical axis direction L is arranged along the X-axis direction of the coordinate system described above, and the optical system 30 in which the focus adjustment is performed along the X-axis direction and the optical system 30 are arranged behind the optical system 30. It consists of a CCD image sensor (area sensor) 31 as an area type imaging means. Image data captured by the CCD image sensor 31 is transmitted to the system controller 4. Further, the optical system 30 is provided with an autofocus function, and focus adjustment is performed under the control of the system controller 4.
[0021]
The image captured by the camera 2 is an image in the imaging ranges 35, 36, 37, and 38 indicated by the dotted lines in FIG. 3 and is wider than the notch 12 and has a height corresponding to a plurality of sheets 11. An image can be taken. Furthermore, in the present embodiment, in order to reliably capture an image around the notch 12, the width A of the imaging range is about twice the width B of the notch 12, and the Y direction of the notch 12 is set. It corresponds to the variation of the position of. The camera 2 performs imaging while moving in the Z-axis direction by the camera shift mechanism 3, and sequentially from the imaging range 35 that images the lower part of the sheet stack 10 to the upper imaging ranges 36, 37, and 38. I will take a picture. The imaging ranges 35 to 38 are set so as to overlap in adjacent ranges 39, 40, and 41, respectively. Thereby, the camera 2 can image all the sheets from the lowermost layer to the uppermost layer of the sheet assembly 10.
[0022]
The illuminating device 5 irradiates infrared rays so that the sheet 11 is not exposed to light, and is connected to the control unit 43 via a cord 42. The illumination device 5 incorporates an optical fiber (not shown). Infrared rays are incident from an IRED disposed at one end of the optical fiber, and the other end is exposed from the tip of the illumination device 5. The front end of the illuminating device 5 is disposed so as to face the surface 10 b orthogonal to the surface 10 a among the surfaces on which the sheets 11 are stacked in the sheet assembly 10, and the control unit 43 causes the IRED to be a predetermined amount of light. When the light emission is controlled, the infrared rays of the IRED enter the inside of the sheet assembly 10 from the surface 10b through the optical fiber. The CCD image sensor 31 of the camera 2 can sense an infrared ray incident on the interior of the sheet assembly 10 and take an image of a peripheral portion at a position where the notch 12 is to be disposed.
[0023]
The system controller 4 determines from the image data of the imaging ranges 35 to 38 captured by the camera 2 whether sheets having different front and back or front and rear directions are mixed in the sheet assembly 10. The system controller 4 performs image processing on the imaging data input from the camera 2 and extracts an evaluation pattern, and the evaluation pattern extracted by the evaluation pattern extraction unit 45 from the evaluation pattern of the sheet assembly 10. A defect determination unit 46 that determines whether or not direction-defective sheets with the front and back and front and back reversed are mixed is connected.
[0024]
Image processing performed by the evaluation pattern extraction unit 45 on the image input from the camera 2 will be described below with reference to FIGS. The system controller 4 first performs fine line removal processing on the input image data (FIG. 4A) to remove the fine lines 47 corresponding to the boundary lines of the gaps where the sheets 11 are stacked. As a result, an image from which fine lines are removed as shown in FIG. In this thin line removal processing, the image data is divided into blocks of 9 pixels P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, and P9 units each having three vertical and horizontal pixels as shown in FIG. The highest luminance replacement process is performed in which the highest luminance among the nine pixels P1 to P9 is selected, and all the luminances of the nine pixels P1 to P9 are replaced with the same luminance as the highest luminance pixel. If the width of the thin line corresponding to the gap between the sheets is set to be within 2 pixels, all the thin lines can be removed by the above-described maximum luminance replacement processing in units of 9 pixels. If the fine line 47 corresponding to the gap between the sheets is thicker and the maximum luminance replacement process in units of 9 pixels is not sufficiently removed, the block size for performing the maximum luminance replacement process is set to 16 pixels. Or a larger partition unit such as a unit of 25 pixels.
[0025]
Next to the thin line removal process, the system controller 4 binarizes the image data (FIG. 4C). This binarization compares the brightness of each part of the image data after the thin line removal processing with a preset reference brightness, and the white part 48 has a brightness higher than the reference brightness, and the brightness is lower than the reference brightness. The portion is a black portion 49. The portion where the inside of the notch 12 is imaged is located behind the surface 10 a on which the sheets 11 are laminated, and thus is processed into the black portion 49, and the portion other than the notch 12 is processed into the white portion 48. The As a result, the image data input from the camera 2 is extracted continuously from the notched portions of each sheet, and becomes an evaluation pattern in which the other portions are clearly distinguished. Sent to.
[0026]
In the image data shown in FIG. 4, all the directions of the sheet 11 are aligned, and the position where the notch 12 of the surface 10 a is to be disposed has a variation in the front and back positions, but the sheet 11 of all layers is cut. FIG. 6 shows image data when the notch 12 is located, and the image data of FIG. 6 described below is a case where there is a direction-defective sheet in the sheet assembly 10 in which the direction is different from other sheets. The image data is shown. In the image data of FIG. 6 as well, the thin line removal process is performed from the image data (FIG. 6A) input from the camera 2 (FIG. 6B), and the binary data is also obtained, as in the image data of FIG. The evaluation pattern (FIG. 6C) is formed so that the notched portions are continuous. Then, the evaluation pattern of FIG. 6C is also transmitted to the defect determination unit 46 as with the image data of FIG.
[0027]
In the defect determination unit 46, whether or not direction-defective sheets are mixed in the sheets 11 of the sheet assembly 10 based on the evaluation patterns (FIGS. 4C and 6C) extracted by the evaluation pattern extraction unit 45. Determine whether or not. In the evaluation pattern shown in FIG. 4C, the black portion 49 corresponding to the portion where the notch 12 is imaged forms a continuous image all along the Z-axis direction. The defect determination unit 46 determines that there is no orientation failure sheet in the sheet assembly 10. In the evaluation pattern shown in FIG. 6C, there is a portion where the black portion 49 is discontinuous with respect to the Z-axis direction, and since this portion does not have the notch 12, In this case, the defect determination unit 46 determines that there is a direction defective sheet in the sheet assembly 10.
[0028]
Next, the operation of the above configuration will be described using the flowchart of FIG. A sheet stack 10 that is cut into a rectangular shape having a notch for identification by a cutting device and stacked so as not to reverse the direction in a predetermined number of sheets by the stacking device is conveyed to the work table 6 by a belt conveyor or the like. come. Such a sheet assembly production system is described in detail in Japanese Patent Application No. 2001-005322, for example.
[0029]
When the sheet stack 10 is set on the workbench 6, the inspection apparatus 1 enters an inspection start state. In the initial position, the camera 2 and the illumination device 5 are positioned in accordance with the imaging range 35 of the lowermost layer of the sheet stack 10. When the inspection process starts, the CCD image sensor 31 is turned on, and when the focus adjustment of the optical system 30 is performed under the control of the system controller 4, the first imaging is performed. When the first imaging is performed, the camera shift mechanism 3 operates to move the camera 2 and the illumination device 5 in accordance with the position of the next imaging range 36. When moving to the position of the imaging range 36, the second imaging is performed as in the first imaging. Similarly, the imaging ranges 37 and 38 are imaged for the third and fourth times each time they are moved by the camera shift mechanism.
[0030]
When the first to fourth imaging is completed and the imaging of all sheets of the sheet assembly 10 is completed, the image data is transmitted to the evaluation pattern extraction unit 45. In the evaluation pattern extraction unit 45, the imaging ranges 35 to 38 are combined into one image data, and the above-described image processing is started. Then, the floor pattern created by performing the thin line removal process and the binarization process is transmitted to the defect determination unit 46. If the black portions 49 corresponding to the notches 12 are all continuous in the Z-axis direction from the evaluation pattern, the defect determination unit 46 determines that there is no direction-defective sheet in the sheet stack 10. The sheet assembly 10 that has been determined to have no orientation defect sheet is in a product state after being packed into a light-shielding bag and through a packing process into a decorative box, and is shipped to the market. If there is a portion in which the black portion 49 is not continuous in the Z-axis direction, it is determined that there is a defective sheet and a warning is given to the operator. In this way, the inspection apparatus 1 can reliably determine a misoriented sheet in the sheet stack 10 and adjusts the position of the notch 12 even if there is some variation. If the image is taken within the imaging range of the width, all the images around the notch can be imaged. Therefore, it is not necessary to introduce a mechanism for aligning the positions of the four sides of the sheet 11, and the cost can be reduced.
[0031]
In the first embodiment, an area sensor is used as an image sensor of a camera that captures an image around a notch. However, the present invention is not limited to this. It is possible to determine a defective sheet. Hereinafter, a second embodiment of the present invention using a line sensor as an image sensor will be described.
[0032]
As shown in FIG. 8, in the inspection apparatus 55 of this embodiment, a camera 57 incorporating a CCD image sensor (line sensor) 56 as a line-type imaging unit is used, and the other camera shift mechanism 3, system controller 4, About the illuminating device 5 grade | etc., It is the same as that of what is used in the said 1st Embodiment, and abbreviate | omits description.
[0033]
In the camera 57, in addition to the CCD image sensor 56, an optical system 31 similar to that of the first embodiment is incorporated. In the CCD image sensor 56, image pickup devices 56 a are arranged along the Y-axis direction so as to be parallel to the sheet 11. In the initial state, the camera 57 is positioned at a height that matches the upper end of the sheet stack 10, and is moved along the Z-axis direction by the camera shift mechanism 3 while notching the sheet stack 10. The peripheral images are taken line by line, and the sheets 11 of all layers are taken. In the first embodiment, since a wide imaging range is set so that all the notches 12 of the sheet 11 are imaged in the width direction, edges formed on both sides of the notch 12 are set. In the first embodiment, both sides are imaged. On the other hand, in the present embodiment, since the CCD image sensor is used in which the image sensor is arranged so as to be able to image in the range of the notch 12 and substantially the same width in the Y-axis direction, the image is captured by the camera 57. In the image to be displayed, only one edge 12a of the two edges 12a and 12b is captured.
[0034]
In the inspection apparatus 55 of this embodiment, the camera shift mechanism 3 and the optical system 31 are controlled according to the control pattern 60 as shown in FIG. 9, and the camera 57 is moved and the focus position is changed to capture a notch peripheral image. I will do it. Below, for convenience of explanation, the control pattern 60 is divided into five first, second, third, fourth and fifth control patterns 60a, 60b, 60c, 60d and 60e. First, in the first control pattern 60a, in setting the focus position, the focus position is fixed at a position farthest from the notch 12, that is, a position farther from the sheet stack in the X-axis direction, and imaging is started. The first control pattern 60a is completed when the camera 57 picks up the images of the sheets 11 of all the layers of the sheet assembly 10 while moving from the upper end to the lower end along the Z-axis direction by the camera shift mechanism 3. In the second control pattern 60b, first, the focus position moves to the back side of the notch 12, that is, the position closer to the sheet stack 10 in the X-axis direction, and the focus position is fixed to this position. Start imaging. Then, while moving from the lower end to the upper end along the Z-axis direction, the camera 57 images the sheets 11 of all layers of the sheet assembly 10 to complete the second control pattern 60b. Then, in the same manner, the focus position is moved to the back side of the notch 12 at regular intervals, and in the third and fifth control patterns 60c and 60e, the camera 57 is moved from the upper end to the lower end, In the fourth control pattern 60d, the camera 57 is moved from the lower end to the upper end, and images of the sheets 11 of all layers of the sheet stack 10 are taken. As a result, five types of notch peripheral image data having different focus positions are captured. When the imaging is completed, the camera 57 transmits five types of image data to the evaluation pattern extraction unit 45.
[0035]
In the evaluation pattern extraction unit 45 to which five types of image data having different focus positions are transmitted, there is a part in which an image processing method is different from that in the first embodiment. Image processing performed on the image data input by the evaluation pattern extraction unit 45 in this embodiment will be described below with reference to FIGS. 10 and 11, for convenience of explanation, description will be made using image data obtained by imaging only five sheets 11 stacked on the sheet stack 10. Furthermore, in the present embodiment, when the CCD image sensor 56 serving as a line-type imaging unit performs imaging, an image having a height corresponding to one sheet 11 is captured for three lines. That is, in the images shown in FIGS. 10 and 11, a total of 15 lines are imaged from the upper end to the lower end in order to capture 3 lines each for 5 sheets 11. In addition, the sheet 11 captured with the image data shown in FIGS. 10 and 11 will be described as sheets 11a, 11b, 11c, 11d, and 11e in order from the top for convenience of description.
[0036]
First, the system controller 4 applies the input image data (FIGS. 10A, 10B, 10C, 10D, and 10E) as shown in FIG. A compositing process for compositing to a single image is performed. In this composition processing, the images of the sheets 11a to 11e are compared with the images of FIGS. 10A to 10D, respectively. In this comparison, the image data that is in focus is selected from the five image data. That is, in the focused image data, the portion corresponding to the notch 12 should have low brightness, and the portion where one side of the sheet 11 is imaged should have high brightness. The one with the highest contrast with the lower part is selected. For example, in the image of 10 sheets 11c that match, the image data of FIG. 10A has the highest contrast, so the portion of the sheet 11c is selected from this image data. Similarly, the other lines 11a, 11b, 11d, and 11e are selected with the highest contrast, resulting in a composite image as shown in FIG.
[0037]
Next, the evaluation pattern extraction unit 45 performs a fine line removal process on the above-described composite image (FIG. 11B). The thin line removal process is the same as that described in the first embodiment. After the fine line removal process, the evaluation pattern extraction unit 45 performs an edge extraction process. In this edge extraction process, only the boundary line between the high luminance portion and the low luminance portion is extracted to make the black portion 61, and the other portions are all made white portion 62 (FIG. 11C). As a result, only the portion corresponding to the edge 12a of the notch 12 is extracted as the black portion 61, and the other portions are all removed image data, and this image data is transmitted to the defect determination unit 46 as an evaluation pattern.
[0038]
The defect determination unit 46 determines whether or not there is a directionally defective sheet in the sheet 11 of the sheet assembly 10 from the evaluation pattern (FIG. 11C). In the image data of FIG. 11C, the black portions 61 corresponding to the edges 12a of the notches 12 are formed in the portions of the sheets 11b, 11c, and 11d, but the black portions 61 are formed in the portions of the sheets 11a and 11e. Therefore, it can be seen that the cutout 12 is not present at this position for the sheets 11a and 11e. Therefore, the defect determination unit 46 determines that these sheets 11a and 11e are direction defective sheets and warns the operator. In this way, even if a line sensor is used, it is possible to reliably determine a direction-defective sheet in the sheet assembly 10.
[0039]
In the first embodiment, the position of the notch 12 varies greatly in the X-axis direction. For example, when the notch 12 is displaced more than the depth of the notch 12, the sheet of all layers is obtained only by one imaging. It is conceivable that an in-focus image of 11 cannot be obtained. In that case, as in the second embodiment, the optical system 31 is adjusted to capture a plurality of image data with different focus positions, and the focused data is transferred to the sheet as in the second embodiment. What is necessary is just to take out by the pixel unit equivalent to 1 sheet, and to process a composite image.
[0040]
In the first and second embodiments, an area sensor or a line sensor that captures an image in response to transmitted light is used. However, the present invention is not limited to this, and the sheet laminate 10 The surface 10a may be directly illuminated and imaged by the reflected light. In addition, when imaging using reflected light in this way, a diffused plate is provided to increase the brightness of the reflected light so that stable reflected light enters the area sensor or line sensor. Good. In addition, when imaging is performed in response to transmitted light as in the above-described embodiment, the number of times the illumination device 5 transmits the sheet 11 and enters the area sensor or line sensor is counted. The number of sheets 11 in the state of the sheet stack 10 can also be counted.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, in the sheet stack inspection apparatus of the present invention, the area-type imaging unit that images the laminated surface on one side, and the notch of each sheet on the laminated surface based on the imaging signal from the area-type imaging unit. Evaluation pattern extraction means for extracting an evaluation pattern formed by a series, and determination means for determining whether sheets having different front and back or front and rear directions are mixed in the sheet assembly based on the continuity of the evaluation pattern Therefore, it is possible to reliably determine the sheet direction.
[0042]
In the sheet integrated inspection apparatus according to claim 4, a line type imaging unit having a resolution in a sheet surface direction, and supporting the line type imaging unit facing the laminating surface on one side, and stacking sheets A scanning unit that relatively moves the directional line type imaging unit; an edge extracting unit that extracts one edge of a notch formed in each sheet based on an imaging signal obtained from the line type imaging unit along with the movement of the scanning unit; And determining means for determining whether or not sheets having different front and back or front and rear directions are mixed in the sheet stack based on the presence or absence of edge extraction by the edge extracting means, so that the direction of the sheet is reliably determined. It is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an inspection apparatus for a sheet assembly embodying the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the sheet assembly inspection apparatus shown in FIG. 1;
3 shows a notch peripheral image of a sheet stack imaged by the sheet stack inspection apparatus shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing image data when image processing is performed on a notch peripheral image when all sheet directions are aligned.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a block of 9 pixel units that divides an image when performing fine line removal processing in the image processing shown in FIG. 4;
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating image data when image processing is performed on a notch peripheral image when there are direction-defective sheets having different directions.
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of an inspection process in the sheet stack inspection apparatus embodying the present invention.
FIG. 8 is a schematic view showing an inspection apparatus for a sheet assembly according to another embodiment different from that shown in FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a focus position pattern when a camera shift mechanism and a focus adjustment mechanism incorporated in the sheet stack inspection apparatus shown in FIG. 8 are operated;
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a plurality of pieces of image data with different focus positions captured by the sheet stack inspection apparatus shown in FIG.
11 is an explanatory diagram showing image data when the image data shown in FIG. 10 is subjected to image processing by the sheet stack inspection apparatus shown in FIG. 8;
FIG. 12 is a schematic view showing a conventional sheet stack inspection apparatus.
13 is a schematic view showing a conventional sheet stack inspection apparatus using a method different from that shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1,55 Sheet stack inspection system
2,57 camera
3 Camera shift mechanism
4 System controller
5 Lighting equipment
6 Working table
10 Sheet assembly
11 sheets
12 Notch

Claims (6)

一辺の一定個所に一定サイズの切欠きが形成されたシートを各々の表裏及び前後方向が一致するように複数枚積層したシート集積体の検査装置において、
前記一辺の積層面を撮像するエリア型撮像手段と、
前記エリア型撮像手段からの撮像信号に基づき、前記積層面における各シートの切欠きの連なりによって形成される評価パターンを抽出する評価パターン抽出手段と、前記評価パターンの連続性に基づいて表裏又は前後方向が異なるシートがシート集積体に混在しているか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とするシート集積体の検査装置
In an inspection apparatus for a sheet assembly in which a plurality of sheets each having a notch of a certain size formed at a certain part of one side are laminated so that the front and back sides and the front-rear direction coincide with each other,
Area-type imaging means for imaging the laminated surface of the one side;
Evaluation pattern extraction means for extracting an evaluation pattern formed by a series of notches in each sheet on the laminated surface based on an imaging signal from the area-type imaging means, and front / back or front / rear based on continuity of the evaluation pattern And a determination unit for determining whether or not sheets having different directions are mixed in the sheet stack.
前記評価パターン抽出手段は、各シートの切欠きの内側と外側とから得られる撮像信号を互いに相反する二値化信号に変換する二値化処理手段と、各シート相互間の積層境界線を除去する細線除去手段とを含むことを特徴とする請求項1記載のシート集積体の検査装置。The evaluation pattern extraction means removes the binarization processing means for converting the imaging signals obtained from the inside and outside of the cutouts of each sheet into a binarized signal opposite to each other, and the lamination boundary line between the sheets The apparatus for inspecting a sheet assembly according to claim 1, further comprising: a thin line removing unit that performs the operation. 前記エリア型撮像手段はシートの積層方向に移動自在に支持されていることを特徴とする請求項1又は2記載のシート集積体の検査装置。3. The sheet assembly inspection apparatus according to claim 1, wherein the area-type imaging unit is supported so as to be movable in a sheet stacking direction. 一辺の一定個所に一定サイズの切欠きが形成されたシートを各々の表裏及び前後方向が一致するように複数枚積層したシート集積体の検査装置において、
シートの面方向に沿って撮像素子が配置されたライン型撮像手段と、
前記ライン型撮像手段を前記一辺の積層面に対面して支持させるとともに、シートの積層方向ライン型撮像手段を相対移動させる走査手段と、
前記走査手段による移動とともにライン型撮像手段から得られる撮像信号に基づき、各々のシートに形成された切欠きの一方のエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
エッジ抽出手段によるエッジ抽出の有無に基づいて表裏又は前後方向が異なるシートがシート集積体に混在しているか否かを判定する判定手段とを備えたことを特徴とするシート集積体の検査装置。
In an inspection apparatus for a sheet assembly in which a plurality of sheets each having a notch of a certain size formed at a certain part of one side are laminated so that the front and back sides and the front-rear direction coincide with each other,
Line-type image pickup means in which an image pickup device is arranged along the surface direction of the sheet;
Scanning means for relatively moving the line-type imaging means in the sheet stacking direction while supporting the line-type imaging means facing the laminated surface of the one side;
Edge extraction means for extracting one edge of a notch formed in each sheet based on an imaging signal obtained from the line-type imaging means together with the movement by the scanning means;
A sheet stack inspection apparatus comprising: a determination unit that determines whether or not sheets having different front and back or front and rear directions are mixed in the sheet stack based on presence or absence of edge extraction by the edge extraction unit.
前記走査手段は、ライン型撮像手段をシートの積層方向と直交する向きに一定距離だけピッチ送りした後にシートの積層方向に移動させ、前記エッジ抽出手段は前記ピッチ送りの前後にわたってライン型撮像手段から得られる撮像信号に基づいてエッジ抽出を行うことを特徴とする請求項4記載のシート集積体の検査装置。The scanning means pitch-feeds the line-type imaging means by a certain distance in a direction orthogonal to the sheet stacking direction, and then moves the line-type imaging means in the sheet stacking direction. 5. The sheet stack inspection apparatus according to claim 4, wherein edge extraction is performed based on the obtained imaging signal. 前記ライン型撮像手段はピント合わせ可能な結像レンズを有し、少なくともピント位置を2段階に切り替えてエッジ抽出を行うことを特徴とする請求項4又は5記載のシート集積体の検査装置。6. The sheet stack inspection apparatus according to claim 4, wherein the line-type imaging unit includes an imaging lens capable of focusing, and performs edge extraction by switching at least two focus positions.
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