JP2006242959A - Ｐｔｐシール検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照度変化の影響を受けず、しわのような細かく、かつ不規則な不良を検出でき、印刷物の影響を受けないＰＴＰシール検査装置を提供すること。
【解決手段】表面に印刷部分の存在するＰＴＰシートに光を照射する光源１４と、ＰＴＰシートから反射する反射光のうち赤外線光を選択的に撮像するカメラ１１，１２と、カメラ１１，１２が撮像した映像データを演算することにより、ＰＴＰシートのシール不良を検出するシール不良判断プログラム２２とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、合成樹脂シートの成形凹部内に錠剤等を収納し、その上にアルミフィルムを熱接着して成るＰＴＰシートのシール不良を検出するためのＰＴＰシール検査装置に関するものである。

ＰＴＰシール検査装置としては、例えば、特開昭６２−１６３９５０号公報には、アルミニウムフィルム面に投光し、反射した光を検知して、その光量の増減により良・不良を判定する装置が記載されている。
また、特公平７−４０００１号公報には、アルミニウムフィルム面に光を照射して、反射する光を検出し、検出した光量が所定値を越えるときに不良シールと判定する装置が記載されている。
また、実開平６−１８９５７号公報には、検査対象であるＰＴＰシートを２つの照明によって斜め上方から照明するとともに、テレビカメラによって、照明されているＰＴＰシートを真上から撮影し、画像処理装置によって、撮像された画像を処理してＰＴＰシートのシール不良を判定する装置が記載されている。

しかしながら、従来のＰＴＰシール検査装置には、次のような問題があった。（１）特開昭６２−１６３９５０号公報に記載された装置では、反射光の増減により不良を判定しているため、照明の強度の影響を直接受けてしまい、外部光の変化等により不良判定が不正確となる問題があった。
また、特公平７−４０００１号公報に記載された装置では、反射光の光量により不良を判定しているため、照明の強度の影響を直接受けてしまい、外部光の変化等により不良判定が不正確となる問題があった。

（２）ＰＴＰシール検査装置の検査対象であるＰＴＰシートとは、合成樹脂シートの成形凹部であるポケット内に錠剤等を収納し、その上にアルミフィルムを熱接着して成るものである。ＰＴＰシートでは、ポケット以外の箇所で合成樹脂とアルミフィルムとが接着され、シールされている。シール接着部に、しわ等のシール不良が存在すると、錠剤等に対する機密性が維持できない。
しかし、実開平６−１８９５７号公報に記載された装置では、鏡面状態かメッシュ加工された状態かを判定することは可能であっても、しわのような細かく、かつ不規則な不良を検出することができない問題があった。

（３）また、ＰＴＰシートのアルミフィルム面には、印刷が施されているケースが多いが、上記３つの従来技術では、反射光や撮像した画像が、印刷部分の影響を直接受けるため、不良判定が不正確となる問題があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、照度変化の影響を受けず、しわのような細かく、かつ不規則な不良を検出でき、印刷物の影響を受けないＰＴＰシール検査装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明のＰＴＰシール検査装置は次のような構成を有している。

（１）表面に印刷部分の存在するＰＴＰシートに光を照射する光源と、ＰＴＰシートから反射する反射光のうち赤外線光を選択的に撮像するカメラと、カメラが撮像した映像データを演算することにより、ＰＴＰシートのシール不良を検出するシール不良判断手段とを有している。

次ぎに、上記構成を有する本発明のＰＴＰシール検査装置の作用を説明する。 ＰＴＰシール検査装置の検査対象であるＰＴＰシートは、錠剤等が収納されたポケットが一定間隔で一定列数配置された平板状のものである。
光源が、ＰＴＰシートに光を照射する。第一カメラが、光源により照明されたＰＴＰシートの第一所定領域を撮像し、第一映像データを取り込む。同じく、第二カメラが、光源により照明されたＰＴＰシートの第二所定領域を撮像し、第二映像データを取り込む。取り込まれた第一映像データは、フーリエ変換される。 ここで、第一所定領域は、錠剤等を収納したポケットを所定列含む領域であり、ポケットを境界に持たない領域である。第二所定領域とは、第一領域と所定距離ずれた領域であり、ＰＴＰシートが良品であれば、外観的に第一所定領域と全く同じに見える領域である。

フーリエ変換された情報のうち、振幅情報と比較して位相情報には、物の形態に関する情報をはるかに多く含むことが知られている。このため、スペクトルドメインで積を求めるときに、振幅情報を固定値で置き換えるように修正して、第一位相情報を得る。また、同じ方法により第二映像データより第二位相情報を得る。
次ぎに、第一位相情報と第二位相情報との相関関係を演算する。これにより、位相限定相関を求めることができる。第一カメラが撮像した第一所定領域と、第二カメラが撮像した第二所定領域とにおいては、ＰＴＰシートに不良がなければ、全く同じ外観であるため、第一位相情報と第二位相情報とは、強い相関関係を示す。

一方、どちらかにシール不良が存在する場合には、第一位相情報と第二位相情報とで、相関関係が弱くなる。この相関関係の強弱によりシールの良・不良を判断することができる。
また、両方共にシール不良が存在する場合には、第一所定領域と第二所定領域とに全く同じしわが発生していれば、シールの不良を検出することができないが、そのような可能性は、実際にはほとんど無いので、本発明のＰＴＰシール検査装置は実用的に問題がない。

また、ＰＴＰシートには、印刷が付されている場合がある。このとき、カメラとして、赤外線のみを通すフィルタを付けた赤外線カメラを使用しているので、印刷物から反射した可視光がフィルタで遮断されるため、印刷物の影響を無視できる程度に小さくした映像データを取り込むことができる。
ここで、赤外線カメラとは、赤外線領域に感度を有するＣＣＤを使用したカメラをいう。特に、赤外線によるスミア現象の影響を受けないものがより適している。
これにより、印刷物の影響を受けない映像データにより、しわ等の不良を判断できるため、不良判定の精度を向上させることができる。

本発明のＰＴＰシール検査装置によれば、ＰＴＰシートに光を照射する光源と、ＰＴＰシートから反射する映像を撮像する第一カメラと、ＰＴＰシートから反射する映像を撮像する第二カメラと、第一カメラが撮像した映像データをフーリエ変換して、第一位相情報を得て、第二カメラが撮像した映像データをフーリエ変換して、第二位相情報を得て、第一位相情報と第二位相情報との相関関係を演算することにより、ＰＴＰシートのシール不良を検出するシール不良判断手段とを有しているので、照明の強度の影響を受けることなくシール不良を検出できる。また、しわ等の小さな欠陥を検出できるため、シール性を高い精度で保証することが可能となる。

また、本発明のＰＴＰシール検査装置は、表面に印刷部分の存在するＰＴＰシートに光を照射する光源と、ＰＴＰシートから反射する反射光のうち赤外線光のみを選択的に透過させるフィルタを取り付けたカメラと、カメラが撮像した映像データを演算することにより、ＰＴＰシートのシール不良を検出するシール不良判断手段とを有しているので、印刷物の影響を排除してしわ等の欠陥を正確に検出することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態のＰＴＰシール検査装置の全体構成を図１に示す。ＰＴＰシートＳのポケット１６が形成された面の反対面に光源１４からの光が照射されている。ポケット１６が形成された面の反対面において、図２の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ポケット１６の蓋部１６ｂは、裏側が空間でありシール部を構成していない。また、蓋部１６ｂには、しわが発生することがあるが、シール性には無関係であるため、蓋部１６ｂは本発明のＰＴＰシール検査装置の検出対象外である。また、シール部には、図中「ＡＢＣ」と印刷されている印刷部Ｓｂが存在する。図２で（ａ）と（ｂ）とで異なるのは、（ａ）にはシール部にしわＦが存在する点である。この点については、後で詳細に説明する。

光源１４の光は、ＰＴＰシートＳのほぼ全面を照射している。
ＰＴＰシートＳの上面には、所定の間隔で第一カメラ１１及び第二カメラ１２が設けられている。第一カメラ１１及び第二カメラ１２には、赤外線のみを透過させる赤外線フィルタ１３が取り付けられている。
第一カメラ１１は、図１に示すように、ＰＴＰシートＳの第一所定領域Ｒ１を撮像対象としている。第一所定領域Ｒ１を目視したときの映像を図２（ａ）に示す。
また、第二カメラ１２は、ＰＴＰシートＳの第二所定領域Ｒ２を撮像対象としている。第二所定領域Ｒ２を目視したときの映像を図２（ｂ）に示す。

ここで、第一所定領域Ｒ１は、錠剤等を収納したポケットを所定列含む領域であり、ポケットを境界に持たない領域である。第二所定領域Ｒ２とは、第一所定領域Ｒ１と所定距離ずれた領域であり、ＰＴＰシートＳが良品であれば、すなわち、仮にしわＦを除けば、外観的に第一所定領域Ｒ１と全く同じに見える領域である。本実施の形態のように、所定領域として、ポケットを境界に持たない領域を設定すれば、ＰＴＰシートの位置決めが少しずれた場合でも、検出精度に与える影響が小さいことを実験により確認している。

第一カメラ１１及び第二カメラ１２が撮像した映像データは制御装置１５に入力される。制御装置１５は、演算手段であるＣＰＵ２０，入出力手段であるＩ／Ｏ１７、データ記憶手段であるＲＡＭ１８、制御プログラムを記憶するＲＯＭ１９から構成されている。ＲＯＭ１９には、位相限定相関プログラム２１、シール不良判断プログラム２２が記憶されている。位相限定相関プログラム２１とシール不良判断プログラム２２とが、シール不良判断手段を構成している。

第一カメラ１１及び第二カメラ１２から得た映像データのうち、ポケット１６の蓋部１６ｂは、シールに関係しないので、データとして排除する必要がある。本実施の形態では、排除の方法として、ポケット１６の蓋部１６ｂが常に所定の位置に来るようにＰＴＰシートＳの移動を制御している。これにより、映像データのうち蓋部１６ｂに対応する所定位置のデータ値をゼロに置き換えている。
また、ＰＴＰシートＳを定位置に制御することが困難な場合には、別の方法として、画像処理によりポケット１６の蓋部１６ｂの重心を求め、重心の座標から一定のエリアをポケット１６の蓋部１６ｂとして、映像データのうち所定のデータ値をゼロに置き換えてもよい。

従来より、フーリエ変換された情報のうち、振幅情報と比較して位相情報には、物の形態に関する情報をはるかに多く含むことが知られている。
位相限定相関プログラム２１は、第一カメラ１１から得た映像データから蓋部１６ｂの領域のデータを排除したデータをフーリエ変換して、スペクトルドメインで積を求めるときに、振幅情報を固定値で置き換えるように修正して、第一位相情報を得る。
また、位相限定相関プログラム２１は、第二カメラ１２から得た映像データから蓋部１６ｂの領域データを排除したデータをフーリエ変換して、スペクトルドメインで積を求めるときに、振幅情報を固定値で置き換えるように修正して、第二位相情報を得る。

次ぎに、位相限定相関プログラム２１は、第一位相情報と第二位相情報との相関関係を演算する。すなわち、第一位相情報に、第二位相情報の複素共役を乗じることにより合成画像を求める。そして、その合成画像を逆フーリエ変換することにより、相関ドメインに変換した画像を相関強度画像とする。そして、その相関強度画像で振幅のピーク値を評価することにより、第一所定領域Ｒ１と第二所定領域Ｒ２との類似性を判断することができる。
第一カメラ１１が撮像した第一所定領域Ｒ１と、第二カメラ１２が撮像した第二所定領域Ｒ２とにおいては、ＰＴＰシートＳに不良がなければ、全く同じ外観であるため、第一位相情報と第二位相情報とは、強い相関関係を示す。

一方、どちらかにシール不良が存在する場合には、第一位相情報と第二位相情報とで、相関関係が弱くなる。シール不良判断プログラム２２は、この相関関係の強弱によりシールの良・不良を判断する。
ここで、第一所定領域Ｒ１と第二所定領域Ｒ２とに全く同じしわが発生していれば、シールの不良を検出することができないが、そのような可能性は、実際にはほとんど無いので、本発明のＰＴＰシール検査装置は実用的に問題がない。

次ぎに、上記構成を有するＰＴＰシール検査装置の作用について説明する。
光源１４が発した光が第一所定領域Ｒ１で反射し、赤外線のみを透過させる赤外線フィルタ１３を通過して、第一カメラ１１に入力する。従って、第一カメラ１１で撮像される映像データは、図３（ａ）に示すように、目視した映像である図２（ａ）から印刷部Ｓｂが除かれた映像データとなっている。しわＦは、赤外線でも識別可能であり、映像データに含まれている。
光源１４が発した光が第二所定領域Ｒ２で反射し、赤外線のみを透過させる赤外線フィルタ１３を通過して、第二カメラ１２に入力する。従って、第二カメラ１２で撮像される映像データは、図３（ｂ）に示すように、目視した映像である図２（ｂ）から印刷部Ｓｂが除かれた映像データとなっている。

従って、ＰＴＰシート面に印刷物があってもなくても、同じ映像データを得ることができるので、印刷物による影響を排除できるため、シール不良の検出精度を向上させることができる。

ＣＰＵ２０は、位相限定相関プログラム２１により、第一カメラ１１から得た映像データをＲＡＭ１８に記憶し、ポケット１６の蓋部１６ｂは、シールに関係しないので、ポケット１６の蓋部１６ｂが常に存在する所定の位置に対応する映像データのデータ値をゼロに置き換えて、再びＲＡＭ１８に記憶する。
さらにＣＰＵ２０は、位相限定相関プログラム２１により、ＲＡＭ１８に記憶している映像データをフーリエ変換して、スペクトルドメインで積を求めるときに、振幅情報を固定値で置き換えるように修正して、第一位相情報を得て、再びＲＡＭに記憶する。

ＣＰＵ２０は、位相限定相関プログラム２１により、第二カメラ１２から得た映像データをＲＡＭ１８に記憶し、ポケット１６の蓋部１６ｂは、シールに関係しないので、ポケット１６の蓋部１６ｂが常に存在する所定の位置に対応する映像データのデータ値をゼロに置き換えて、再びＲＡＭ１８に記憶する。
さらにＣＰＵ２０は、位相限定相関プログラム２１により、ＲＡＭ１８に記憶している映像データをフーリエ変換して、スペクトルドメインで積を求めるときに、振幅情報を固定値で置き換えるように修正して、第二位相情報を得て、再びＲＡＭ１８に記憶する。

次ぎに、ＣＰＵ２０は、位相限定相関プログラム２１により、第一位相情報と第二位相情報との相関関係を演算する。すなわち、第一位相情報に、第二位相情報の複素共役を乗じることにより合成画像を求める。そして、その合成画像を逆フーリエ変換することにより、相関ドメインに変換した画像を相関強度画像とする。そして、その相関強度画像で振幅のピーク値を求める。
シール不良判断プログラム２２は、位相限定相関プログラム２１が求めたピーク値を評価することにより、第一所定領域Ｒ１と第二所定領域Ｒ２との類似性を判断する。

すなわち、第一カメラ１１が撮像した第一所定領域Ｒ１と、第二カメラ１２が撮像した第二所定領域Ｒ２とにおいては、ＰＴＰシートＳに不良がなければ、全く同じ外観であるため、第一位相情報と第二位相情報とは、強い相関関係を示し、ピーク値が所定値を越える。
一方、どちらかにシール不良が存在する場合には、図３（ａ）に示すように、しわＦ等が存在する場合には、第一位相情報と第二位相情報とで、相関関係が弱くなり、ピーク値が所定値以下となる。シール不良判断プログラム２２は、ピーク値が所定値以下の場合に、シール不良と判断し、図示しない中央制御装置に対してシール不良の発生を出力する。

ここで、位相限定相関の優位な点を説明する。
図４（ａ）に本実施の形態のＰＴＰシール検査装置により求めた合成画像を立体視表示したものを示す。両画像の位置が一致している中央にピーク値Ｐ１が突出し、両画像の位置が一致していないその他の部分では、ほぼゼロであり、第一所定領域Ｒ１と第二所定領域Ｒ２との類似性を判断することができる。
一方、図４（ｂ）に位相限定しない場合の合成画像を立体視表示したものを示す。両画像が一致している部分である中央１とともに、両画像が一致していない中心以外の部分にも多くの一致情報が存在する。このため、一致不一致の判断が困難であり、良・不良の判断ができない。
従って、位相限定相関による本実施の形態のＰＴＰシール検査装置が、位相限定相関を用いない場合と比較して、安定して良・不良を判断できるのである。

すなわち、両画像が一致している場合については、位相限定しないときは、両画像が一致している中心をピークとしているもののずれ量が大きくなっても、一致情報が直ちにゼロになることはないが、位相限定相関法においては、中央を除き一致情報はゼロとなる。
一方、両画像が一致していない場合については、位相限定しないときは、もともと一致不一致が明確でないため、あまり差違がないが、位相限定相関法のときは、中心と他の部分との一致情報の差が小さくなり、両画像が一致していないことを明確に表すこととなる。

以上詳細に説明したように、本実施の形態のＰＴＰシール検査装置によれば、ＰＴＰシートＳに光を照射する光源１４と、ＰＴＰシートＳから反射する映像を撮像する第一カメラ１１と、ＰＴＰシートから反射する映像を撮像する第二カメラ１２と、第一カメラ１１が撮像した映像データをフーリエ変換して、第一位相情報を得て、第二カメラ１２が撮像した映像データをフーリエ変換して、第二位相情報を得て、第一位相情報と第二位相情報との相関関係を演算する位相限定相関プログラム２１と、位相限定相関プログラム２１が求めたピーク値からＰＴＰシートＳのシール不良を検出するシール不良判定プログラム２２とを有しているので、照明の強度の影響を受けることなくシール不良を検出できる。また、しわ等の小さな欠陥を検出できるため、シール性を高い精度で保証することが可能となる。

また、本実施の形態のＰＴＰシール検査装置は、表面に印刷部分Ｓｂの存在するＰＴＰシートＳに光を照射する光源１４と、ＰＴＰシートから反射する反射光のうち赤外線光のみを選択的に透過させるフィルタ１３を取り付けたカメラ１１，１２と、カメラ１１，１２が撮像した映像データを演算することにより、ＰＴＰシートのシール不良を検出するシール不良判断手段２１，２２とを有しているので、印刷物の影響を排除してしわ等の欠陥を正確に検出することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態のＰＴＰシール検査装置では、赤外線のみをカメラに撮像するためにフィルタを用いているが、ＰＴＰシートを赤外線光源のみで照明して、フィルタを用いなくても同じである。

また、カメラ装置を１台のみとし、まず基準となるシール部にしわのない良品のＰＴＰシートを撮像し、その映像データをフーリエ変換することにより得た位相情報を基準位相情報として、ＲＡＭ等の記憶手段に記憶する。その後は、被検体であるＰＴＰシートを都度撮像して、その映像データをフーリエ変換して得られた位相情報と、記憶手段に記憶している基準位相情報との相関関係を演算することによりＰＴＰシートの不良を判断することができる。
この方法によれば、常に１つの良品である基準データとの相関関係を演算できるので、検査結果が安定する。

また、カメラ装置を１台のみとし、まずＰＴＰシートを撮像し、その映像データをフーリエ変換することにより得た第一位相情報を、ＲＡＭ等の記憶手段に記憶する。その後、搬送手段により、カメラの下に次のＰＴＰシートを搬送し、そのＰＴＰシートを撮像し、その映像データをフーリエ変換することにより得た第二位相情報を、ＲＡＭ等の記憶手段に記憶する。
そして、第一位相情報と、第二位相情報との相関関係を演算することによりＰＴＰシートの不良を判断することができる。
この方法によれば、１つのカメラで実施できるので、構成が簡単となる。記憶手段に記憶する位相情報として、今回検査したデータを次回の対比データとすれば、検査毎に順次新たなデータに置き換わるため、記憶しているデータを管理する必要がない。また、照明等が経時的に変化した場合でも、直前のデータと対比しているので、照明の変化の影響を受けることが少ない。

また、カメラ装置を１台のみとし、まずＰＴＰシートを撮像し、その映像データを２以上の区分に分割し、第一区分の映像データをフーリエ変換することにより第一位相情報を得て、第二区分の映像データをフーリエ変換して第二位相情報を得て、第一位相情報と、第二位相情報との相関関係を演算することによりＰＴＰシートの不良を判断することができる。この場合は、第一区分と第二区分とが略同じ大きさであることが必要である。
この方法によれば、１つのカメラで実施できるので、構成が簡単となる。

本発明の一実施の形態であるＰＴＰシール検査装置の全体構成を示すブロック図である。 検査対象であるＰＴＰシートの所定領域を目視した図である。 図２の領域をカメラで撮像した映像データによるイメージ図である。 演算結果を示す合成画像の相関を示す図である。

符号の説明

１１ 第一カメラ
１２ 第二カメラ
１３ 赤外線フィルタ
１４ 光源
１５ 制御装置
１８ ＲＡＭ
１９ ＲＯＭ
２０ ＣＰＵ
２１ 位相限定相関プログラム
２２ シール不良判定プログラム

Claims (1)

1. 表面に印刷部分の存在するＰＴＰシートに光を照射する光源と、
   前記ＰＴＰシートから反射する反射光のうち赤外線光を選択的に撮像するカメラと、
   前記カメラが撮像した映像データを演算することにより、前記ＰＴＰシートのシール不良を検出するシール不良判断手段とを有することを特徴とするＰＴＰシール検査装置。

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