【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、プラスチック容器等の開口部と、この開口部に載置された蓋のような重畳状態の物体間のずれを検出する重畳状態検査方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食品等の業界においては、製品を無菌に充填包装する技術が頻繁に使用されている。このような包装形態として、プラスチック材料等を主体とした包装容器が主に使用されている。このような包装製品の典型として、カップデザートがある。
【０００３】
このカップデザートは、容器の外周縁部にフランジ部を有するプラスチック容器に、予め滅菌されたデザート菓子を充填し、容器開口部全体を覆う形状からなるアルミ箔の蓋を載置して、フランジ部との接触面を溶着させて密封包装している。
【０００４】
このカップデザートの製造に際して、容器内外が連通することによってデザートの滅菌性が失われる事故を防ぐため、蓋が容器の開口部を全て覆い隠していることを、蓋ずれ検査装置（重畳物検査装置）にて検査して出荷している。
【０００５】
上記従来の蓋ずれ検査装置は、例えば、検査位置に配設されたカップデザートの底部側から照らすように配設された複合光光源と、カップデザートの上側で照射された光を受光するカメラとを備えている。また、この蓋ずれ検査装置は、カメラが撮影した画像を処理する画像処理装置と、その画像を映し出すモニタテレビとを備えている。
【０００６】
この蓋ずれ検査装置によるシール不良検査方法は、以下に示すとおりである。
まず、複合光光源から照射され、カップデザートの容器と蓋を透過した光を、カメラにて検出する。このとき、カメラの画素は、容器のみを透過した光を受光する画素と、容器と蓋の両方を透過した光を受光する画素とに分かれる。なお、蓋が、アルミ箔等の遮光性の材料によって形成されている場合には、カップデザートの容器の上方に光源を設け、上方から照射した光の反射光を受光する画素を採用する場合もある。
【０００７】
このとき、予め上記透過光又は反射光の波長及び光量をデジタルデータに換算した閾値を設定しておくとともに、検査位置を画面上特定しておくことによって、検査の結果得られたデータと閾値とを比較することによって、蓋が所定の範囲内に施工されているかどうかを評価する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
このようにして蓋ずれの有無が検査されたカップデザートは、続いて印字検査装置にて蓋の外表面の印字検査が行われた後出荷される。
【０００９】
ところで、従来の検査方法においては、カップデザートの画像を取得する際、又は取得した画像に基づいて重畳状態を評価する際に、カップデザートの容器の像の位置が、所定の位置に存在している必要がある。すなわち、取得した画像を評価する場合に、特定の検査領域の範囲内に容器の画像が入っていることが必要であるため、このように容器の画像を検査領域に配置するために種々の工夫がなされている。
【００１０】
例えば、前記の特許文献１（第３図）においても、また特許文献２（第６図）においても、撮像する際にスターホイールとよばれる機械的な位置決め手段を使用しており、カップデザートの容器を撮像する際に、容器のカメラに対する位置を、特定の位置に調整した上で撮像している。また、特許文献３においては容器を押圧する手段によって機械的な位置決めを行っており、特許文献４においては、容器をベルトコンベア上で安定させるための袴によって位置決めしている（以下、これらの技術を従来技術１と記載する。）。
【００１１】
一方、特定の検査領域の中に容器の画像を配置するために、ソフトウェア的な処理を行う場合もある。この場合は、容器の外周部の円弧形状や、蓋のデザインなどの情報を演算装置に入力しておき、取得した全体画像における容器の像の位置を、演算により補正する方法のほか（なお、この方法の場合、蓋が遮光性材料により形成されていれば、容器の上方から光を照射することが不可欠となる。）、例えば特許文献５のように、容器の画像の基準座標が評価用のテンプレートの位置に合致するように位置補正を行う方法もある（以下、これらのソフトウェア的な技術を従来技術２と記載する。）。
【００１２】
さらに、特許文献６のように、光を透過させる材質の容器の口部上面を、光を透過させない材質のシール材でシールしたものについては、容器の口部上面からの光の漏れの有無を検出することによって、詳細な位置決めを不要とした技術もある（以下、従来技術３と記載する。）
【００１３】
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術１の場合は、機械的位置決め手段を必要とするため、装置に要する投資コスト、ランニングコストが莫大なものとなり、メンテナンスの作業負担が甚大であり、故障した場合に製造ライン全体が停止してしまう等、種々の問題点があった。また、機械的位置決め手段においては、位置決めの精度は、プラスマイナス０．５ｍｍ程度までが限界であり、これ以上の精度を求めることができなかった。この精度は、不良品を検査する精度に反映されるため、可及的に向上させることが好ましい。
【００１７】
また、前記従来技術２においては、蓋のデザインによっては、円弧の輪郭を捉えられない場合があり、適用できる蓋のデザインに制約があるという問題があった。逆にいえば、蓋を自由にデザインすることが困難になるという問題があった。また、前記したように、蓋が遮光性材料により形成されている場合には、光を容器の上方から照射することが必要であり、このように光を上方から照射すると蓋ずれしたエリアとそれ以外のエリアとのコントラストが減少し、検査精度が低下することになる。さらに、光源を容器上方に設ける態様のみに限定されてしまうため、装置全体の設計の自由度が制約される問題もあった。
【００１８】
さらに、従来技術３においては、詳細な位置決めが不要ではあるが、容器を、遮光板にあけられた穴の上に配置する必要があることから、回転式搬送機構（スターホイール等）を使用することが推奨されており、この点は従来技術１と同様である。また、容器と蓋とがずれている場合において、ずれの程度までを詳細に計測することはできないため、きめの細かい検査ができず、多品種少量生産の現場などでは適用しにくいという問題もある。
【００１９】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、機械的な位置決め手段を使用する必要がなく、ソフトウェア的な位置決めの補正も行う必要がなく、投資コスト、ランニングコストが安価で、メンテナンスの作業から解放され、検査の精度が良好であり、蓋、容器のデザインの種類を制約することがない、重畳物の重畳状態の検査方法を提供することである。
【００２０】
また本発明の他の目的は、そのような方法を行うための、重畳物の重畳状態の検査装置を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の第一の発明は、透光率又は反射率の異なる複数の物体が層状に重畳して構成された重畳物に対してその重畳状態を検査する方法であって、重畳物の近傍に配置された光源より重畳物に光を照射し、重畳物の上方に配置された撮像機により重畳物の透過光又は反射光を撮像して画像を取得し、取得した重畳物の画像を極座標展開し、極座標展開した画像について物体が重畳していない非重畳エリアの画像を抽出し、抽出した非重畳エリアの画像を複数の検査領域に分割してあてはめ、あてはめた各検査領域毎に非重畳エリアの広さを測定し、非重畳エリアの広さが所定の閾値以上である場合にその検査領域を不良と判断し、不良と判断した検査領域の個数が所定以上の個数である場合に重畳物の重畳状態を不良と判定することを特徴とする重畳物の重畳状態の検査方法、である。
【００２２】
この本発明は、各検査領域毎の非重畳エリアの広さの測定が、非重畳エリアの幅を測定することにより行われること、が望ましい。
【００２３】
また、本発明は、非重畳エリアの幅の測定が、検査領域の全幅方向に並んだ一列の画素の濃淡平均値を算出しながら当該列を検査領域の全長方向にトレースし、全長方向において濃淡平均値が変動した２個所を非重畳エリアの端部と認定し、当該端部と端部の距離を算出して非重畳エリアの幅とみなすことにより行われること、が望ましい。
【００２４】
さらに本発明は、取得した重畳物の画像の極座標展開が、展開する極座標の中心点に対して重畳物の画像の中心点を一致させる操作をともなわずに行われること、が望ましい。
【００２５】
また、本発明の第二の発明は、透光率又は反射率の異なる複数の物体が層状に重畳して構成された重畳物に対してその重畳状態を検査する装置であって、重畳物の近傍に配置される光源と、重畳物の上方位置にて前記光源から照射された重畳物の透過光又は反射光を撮像する撮像機と、前記撮像機に結線される画像処理機とを備え、前記画像処理機は、前記撮像機が取得した重畳物の画像を極座標展開し、極座標展開した画像について物体が重畳していない非重畳エリアの画像を抽出し、抽出した非重畳エリアの画像を複数の検査領域に分割してあてはめ、あてはめた各検査領域毎に非重畳エリアの広さを測定し、非重畳エリアの広さが所定の閾値以上である場合にその検査領域を不良と判断し、不良と判断した検査領域の個数が所定以上の個数である場合に重畳物の重畳状態を不良と判定する機能を有していることを特徴とする重畳物の重畳状態の検査装置、である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１及び図２は本発明の装置の第１の実施形態を示す。
図１に示すカップデザート検査装置（重畳物検査装置）１０は、カップデザート（重畳物）１２を検査対象物として載置する台座１４と、カップデザート１２を上側から撮影するＣＣＤカメラ（撮像機）１６と、このＣＣＤカメラ１６から得られた画像を処理する画像処理機１８と、この画像を映し出すモニタ１９とを備える。
【００２８】
また、カップデザート検査装置１０は、カップデザート１２の外周縁部斜め下方に対向する位置であって、この外周縁部から一定距離離れて周回する領域内にほぼ等間隔に４ヶ所に配設され、光軸がＣＣＤカメラ１６方向に向けられたハロゲンランプ（光源）２０を備えている（図示は２個）。なお、この光源として、ハロゲンよりも高輝度であるメタルハライドランプを採用すれば、濃い色のカップの検査にも好適に適用できるため、さらに好ましい。
【００２９】
カップデザート１２の周囲には、カップデザート１２が台座１４上の所定の検査位置にあることを検出する検出センサ２６が配設され、検出センサ２６の出力信号を増幅させる計測アンプ２８が設けられている。
【００３０】
このカップデザート検査装置１０には、計測アンプ２８からの信号によって、カップデザート１２の載置位置が所定の検査位置にあることを判別し、また、ＣＣＤカメラ１６のシャッタータイミングを制御する制御装置３０が設けられている。これら計測アンプ２８、画像処理機１８は、制御装置３０と互いに結線されている。
【００３１】
カップデザート１２は、図２に示すように、プラスチック製の容器（物体）３２と、容器３２の開口部３２ａを覆う蓋（物体）３４とから構成されている。容器３２は、その外周縁部にフランジ部３６が形成されており、内容物であるデザート菓子を密封するため、蓋３４の外周縁部とヒートシールによって密着されている。
【００３２】
次に、以上の構成からなる第１の実施形態のカップデザート検査装置１０を使用した、本発明の第２の実施形態である、蓋ずれによるシール不良検査方法について説明する。
【００３３】
カップデザート１２が、図示しないコンベヤーにてハロゲンランプ２０が照射されている台座１４上に搬入される。このとき、検出センサ２６が容器の存在を検出して、計測アンプ２８が位置検出信号を制御装置３０に出力する。
【００３４】
こうして、カップデザート１２が所定の検査位置にあることが判別される、すると、制御装置３０は、画像処理機１８に作動信号を出力し、ＣＣＤカメラ１６のシャッターをきって静止画像を取り込む。
【００３５】
その後、画像処理機１８では、ＣＣＤカメラ１６の撮像画素別に、受光した光の波長成分及び光量に応じて予め定められた基準に基づいてデジタル信号に変換される。本発明は、この後の処理の手順に大きな特徴がある。
【００３６】
図２に示すカップデザート１２は、蓋３４がフランジ部３６と完全には密着されておらず、開口部３２ａが露呈して容器内外が連通されている不良品を示している。
【００３７】
図２（ａ）のような容器１２を撮像した場合、ＣＣＤカメラ１６の撮像画素は、フランジ部３６と蓋３４の両方を透過した光と、何も透過しない光の両方を検出する。
【００３８】
一方、フランジ部３６と蓋３４との重畳状態にずれがある場合は、図２（ｂ）に示すように、ＣＣＤカメラ１６は、蓋３４を透過した光と、何も透過しない光と、開口部３２ａのみ或いはフランジ部３６のみを透過した光とを検出する。
【００３９】
なお、この際、ハロゲンランプ２０は、その配設位置近傍におけるフランジ部３６の領域を斜め下方から集中的に照射している。そのため、蓋３４を透過した光と、開口部３２ａのみ或いはフランジ部３６のみを透過した光と、何も透過しない光のそれぞれが、鮮明に識別される。また、光量が多すぎてもブルーミング現象の発生により識別が困難になるため、フランジ部３６の色の濃淡に応じて、ＣＣＤカメラ１６の露光時間を調節することが好ましい。
【００４０】
さらに、このハロゲンランプ２０が、カップデザート１２の周囲４箇所に配設されているので、フランジ部３６全体が照射される。
【００４１】
上記において、容器３２及びフランジ部３６の色がカップデザート１２によって異なると、これらを透過する透過光の波長及び光量も異なったものとなる。しかしながら、ハロゲンランプ２０からの高輝度光をフランジ部３６と蓋３４との密着部に集光させているので、容器３２の色にかかわらず光は容器３２及びフランジ部３６を透過し、ＣＣＤカメラ１６の撮像画素は、判別可能な十分な透過光量を得る。したがって、容器３２及びフランジ部３６の想定される色別データをあらかじめ取得しておくことによって、容器３２及びフランジ部３６の色に限定されない検査が行われる。
【００４２】
そして、上記それぞれの透過光の波長及び光量をデジタルデータ等に換算して予め設定した閾値と、検査の結果得られた透過光のデータとを比較すると、開口部３２ａのみ或いはフランジ部３６のみを透過した光だけをピックアップして画像として把握することができる。
【００４３】
図３は、本発明の第１の実施形態におけるカップデザート検査装置によって検出されたカップデザートの別な例の画像を示す概要図である。重畳状態に問題がない場合は、図３（ａ）のような画像が得られる。これに対し、図３（ｂ）に示す画像は、図２と同様に蓋３４がずれた状態のカップデザートの画像であるが、図２のものに比較して蓋３４のずれの程度が小さく、開口部３２ａは露呈していない場合を示している。この図３（ｂ）において、フランジ部３６が露呈した露出範囲３６ｂを、非重畳エリア（３６ｂ）とする。
【００４４】
図４は、本発明の第２の実施形態において、図３（ｂ）に示す画像が取得されたカップデザート１２を、画像処理して検査するを方法を説明するための説明図である。
【００４５】
図４の（ａ）の部分は、図３（ｂ）に示した非重畳エリア３６ｂの生画像をあらわしている。即ち、図４の（ａ）の部分において、抽出画像３６ｂは、非重畳エリアの画像として、略円形に明瞭に捉えられている。
【００４６】
この図４の（ａ）の部分に表示される非重畳エリアの生画像３６ｂを、極座標展開した図が、図４の（ｂ）の部分に表示される。すなわち、図４の（ｂ）の部分においては、生画像３６ｂを極座標展開した展開画像３６ｃが表示されている。
【００４７】
本発明では、極座標展開する際には、展開する極座標の中心点と、重畳物の画像の中心点（生画像３６ｂの円弧の中心点）とを一致させる操作を行う必要はない。すなわち、極座標の中心位置と、画像の中心位置とがずれていたとしても、極座標展開した後は、図４の（ｂ）の部分に表示される展開画像３６ｃのように、展開した画像の形状がＳ字状に曲がるだけでしかない。即ち、仮に、極座標の中心点と、重畳物の画像の中心点とが一致していたとするならば、展開した画像３６ｃの形状は直線状になるところであるが、本発明では、このように一致させる操作を行わないため、展開画像３６ｃは、Ｓ字状に曲がりくねった形状となるのである。しかしながら、このように展開画像３６ｃが曲がりくねったとしても、その後の、判定作業には差し障りはないため、本発明では、従来技術のような機械的な位置決め操作や、ソフトウェア的な位置補正は、必要がないのである。
【００４８】
なお、このようにソフトウェア的な位置補正が不要であることから、蓋が遮光性材料により形成されている場合であっても、容器の上方から光を照射する必要がないため、非重畳エリア３６ｂとそれ以外のエリアとのコントラストを充分にとることができる。また、容器上方に光源を設ける態様のみに限定されることがないことから、装置設計の自由度が高い。
【００４９】
以後の手順を説明すれば、まず、展開画像３６ｃを二値化処理することにより、極座標展開した非重畳エリア３６ｂの画像を抽出する。
【００５０】
図４の（ｃ）の部分は、極座標展開した画像３６ｃを二値化処理した図である。図４の（ｃ）の部分において、展開画像３６ｃを二値化処理した抽出画像３６ｄが表示される。
【００５１】
次いで、この抽出画像３６ｄを、複数の検査領域に分割してあてはめる操作を行う。検査領域としては、例えば、縦方向に長い短冊状に分割された複数の検査領域を設定し、抽出画像３６ｄをあてはめる。そして、あてはめた各検査領域毎に、抽出画像３６ｄの広さを測定するのである。
【００５２】
この場合、検査領域毎に、抽出画像３６ｄの画素数を計数することによって、広さの測定としても良い。しかしながら、本発明では、抽出画像３６ｄの幅を測定することによって、広さの測定とすることが好ましい。
【００５３】
より具体的にいえば、短冊状の検査領域の全幅方向の一列に並んだ画素について、その濃淡の程度の平均値を算出する。このように平均値を算出しながら、当該列を、検査領域の全長方向にトレースしていく。例えば、検査領域の一端から他端まで全長方向にトレースする。この過程で、濃淡の平均値が変動する個所が２箇所発生する。この変動した個所は、その検査領域における抽出画像３６ｄの端部にほかならない。そこで、この端部と端部との間の距離を把握すれば、抽出画像３６ｄの幅を測定することができる。
【００５４】
このように非重畳エリア（図３の３６ａ）の幅を測定する方法であれば、蓋３４がずれている場合のずれ幅を直接測定する意味になるため、本発明の目的である重畳状態のずれの検出には好適なのである。このため、単純に、検査領域内における非重畳エリア（図３の３６ａ）の画素数を計数する態様よりも、正確に、精度よく測定することが可能になる。
【００５５】
以上のように、各検査領域において抽出画像３６ｄの広さを測定すれば、広さの測定値を、あらかじめ設定しておいた閾値と比較して、閾値以上の場合には、その検査領域を不良と判断する。
【００５６】
かくして、不良と判断された検査領域が、所定の数以上あった場合には、非重畳エリア（図３の３６ａ）の範囲が広いものと判定し、重畳状態が不良の容器であると判定することができる。
【００５７】
前記したように、本発明では、容器３２の画像の中心位置が、極座標の中心からずれていたとしても、このズレは、極座標展開した画像３６ｃにおいて、画像３６ｃの形状が、Ｓ字状のゆるいカーブの形状となる、という影響があるだけにすぎない。撮像した生画像３６ｂが、極座標の中心からずれるほど、このＳ字状のカーブの曲率が大きくなるだけであり、これによってその後の検査が不可能になるわけではない。本発明では、少なくとも、重畳物の画像の大きさ（例えば３６ｂの大きさ）からみて１割程度のズレがあったとしても、まったく影響なく検査することが可能である。
【００５８】
このように、本発明は、重畳物の画像の中心点を極座標の中心と一致させる操作をともなわずに行うことができるが、この「操作をともなわずに」、ということは、前記従来技術１、３のように、機械的な位置決め手段（スターホイール等）を必要としないことであり、また、従来技術２のように、ソフトウェア的な補正を必要としないということであり、さらに、遮光性の蓋であっても上方からの照明が必要ないということである。
【００５９】
従って、本発明は、機械的な位置決め手段を使用する必要がないため、投資コスト、ランニングコストが安価であり、メンテナンスの作業から解放され、検査の精度が良好であり、ソフトウェア的な位置決めの補正も行う必要がないため、蓋、容器のデザインの種類を制約することがなく、検査のスピードも速い。
【００６０】
以上の説明では、重畳物の透過光を利用して撮像する例を説明しているが、重畳物の反射光を利用して撮像しても、同様に検査することが可能である。
【００６１】
例えば、図１において、リング型ＬＥＤ照明１個を、重畳物１２の上方の位置に配置し、重畳物１２の上方から光を照射する態様であっても良い。この場合は、照射された光が蓋３４の外表面を照らし、乱反射される。この反射光によって、静止画像を取り込む。
【００６２】
このように反射光を撮像する態様であっても、以降は同様に、撮影された画像を画像処理機１８を介してモニタ１９に映し出し、例えば、フランジ部３６と蓋３４との重畳状態にずれがある場合は、画像の中で、背景の画像範囲、蓋３４の画像範囲、及び、蓋ずれによって露出した開口部３２ａ或いはフランジ部３６の画像範囲を各々識別し、このうち、蓋ずれによって露出した開口部３２ａ或いはフランジ部３６の画像範囲を、極座標展開したうえで、二値化処理を行い、非重畳エリアとして抽出する操作を行えばよい。
【００６３】
このカップデザート検査装置１０によれば、容器３２及びフランジ部３６の色にかかわらずＣＣＤカメラ１６の撮像画素が判別可能な十分な透過光量をハロゲンランプ２０から得られる。したがって、色別データをあらかじめ取得しておくことによって、容器３２及びフランジ部３６の色に限定されない検査を行うことができる。
【００６４】
さらに、光がカップデザート１２のフランジ部３６に集光されているので、カップデザート１２内部のデザート菓子３８が、ハロゲンランプ２０の熱によって加熱されることがない。したがって、熱による変質がないので、製品の質を安定的に保持することができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、ハロゲンランプ数を４個に限定しているが、これらは４個でなくても、同様の作用・効果を得ることができる。
【００６６】
次に、本発明の実施例を例示して、本発明の方法について説明する。
【００６７】
【実施例】
図１に示すカップデザート検査装置１０を使用し、カップデザート１２の重畳状態の検査を実施した。工場の製造ラインを模して、図１に示す装置１０を、試験用ベルトコンベアー（図示せず）に配置し、全体を試験的な製造ラインとして構築した。
【００６８】
透明プラスチック製で光透過性のある容器３２に（図２参照）、光を透過しないアルミ製の蓋３４が重畳されたカップデザート１２を試験試料とし、試験用ベルトコンベアーにより搬送し、検査装置１０を通過させた。
【００６９】
ＣＣＤカメラ１６及び画像処理機１８においては、下部照明であるハロゲンランプ２０の透過光を捕捉して検査を行った。
【００７０】
図３（ｂ）に示される、フランジ部３６を透過した光を撮像し、図４の（ａ）の部分に示すような生画像３６ｂを得た。
【００７１】
この非重畳エリア３６ａの生画像３６ｂを極座標展開し、図４の（ｂ）の部分示される展開画像３６ｃを得た。さらに、この展開画像３６ｃを、二値化処理し、抽出画像３６ｄを得た。この二値化処理によって抽出する作業は、処理速度を向上させる利点がある。
【００７２】
この抽出画像３６ｄを、６４分割の検査領域に分割してあてはめ、６４分割した各検査領域において、検査領域の全幅方向に並んだ一列の画素の濃淡平均値を算出しながら当該列を検査領域の全長方向にトレースし、濃淡平均値が大きく変動した２個所を抽出画像３６ｄの端部と認定した。この端部と端部との距離を算出して非重畳エリア３６ａ（図３）の幅とした。この幅の数値は、画像処理機１８の機能に基づき、画素数と比例した数値として出力される。
【００７３】
容器３２に蓋３４がきれいに重畳されている範囲の検査領域では、総じて幅の数値は２００以下であったが、容器３２に蓋３４がきれいに重畳されておらず、フランジ部３６が露出している範囲の検査領域では、幅の数値は３００〜５００であった。
【００７４】
そこで、閾値を２５０に設定し、幅の数値が２５０を超える検査領域を、不良と判断する設定とした。なお、幅の数値２５０とは、理論的には１．９ｍｍの幅に相当する。
【００７５】
そして、このように不良と判断された検査領域が、６４個のうち６個以上存在した場合には、そのカップデザート１２については、重畳状態が不良であると判定し、モニタ１９に表示させるとともに、合計数をカウントした。
【００７６】
以上の手順で、合計６０４８２個のカップデザートを検査したところ、１２個の不良品を検出することができた。
【００７７】
カップデザート１２の品種を変更しながら８回反復した結果（８品種）を、図５に示す。図５は、本発明を実施した結果をまとめたグラフである。図５において、縦軸は非重畳エリアの幅の数値を示し、横軸は、カップデザート１２の周囲における位置であり、カップデザート１２の周にそってｍｍ単位で示している。
【００７８】
図５から明らかなごとく、不良な検査領域では、幅の数値が２５０を超えており、不良ではない検査領域では、幅の数値が２５０よりも小さくなっており、両者は明らかに二極分化している。従って、この図５をみれば、閾値として２５０を設定すれば、不良な検査領域は、確実に把握できることが明らかである。
【００７９】
以上のように、本発明によれば、厳密な位置決めを必要とせずに、確実に重畳状態を検査することができ、検査対象の品種を変更しても、常に安定した検査を行うことができる。
【００８０】
なお、この実施例は、様々に変更することが可能である。例えば、前記の実施例では、不良と判断された検査領域が６４個のうち６個以上存在した場合に、そのカップデザート１２を重畳状態不良であると判定しているが、これを、連続する６個の検査領域が不良と判断された場合に、そのカップデザート１２を重畳状態不良と判定する態様であってもよい。すなわち、不良と判断した検査領域が所定以上の個数連続している場合に重畳状態を不良とするのである。この場合は、さらに誤判定を減少させることだできるため、好ましい。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明した本発明においては以下の効果を奏する。
【００８２】
即ち、本発明は、スターホイール等の機械的位置決め手段を必要としないため、装置に要する投資コスト、ランニングコストが少額ですみ、メンテナンスの作業負担が少ない。また、機械的位置決め手段では、検査精度の向上に限界があったところ、本発明は、これ以上の精度による検査を可能とした。
【００８３】
また、ソフトウェア的な位置補正の処理も必要としないため、蓋のデザインについての適用範囲が広く、逆にいえば、蓋を自由にデザインすることが可能である。また、蓋が遮光性材料で形成されている場合であっても、下方の光源のみで判定できるため、非重畳エリアとそれ以外のエリアとのコントラストを充分にとることができ、検査精度を高く維持できるとともに、装置全体の設計の自由度が高い。
【００８４】
更に、容器と蓋とがずれている場合において、非重畳エリアの幅を測定することにより、ずれの程度までを詳細に計測することができるため、きめの細かい検査が可能であり、多品種少量生産の現場などに好適である。
【００８５】
また、本発明は、重畳物の検査装置数の削減とともに検査時間を短縮でき、品種に応じて自由に対応できるため、多品種少量生産の現場に好適であって、さらなる製造効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるカップデザート検査装置を示す構成概要図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるカップデザート検査装置によって検査されるカップデザートの一例を示す概要図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるカップデザート検査装置によって検出されたカップデザートの別な例の画像を示す概要図である。
【図４】本発明の第２の実施形態において、図３に示す画像が取得されたカップデザート１２を、画像処理して検査するを方法を説明するための説明図である。
【図５】本発明を実施した結果をまとめたグラフである。
【符号の説明】
１０ カップデザート検査装置（重畳物検査装置）
１２ カップデザート（重畳物）
１６ ＣＣＤカメラ（撮像機）
２０ ハロゲンランプ（光源）
３２ 容器（物体）
３４ 蓋（物体）
３６ フランジ部
３６ａ フランジ部の露出範囲（非重畳エリア）
３６ｂ 生画像（非重畳エリア）
３６ｃ 展開画像（非重畳エリア）
３６ｄ 抽出画像（非重畳エリア）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a superposition state inspection method and apparatus for detecting a shift between an opening portion of a plastic container or the like and a superposed state object such as a lid placed in the opening portion.
[0002]
[Prior art]
In the food industry, a technique for aseptically filling and packaging a product is frequently used. As such a packaging form, a packaging container mainly composed of a plastic material or the like is mainly used. A typical example of such a packaged product is a cup dessert.
[0003]
This cup dessert is filled with a pre-sterilized dessert confectionery in a plastic container having a flange part on the outer peripheral edge of the container, and an aluminum foil lid having a shape covering the entire container opening is placed on the flange part. The contact surface is welded and sealed.
[0004]
When manufacturing this cup dessert, in order to prevent accidents in which the sterilization of the dessert is lost due to communication between the inside and outside of the container, the lid is inspected to cover all the openings of the container. ) Is inspected before shipment.
[0005]
The conventional lid displacement inspection device includes, for example, a composite light source disposed so as to illuminate from the bottom side of the cup dessert disposed at the inspection position, and a camera that receives light irradiated on the upper side of the cup dessert. It has. The lid displacement inspection apparatus includes an image processing apparatus that processes an image captured by a camera, and a monitor television that displays the image.
[0006]
The seal defect inspection method using this lid displacement inspection apparatus is as follows.
First, light emitted from a composite light source and transmitted through a cup dessert container and a lid is detected by a camera. At this time, the pixels of the camera are divided into pixels that receive light transmitted through only the container and pixels that receive light transmitted through both the container and the lid. If the lid is made of a light-shielding material such as aluminum foil, a light source may be provided above the cup dessert container, and pixels that receive reflected light from the top may be used. is there.
[0007]
At this time, the threshold value obtained by converting the wavelength and light amount of the transmitted light or reflected light into digital data is set in advance, and the inspection position is specified on the screen, thereby obtaining the data and the threshold value obtained as a result of the inspection. Is evaluated whether the cover is constructed within a predetermined range (for example, refer to Patent Document 1).
[0008]
The cup dessert that has been inspected for the presence or absence of lid displacement in this manner is then shipped after a print inspection of the outer surface of the lid is performed by a print inspection device.
[0009]
By the way, in the conventional inspection method, when acquiring an image of a cup dessert or when evaluating a superposition state based on the acquired image, the position of the image of the cup dessert container is present at a predetermined position. Need to be. That is, when evaluating the acquired image, it is necessary that the image of the container is within the range of the specific inspection area. Thus, in order to arrange the image of the container in the inspection area as described above, various devices are used. Has been made.
[0010]
For example, in Patent Document 1 (FIG. 3) and Patent Document 2 (FIG. 6), a mechanical positioning means called a star wheel is used when taking an image. When the container is imaged, the position of the container with respect to the camera is adjusted to a specific position and then imaged. Further, in Patent Document 3, mechanical positioning is performed by means for pressing the container, and in Patent Document 4, positioning is performed by a cage for stabilizing the container on the belt conveyor (hereinafter referred to as these techniques). Is described as prior art 1).
[0011]
On the other hand, software processing may be performed to place an image of a container in a specific inspection area. In this case, in addition to a method of inputting information such as the arc shape of the outer peripheral portion of the container and the design of the lid to the arithmetic device and correcting the position of the container image in the acquired entire image by calculation (in addition, In this method, if the lid is made of a light-shielding material, it is indispensable to irradiate light from above the container.) For example, as in Patent Document 5, the reference coordinates of the image of the container are used for evaluation. There is also a method of correcting the position so as to match the position of the template (hereinafter, these software techniques are referred to as the prior art 2).
[0012]
Furthermore, as in Patent Document 6, for the case where the upper surface of the mouth portion of the container that transmits light is sealed with a sealing material that does not transmit light, the presence or absence of light leakage from the upper surface of the mouth portion of the container is determined. There is also a technique in which detailed positioning is not required by detection (hereinafter, referred to as conventional technique 3).
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the prior art 1, since the mechanical positioning means is required, the investment cost and running cost required for the apparatus are enormous, the maintenance work load is enormous, and the entire production line in the event of failure There were various problems such as stopping. Further, in the mechanical positioning means, the positioning accuracy is limited to about plus or minus 0.5 mm, and the accuracy beyond this cannot be obtained. Since this accuracy is reflected in the accuracy of inspecting defective products, it is preferable to improve as much as possible.
[0017]
Moreover, in the said prior art 2, there existed a problem that there was a restriction | limiting in the design of the lid | cover which may be unable to catch the outline of a circular arc depending on the design of a lid | cover. Conversely, there was a problem that it was difficult to design the lid freely. In addition, as described above, when the lid is formed of a light-shielding material, it is necessary to irradiate light from above the container. Thus, when light is irradiated from above, an area where the lid is displaced and that The contrast with other areas is reduced, and the inspection accuracy is lowered. Furthermore, since the light source is limited only to the mode in which the light source is provided above the container, there is a problem that the degree of freedom in designing the entire apparatus is restricted.
[0018]
Furthermore, in the prior art 3, although detailed positioning is not necessary, it is necessary to place the container on a hole formed in the light shielding plate, and thus a rotary transport mechanism (star wheel or the like) is used. This point is the same as in the prior art 1. In addition, when the container and lid are misaligned, the degree of misalignment cannot be measured in detail, so detailed inspection cannot be performed and there is a problem that it is difficult to apply at the site of high-mix low-volume production. .
[0019]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to eliminate the need for using a mechanical positioning means, and does not need to perform software-based positioning correction. It is an object of the present invention to provide a method for inspecting a superimposed state of superposed objects, which is inexpensive, freed from maintenance work, has good inspection accuracy, and does not restrict the types of lid and container designs.
[0020]
Another object of the present invention is to provide a superimposing state inspection apparatus for performing such a method.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
A first invention of the present invention is a method for inspecting a superimposed state in which a plurality of objects having different transmissivities or reflectances are superimposed in a layer shape, and in the vicinity of the superimposed object The superimposed light source is irradiated with light from the arranged light source, and an image is acquired by imaging the transmitted light or reflected light of the superimposed object with an imaging device arranged above the superimposed object, and the acquired image of the superimposed object is developed in polar coordinates. Then, an image of a non-superimposed area where no object is superimposed is extracted from an image developed in polar coordinates, and the extracted image of the non-superimposed area is divided into a plurality of inspection areas and is applied to each of the applied inspection areas. When the width of the non-overlapping area is equal to or greater than a predetermined threshold, the inspection area is determined to be defective. When the number of inspection areas determined to be defective is equal to or greater than the predetermined number, the superimposed object It is characterized in that the superimposition state of Inspection method of superposition state of superposition thereof that is.
[0022]
In the present invention, it is preferable that the measurement of the width of the non-overlapping area for each inspection region is performed by measuring the width of the non-overlapping area.
[0023]
In the present invention, the width of the non-overlapping area is measured by tracing the row in the full length direction of the inspection region while calculating the grayscale average value of a row of pixels arranged in the full width direction of the inspection region. It is desirable that the two places where the average value fluctuates are recognized as the end portions of the non-overlapping area, and the distance between the end portions and the end portions is calculated and regarded as the width of the non-overlapping area.
[0024]
Further, in the present invention, it is desirable that the polar coordinate development of the acquired superimposed image is performed without an operation of matching the central point of the superimposed image with the central point of the developed polar coordinate.
[0025]
Further, the second invention of the present invention is an apparatus for inspecting a superimposed state in which a plurality of objects having different transmissivities or reflectances are superimposed in a layer shape, A light source disposed in the vicinity, an imager that images the transmitted light or reflected light of the superimposed object irradiated from the light source at a position above the superimposed object, and an image processor connected to the imager. The image processor expands the image of the superimposed object acquired by the imaging device in polar coordinates, extracts an image of a non-superimposed area in which no object is superimposed on the polar coordinate expanded image, and extracts a plurality of extracted images of the non-superimposed area. Divided into the inspection areas, and the width of the non-overlapping area is measured for each of the fitted inspection areas, and when the width of the non-overlapping area is equal to or greater than a predetermined threshold, the inspection area is determined to be defective, The number of inspection areas judged to be defective Inspection device of the superposition state of the superposition thereof, characterized in that it has a function of determining as defective a superimposed state of the superposition thereof when a number is.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0027]
1 and 2 show a first embodiment of the apparatus of the present invention.
A cup dessert inspection device (superimposed material inspection device) 10 shown in FIG. 1 includes a pedestal 14 on which a cup dessert (superimposed material) 12 is placed as an inspection object, and a CCD camera (imaging device) that images the cup dessert 12 from above. 16, an image processor 18 that processes an image obtained from the CCD camera 16, and a monitor 19 that displays the image.
[0028]
In addition, the cup dessert inspection device 10 is disposed at four positions at almost equal intervals in a region facing the outer peripheral edge of the cup dessert 12 obliquely downward and in a region that circulates a predetermined distance away from the outer peripheral edge. A halogen lamp (light source) 20 whose optical axis is directed in the direction of the CCD camera 16 is provided (two in the figure). Note that it is more preferable to use a metal halide lamp having a higher luminance than halogen as this light source because it can be suitably applied to the inspection of dark colored cups.
[0029]
Around the cup dessert 12, a detection sensor 26 for detecting that the cup dessert 12 is at a predetermined inspection position on the pedestal 14 is provided, and a measurement amplifier 28 for amplifying the output signal of the detection sensor 26 is provided. Yes.
[0030]
In the cup dessert inspection apparatus 10, it is determined by the signal from the measurement amplifier 28 that the mounting position of the cup dessert 12 is at a predetermined inspection position, and the control device 30 controls the shutter timing of the CCD camera 16. Is provided. The measurement amplifier 28 and the image processor 18 are connected to the control device 30.
[0031]
As illustrated in FIG. 2, the cup dessert 12 includes a plastic container (object) 32 and a lid (object) 34 that covers the opening 32 a of the container 32. The container 32 has a flange 36 formed on the outer peripheral edge thereof, and is in close contact with the outer peripheral edge of the lid 34 by heat sealing in order to seal the dessert confectionery as the contents.
[0032]
Next, a method for inspecting a seal failure due to lid displacement, which is a second embodiment of the present invention, using the cup dessert inspection apparatus 10 according to the first embodiment having the above configuration will be described.
[0033]
The cup dessert 12 is carried onto a pedestal 14 irradiated with a halogen lamp 20 by a conveyor (not shown). At this time, the detection sensor 26 detects the presence of the container, and the measurement amplifier 28 outputs a position detection signal to the control device 30.
[0034]
In this way, when it is determined that the cup dessert 12 is at the predetermined inspection position, the control device 30 outputs an operation signal to the image processor 18 and opens the shutter of the CCD camera 16 to capture a still image.
[0035]
Thereafter, the image processor 18 converts the image pickup pixel of the CCD camera 16 into a digital signal based on a predetermined reference according to the wavelength component and the light amount of the received light. The present invention is greatly characterized in the subsequent processing procedure.
[0036]
The cup dessert 12 shown in FIG. 2 shows a defective product in which the lid 34 is not completely in close contact with the flange portion 36, and the opening 32a is exposed and the inside and outside of the container are communicated.
[0037]
When the container 12 as shown in FIG. 2A is imaged, the imaging pixel of the CCD camera 16 detects both the light transmitted through both the flange portion 36 and the lid 34 and the light that does not transmit anything.
[0038]
On the other hand, when there is a deviation in the overlapping state of the flange portion 36 and the lid 34, as shown in FIG. 2B, the CCD camera 16 has light that has passed through the lid 34, light that has not passed through, and aperture The light transmitted only through the portion 32a or the flange portion 36 is detected.
[0039]
At this time, the halogen lamp 20 irradiates the area of the flange portion 36 in the vicinity of the position where the halogen lamp 20 is located from an obliquely downward direction. Therefore, each of the light transmitted through the lid 34, the light transmitted only through the opening 32a or the flange portion 36, and the light transmitted through nothing is clearly identified. Further, since it becomes difficult to identify the blooming phenomenon even if the amount of light is too large, it is preferable to adjust the exposure time of the CCD camera 16 according to the color density of the flange portion 36.
[0040]
Further, since the halogen lamps 20 are disposed at four locations around the cup dessert 12, the entire flange portion 36 is irradiated.
[0041]
In the above description, when the colors of the container 32 and the flange portion 36 are different depending on the cup dessert 12, the wavelength and the light amount of the transmitted light passing through them are different. However, since the high-intensity light from the halogen lamp 20 is condensed on the close contact portion between the flange portion 36 and the lid 34, the light passes through the container 32 and the flange portion 36 regardless of the color of the container 32, and the CCD camera. The 16 imaging pixels obtain a sufficient amount of transmitted light that can be discriminated. Therefore, by obtaining in advance color-specific data of the container 32 and the flange portion 36, an inspection not limited to the colors of the container 32 and the flange portion 36 is performed.
[0042]
Then, when the wavelength and the amount of each transmitted light are converted into digital data or the like and the preset threshold value is compared with the transmitted light data obtained as a result of the inspection, only the opening portion 32a or only the flange portion 36 is obtained. Only the transmitted light can be picked up and grasped as an image.
[0043]
FIG. 3 is a schematic diagram showing an image of another example of a cup dessert detected by the cup dessert inspection device according to the first embodiment of the present invention. If there is no problem in the superimposed state, an image as shown in FIG. On the other hand, the image shown in FIG. 3B is an image of a cup dessert with the lid 34 displaced as in FIG. 2, but the degree of displacement of the lid 34 is smaller than that of FIG. The opening 32a is shown when it is not exposed. In FIG. 3B, an exposed range 36b exposed by the flange 36 is defined as a non-overlapping area (36b).
[0044]
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method of inspecting the cup dessert 12 from which the image shown in FIG. 3B is acquired by performing image processing in the second embodiment of the present invention.
[0045]
The part (a) of FIG. 4 represents the raw image of the non-overlapping area 36b shown in FIG. 3 (b). That is, in the part (a) of FIG. 4, the extracted image 36b is clearly captured in a substantially circular shape as an image of a non-overlapping area.
[0046]
A diagram in which the raw image 36b of the non-overlapping area displayed in the part (a) of FIG. 4 is developed in polar coordinates is displayed in the part (b) of FIG. That is, in the part (b) of FIG. 4, a developed image 36c obtained by developing the raw image 36b in polar coordinates is displayed.
[0047]
In the present invention, when developing the polar coordinates, it is not necessary to perform an operation for matching the center point of the polar coordinates to be developed with the center point of the superimposed image (the center point of the arc of the raw image 36b). That is, even if the center position of the polar coordinates is shifted from the center position of the image, after the polar coordinates are expanded, the shape of the expanded image is displayed as a developed image 36c displayed in the part (b) of FIG. Can only bend in an S shape. That is, if the center point of the polar coordinates and the center point of the superimposed image coincide, the shape of the developed image 36c is a straight line. Since the operation to perform is not performed, the developed image 36c has a shape that winds in an S shape. However, even if the developed image 36c is twisted in this way, the subsequent determination operation is not hindered. Therefore, in the present invention, mechanical positioning operation and software position correction as in the prior art are necessary. There is no.
[0048]
Since no software position correction is required in this way, it is not necessary to irradiate light from above the container even when the lid is made of a light-shielding material. And a sufficient contrast between the other areas. Moreover, since it is not limited only to the aspect which provides a light source above a container, the freedom degree of apparatus design is high.
[0049]
The following procedure will be described. First, the developed image 36c is binarized to extract an image of the non-superimposed area 36b developed in polar coordinates.
[0050]
The part (c) in FIG. 4 is a diagram obtained by binarizing the image 36c expanded in polar coordinates. In the part (c) of FIG. 4, an extracted image 36d obtained by binarizing the developed image 36c is displayed.
[0051]
Next, an operation of dividing and extracting the extracted image 36d into a plurality of inspection areas is performed. As the inspection area, for example, a plurality of inspection areas divided into strips elongated in the vertical direction are set, and the extracted image 36d is applied. Then, the width of the extracted image 36d is measured for each applied inspection region.
[0052]
In this case, the width may be measured by counting the number of pixels of the extracted image 36d for each inspection region. However, in the present invention, it is preferable to measure the width by measuring the width of the extracted image 36d.
[0053]
More specifically, for the pixels arranged in a line in the full width direction of the strip-shaped inspection area, an average value of the degree of shading is calculated. In this way, while calculating the average value, the column is traced in the full length direction of the inspection region. For example, tracing is performed in the full length direction from one end to the other end of the inspection region. In this process, two places where the average value of shading varies are generated. This changed portion is nothing but the end of the extracted image 36d in the inspection region. Therefore, if the distance between the end portions is grasped, the width of the extracted image 36d can be measured.
[0054]
In this way, the method of measuring the width of the non-overlapping area (36a in FIG. 3) has the meaning of directly measuring the displacement width when the lid 34 is displaced. This is suitable for detecting a deviation. For this reason, it becomes possible to measure more accurately and accurately than simply counting the number of pixels in the non-overlapping area (36a in FIG. 3) in the inspection region.
[0055]
As described above, if the width of the extracted image 36d is measured in each inspection region, the measured value of the width is compared with a preset threshold value. Judge as bad.
[0056]
Thus, when there are a predetermined number or more of inspection areas determined to be defective, it is determined that the range of the non-overlapping area (36a in FIG. 3) is wide, and it is determined that the overlapping state is a defective container. be able to.
[0057]
As described above, in the present invention, even if the center position of the image of the container 32 is deviated from the center of the polar coordinates, this deviation is loose in the image 36c that has been developed in polar coordinates. It only has the effect of becoming a curve shape. The more the captured raw image 36b is displaced from the center of the polar coordinates, the larger the curvature of this S-shaped curve, and this does not mean that further inspection is impossible. In the present invention, even if there is a deviation of about 10% in view of the size of the superimposed image (for example, the size of 36b), the inspection can be performed without any influence.
[0058]
As described above, the present invention can be performed without the operation of matching the center point of the image of the superimposed object with the center of the polar coordinates. 3 does not require a mechanical positioning means (star wheel or the like), and does not require software correction unlike the prior art 2, and further has a light shielding property. This means that no illumination from above is required even for the lid.
[0059]
Accordingly, since the present invention does not require the use of mechanical positioning means, the investment cost and running cost are low, free from maintenance work, good inspection accuracy, and software-based positioning correction. Since it does not need to be performed, the type of lid and container design is not restricted, and the inspection speed is fast.
[0060]
In the above description, an example in which imaging is performed using the transmitted light of the superimposed object is described. However, even if imaging is performed using the reflected light of the superimposed object, the same inspection can be performed.
[0061]
For example, in FIG. 1, one ring-type LED illumination may be arranged at a position above the superimposed object 12 and light may be emitted from above the superimposed object 12. In this case, the irradiated light illuminates the outer surface of the lid 34 and is irregularly reflected. A still image is captured by the reflected light.
[0062]
Even in such an aspect in which the reflected light is imaged, the captured image is similarly displayed on the monitor 19 via the image processor 18 and, for example, is shifted to a superimposed state of the flange portion 36 and the lid 34. If there is an image, the background image range, the image range of the lid 34, and the image range of the opening 32a or the flange portion 36 exposed by the lid displacement are identified in the image, and of these, the exposure is caused by the lid displacement. The image range of the opened portion 32a or the flange portion 36 may be expanded in polar coordinates, binarized, and extracted as a non-overlapping area.
[0063]
According to the cup dessert inspection apparatus 10, a sufficient amount of transmitted light that can be determined by the imaging pixels of the CCD camera 16 can be obtained from the halogen lamp 20 regardless of the colors of the container 32 and the flange portion 36. Therefore, by acquiring color-specific data in advance, it is possible to perform inspections not limited to the colors of the container 32 and the flange portion 36.
[0064]
Further, since the light is concentrated on the flange portion 36 of the cup dessert 12, the dessert confection 38 inside the cup dessert 12 is not heated by the heat of the halogen lamp 20. Therefore, since there is no quality change due to heat, the quality of the product can be stably maintained.
[0065]
In the present embodiment, the number of halogen lamps is limited to four. However, even when the number is not four, similar actions and effects can be obtained.
[0066]
Next, the method of the present invention will be described with reference to examples of the present invention.
[0067]
【Example】
Using the cup dessert inspection device 10 shown in FIG. The apparatus 10 shown in FIG. 1 was placed on a test belt conveyor (not shown) to simulate a factory production line, and the whole was constructed as a test production line.
[0068]
The cup dessert 12 in which an aluminum lid 34 that does not transmit light is superimposed on a transparent plastic and light transmissive container 32 (see FIG. 2) is used as a test sample and is transported by a test belt conveyor. Was passed.
[0069]
In the CCD camera 16 and the image processor 18, the inspection was performed by capturing the transmitted light of the halogen lamp 20 as the lower illumination.
[0070]
The light which permeate | transmitted the flange part 36 shown by FIG.3 (b) was imaged, and the raw image 36b as shown to the part of (a) of FIG. 4 was obtained.
[0071]
The raw image 36b of the non-overlapping area 36a is developed in polar coordinates, and a developed image 36c shown in part (b) of FIG. 4 is obtained. Further, the developed image 36c was binarized to obtain an extracted image 36d. The work extracted by this binarization process has the advantage of improving the processing speed.
[0072]
This extracted image 36d is divided into 64 divided inspection areas and is applied to each of the 64 divided inspection areas, while calculating the grayscale average value of one column of pixels aligned in the entire width direction of the inspection area, Trace was made in the full length direction, and two locations where the grayscale average value varied greatly were recognized as end portions of the extracted image 36d. The distance between the end portions was calculated as the width of the non-overlapping area 36a (FIG. 3). The numerical value of the width is output as a numerical value proportional to the number of pixels based on the function of the image processor 18.
[0073]
In the inspection region where the lid 34 is clearly superimposed on the container 32, the numerical value of the width is generally 200 or less, but the lid 34 is not neatly superimposed on the container 32 and the flange portion 36 is exposed. In the inspection region of the range, the numerical value of the width was 300 to 500.
[0074]
Therefore, the threshold value is set to 250, and the inspection area whose width value exceeds 250 is set to be determined as defective. Note that the width value 250 theoretically corresponds to a width of 1.9 mm.
[0075]
If there are 6 or more inspection areas determined to be defective in this way, it is determined that the superimposed state of the cup dessert 12 is defective and displayed on the monitor 19. , Counted the total number.
[0076]
When a total of 60482 cup desserts were inspected by the above procedure, 12 defective products could be detected.
[0077]
FIG. 5 shows the result of eight repetitions (8 varieties) while changing the variety of the cup dessert 12. FIG. 5 is a graph summarizing the results of implementing the present invention. In FIG. 5, the vertical axis represents the numerical value of the width of the non-overlapping area, and the horizontal axis represents the position around the cup dessert 12 and is shown in mm along the circumference of the cup dessert 12.
[0078]
As is clear from FIG. 5, the width value exceeds 250 in the defective inspection region, and the width value is smaller than 250 in the non-defective inspection region, and both are clearly divided into two poles. ing. Therefore, from FIG. 5, it is clear that a defective inspection area can be reliably grasped by setting 250 as a threshold value.
[0079]
As described above, according to the present invention, it is possible to reliably inspect the superposition state without requiring strict positioning, and it is possible to always perform a stable inspection even if the type of inspection object is changed. .
[0080]
It should be noted that this embodiment can be variously changed. For example, in the above-described embodiment, when there are 6 or more of 64 inspection areas determined to be defective, it is determined that the cup dessert 12 is defective in the superimposed state. When six inspection areas are determined to be defective, the cup dessert 12 may be determined to have a poor overlapping state. That is, the superposition state is determined to be defective when a predetermined number or more of inspection areas determined to be defective continue. This is preferable because it can further reduce erroneous determination.
[0081]
【The invention's effect】
The present invention described above has the following effects.
[0082]
That is, since the present invention does not require mechanical positioning means such as a star wheel, the investment cost and running cost required for the apparatus are small, and the maintenance work load is small. Further, in the mechanical positioning means, there is a limit to the improvement of inspection accuracy, but the present invention enables inspection with higher accuracy.
[0083]
In addition, since a software position correction process is not required, the application range of the lid design is wide, and conversely, the lid can be freely designed. Even when the lid is made of a light-shielding material, it can be determined only by the light source below, so that the contrast between the non-overlapping area and the other areas can be taken sufficiently, and the inspection accuracy is high. It can be maintained, and the degree of freedom in designing the entire device is high.
[0084]
Furthermore, when the container and lid are misaligned, the width of the non-overlapping area can be measured to measure the degree of misalignment in detail. Suitable for production sites.
[0085]
In addition, the present invention can reduce the number of superimposing inspection devices and shorten the inspection time, and can respond freely according to the product type. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a cup dessert inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a cup dessert inspected by the cup dessert inspection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an image of another example of cup dessert detected by the cup dessert inspection device according to the first embodiment of the present invention.
4 is an explanatory diagram for explaining a method of inspecting a cup dessert 12 obtained from the image shown in FIG. 3 by performing image processing in the second embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 5 is a graph summarizing the results of carrying out the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Cup dessert inspection device (superimposed material inspection device)
12 cup dessert (superimposed)
16 CCD camera (imager)
20 Halogen lamp (light source)
32 Container (object)
34 Lid (object)
36 Flange
36a Flange exposure range (non-overlapping area)
36b Raw image (non-overlapping area)
36c Expanded image (non-superimposed area)
36d Extracted image (non-superimposed area)
