JP2004317361A

JP2004317361A - 棒状化粧料の外観検査方法

Info

Publication number: JP2004317361A
Application number: JP2003113058A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yaginuma; 実柳沼
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】外観検査を自動化して検査員の削減を図ると共に、外観検査について均一な判断基準を設定し、棒状化粧料の品質を安定化し得る、棒状化粧料の外観検査方法を提供する。
【解決手段】本発明の口紅１０の外観検査方法は、近紫外線領域に含まれる光を照射するリングライト２を用いて、近紫外線光を口紅１０に対し均一に照射し、近紫外線領域に分光感度を有するＣＣＤカメラ３（３ａ、３ｂ、３ｃ）を用いて、口紅１０の外観画像を撮像し、外観画像に対し画像処理を行い、口紅１０の外観不良を検査する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、口紅、スティックアイシャドウ、スティックファンデーション等の棒状化粧料における、ピンホール、艶無し等の外観不良を検査する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えば口紅の製造工程においては、上型及び下型からなる成形用金型に口紅バルクを充填し、赤外線を照射してひけ防止を図ると共に、冷却して口紅バルクを固化させた後、上型を離型して下型に口紅バルクを残し、その下型に対し、口紅容器を装着した別の上型を嵌合することにより、口紅バルクと口紅容器とを一体化して口紅を製造している。
【０００３】
その後の外観検査工程においては、口紅バルクの充填の際に主に生じるピンホールや、離型の際に主に生じる艶無し等の外観不良を、１、２名の検査員の目視により判別している。
【０００４】
ところで、近年、人間の目視による外観検査を、検査員の削減、及び均一な判断基準の下での品質の安定化等の観点から、光学的に画像処理して自動化することが望まれており、このような技術に関連するものとして以下に示す従来技術がある。
【０００５】
例えば、特許文献１に示す従来技術においては、繊維や金属棒材のような円柱状の検査物に対し、リング状照明装置からハロゲン光を全面に照射すると共に、検査物の同心円上に複数配置したＣＣＤカメラで撮像することにより、検査物の異物、黒点、傷をリアルタイムに検査するようにしている。
【０００６】
また、特許文献２に示す従来技術においては、検査物としての、回転させている感光ドラムに対し、ＵＶランプから波長が２５０〜３７０ｎｍの紫外線を照射すると共に、暗所槽に取り付けた窓を介してＣＣＤカメラで撮像することにより、感光ドラムの表面に発生した色むらを検査するようにしている。
【０００７】
さらに、特許文献３に示す従来技術においては、検査物としてのコンクリート構造物に対し、ＣＣＤカメラのレンズにバンドパスフィルタを装着して３８０〜５２０ｎｍの透過光を撮像することにより、コンクリート構造物のひび割れを検査するようにしている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平２００１−３３７０４６号公報
【特許文献２】
特開平２００１−９９７８７号公報
【特許文献３】
特開平７−７７４９８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような特許文献１〜３の従来技術を口紅の外観検査に適用した場合、ピンホールのように、口紅の外観上に表れた凹状の欠陥は、検出されるものの、艶無しのように、口紅の外観上に凹凸として表れない欠陥は、検出されないという問題があった。
一方、口紅の外観検査を画像処理により行う場合、口紅の色の影響を受けずに、同一の外観画像から、ピンホール、艶無し等の外観不良を簡便に検出することが望まれている。
【００１０】
従って、本発明の目的は、外観検査を自動化して検査員の削減を図ると共に、外観検査について均一な判断基準を設定し、棒状化粧料の品質を安定化し得る、棒状化粧料の外観検査方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、棒状化粧料の色の影響を受けずに、ピンホール、艶無し等の外観不良を簡便に検出し得る、棒状化粧料の外観検査方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明等は、紫外線特有の蛍光作用を有効に利用し、口紅のように光沢・艶のある棒状化粧料に近紫外線を照射した場合、ピンホールのみならず、艶無しのように外観の表面上に凹凸として表れないような外観不良を検査し得ることを知見した。
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、近紫外線領域に含まれる光を照射する環状照射装置を用いて、近紫外線を棒状化粧料に対し均一に照射し、前記近紫外線領域に分光感度を有する撮像装置を用いて、前記棒状化粧料の外観画像を撮像し、前記外観画像に対し画像処理を行い、前記棒状化粧料の外観不良を検査することを特徴とする棒状化粧料の外観検査方法を提供することにより前記目的を達成したものである。
【００１２】
本発明によれば、近紫外線を棒状化粧料の表面に均一に照射して撮像し、その外観画像を用いて画像処理したため、ピンホールのように、棒状化粧料の外観上に表れた凹状の欠陥だけでなく、艶無しのように、棒状化粧料の外観上に凹凸として表れない欠陥をも検出できる。
その結果、かかる外観検査を自動化して検査員を削減できると共に、外観検査について均一な判断基準を設定して棒状化粧料の品質を安定化することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の棒状化粧料の外観検査方法の好ましい一実施形態（第１実施形態）を図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態の口紅（棒状化粧料）１０の外観検査方法は、近紫外線領域に含まれる光を照射するリングライト（環状照射装置）２を用いて、近紫外線光を口紅１０に対し均一に照射し、近紫外線領域に分光感度を有するＣＣＤカメラ（撮像装置）３（３ａ、３ｂ、３ｃ）を用いて、口紅１０の外観画像を撮像し、外観画像に対し画像処理を行い、口紅１０の外観不良を検査する。
まず、かかる外観検査方法に用いられる外観検査装置１の一例を説明するが、本実施形態の外観検査方法は、以下に述べる外観検査装置１に限定されるものではない。
【００１４】
図１（ａ）（ｂ）に示すように、外観検査装置１は、リングライト２と、３台のＣＣＤカメラ３ａ、３ｂ、３ｃと、画像処理装置４とから構成されており、ＣＣＤカメラ３ａ、３ｂ、３ｃが、それぞれ、画像処理装置４に接続されている。
検査対象物としての口紅１０、リングライト２、及びＣＣＤカメラ３は、暗所槽（図示しない）に収容されて遮光されており、外乱光の影響を受けないようになっている。
【００１５】
リングライト（ブラックライト）２は、蛍光作用の強い近紫外線を効率良く放射する観点から用いられるもので、円環状ガラス管の内壁に、近紫外線放射蛍光体が塗布されたランプである。
近紫外線は、その波長をＣＣＤカメラ３の分光感度特性に合わせる観点から、波長領域が３００〜４００ｎｍであり、ピーク波長が３６０〜３８０ｎｍ程度であることが好ましい。
リングライト２は、口紅１０の表面に近紫外線を均一に照射する観点から、口紅１０に対して同心円となる平面上に配置されている。
【００１６】
ＣＣＤカメラ３は、近紫外線を口紅１０に照射してその近紫外線を含む蛍光を撮像する観点から用いられるもので、波長が３００〜４２０ｎｍ（中心波長３８０ｎｍ）の近紫外線領域に分光感度を有する白黒カメラである。
ＣＣＤカメラ３は、口紅１０の外観画像を均一に撮像する観点から、口紅１０に対する同心円上に３個均等配置されており、それぞれ、全表面についての外観画像を１２０度の中心角で分割した画像を取り込むようになっている。
【００１７】
画像処理装置４は、ＣＣＤカメラ３から送られた電気信号（アナログ値）をデジタル信号にＡＤ変換し、所定のしきい値に基づいて２値化処理した白黒画像を出力するように構成されている。
【００１８】
次に、本実施形態の外観検査方法は、口紅１０を製造した後に行われる外観検査を、上述した外観検査装置１を用いて自動化したもので、かかる外観検査方法を説明する。
口紅１０の表面に対し、リングライト２から近紫外線を均一に照射し、３台のＣＣＤカメラ３ａ、３ｂ、３ｃにより、１２０度毎に分割された外観画像を撮像する。
画像処理装置４により、各ＣＣＤカメラ３ａ、３ｂ、３ｃから送られた外観画像の情報を、８バイト（２５６ビット）のデジタル画像に変換する。
【００１９】
ピンホールの検査については、７５〜９０ビット値を第１のしきい値とし、この第１のしきい値に基づき、白黒反転の２値化処理とする第１の画像処理を行う。
ここでは、ピンホールの無い外観表面からの蛍光は、第１のしきい値より高いデジタル値を示し、黒色画像に変換される。また、ピンホールの部分からの蛍光は、第１のしきい値より低いデジタル値を示し、白色画像に変換される。
【００２０】
艶無し（離型の際の艶無しを含む）の検査については、ピンホールの検査に用いた同一の外観画像について、２３０〜２４０ビット値を第２のしきい値とし、この第２のしきい値に基づき、白黒の２値化処理とする第２の画像処理を行う。
ここでは、艶の無い外観表面からの蛍光は、第２のしきい値より高いデジタル値を示し、白色画像に変換される。艶のある外観表面からの蛍光は、第２のしきい値より低いデジタル値を示し、黒色画像に変換される。
【００２１】
この場合、艶の無い外観表面から生じた蛍光輝度や、艶のある外観表面から生じた蛍光輝度は、本実施形態で用いたＣＣＤカメラの性能により、口紅の色によって変化しない。
【００２２】
そして、第１〜第２の画像処理により得られた白黒画像に含まれる白色画像部分について、ピンホール、艶無し等の外観不良を目視により判別する。
ここで、外観検査方法を、さらに自動化する観点から、目視に依らず、白色画像部分を計数して面積値として表し、その面積値の大きさに応じて、ピンホール、艶無しの程度を定量化することも可能である。
なお、外観画像の濃淡度を、例えば、１６バイト（５１２ビット）のように、８バイト以外のデジタル画像に変換する場合には、第１、第２のしきい値は、上記実施形態で示した値と比例した値が採用される。
【００２３】
以上述べたように、本実施形態によれば、近紫外線を口紅１０の表面に均一に照射して撮像し、その外観画像を用いて画像処理したため、ピンホールのように、口紅１０の外観上に表れた凹状の欠陥だけでなく、艶無しのように、口紅１０の外観上に凹凸として表れない欠陥をも検出できる。
その結果、かかる外観検査を自動化して検査員を削減できると共に、外観検査について均一な判断基準を設定して口紅１０の品質を安定化することができる。
【００２４】
また、本実施形態によれば、ＣＣＤカメラ３から得られた同一の外観画像に対し、第１、第２のしきい値に基づいて、ピンホール、艶無しを共に検出できるため、外観検査を均一な判断基準の下で簡便に行うことができる。
特に、艶無しに関する蛍光輝度が口紅１０の色に影響されないため、口紅１０の色毎に異なるしきい値を設定する必要がなくて済み、かかる点からも、艶無しの検出を簡便に行うことができる。
【００２５】
さらに、本実施形態によれば、ピンホールについて白黒反転の２値化処理を行い、艶無しについて白黒の２値化処理を行ったため、外観不良を判別する際に白色画像部分のみに着目すれば足り、かかる点からも、外観検査を簡便に行うことができる。
特に、白色画像部分を面積値として定量化すれば、外観検査についての均一な判断基準を更に得られると共に、外観検査の自動化を更に進めることができる。
【００２６】
さらにまた、本実施形態によれば、略円柱状の口紅１０に対し、その同心円上にＣＣＤカメラ３ａ、３ｂ、３ｃを３個均等配置したため、口紅１０の全表面についての外観画像を均一に分割して撮像することができる。
【００２７】
以下、本発明の棒状化粧料の外観検査方法の好ましい他の実施形態（第２実施形態）を図面を参照して詳細に説明する。
図２に示すように、本実施形態の口紅の外観検査方法は、上記第１実施形態と比較した場合、ＣＣＤカメラ３を１個だけ用い、そのＣＣＤカメラ３に対し、口紅１０をその円周方向の所定の中心角毎に回転させ、口紅１０の全表面についての外観画像を複数に分割して撮像するようにしている。
【００２８】
具体的には、口紅ホルダ５ａと回転軸５ｂとを有する回転機構５を用い、口紅１０を口紅ホルダ５ａに装着した状態で、その回転軸５ｂを１２０度の中心角毎に回転させて停止する。
そして、ＣＣＤカメラ３により、外観画像を１／３毎に均等分割した画像を撮像する。このような処理を、その後、２回繰り返して口紅１０の全表面について撮像する。外観検査方法におけるその他の処理は、上記第１実施形態と同様である。
【００２９】
以上述べたように、本実施形態によれば、１個のＣＣＤカメラ３のみでも、口紅１０の全表面についての外観画像を均一に分割して撮像できるため、上記第１実施形態と比べ、ＣＣＤカメラ３の数が少なくて済む点で有利である。その他の作用効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００３０】
本発明は、上記実施形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上記口紅１０のほか、スティックアイシャドウ、スティックファンデーション等のような棒状化粧料を、ピンホール、艶無しの外観不良の検査が必要な対象物として含めることができる。
また、上記ＣＣＤカメラ３のほか、撮像装置としてＣＭＯＳカメラ等を用いることができる。
さらに、ＣＣＤカメラ３を、４個以上、均等配置してもよく、また、１個のＣＣＤカメラ３に対し、外観画像を１／４、１／５…に均等分割した中心角（９０度、７２度…）毎に口紅１０を回転させてその都度分割した画像を撮像するようにしてもよい。
さらにまた、２次元配列素子のカメラの他に、１次元配列素子のカメラを用いて、被撮像物（棒状化粧料）を回転させるスキャン操作を行ってもよい。
【００３１】
【実施例】
［実施例１］
環状照射装置として、ブラックライト蛍光ランプ（電通産業（株）社製、型式：１１０−Ｂ−ＢＬＢ、φ１１０ｍｍ）を用いた。撮像装置として、近紫外線対応のＣＣＤカメラ（ソニー（株）社製、型式：ＸＣ―ＥＵ５０）を用いた。このＣＣＤカメラに使用されたレンズは、焦点距離が２５ｍｍのものである。画像処理装置には、シャープ（株）社製の型式ＩＶ―Ｓ３０のものを用いた。
【００３２】
上記第１実施形態で示した外観検査方法に従い、口紅（例えば、花王（株）社製、型式ＰＫ２１２）を外観検査した。ここでは、ブラックライト蛍光ランプと口紅との距離を、１０〜１５ｍｍに設定し、ＣＣＤカメラと口紅との距離を、約３００ｍｍに設定した。第１のしきい値を７５ビット値とし、第２のしきい値を２３５ビット値とした。
【００３３】
上述のような機器及び設定条件に従って得られた外観画像を図３に示す。また、第２のしきい値に基づいて艶無し部分を白色画像にした白黒画像を図４に示す。なお、第１のしきい値に基づいてピンホール部分を白色画像にした白黒画像は、後述の比較例における白黒画像とほとんど差違がないため図示しない。
【００３４】
図３及び図４に示すように、近紫外線を照射してその蛍光を撮像した外観画像には、艶無し部分を含む領域、及びピンホール部分が表れ（図３参照）、その外観画像を２値化処理することにより、艶無し部分が他の部分と明確に区別された（図４参照）。
【００３５】
［比較例１］
環状照射装置の代わりに、赤色ＬＥＤリング照明（（株）モリテックス社製、型式：ＫＤＲ―９０Ｂ、φ９０ｍｍ）を用いた。撮像装置として、可視光領域のＣＣＤカメラ（シャープ（株）社製、型式：ＩＶ−Ｓ３０Ｃ１）を用いた。検査対象物は、上記実施例１で用いた口紅である。
ここでは、ピンホール部分についてのしきい値（上記第１のしきい値に相当）を１１０ビット値とし、艶無し部分についてのしきい値（上記第２のしきい値に相当）を１８５ビット値とした。
その他の機器及び設定条件は、上記実施例１の場合と同一である。
【００３６】
上述のような機器及び設定条件に従って得られた外観画像を図５に示す。１８５ビット値に基づいて２値化処理した白黒画像を図６に示す。
図５及び図６に示すように、赤外線を照射してその蛍光を撮像した外観画像には、ピンホール部分のみが表れ（図５参照）、その外観画像を２値化処理しても、艶無し部分が表れなかった（図６参照）。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、外観検査を自動化して検査員の削減を図ると共に、外観検査について均一な判断基準を設定し、棒状化粧料の品質を安定化し得る、棒状化粧料の外観検査方法を得ることができる。
また、本発明によれば、棒状化粧料の色の影響を受けずに、ピンホール、艶無し等の外観不良を簡便に検出し得る、棒状化粧料の外観検査方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、第１実施形態の外観検査方法に用いられる外観検査装置の概略構成を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）の切断線ＡＯＡに沿って示す鋭角断面図である。
【図２】第２実施形態の外観検査方法に用いられる外観検査装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】実施例において撮像した口紅の外観画像を示す図である。
【図４】実施例において第２のしきい値に基づいて２値化処理した白黒画像を示す図である。
【図５】比較例において撮像した口紅の外観画像を示す図である。
【図６】比較例において所定のしきい値に基づいて２値化処理した白黒画像を示す図である。
【符号の説明】
２リングライト（環状照射装置）
１０口紅（棒状化粧料）
３（３ａ、３ｂ、３ｃ）ＣＣＤカメラ（撮像装置）

Claims

近紫外線領域に含まれる光を照射する環状照射装置を用いて、近紫外線を棒状化粧料に対し均一に照射し、
前記近紫外線領域に分光感度を有する撮像装置を用いて、前記棒状化粧料の外観画像を撮像し、
前記外観画像に対し画像処理を行い、前記棒状化粧料の外観不良を検査することを特徴とする棒状化粧料の外観検査方法。
前記外観画像に対し第１のしきい値に基づいて第１の画像処理を行い、前記棒状化粧料の外観におけるピンホールを検査し、前記外観画像に対し第２のしきい値に基づいて第２の画像処理を行い、前記棒状化粧料の外観における艶無しを検査することを特徴とする棒状化粧料の外観検査方法。
前記第１の画像処理において、白黒反転の２値化処理を行い、該２値化処理により得られた白色画像部分を前記ピンホールと判定することを特徴とする請求項２記載の棒状化粧料の外観検査方法。
前記第２の画像処理において、白黒の２値化処理を行い、該２値化処理により得られた白色画像部分を前記艶無しと判定することを特徴とする請求項２記載の棒状化粧料の外観検査方法。
前記第２の画像処理において、前記白色画像部分の面積を計数し、該面積の大きさに応じて前記艶無しの程度を判定することを特徴とする請求項４記載の棒状化粧料の外観検査方法。
少なくとも３以上の前記撮像装置を前記棒状化粧料の同心円上に均等配置し、前記撮像装置毎に前記外観画像を分割して撮像することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の棒状化粧料の外観検査方法。
前記撮像装置に対し、前記棒状化粧料をその円周方向の所定の中心角毎に回転させ、前記外観画像を分割して撮像することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の棒状化粧料の外観検査方法。