JP2005289493A - ラベル検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ラベルの背景色や印字内容等の違いによって影響されることなく、ラベルの貼付有無を確実に判定することができるラベル検査装置を提供する。
【解決手段】 物品へのラベル貼付有無を判定するラベル検査装置であって、前記物品のラベル貼付領域を横断する検出ラインに沿う輝度波形を取得する入力手段と、前記輝度波形を微分演算処理して微分波形を生成する微分手段と、前記微分波形をもとにラベル貼付有無を判定する判定手段とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、ラベルが貼付される物品のラベル貼付領域におけるラベル貼付有無を判定するラベル検査装置に関する。

一般に、工場等における商品生産工程では、商品関連情報を印字したラベルを商品や商品の包装に貼付することが行なわれている。しかし、商品にラベルが貼付されていない場合には、後工程や出荷後における商品管理に支障を生じることになる。そこで、商品が搬送コンベア上を搬送されている間に、ラベルの貼付有無を検査して、ラベルが貼付されていない商品を不良品として排除する等の処理が行なわれている。

従来、ラベルの貼付有無を検査する手段としては、搬送中の商品のラベル貼付領域について撮像手段で画像を取得して、取得された画像から明度の度数分布曲線を作成し、その分散度が予め設定された閾値を超える場合に、ラベルが商品に貼付されていると判定する装置（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。
特許第２５７９６７４号公報

しかしながら、上記装置のように明度の度数分布曲線に基づいて判定する場合において、ラベルの背景色や印字内容等の違いによって、度数分布曲線の形状が一定せず、分散度が変化するために、貼付有無の判定が困難となる場合があった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、ラベルの背景色や印字内容等の違いによって影響されることなく、ラベルの貼付有無を確実に判定することができるラベル検査装置を提供しようとするものである。

本発明の請求項１の発明は、物品へのラベル貼付有無を判定するラベル検査装置であって、前記物品のラベル貼付領域を横断する検出ラインに沿う輝度波形を取得する入力手段と、前記輝度波形を微分演算処理して微分波形を生成する微分手段と、前記微分波形をもとにラベル貼付有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴とするラベル検査装置を提供する。

本発明の請求項２の発明は、前記判定手段は、前記微分波形に、微分値が規定値より小さい連続区間が含まれる場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項１に記載のラベル検査装置を提供する。

本発明の請求項３の発明は、前記検出ラインは、前記ラベル貼付領域を横断する複数本の単位検出ラインからなり、前記入力手段は、前記単位検出ラインごとに単位輝度波形を取得し、前記微分手段は、各単位輝度波形から単位微分波形を生成し、前記判定手段は、所定数以上の単位微分波形において、微分量が規定値より小さい連続区間が含まれる場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項２に記載のラベル検査装置を提供する。

本発明の請求項４の発明は、物品へのラベル貼付有無を判定するラベル検査装置であって、前記物品のラベル貼付領域を横断する検出ラインに沿う輝度波形を取得する入力手段と、前記輝度波形を微分演算処理して微分波形を生成する微分手段と、前記輝度波形を、前記微分演算処理とは別に２値化演算処理して２値化波形を生成する２値化手段と、前記微分波形及び前記２値化波形の組合せをもとにラベル貼付有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴とするラベル検査装置を提供する。

本発明の請求項５の発明は、前記判定手段は、前記微分波形に、微分値が規定値より小さい連続区間が含まれ、かつ、前記２値化波形において前記連続区間に該当する区間の輝度がラベル背景色と同じである場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項４に記載のラベル検査装置を提供する。

本発明の請求項６の発明は、前記検出ラインは、前記ラベル貼付領域を横断する複数本の単位検出ラインからなり、前記入力手段は、前記単位検出ラインごとに単位輝度波形を取得し、前記微分手段は、各単位輝度波形から単位微分波形を生成し、前記２値化手段は、各単位輝度波形から単位２値化波形を生成し、前記判定手段は、所定数以上の単位微分波形及び単位２値化波形の組合せにおいて、微分量が規定値より小さい連続区間が含まれ、前記連続区間に該当する区間の輝度がラベル背景色と同じである場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項５に記載のラベル検査装置を提供する。

本発明の請求項７の発明は、物品へのラベル貼付有無を判定するラベル検査装置であって、前記物品のラベル貼付領域を横断する検出ラインに沿う輝度波形を取得する入力手段と、前記輝度波形を微分演算処理して微分波形を生成する微分手段と、前記微分波形を２値化演算処理して微分２値化波形を生成する２値化手段と、前記微分２値化波形をもとにラベル貼付有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴とするラベル検査装置を提供する。

本発明の請求項８の発明は、前記判定手段は、前記微分２値化波形に、スリット状波形が含まれる場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項７に記載のラベル検査装置を提供する。

本発明の請求項９の発明は、前記検出ラインは、前記ラベル貼付領域を横断する複数本の単位検出ラインからなり、前記入力手段は、前記単位検出ラインごとに単位輝度波形を取得し、前記微分手段は、各単位輝度波形から単位微分波形を生成し、前記２値化手段は、各単位微分波形から単位微分２値化波形を生成し、前記判定手段は、所定数以上の単位微分２値化波形において、スリット状波形が含まれる場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項８に記載のラベル検査装置を提供する。

本発明の請求項１０の発明は、物品へのラベル貼付有無を判定するラベル検査装置であって 前記物品のラベル貼付領域を横断する検出ラインに沿う輝度波形を取得する入力手段と 前記輝度波形を微分演算処理して微分波形を生成する微分手段と 前記微分波形を２値化演算処理して微分２値化波形を生成するとともに、前記輝度波形を２値化演算処理して２値化波形を生成する２値化手段と 前記微分２値化波形及び前記２値化波形の組合せをもとにラベル貼付有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴とするラベル検査装置を提供する。

本発明の請求項１１の発明は、前記判定手段は、前記微分２値化波形と前記２値化波形の合成波形において、スリット状波形が含まれる場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項１０に記載のラベル検査装置を提供する。

本発明の請求項１２の発明は、前記検出ラインは、前記ラベル貼付領域を横断する複数本の単位検出ラインからなり、前記入力手段は、前記単位検出ラインごとに単位輝度波形を取得し、前記微分手段は、各単位輝度波形から単位微分波形を生成し、前記２値化手段は、各単位微分波形から単位２値化波形を生成するとともに、各単位輝度波形から単位２値化波形を生成し、前記判定手段は、所定数以上の単位微分２値化波形及び単位２値化波形の合成波形において、スリット状波形が含まれる場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項１０に記載のラベル検査装置を提供する。

本発明の請求項１〜３に記載のラベル検査装置によれば、以下の優れた効果を奏する。ラベルには、印字がなされておらず背景色のみからなる無地部分が必ずあり、そのような部分ではラベルの背景色の違いに関係なく輝度が一定となるため、微分波形において微分値がゼロあるいはゼロ付近となる特徴的形状となって現れる。したがって、微分波形をもとにラベル貼付有無を容易かつ確実に判定することができるものである。

本発明の請求項４〜６に記載のラベル検査装置によれば、以下の優れた効果を奏する。ラベルには、印字がなされておらず背景色のみからなる無地部分が必ずあり、そのような部分ではラベルの背景色の違いに関係なく輝度が一定となるため、微分波形において微分値がゼロあるいはゼロ付近となる特徴的形状となって現れる。さらに、空白部分は、２値化波形において、一定値を示す形状となって現れる。したがって、微分波形及び２値化波形をもとにして、ラベル貼付有無を容易かつ確実に判定することができるものである。

本発明の請求項７〜９に記載のラベル検査装置によれば、以下の優れた効果を奏する。ラベルには、背景色部分と印字がなされたインク色部分が混在する印刷部分が必ずあり、そのような部分では輝度変化が大きく表れるため、微分２値化波形の印刷部分に相当する部分ではスリット状波形からなる特徴的形状が現れる。したがって、微分２値化波形をもとにラベル貼付有無を容易かつ確実に判定することができるものである。

本発明の請求項１０〜１２に記載のラベル検査装置によれば、以下の優れた効果を奏する。ラベルには、背景色部分と印字がなされたインク色部分が混在する印刷部分が必ずあり、そのような部分では輝度変化が大きく表れるため、微分２値化波形の印刷部分に相当する部分ではスリット状波形からなる特徴的形状が現れる。さらに、印刷部分は、２値化波形において、大きな値となって現れる。したがって、微分２値化波形及び２値化波形をもとにして、ラベル貼付有無を容易かつ確実に判定することができるものである。

〔本発明の第１の実施の形態〕
以下、本発明の第１の実施の形態を、添付図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るラベル検査装置１の構成を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。なお、（ａ）において、ラベルＬの記載が省略されており、（ｂ）において、制御部１２の記載が省略されている。

〔ラベル検査装置１の概要〕
ラベル検査装置１は、搬送コンベア２で矢印Ｘ方向に搬送される商品ＧへのラベルＬの貼付有無を判定する装置であって、商品Ｇのラベル貼付領域（商品Ｇの表面上においてラベルＬの貼付が予定されている領域）にラベルＬが貼付されていないと判定した場合に、その商品Ｇを不良品として搬送コンベア２上から側方外部に排出するものである。商品Ｇは、ストレッチフィルムで包装された食品等であって、ラベルＬが貼付される物品である。ラベルＬは、裏面に粘着剤が塗布されて商品Ｇの下面に貼付されるものであって、図２（ａ）に示されるように、単一の背景色（白色）からなる無地のラベル用紙に、商品名、原料名、消費期限、価格、製造者表示、バーコード等の商品関連情報が、ラベル背景色とは輝度が異なる色（黒色）で文字、記号、図形等で印刷されている。各商品関連情報は、ラベル用紙上の所定位置に所定形式で印刷されており、これらの間にはラベル背景色のままとされた所定の幅Ｌｏの空白部分Ｂが設けられている。

ラベル検査装置１は、主として、商品Ｇのラベル貼付領域を撮像するラインセンサ１１と、ラインセンサ１１から入力される情報をもとにラベルＬの貼付有無を判定する制御部１２と、制御部１２の判定をもとに商品Ｇを搬送コンベア２上から側方に排除する振分部１３とを有してなる。

〔ラインセンサ１１〕
ラインセンサ１１は、スリット状のセンサ窓１１ａを有してなり、センサ窓１１ａに対向する検出ライン（スリット領域）を撮像し、検出ラインに沿う輝度波形（光度変化を表した図形）を取得するとともに、取得した輝度波形を制御部１２に入力する検査用デバイスである。ラインセンサ１１は、図１に示されるように、搬送コンベア２の切れ目２１の下側において、センサ窓１１ａが商品Ｇの搬送方向Ｘと直角に交差するように、かつ、検出ラインが上方を通過する商品Ｇのラベル貼付領域を横断するように設置されている。したがって、ラインセンサ１１は、商品Ｇのラベル貼付領域が切れ目２１の上方を通過しているときに作動させられることにより、ラベル貼付領域を横断する検出ラインに沿う輝度波形を取得し、制御部１２に入力する入力手段として機能する。

〔検出ラインＳ〕
本実施形態における検出ラインＳは、ラインセンサ１１を所定時間、連続的に作動させることにより形成されるもので、図２（ｂ）に示されるように、単一ラインではなくラベル貼付領域を横断する単位検出ラインＳａが搬送方向Ｘに連続的にＮ本（複数本）並べられることにより形成される。ラインセンサ１１は、複数本の単位検出ラインＳａについて、単位検出ラインＳａごとに、各単位検出ラインＳａに沿う単位輝度波形Ｗａを取得し、取得した単位輝度波形Ｗａを制御部１２に順次入力する。なお、検出ラインＳの形成位置は、ラベルＬがラベル貼付領域に適正に貼付されていれば、少なくともＫ本（複数本）の単位検出ラインＳａが空白部分Ｂを横断するように設定されている。

商品Ｇが切れ目２１の上方を通過するタイミングに合わせて、ラインセンサ１１を作動させるため、ラインセンサ１１の上流側における搬送コンベア２の近傍には、商品Ｇの通過を検出する光電式のセンサ１４が設けられている。センサ１４は、通過する商品Ｇを検出すると、図３に示さるように、その検出信号ｐ１を制御部１２に入力する。制御部１２は、検出信号ｐ１の入力から所定時間（Ｔ１）経過後、所定時間（Ｔ２）に亘ってラインセンサ１１へ作動信号ｐ２を出力することにより、ラインセンサ１１を連続的に作動させて検出ラインＳを形成する。時間Ｔ１を変化させれば、搬送方向Ｘにおいて商品Ｇに対する検出ラインＳの位置をずらすことができ、時間Ｔ２を変化させれば、検出ラインＳの搬送方向における幅を変更することができる。

〔制御部１２〕
制御部１２は、ＣＰＵ１２１，ＲＡＭ１２２，ＲＯＭ１２３を備えてなり、ＣＰＵ１２１は、ＲＡＭ１２２及びＲＯＭ１２３と連係しており、商品Ｇの搬送に伴ってラインセンサ１１から順次入力される単位輝度波形Ｗａへの加工演算処理を行い、加工演算処理により得られる波形をもとに商品Ｇへのラベル貼付有無を判定し、その判定結果に基づいて振分部１３への指令を出力する。ＲＡＭ１２２には、ラインセンサ１１の作動信号ｐ２の入力タイミングや入力時間を決定するＴ１，Ｔ２、ラベル貼付有無を判定するために使用される各種設定値（規定値ｒ、ラベル幅Ｌｏ、閾値ｕ等。これらについては後述する。）に加えて、ラインセンサ１１から入力される単位輝度波形Ｗａやこれらを加工演算処理して得られる波形が書換可能に記憶される。また、ＲＯＭ１２３には、単位輝度波形Ｗａに対する一連の波形処理や貼付有無の判定を行うためのソフトウェアが書換不能に記憶されている。

〔制御部１２における処理内容〕
制御部１２は、搬送コンベア２の稼動中は常時スタンバイされており、ラインセンサ１１からの単位輝度波形（原波形）Ｗａの入力が開始されることによって処理を進行する。制御部１２における処理内容について、図４に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。原波形Ｗａが入力される（ステップａ）と、後の加工演算処理の便宜のために、原波形Ｗａに対して前処理となる増幅処理が行われ、増幅された単位輝度波形Ｗｂを生成する（ステップｂ）。すなわち、制御部１２は、ソフトウェアにより、単位輝度波形Ｗａを増幅処理して、増幅された単位輝度波形Ｗｂを生成する増幅手段として機能させられる。そして、単位輝度波形Ｗｂには、以下の２通りの加工演算処理が個別に行われる。

〔微分演算処理〕
加工演算処理の１つは、単位輝度波形Ｗｂ上の各点における勾配（輝度の変化割合）を算出する微分演算処理であって、この微分演算処理の結果が単位微分波形Ｗｃとして生成される（ステップｃ）。すなわち、制御部１２は、ソフトウェアにより、単位輝度波形Ｗｂを微分演算処理して単位微分波形Ｗｃを生成する微分手段として機能させられる。単位白地であって輝度波形Ｗｂにおいて空白部分Ｂに相当するデータが含まれる場合、空白部分Ｂは白地であって輝度変化が無いため、微分値ゼロで、単位微分波形Ｗｃにおいて、少なくとも空白部分Ｂの幅となるラベル幅Ｌｏの長さの連続区間となって表れる。したがって、そのような連続区間を検出することにより、空白部分Ｂの有無（ラベルＬの貼付有無）を容易かつ確実に検出することが可能となる。ラベル幅Ｌｏの値は、ラベルの種類に応じて予め設定されており、ラベル検査装置１の作動前にＲＡＭ１２２から選択的に読出可能とされている。

ただし、実際には、ラベルＬ表面の湾曲・折曲り、照明の当たり具合等の影響で僅かな輝度変化が生じるため、空白部分Ｂは、単位微分波形Ｗｃにおいて微分値ゼロとはならず、小さな微分値を示す区間となって表れる。そこで、本実施形態では、空白部分Ｂに該当する連続区間を検出するために、上記したラベルＬ表面の湾曲等により生じ得る微分値より大きな値を規定値ｒとしてＲＡＭ１２２に予め記憶させておき、単位微分波形Ｗｃにおいて微分量が規定値ｒより小さい連続区間を検出することにより、空白部分Ｂの有無を検出することとしている。なお、上述の連続区間の検出を容易にするため、ここでは、単位微分波形Ｗｃにおける微分値が規定値ｒより小さい部分について、さらに微分値をゼロとするローカット処理を行い、ローカット処理された単位微分波形Ｗｄを生成する（ステップｄ）。すなわち、制御部１２は、ソフトウェアにより、単位微分波形Ｗｃにおける微分値が規定値ｒより小さい部分について、微分値をゼロとするローカットフィルター手段として機能させられる。

〔２値化演算処理〕
もう１つの加工演算処理は、上記の微分演算処理とは別個に行なわれ、単位輝度波形Ｗｂ上の各点における輝度を、所定の閾値を基準として、ハイ又はロー（ゼロ）に２値化する２値化演算処理であって、この２値化演算処理の結果が単位２値化波形Ｗｅとして生成される（ステップｅ）。すなわち、制御部１２は、ソフトウェアにより、単位輝度波形Ｗｂを２値化処理して、単位２値化波形Ｗｅを生成する２値化手段として機能させられる。

上述した単位微分波形を利用すれば、空白部分Ｂの有無はまず検出可能と考えられるが、例えば、商品Ｇの表面のラベル貼付領域自体に空白部分Ｂと同様の無地部分（輝度変化の小さい部分）が含まれている場合、微分値のみでは、その商品Ｇの表面を空白部分Ｂとして誤判定するおそれがある。そこで、本実施形態では、空白部分Ｂ（白地）の輝度よりも低い閾値ｕを設定して、輝度の高い空白部分Ｂがハイとなる２値化演算処理を行なうこととしている。そして、単位２値化波形Ｗｅにおいて、上述の微分値ゼロで幅Ｌｏ以上となる連続区間に該当する区間の輝度が、ハイである場合にラベル貼付有りと判定することとして、ラベル貼付有無の判定精度の向上を図るものである。

したがって、ラベルＬの背景色と、商品Ｇの表面色は輝度がなるべく大きく異なるものを選択することが望ましい。例えば、ラベルＬの背景色が白地である場合、商品Ｇの表面には淡色系のものよりも濃色系（例えば黒色）のものを選択する方が、判定精度を向上させることができるものである。ただし、ラベルＬの背景色と商品Ｇの表面色の輝度に大きな差が無くても、２値化処理の対象となる単位輝度波形Ｗｂは増幅処理されているので、閾値ｕを適正に設定すれば、ラベル背景色と商品表面色を異なる２値に処理することができる。なお、本実施形態では、生成された単位２値化波形Ｗｅは、ラベル背景色に該当する部分の値がロー（ゼロ）となるように、ハイ・ローの反転処理した後で以下の判定処理を行うこととしている。

〔ラベル貼付有無の判定処理〕
次に、上述のようにして生成された単位微分波形Ｗｄと反転された単位２値化波形Ｗｅを重ね合わせ、両波形において対応する点の値を積算することにより、単位合成波形Ｗｆを生成する波形合成処理が行なわれる（ステップｆ）。すなわち、制御部１２が、ソフトウェアにより、単位微分波形Ｗｄと単位２値化波形Ｗｅを重ね合せて、単位合成波形Ｗｆを生成する波形合成手段として機能させられる。

そして、単位合成波形Ｗｆにおいて値ゼロとなる連続区間（幅Ｌ１）について、ラベル幅Ｌｏ以上の幅を有するか否かの判断処理がなされる（ステップｇ）。単位微分波形Ｗｄと単位２値化波形Ｗｅの双方に、ラベルＬの空白部分Ｂに該当する値ゼロの連続区間があれば、それを合成した単位合成波形Ｗｆにも、値ゼロで幅Ｌｏ以上となる連続区間が生じることとなる。したがって、ステップｇにおける判断処理により、単位合成波形Ｗｆに含まれる値ゼロの連続区間が空白部分Ｂの幅すなわちラベル幅Ｌｏ以上の区間幅を有する（Ｌ１≧Ｌｏ）か否か、すなわち対象となる単位検出ラインＳａに空白部分Ｂが含まれているか否かを知ることができる。

Ｌ１≧Ｌｏであれば、空白部分Ｂに相当する部分を含む単位検出ラインＳａであるとしてカウントする（ステップｈ）。空白部分Ｂに相当する部分を含む単位検出ラインＳａが１本でも検出されれば、その時点でラベル貼付有りと判定しても良いが、予想できない外部要因の影響で、ラベル貼付無しであるにもかかわらず、そのような単位検出ラインＳａが検出されてしまう可能性もある。これに対して、本実施形態では、ラベル貼付領域に適正に貼付されていれば、そのような単位検出ラインＳａが、少なくともＫ本は検出されることがわかっている。そこで、空白部分Ｂに該当する条件を満たすものをカウントし、Ｋ本以上検出されたことをもって、初めてラベル貼付有りと判定することとし、判定結果の安定化を図っている。

続いて、単位輝度波形Ｗａの処理本数をカウントして（ステップｉ）、累計本数が単位輝度波形Ｗａの総本数であるＮ本に達したか否かを判断する（ステップｊ）。Ｎ本に達しないときは、上述した一連の処理（ステップａ〜ｈ）を繰り返し行なうこととなる。処理本数の累計がＮ本に達したときは、空白部分Ｂに該当する条件を満たす単位検出ラインＳａの累計本数ｋがＫ本以上あるか否かを判断し（ステップｋ）、ｋ≧Ｋである場合にはラベル貼付有りと判定し（ステップｌ）、そうでない場合にはラベル貼付無と判定して振分部１３を作動させる（ステップｍ）。すなわち、制御部１２は、所定数以上の単位微分波形と単位２値化波形の組合せにおいて、単位微分波形に微分量が規定値より小さくなる幅Ｌｏ以上の連続区間が含まれており、その連続区間に該当する区間の輝度が、単位２値化波形でラベル背景色と同じと判断される場合に、商品Ｇへのラベル貼付有りと判定する判定手段として機能することとなる。

〔振分部１３〕
振分部１３は、搬送コンベア２におけるラインセンサ１１の下流側に設置されており、図１に示されるように、振分バー１３１が回転軸１３１ａを中心に、実線で示されて商品Ｇを通過させる通過位置Ｒ１と、二点差線で示されて商品Ｇを矢印Ｚの方向に排出する排出位置Ｒ２との間で往復回動可能とされている。ラインセンサ１１によりラベル貼付領域を撮像した結果、制御部１２が、ラベルＬが貼付されていると判定した場合には、振分バー１３１を通過位置Ｒ１に回動させた状態のままとしておく。商品Ｇは、振分部１３を通過して、次の搬送コンベアへと搬送される。ラベルＬが適正に貼付されていないと判定された場合には、振分バー１３１を排出位置Ｒ２に回動させる。商品Ｇは、搬送コンベア２の側方から、そのまま搬送コンベア２の外部に排出される。

〔上記第１の実施形態の変形例〕
上記第１の実施形態では、制御部１２に組み込まれたソフトウェアにより、原波形の増幅処理、微分演算処理、ローカット処理、２値化処理、波形合成処理及びラベル貼付有無の判定処理を行わせることとし、制御部１２を、増幅手段、微分手段、ローカット手段、２値化手段、波形合成手段、及びラベル貼付有無の判定手段として機能させたが、ハードウェアで同様の処理を行わせるものを構成しても良い。具体的には、図１に示される制御部１２を、図５に点線枠で示されるものに置き換える。各構成物は、以下のように機能する。

アンプ１５１は、原波形Ｗａの増幅処理を行ない、増幅された単位輝度波形Ｗｂを生成する増幅手段として機能する。微分回路１５２は、単位輝度波形Ｗｂを微分演算処理して単位微分波形Ｗｃを生成する微分手段として機能する。ローカットフィルター１５３は、単位微分波形Ｗｃにおける微分値が規定値ｒより小さい部分について、微分値をゼロとするローカット手段として機能する。なお、ローカットフィルターは、アナログフィルター、デジタルフィルターのいずれを使用しても良い。

２値化回路１５４は、単位輝度波形Ｗｂを２値化処理して、単位２値化波形Ｗｅを生成する２値化手段として機能する。合成回路１５５は、単位微分波形Ｗｄと単位２値化波形Ｗｅを重ね合せて、単位合成波形Ｗｆを生成する波形合成手段として機能する。ＣＰＵ１５６は、所定数以上の単位微分波形と単位２値化波形の組合せにおいて、単位微分波形に微分量が規定値ｒより小さくなる幅Ｌｏ以上の連続区間が含まれており、その連続区間に該当する区間の輝度が、単位２値化波形でラベル背景色と同じと判断される場合に、商品Ｇへのラベル貼付有りと判定する判定手段として機能し、ラベル貼付なしと判断される場合には、振分部１３を作動させて、該当する商品を搬送コンベア２から外側方に排出する。

上記第１の実施形態では、検出ラインＳは、商品Ｇのラベル貼付領域を横断するＮ本（複数本）の単位検出ラインＳａからなり、そのうちＫ本（複数本）以上の単位検出ラインＳａにおいてラベルＬの空白部分Ｂに相当する微分値及び輝度を有する連続区間が検出された場合にラベル貼付有りと判定することとしていたが、１本の単位検出ラインＳａにおいてラベルＬの空白部分Ｂに相当する微分値及び輝度を有する連続区間が検出された時点でラベル貼付有りと判定しても良い。また、検出ラインＳは１本であっても良く、その１本の検出ラインＳにおいてラベルＬの空白部分Ｂに相当する区間が検出されるか否かによって、ラベル貼付有無を判定することとしても良い。これにより、ラベル貼付有無の判定が迅速に行なわれることとなり、商品Ｇの生産スピードの高速化にも対応可能となるものである。

また、上記第１の実施形態では、検出ラインＳは、複数本の単位検出ラインＳａが商品Ｇの搬送方向に連続的に並べられることにより形成されていたが、単位検出ラインＳａは、必ずしも連続的に並べられているものでなくてもよく、間隔をおいて並べられているものであってもよく、相互に交差するように設定されているようなものであっても良い。

上記第１の実施形態では、ラインセンサ１１を使用して、ラベル貼付領域を単位検出ラインＳａごとに撮像して輝度波形を取得することとしたが、ＣＣＤカメラ等の２次元センサを使用して、ラベル貼付領域全体を２次元的に撮像し、その撮像画像を加工することにより、検出ラインに沿う輝度波形を取得するようにしても良い。ラインセンサを使用する場合には、その特性上、検出ラインを商品Ｇの搬送方向に直交する方向にしか形成することができないが、２次元的に撮像された画像を後加工して輝度波形を取得する方法によれば、検出ラインを商品Ｇの搬送方向と直交させるように形成する必要はない。例えば、デザイン上、ラベルＬに形成される空白部分Ｂが搬送方向に延びるようなものである場合でも、搬送方向に延びる検出ラインを形成することにより、ラベル貼付有無を判定することができるものである。したがって、ラベルのレイアウトデザインに対する制約が生じたり、空白部分Ｂを検出するために商品Ｇの搬送姿勢を生産工程中で変える必要が生じたりしなくて済むものである。

上記第１の実施形態では、微分波形において輝度変化の小さい連続区間が検出されることに加えて、２値化波形において同じ区間でラベルＬの背景色と同じ値が検出されることを条件として、空白部分Ｂ有りと判断することとし、ラベル貼付領域に輝度変化の小さい部分をラベルの空白部分と誤判定することを防止していた。しかし、ラベル貼付領域となる商品Ｇの表面が輝度変化の多いものである場合には、このような２値化波形による判断処理は必要でないため、この場合、２値化演算処理を行わせるための２値化手段、及び微分波形と２値化波形を合成する波形合成処理を行わせるための波形合成手段は設けなくてもよく、微分波形における微分値が規定値より小さい連続区間がラベル幅Ｌｏ以上の区間幅を有するか否かをもとに空白部分の有無を行うようにしても良い。

上記第１の実施形態では、ラベルＬの幅全体に亘って全く印刷がなされていない空白部分Ｂを検出することによりラベル貼付有無の判定を行うこととしたが、検出対象となる空白部分は、ラベルＬの幅全体に亘る必要はなく、一定の幅が確保されていれば良い。もちろん、ステップｇにおける判断は、空白部分の幅と比較により行われることとなる。

また、上記第１の実施形態では、ラベルＬは単一の背景色からなるものを使用していたが、検出対象となる空白部分Ｂにおいて輝度変化が生じないように設定されていればよく、空白部分Ｂは単一の背景色から構成されるものである必要はない。さらに、商品関連情報が印刷される部分の背景色（空白部分Ｂ以外の部分）は、空白部分Ｂと輝度の異なるものに設定されていてもよい。本発明は、ラベルＬの表面に輝度変化が無い部分（微分波形において微分値がゼロあるいはゼロ付近となる部分）が含まれていれば良く、ラベル表面全体が無地である必要はないものである。

上記第１の実施形態では、商品Ｇの下面へのラベル貼付有無を判定することとしていたが、商品の側面や上面へのラベル貼付有無を判定するようにしても良い。

〔本発明の第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

〔ラベル検査装置の概要〕
第２の実施形態に係るラベル検査装置は、搬送コンベアで搬送される商品のラベル貼付領域へのラベル貼付有無を判定して、貼付無と判定した商品を振分部で搬送コンベアの側方外部に排出する装置であって、そのハードウェア構成は、第１の実施形態に係るラベル検査装置のハードウェア構成（図１に示される構成）と共通である。また、検査対象となる商品Ｇ及びラベルＬも、第１実施形態のものと共通である。そこで、ハードウェア構成に関する詳細な説明は省略することとし、各ハードウェアの符号は、第１の実施の形態と共通のものを使用する。

〔検出ラインＴ〕
図６に示されるように、本実施形態における検出ラインＴは、第１実施形態の検出ラインＳと同様に、ラインセンサ１１を所定時間、連続的に作動させることにより形成され、単一ラインではなくラベル貼付領域を横断する単位検出ラインＴａが搬送方向Ｘに連続的にＮ本（複数本）並べられることにより形成される。ラインセンサ１１は、単位検出ラインＴａごとに、単位輝度波形Ｚａを取得して、制御部１２に順次入力する。なお、検出ラインＴの形成位置は、ラベルＬがラベル貼付領域に適正に貼付されていれば、少なくともＫ本（複数本）の単位検出ラインＴａが、文字、記号、図形等の商品関連情報がラベル背景色（白色）とは輝度が異なる色（黒色）で印刷されているインク色（黒色）で印刷され、ラベル背景色とインク色が混在する印刷部分Ｃを横断するように設定されている。ラインセンサ１１の作動は、光電式センサ１４が商品Ｇの通過を検出した後、所定時間経過後に、所定時間に亘って、制御部１２が作動信号を出力することにより行われる。

〔制御部１２〕
本実施形態における制御部１２において、ＣＰＵ１２１は、ＲＡＭ１２２及びＲＯＭ１２３と連係して、商品Ｇの搬送に伴ってラインセンサ１１から順次入力される単位輝度波形Ｚａへの加工演算処理を行い、加工演算処理により得られる波形をもとに商品Ｇへのラベル貼付有無を判定し、その判定結果に基づいて振分部１３への指令を出力する。ＲＡＭ１２２には、ラインセンサ１１の作動タイミングを決定したり、ラベル貼付有無を判定したりするための各種設定値に加えて、ラインセンサ１１から入力される単位輝度波形Ｚａやこれらを加工演算処理して得られる波形が書換可能に記憶されている。また、ＲＯＭ１２３には、単位輝度波形Ｚａに対する一連の波形処理や貼付有無の判定を行うためのソフトウェアが書換可能に記憶されている。

〔原波形の増幅処理〕
制御部１２は、ラインセンサ１１から単位輝度波形（原波形）Ｚａの入力が開始されることによって処理を進行する。制御部１２における処理内容について、図７に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。原波形Ｚａが入力される（ステップａ１）と、原波形Ｚａに対して増幅処理が行われ、増幅された単位輝度波形Ｚｂを生成する（ステップｂ１）。すなわち、制御部１２は、ソフトエアにより、単位輝度波形Ｚａを増幅処理して、増幅された単位輝度波形Ｚｂを生成する増幅手段として機能させられる。そして、単位輝度波形Ｚｂには、以下の２通りの加工演算処理が個別に行われる。

〔微分演算処理〕
加工演算処理の１つは、単位輝度波形Ｚｂ上の各点における勾配（輝度の変化割合）を算出する微分演算処理であって、この微分演算処理の結果が単位微分波形Ｚｃとして生成される（ステップｃ１）。すなわち、制御部１２は、ソフトウェアにより、単位輝度波形Ｗｂを微分演算処理して単位微分波形Ｗｃを生成する微分手段として機能させられる。白地と黒インクの文字等が混在する印刷部分Ｃは輝度変化が大きいため、単位輝度波形Ｚｂに印刷部分Ｃに相当するデータが含まれている場合、単位微分波形Ｚｃで相当大きい値となって表われる。単位微分波形Ｚｃを、所定の閾値を基準として２値化演算処理することで、印刷部分Ｃがスリット状波形として表わされる単位微分２値化波形Ｚｄが得られる（ステップｄ１）。すなわち、制御部１２は、ソフトウェアにより、単位微分波形Ｚｃから単位微分２値化波形Ｚｄを生成する２値化手段として機能させられる。

〔２値化演算処理〕
もう１つの加工演算処理は、上記の微分演算処理とは別個に行なわれ、単位輝度波形Ｚｂ上の各点における輝度を、所定の閾値を基準として、ハイ又はロー（ゼロ）に２値化する２値化演算処理であって、この２値化演算処理の結果が単位２値化波形Ｚｅとして生成される（ステップｅ１）。すなわち、制御部１２は、ソフトウェアにより、単位輝度波形Ｚｂを微分演算処理して単位微分波形Ｚｃを生成する２値化手段として機能させられる。ここでは、背景色部分がロー、インク色部分がハイとなって表れるように処理する。

〔ラベル貼付有無の判定処理〕
次に、上述のようにして生成された単位微分２値化波形Ｚｄと反転された単位２値化波形Ｚｅを重ね合わせ、両波形において値がハイどうしで共通する部分のみを求めることにより、明暗の差があるインク色部分をスリット状波形として表す単位合成波形Ｚｆが生成される（ステップｆ１）。すなわち、制御部１２は、ソフトウェアにより、単位合成波形Ｚｆを生成する波形合成手段として機能させられる。これにより、単位合成波形Ｚｆにおいて、印刷部分Ｃに相当する領域（Ｌ２で示される範囲）にスリット状波形が含まれているか否かで、ラベルが貼付されているか否かを検出することができるものである。

スリット状波形が含まれていれば、印刷部分Ｃに相当する部分を含む単位検出ラインＴａであるとしてカウントする（ステップｈ１）。印刷部分Ｃに相当する部分を含む単位検出ラインＴａが１本でも検出されれば、その時点でラベル貼付有りと判定しても良いが、予想できない外部要因の影響で、ラベル貼付無しであるにもかかわらず、そのような単位検出ラインＴａが検出されてしまう可能性もある。これに対して、本実施形態では、ラベル貼付領域に適正に貼付されていれば、そのような単位検出ラインＴａが、少なくともＫ本は検出されることがわかっている。そこで、印刷部分Ｃに該当する条件を満たすものをカウントし、Ｋ本以上検出されたことをもって、初めてラベル貼付有りと判定することとし、判定結果の安定化を図っている。

続いて、単位輝度波形Ｚａの処理本数をカウントして（ステップｉ１）、累計本数が単位輝度波形Ｚａの総本数であるＮ本に達したか否かを判断する（ステップｊ１）。Ｎ本に達しないときは、上述した一連の処理（ステップａ１〜ｈ１）を繰り返し行ない、Ｎ本に達したときは、印刷部分Ｃに該当する条件を満たす単位検出ラインＴａの累計本数ｋがＫ本以上あるか否かを判断し（ステップｋ１）、ｋ≧Ｋである場合にはラベル貼付有りと判定して（ステップｌ１）、商品Ｇは振分部１３を通過させられることとなり、そうでない場合にはラベル貼付無と判定して振分部１３を作動させ（ステップｍ１）、商品Ｇは搬送コンベア２の側方に排出されることとなる。すなわち、制御部１２は、所定数以上の単位微分２値化波形と単位２値化波形の組合せにおいて、印刷部分Ｃに相当するスリット状波形が検出されることを条件に、商品Ｇへのラベル貼付有りと判定する判定手段として機能することとなる。

〔上記第２の実施形態の変形例〕
上記第２の実施形態では、制御部１２に組み込まれたソフトウェアにより、原波形の加工演算処理及びラベル貼付有無の判定処理を行わせることとしたが、ハードウェアで同様の処理を行わせるものを構成しても良い。

上記第２の実施形態では、検出ラインＴは、商品Ｇのラベル貼付領域を横断するＮ本（複数本）の単位検出ラインＴａからなり、そのうちＫ本（複数本）以上の単位検出ラインＴａにおいてラベルＬの印刷部分Ｃに相当する部分が検出された場合にラベル貼付有りと判定することとしていたが、検出ラインＴは１本であっても良く、その１本の検出ラインＳにおいてラベルＬの印刷部分Ｃが検出されるか否かで、ラベル貼付有無を判定することとしても良い。これにより、ラベル貼付有無の判定が迅速に行なわれることとなる。

上記第２の実施形態では、検出ラインＴは、複数本の単位検出ラインＴａが商品Ｇの搬送方向に連続的に並べられることにより形成されていたが、間隔をおいて並べられているものであってもよく、相互に交差するようなものであっても良い。また、上記第２の実施形態では、ラインセンサ１１を使用したが、ＣＣＤカメラ等の２次元センサを使用して、ラベル貼付領域全体を２次元的に撮像し、その撮像画像を加工することにより、検出ラインに沿う輝度波形を取得するようにしても良い。

上記第２の実施形態では、微分２値化波形と２値化波形を合成する波形合成処理を行わせるようにしたが、微分２値化波形あるいは２値化波形微分波形のいずれかに基づいて、印刷部分の有無の判定を行うようにしても良い。上記第２の実施形態では、商品Ｇの下面へのラベル貼付有無を判定することとしていたが、商品の側面や上面へのラベル貼付有無を判定するようにしても良い。

その他、本発明のラベル検査装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の第１の実施形態に係るラベル検査装置の構成を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。 本発明の第１の実施形態に係るラベル検査装置の貼付有無の検査対象となるラベルを示す図で、（ａ）はラベルの単体図、（ｂ）は、ラベル貼付領域に設定される検出ラインを示す図。 本発明の第１の実施形態に係るラベル検査装置のラインセンサによる輝度波形取得のタイミングの説明図。 本発明の第１の実施形態に係るラベル検査装置の制御部における処理内容を示すフローチャート図。 本発明の第１の実施形態の変形例に係るラベル検査装置のブロック図。 本発明の第２の実施形態に係るラベル検査装置の貼付有無の検査対象となるラベルを示す図で、（ａ）はラベルの単体図、（ｂ）は、ラベル貼付領域に設定される検出ラインを示す図。 本発明の第２の実施形態のラベル検査装置の制御部における処理内容を示すフローチャート図。

符号の説明

１ ラベル検査装置
１１ ラインセンサ（入力手段）
１２ 制御部（増幅手段，微分手段，ローカット手段，２値化手段，波形合成手段，判定手段）
１３ 振分部
１４ センサ
１５１ アンプ（増幅手段）
１５２ 微分回路（微分手段）
１５３ ローカットフィルター（ローカット手段）
１５４ ２値化回路（２値化手段）
１５５ 合成回路（波形合成手段）
１５６ ＣＰＵ（判定手段）
２ 搬送コンベア
Ｂ 空白部分
Ｇ 商品
Ｌ ラベル
Ｓ，Ｔ 検出ライン
Ｓａ，Ｔａ 単位検出ライン
Ｗａ，Ｗｂ，Ｚａ，Ｚｂ 単位輝度波形
Ｗｃ，Ｗｄ，Ｚｃ 単位微分波形
Ｚｄ 単位微分２値化波形
Ｗｅ，Ｚｅ 単位２値化波形
Ｗｆ，Ｚｆ 単位合成波形
Ｘ 搬送方向

Claims (12)

1. 物品へのラベル貼付有無を判定するラベル検査装置であって、
   前記物品のラベル貼付領域を横断する検出ラインに沿う輝度波形を取得する入力手段と、
   前記輝度波形を微分演算処理して微分波形を生成する微分手段と、
   前記微分波形をもとにラベル貼付有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴とするラベル検査装置。
2. 前記判定手段は、前記微分波形に、微分値が規定値より小さい連続区間が含まれる場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項１に記載のラベル検査装置。
3. 前記検出ラインは、前記ラベル貼付領域を横断する複数本の単位検出ラインからなり、
   前記入力手段は、前記単位検出ラインごとに単位輝度波形を取得し、
   前記微分手段は、各単位輝度波形から単位微分波形を生成し、
   前記判定手段は、所定数以上の単位微分波形において、微分量が規定値より小さい連続区間が含まれる場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項２に記載のラベル検査装置。
4. 物品へのラベル貼付有無を判定するラベル検査装置であって、
   前記物品のラベル貼付領域を横断する検出ラインに沿う輝度波形を取得する入力手段と、
   前記輝度波形を微分演算処理して微分波形を生成する微分手段と、
   前記輝度波形を、前記微分演算処理とは別に２値化演算処理して２値化波形を生成する２値化手段と、
   前記微分波形及び前記２値化波形の組合せをもとにラベル貼付有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴とするラベル検査装置。
5. 前記判定手段は、前記微分波形に、微分値が規定値より小さい連続区間が含まれ、かつ、前記２値化波形において前記連続区間に該当する区間の輝度がラベル背景色と同じである場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項４に記載のラベル検査装置。
6. 前記検出ラインは、前記ラベル貼付領域を横断する複数本の単位検出ラインからなり、
   前記入力手段は、前記単位検出ラインごとに単位輝度波形を取得し、
   前記微分手段は、各単位輝度波形から単位微分波形を生成し、
   前記２値化手段は、各単位輝度波形から単位２値化波形を生成し、
   前記判定手段は、所定数以上の単位微分波形及び単位２値化波形の組合せにおいて、微分量が規定値より小さい連続区間が含まれ、前記連続区間に該当する区間の輝度がラベル背景色と同じである場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項５に記載のラベル検査装置。
7. 物品へのラベル貼付有無を判定するラベル検査装置であって、
   前記物品のラベル貼付領域を横断する検出ラインに沿う輝度波形を取得する入力手段と、
   前記輝度波形を微分演算処理して微分波形を生成する微分手段と、
   前記微分波形を２値化演算処理して微分２値化波形を生成する２値化手段と、
   前記微分２値化波形をもとにラベル貼付有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴とするラベル検査装置。
8. 前記判定手段は、前記微分２値化波形に、スリット状波形が含まれる場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項７に記載のラベル検査装置。
9. 前記検出ラインは、前記ラベル貼付領域を横断する複数本の単位検出ラインからなり、
   前記入力手段は、前記単位検出ラインごとに単位輝度波形を取得し、
   前記微分手段は、各単位輝度波形から単位微分波形を生成し、
   前記２値化手段は、各単位微分波形から単位微分２値化波形を生成し、
   前記判定手段は、所定数以上の単位微分２値化波形において、スリット状波形が含まれる場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項８に記載のラベル検査装置。
10. 物品へのラベル貼付有無を判定するラベル検査装置であって、
    前記物品のラベル貼付領域を横断する検出ラインに沿う輝度波形を取得する入力手段と、
    前記輝度波形を微分演算処理して微分波形を生成する微分手段と、
    前記微分波形を２値化演算処理して微分２値化波形を生成するとともに、前記輝度波形を２値化演算処理して２値化波形を生成する２値化手段と、
    前記微分２値化波形及び前記２値化波形の組合せをもとにラベル貼付有無を判定する判定手段と、を備えることを特徴とするラベル検査装置。
11. 前記判定手段は、前記微分２値化波形と前記２値化波形の合成波形において、スリット状波形が含まれる場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項１０に記載のラベル検査装置。
12. 前記検出ラインは、前記ラベル貼付領域を横断する複数本の単位検出ラインからなり、
    前記入力手段は、前記単位検出ラインごとに単位輝度波形を取得し、
    前記微分手段は、各単位輝度波形から単位微分波形を生成し、
    前記２値化手段は、各単位微分波形から単位２値化波形を生成するとともに、各単位輝度波形から単位２値化波形を生成し、
    前記判定手段は、所定数以上の単位微分２値化波形及び単位２値化波形の合成波形において、スリット状波形が含まれる場合に、ラベル貼付有りと判定することを特徴とする請求項１０に記載のラベル検査装置。

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