JP2013130489A - Illumination device and inspection device of glass bottle - Google Patents

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正健 坂巻
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination device for an inspection device capable of accurately detecting a foreign matter when a transparent or nearly transparent foreign matter is mixed in liquid filled in a glass bottle, and capable of accurately detecting a chip of a bottle mouth part of the glass bottle.SOLUTION: The illumination device is installed to the inspection device for inspecting whether or not there is a foreign matter in liquid e filled in a glass bottle 1 by arranging an illumination 3 and a camera 4 facing each other so as to hold the glass bottle 1 in an upright state, which is an inspection object, therebetween, and by providing a shading plate 5 for covering part of an illumination light emitting surface for emitting illumination light L from the illumination 3 arranged facing the camera 4 and covering a center part in a horizontal direction of the illumination light emitting surface by the shading plate 5, the liquid inside the glass bottle 1 is illuminated only by the illumination light L emitted from both sides of the illumination light emitting surface.

Description

本発明は、ガラス壜に充填された液体中に透明または透明に近い異物が混入していることを検査する際にガラス壜を照明するための照明装置およびガラス壜の壜口部の欠けを検査する際にガラス壜を照明するための照明装置に関するものである。   The present invention is to inspect the chip of the glass bottle and the lighting device for illuminating the glass bottle when inspecting that the foreign substance mixed in the liquid filled in the glass bottle is transparent. It is related with the illuminating device for illuminating a glass jar when doing.

ガラス壜に充填された清涼飲料、アルコール飲料、およびドリンク剤などと称される栄養飲料中には、ガラス片や樹脂片等の透明または透明に近い異物が混入している場合がある。この液中に存在する透明または透明に近い異物を検出するために、従来から液中異物検査装置が用いられている。従来の液中異物検査装置には、直立したガラス壜の側方に設けられた照明からガラス壜を照明してガラス壜内に光を入射させ、ガラス壜の底部の下方に設置されたカメラによってガラス壜を壜底側から撮像するタイプのものがある。この場合、照明光の照射方向とカメラの光軸方向は異なっている暗視野照明方式を採用しているので、カメラで撮影された画像は、背景方向から直接光が入射しないため、背景が薄暗い画像になる。ガラス壜内に透明または透明に近い異物がある場合、異物は、そこから散乱(または屈折)により光がカメラのレンズの入射瞳で捕らえられる方向に変化することによって液部分よりも明るく撮像される。したがって、異物検出の画像処理では、画像中に背景よりも明るい部分があれば、それを異物であるとして検出している。   Transparent or nearly transparent foreign substances such as glass pieces and resin pieces may be mixed in soft drinks, alcoholic drinks, and nutritional drinks called drinks filled in glass bottles. In order to detect a transparent or nearly transparent foreign substance present in the liquid, a liquid foreign substance inspection apparatus has been conventionally used. A conventional in-liquid inspection system uses a camera installed under the bottom of the glass bottle to illuminate the glass bottle from the illumination provided on the side of the upright glass bottle and to allow light to enter the glass bottle. There is a type that images a glass bottle from the bottom side. In this case, a dark field illumination method is employed in which the illumination direction of the illumination light and the optical axis direction of the camera are different. Therefore, since the image captured by the camera is not directly incident from the background direction, the background is dim. Become an image. When there is a transparent or nearly transparent foreign substance in the glass bottle, the foreign substance is imaged brighter than the liquid part by changing the direction in which light is captured (or refracted) from the entrance pupil of the camera lens. . Therefore, in the image processing for foreign object detection, if there is a brighter part than the background in the image, it is detected as a foreign object.

また、ガラス壜を挟んで照明とカメラとを対向させて配置し、直線偏光フィルタを使用し、照明光とカメラの偏光方向とを異ならせて照明光がカメラに入らないようにした検出方式もある。この場合も、暗視野照明方式となり、ガラス壜内の液部分は暗く、反射光または透過光の偏光方向を変化させる異物は明るく撮像される。しかし、偏光方向を変化させない異物については、液部分と同様に暗く撮像されるため、検出は困難となる。
このように暗視野照明方式を採用する理由は、照明光の照射方向とCCDカメラの光軸方向とを一致させた明視野照明方式では、カメラは異物を透過した光を撮像するため、透明または透明に近い異物の場合には、異物を透過する間に光が減衰する度合はわずかであり、背景と異物との間に充分なコントラストが得られないからである。
There is also a detection method in which the illumination and the camera are placed facing each other across a glass cage and a linear polarization filter is used to prevent the illumination light from entering the camera by making the illumination light and the polarization direction of the camera different. is there. Also in this case, the dark field illumination method is used, the liquid portion in the glass bottle is dark, and the foreign matter that changes the polarization direction of the reflected light or transmitted light is imaged brightly. However, a foreign object that does not change the polarization direction is imaged as dark as the liquid portion, and thus is difficult to detect.
The reason for adopting the dark field illumination method in this way is that, in the bright field illumination method in which the illumination light irradiation direction and the optical axis direction of the CCD camera coincide with each other, the camera captures light that has passed through the foreign matter, This is because in the case of a foreign substance that is nearly transparent, the degree of attenuation of light while passing through the foreign substance is small, and sufficient contrast cannot be obtained between the background and the foreign substance.

特開平11−125604号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-125604 特開2010−249827号公報JP 2010-249827 A

上述の理由から、本発明者らは、暗視野照明方式にて液部分を暗く、異物を明るく光らせてコントラストを得ようとし、ガラス壜に3つの方向から照明光を入れたが、以下に記すように実用化に至らなかった。
1)壜キャップの上面方向:異物を充分に光らせることができなかった。
2)カメラ側と同一の側で、やや斜め方向:壜の搬送が可能なカメラ側と同一の側で、やや斜め方向からでは、壜表面の反射光で異物の検出範囲が極端に狭くなる。また、壜表面の反射光を無くすため、直線偏光フィルタを使用すると十分な光量を得られなかった。
3)壜底方向:壜を吸着して回転させる回転台の中に照明を組み込むことが困難であった。
For the reasons described above, the present inventors tried to obtain contrast by darkening the liquid portion and brightly illuminating the foreign matter by the dark field illumination method, and put the illumination light into the glass bottle from three directions. As such, it was not put to practical use.
1) Top face direction of the eyelid cap: The foreign matter could not be sufficiently shined.
2) Slightly oblique direction on the same side as the camera side: From a slightly oblique direction on the same side as the camera side capable of transporting the eyelids, the foreign matter detection range is extremely narrow due to the reflected light of the eyelid surface. In addition, in order to eliminate the reflected light from the surface of the ridge, a sufficient amount of light could not be obtained when a linear polarizing filter was used.
3) Saddle bottom direction: It was difficult to incorporate lighting in a turntable that picks up and rotates the sputum.

このように暗視野照明方式では、透明または透明に近い液中異物を検出するには限界があるため、本発明者らは、ガラス壜を挟むように照明とカメラとを対向して配置する明視野照明方式を採用して透明または透明に近い液中異物を検出することを試みたものである。その結果、ガラス壜を挟むように照明とカメラとを対向して配置する方式を基本とし、照明の前面の一部に遮光板を配置することにより暗視野照明方式のように、液部分を暗く、異物を明るく光らせてコントラストを得ることができることを見出し、本発明の創案に至ったものである。また、遮光板を用いた方式がガラス壜の壜口部の口側面の欠けを検出するためにも有効であることも確認したものである。   As described above, in the dark field illumination method, there is a limit in detecting transparent or nearly transparent foreign matter in the liquid. Therefore, the present inventors have proposed that the illumination and the camera are arranged facing each other so as to sandwich the glass bottle. This is an attempt to detect a foreign substance in liquid that is transparent or nearly transparent by adopting a field illumination method. As a result, the lighting and camera are placed facing each other so that the glass bottle is sandwiched, and the liquid part is darkened by placing a light shielding plate on a part of the front of the lighting, as in the dark field lighting method. The inventors have found that the contrast can be obtained by brightly illuminating the foreign matter, and have led to the inventive idea. It has also been confirmed that the method using a light shielding plate is also effective for detecting chipping on the side surface of the mouth portion of the glass bottle.

本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、ガラス壜に充填された液体中に透明または透明に近い異物が混入している場合に異物を精度良く検出することができるとともにガラス壜の壜口部の欠けを精度良く検出することができる検査装置用の照明装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances. When a transparent or nearly transparent foreign substance is mixed in a liquid filled in a glass bottle, the foreign substance can be accurately detected and the glass bottle bottle is An object of the present invention is to provide an illumination device for an inspection apparatus that can accurately detect chipping in the mouth.

上述の目的を達成するため、本発明のガラス壜の照明装置の第1の態様は、検査対象である直立状態のガラス壜を挟むように照明とカメラとを対向して配置し、ガラス壜に充填された液体中に異物があるか否かを検査する検査装置に設置される照明装置であって、前記カメラに対向して配置された照明から照明光を出射する照明発光面の一部を覆う遮光板を設け、前記遮光板によって前記照明発光面の水平方向における中央部を覆うことにより、前記照明発光面の両側部から出射される照明光のみでガラス壜内の液体を照明するようにしたことを特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, the first aspect of the glass bottle lighting device of the present invention is arranged such that the lighting and the camera are opposed to each other so as to sandwich the upright glass bottle to be inspected. An illumination device installed in an inspection device that inspects whether there is a foreign substance in the filled liquid, wherein a part of an illumination light emitting surface that emits illumination light from an illumination arranged facing the camera A light shielding plate is provided, and the central portion in the horizontal direction of the illumination light emitting surface is covered with the light shielding plate, so that the liquid in the glass bottle is illuminated only with illumination light emitted from both sides of the illumination light emitting surface. It is characterized by that.

本発明によれば、照明の前面には遮光板が配置されており、照明発光面の中央部は遮光板により遮光されている。したがって、ガラス壜には、照明発光面の両側部からの照明光のみが入射する。本発明の照明撮像系を垂直方向から見た場合、照明発光面の両側部からの照明光がガラス壜により屈折され、カメラ側壜表面から出射される際に、照明光の出射方向はカメラのレンズの入射瞳で捕らえられない方向となる。したがって、照明発光面から出射された照明光がガラス壜を透過してカメラに入射することはなく、本発明の照明装置は暗視野照明方式として機能することになる。そのため、カメラで撮影された画像は液部分が暗い画像になる。ガラス壜内に透明な異物または透明に近い異物(半透明の異物)がある場合には、異物は、そこから散乱される散乱光(または屈折光)によって液部分よりも明るく撮像される。   According to the present invention, the light shielding plate is disposed in front of the illumination, and the central portion of the illumination light emitting surface is shielded by the light shielding plate. Therefore, only the illumination light from both sides of the illumination light emitting surface is incident on the glass bottle. When the illumination imaging system of the present invention is viewed from the vertical direction, when the illumination light from both sides of the illumination light emitting surface is refracted by the glass bottle and emitted from the camera side lamp surface, the emission direction of the illumination light is The direction is not captured by the entrance pupil of the lens. Therefore, the illumination light emitted from the illumination light emitting surface does not pass through the glass bottle and enter the camera, and the illumination device of the present invention functions as a dark field illumination system. Therefore, the image taken with the camera is an image with a dark liquid part. When there is a transparent foreign substance or a nearly transparent foreign substance (semi-transparent foreign substance) in the glass bottle, the foreign substance is imaged brighter than the liquid part by scattered light (or refracted light) scattered from the foreign substance.

本発明の好ましい態様によれば、前記照明発光面の両側部から出射された照明光がガラス壜に照射され、前記照明光がガラス壜および充填された液体により屈折され、カメラ側壜表面から出射される際に、前記照明光の出射方向は前記カメラのレンズの入射瞳で捕らえられない方向であることを特徴とする。
本発明によれば、照明発光面の両側部から出射された照明光がガラス壜を透過してカメラに入射することはなく、本発明の照明装置は暗視野照明方式として機能することになる。そのため、カメラで撮影された画像は液部分が暗い画像になる。
According to a preferred aspect of the present invention, the illumination light emitted from both sides of the illumination light emitting surface is irradiated onto the glass bottle, and the illumination light is refracted by the glass bottle and the filled liquid and emitted from the camera side bottle surface. In this case, the emission direction of the illumination light is a direction that cannot be captured by the entrance pupil of the lens of the camera.
According to the present invention, the illumination light emitted from both sides of the illumination light emitting surface does not pass through the glass bottle and enter the camera, and the illumination device of the present invention functions as a dark field illumination system. Therefore, the image taken with the camera is an image with a dark liquid part.

本発明の好ましい態様によれば、前記照明発光面は矩形状をなし、前記遮光板は矩形状をなし、前記遮光板の水平方向の幅は前記照明発光面の水平方向の幅より小さいことを特徴とする。   According to a preferred aspect of the present invention, the illumination light emitting surface has a rectangular shape, the light shielding plate has a rectangular shape, and the horizontal width of the light shielding plate is smaller than the horizontal width of the illumination light emitting surface. Features.

本発明の好ましい態様によれば、前記遮光板の水平方向の幅は、前記照明発光面から出射された照明光がガラス壜内の液体を透過して直接にカメラに入射することがないように、設定することを特徴とする。
本発明によれば、遮光板の幅を暗視野としたい範囲、ガラス壜と遮光板との距離に応じて調整することにより、照明発光面から出射された照明光がガラス壜内の液体を透過して直接にカメラに入射することがないようにする。
According to a preferred aspect of the present invention, the horizontal width of the light shielding plate is such that the illumination light emitted from the illumination light emitting surface does not directly enter the camera through the liquid in the glass bottle. , Set.
According to the present invention, the illumination light emitted from the illumination light-emitting surface transmits the liquid in the glass cage by adjusting the width of the light shielding plate in accordance with the range in which the dark field is desired and the distance between the glass bottle and the light shielding plate. So that it does not enter the camera directly.

本発明のガラス壜の照明装置の他の態様は、検査対象である直立状態のガラス壜を挟むように照明とカメラとを対向して配置し、ガラス壜に充填された液体中に異物があるか否かを検査する検査装置に設置される照明装置であって、前記カメラに対向して配置された照明を水平方向に間隔をあけて配置された2個の照明で構成するとともに前記間隔をガラス壜の中央部に対向させるようにし、前記2個の照明の照明発光面から出射される照明光のみでガラス壜内の液体を照明するようにしたことを特徴とする。   In another aspect of the glass bottle lighting device of the present invention, the illumination and the camera are arranged so as to sandwich the upright glass bottle to be inspected, and there is a foreign substance in the liquid filled in the glass bottle. The illumination device is installed in an inspection device for inspecting whether or not the illumination device arranged to face the camera is composed of two illumination devices arranged at intervals in the horizontal direction. It is made to oppose the center part of a glass bottle, The liquid in a glass bottle is illuminated only with the illumination light radiate | emitted from the illumination light emission surface of the said 2 illumination.

本発明によれば、カメラに対向して配置された照明を水平方向に間隔をあけて配置された2個の照明で構成している。したがって、ガラス壜には、2個の照明の照明発光面からの照明光のみが入射する。本発明の照明撮像系を垂直方向から見た場合、2個の照明の照明発光面からの照明光がガラス壜により屈折され、カメラ側壜表面から出射される際に、照明光の出射方向はカメラのレンズの入射瞳で捕らえられない方向となる。したがって、照明発光面から出射された照明光がガラス壜を透過してカメラに入射することはなく、本発明の照明装置は暗視野照明方式として機能することになる。そのため、カメラで撮影された画像は液部分が暗い画像になる。ガラス壜内に透明な異物または透明に近い異物(半透明の異物)がある場合には、異物は、そこから散乱される散乱光(または屈折光)によって液部分よりも明るく撮像される。   According to the present invention, the illumination arranged facing the camera is composed of two illuminations arranged at intervals in the horizontal direction. Therefore, only the illumination light from the illumination light emitting surfaces of the two illuminations enters the glass bottle. When the illumination imaging system of the present invention is viewed from the vertical direction, when the illumination light from the illumination light emitting surfaces of the two illuminations is refracted by the glass bottle and emitted from the camera side lamp surface, the emission direction of the illumination light is The direction is not captured by the entrance pupil of the camera lens. Therefore, the illumination light emitted from the illumination light emitting surface does not pass through the glass bottle and enter the camera, and the illumination device of the present invention functions as a dark field illumination system. Therefore, the image taken with the camera is an image with a dark liquid part. When there is a transparent foreign substance or a nearly transparent foreign substance (semi-transparent foreign substance) in the glass bottle, the foreign substance is imaged brighter than the liquid part by scattered light (or refracted light) scattered from the foreign substance.

本発明の好ましい態様によれば、前記2個の照明の照明発光面から出射された照明光がガラス壜に照射され、前記照明光がガラス壜および充填された液体により屈折され、カメラ側壜表面から出射される際に、前記照明光の出射方向は前記カメラのレンズの入射瞳で捕らえられない方向であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記照明発光面は矩形状をなすことを特徴とする。
According to a preferred aspect of the present invention, the illumination light emitted from the illumination light emitting surfaces of the two illuminations is applied to the glass bottle, the illumination light is refracted by the glass bottle and the filled liquid, and the camera side bottle surface When emitted from the camera, the direction in which the illumination light is emitted is a direction that cannot be captured by the entrance pupil of the lens of the camera.
According to a preferred aspect of the present invention, the illumination light emitting surface has a rectangular shape.

本発明のガラス壜の照明装置の第2の態様は、検査対象である直立状態のガラス壜を挟むように照明とカメラとを対向して配置し、ガラス壜の壜口部に欠けがあるか否かを検査する検査装置に設置される照明装置であって、前記カメラに対向して配置された照明から照明光を出射する照明発光面の一部を覆う遮光板を設け、前記遮光板によって前記照明発光面の水平方向における中央部を覆うことにより、前記照明発光面の両側部から出射される照明光のみでガラス壜の壜口部を照明するようにしたことを特徴とする。   In the second embodiment of the glass bottle lighting device of the present invention, the lighting and the camera are arranged to face each other so as to sandwich the upright glass bottle to be inspected, and the glass bottle has a chip at its mouth. An illumination device installed in an inspection device for inspecting whether or not, provided with a light shielding plate that covers a part of an illumination light emitting surface that emits illumination light from illumination disposed opposite to the camera, By covering the central portion of the illumination light emitting surface in the horizontal direction, the mouth portion of the glass bottle is illuminated only with illumination light emitted from both sides of the illumination light emitting surface.

本発明によれば、照明の前面には遮光板が配置されており、照明発光面の中央部は遮光板により遮光されている。したがって、ガラス壜には、照明発光面の両側部からの照明光のみが入射する。本発明の照明撮像系を垂直方向から見た場合、照明発光面の両側部からの照明光がガラス壜により屈折され、カメラ側壜表面から出射される際に、照明光の出射方向はカメラのレンズの入射瞳で捕らえられない方向となる。したがって、照明発光面から出射された照明光がガラス壜の壜口部を透過してカメラに入射することはなく、本発明の照明装置は暗視野照明方式として機能することになる。そのため、カメラで撮影された画像は壜口部の全体が暗い画像になる。ガラス壜内の口部側面に欠けがある場合には、口側面の欠けは、そこから散乱される散乱光(または屈折光)によって他の部分よりも明るく撮像される。   According to the present invention, the light shielding plate is disposed in front of the illumination, and the central portion of the illumination light emitting surface is shielded by the light shielding plate. Therefore, only the illumination light from both sides of the illumination light emitting surface is incident on the glass bottle. When the illumination imaging system of the present invention is viewed from the vertical direction, when the illumination light from both sides of the illumination light emitting surface is refracted by the glass bottle and emitted from the camera side lamp surface, the emission direction of the illumination light is The direction is not captured by the entrance pupil of the lens. Therefore, the illumination light emitted from the illumination light emitting surface does not pass through the mouth portion of the glass bottle and enter the camera, and the illumination device of the present invention functions as a dark field illumination system. For this reason, the image taken by the camera is a dark image in the entire mouth portion. When there is a chip on the side surface of the mouth in the glass bottle, the chip on the side surface of the mouth is imaged brighter than the other parts by scattered light (or refracted light) scattered from the chip.

本発明の好ましい態様によれば、前記照明発光面の両側部から出射された照明光がガラス壜に照射され、前記照明光がガラス壜により屈折され、カメラ側壜表面から出射される際に、前記照明光の出射方向は前記カメラのレンズの入射瞳で捕らえられない方向となることを特徴とする。
本発明によれば、照明発光面の両側部から出射された照明光がガラス壜の壜口部を透過してカメラに入射することはなく、本発明の照明装置は暗視野照明方式として機能することになる。そのため、カメラで撮影された画像は壜口部の全体が暗い画像になる。
According to a preferred aspect of the present invention, when the illumination light emitted from both sides of the illumination light emitting surface is irradiated onto the glass bottle, the illumination light is refracted by the glass bottle and emitted from the camera side bottle surface, The emitting direction of the illumination light is a direction that cannot be captured by an entrance pupil of the lens of the camera.
According to the present invention, the illumination light emitted from both sides of the illumination light emitting surface does not pass through the mouth of the glass bottle and enter the camera, and the illumination device of the present invention functions as a dark field illumination system. It will be. For this reason, the image taken by the camera is a dark image in the entire mouth portion.

本発明の好ましい態様によれば、前記照明発光面は矩形状をなし、前記遮光板は矩形状をなし、前記遮光板の水平方向の幅は前記照明発光面の水平方向の幅より小さいことを特徴とする。   According to a preferred aspect of the present invention, the illumination light emitting surface has a rectangular shape, the light shielding plate has a rectangular shape, and the horizontal width of the light shielding plate is smaller than the horizontal width of the illumination light emitting surface. Features.

本発明の好ましい態様によれば、前記遮光板の水平方向の幅は、前記照明発光面から出射された照明光がガラス壜の壜口部を透過して直接にカメラに入射することがないように、設定することを特徴とする。
本発明によれば、遮光板の幅を暗視野としたい範囲、ガラス壜と遮光板との距離に応じて調整することにより、照明発光面から出射された照明光がガラス壜の壜口部を透過して直接にカメラに入射することがないようにする。
According to a preferred aspect of the present invention, the horizontal width of the light shielding plate is such that the illumination light emitted from the illumination light emitting surface does not enter the camera directly through the mouth of the glass bottle. It is characterized in that it is set.
According to the present invention, the width of the light shielding plate is adjusted in accordance with the range where the dark field is desired and the distance between the glass bottle and the light shielding plate, so that the illumination light emitted from the illumination light emitting surface Do not transmit directly to the camera.

本発明のガラス壜の照明装置の他の態様は、検査対象である直立状態のガラス壜を挟むように照明とカメラとを対向して配置し、ガラス壜の壜口部に欠けがあるか否かを検査する検査装置に設置される照明装置であって、前記カメラに対向して配置された照明を水平方向に間隔をあけて配置された2個の照明で構成するとともに前記間隔をガラス壜の壜口部の中央部に対向させるようにし、前記2個の照明の照明発光面から出射される照明光のみでガラス壜の壜口部を照明するようにしたことを特徴とする。   In another aspect of the glass bottle lighting device of the present invention, the lighting and the camera are arranged to face each other so as to sandwich the upright glass bottle to be inspected. A lighting device installed in an inspection device for inspecting the lighting device, wherein the lighting device arranged opposite to the camera is composed of two lighting devices arranged in the horizontal direction with a space therebetween, and the space is set in a glass bottle. It is made to oppose to the center part of the opening part of this, and the opening part of the glass bottle is illuminated only with the illumination light radiate | emitted from the illumination light emission surface of said two illuminations.

本発明によれば、カメラに対向して配置された照明を水平方向に間隔をあけて配置された2個の照明で構成している。したがって、ガラス壜には、2個の照明の照明発光面からの照明光のみが入射する。本発明の照明撮像系を垂直方向から見た場合、2個の照明の照明発光面からの照明光がガラス壜により屈折され、カメラ側壜表面から出射される際に、照明光の出射方向はカメラのレンズの入射瞳で捕らえられない方向となる。したがって、照明発光面から出射された照明光がガラス壜の壜口部を透過してカメラに入射することはなく、本発明の照明装置は暗視野照明方式として機能することになる。そのため、カメラで撮影された画像は壜口部の全体が暗い画像になる。ガラス壜内の口部側面に欠けがある場合には、口側面の欠けは、そこから散乱される散乱光(または屈折光)によって他の部分よりも明るく撮像される。   According to the present invention, the illumination arranged facing the camera is composed of two illuminations arranged at intervals in the horizontal direction. Therefore, only the illumination light from the illumination light emitting surfaces of the two illuminations enters the glass bottle. When the illumination imaging system of the present invention is viewed from the vertical direction, when the illumination light from the illumination light emitting surfaces of the two illuminations is refracted by the glass bottle and emitted from the camera side lamp surface, the emission direction of the illumination light is The direction is not captured by the entrance pupil of the camera lens. Therefore, the illumination light emitted from the illumination light emitting surface does not pass through the mouth portion of the glass bottle and enter the camera, and the illumination device of the present invention functions as a dark field illumination system. For this reason, the image taken by the camera is a dark image in the entire mouth portion. When there is a chip on the side surface of the mouth in the glass bottle, the chip on the side surface of the mouth is imaged brighter than the other parts by scattered light (or refracted light) scattered from the chip.

本発明の好ましい態様によれば、前記2個の照明の照明発光面から出射された照明光がガラス壜に照射され、前記照明光がガラス壜により屈折され、カメラ側壜表面から出射される際に、前記照明光の出射方向は前記カメラのレンズの入射瞳で捕らえられない方向であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記照明発光面は矩形状をなすことを特徴とする。
According to a preferred aspect of the present invention, when the illumination light emitted from the illumination light emitting surfaces of the two illuminations is irradiated onto the glass bottle, the illumination light is refracted by the glass bottle and emitted from the camera side bottle surface. In addition, the emission direction of the illumination light is a direction that cannot be captured by an entrance pupil of the lens of the camera.
According to a preferred aspect of the present invention, the illumination light emitting surface has a rectangular shape.

本発明のガラス壜の検査装置は、請求項1乃至14のいずれか1項に記載のガラス壜の照明装置と、検査対象のガラス壜を挟んで前記照明に対向して配置されたカメラとを備えたことを特徴とする。   An inspection apparatus for glass bottles according to the present invention includes the lighting apparatus for glass bottles according to any one of claims 1 to 14, and a camera disposed facing the illumination with the glass bottle to be inspected interposed therebetween. It is characterized by having.

本発明の好ましい態様によれば、前記カメラで得られた画像の画像処理は、得られた画像を走査して暗い背景の中に明るい点または領域があるか否かを判別することにより異物又は欠けを検出することを特徴とする。
本発明によれば、画像処理は、得られた画像をスキャン(走査)して暗い背景の中に明るい点(または領域)があるか否かを判別するだけで済み、画像処理が極めて容易となる。通常の画像処理にあっては、ガラス壜の検査部分の輪郭を求め、求めた輪郭の中に検査ゲートを設定し、検査ゲート内に異物に対応した画像部分があるか否かを判別していたが、本発明にあっては、得られた画像全体の中で暗い背景の中に明るい点(または領域)があるか否かを判別すればよいため、ガラス壜の検査部分の輪郭を求める必要もなく、検査ゲートを設定する必要もない。
According to a preferred aspect of the present invention, the image processing of the image obtained by the camera is performed by scanning the obtained image to determine whether there is a bright spot or region in the dark background. It is characterized by detecting a chip.
According to the present invention, the image processing only needs to scan the obtained image to determine whether there is a bright spot (or region) in the dark background, and the image processing is extremely easy. Become. In normal image processing, the contour of the inspection portion of the glass bottle is obtained, an inspection gate is set in the obtained contour, and it is determined whether or not there is an image portion corresponding to a foreign substance in the inspection gate. However, in the present invention, since it is only necessary to determine whether or not there is a bright spot (or region) in a dark background in the entire obtained image, the contour of the inspection part of the glass bottle is obtained. There is no need to set up an inspection gate.

本発明は、以下に列挙する効果を奏する。
(1)ガラス壜に充填された液体中に透明または透明に近い異物が混入している場合、従来にあっては、異物が透明または透明に近いため、明視野照明方式では充分なコントラストが得られない場合、または照明とカメラに直線偏光フィルターを使用した方式においては、反射光が直線偏光方向を変化させない異物の場合には、異物を検出できなかったが、本発明によれば、液部分を暗く、異物を明るく光らせることができるため、異物と液部分との間に十分なコントラストがある画像を得ることができる。したがって、透明な異物または透明に近い異物(半透明の異物)を精度良く検出できる。また透明または透明に近い異物以外にも、例えば繊維などの光を散乱させる異物なども十分なコントラストが得られ、精度良く検出できる。
(2)ガラス壜の壜口部に欠けがあるか否かを検査する場合、ガラス壜の壜口側面の凹凸に影響されず、欠けがない正常な部分を暗く、欠けがある部分を明るく光らせることができ、従来検出が困難であった小さな欠けも明るく光らせることができる。したがって、壜口側面の欠けを精度良く検出できるとともに壜口側面の欠けを検出するためのロジックを簡易化できる。
The present invention has the following effects.
(1) When foreign matter is mixed in the liquid filled in the glass bottle, the contrast is obtained with the bright field illumination method because the foreign matter is transparent or nearly transparent in the past. In the method using the linear polarization filter for the illumination and the camera, the foreign matter could not be detected when the reflected light is a foreign matter that does not change the linear polarization direction. Since the foreign matter can be made brighter and the foreign matter can be brightly illuminated, an image having sufficient contrast between the foreign matter and the liquid portion can be obtained. Therefore, it is possible to accurately detect a transparent foreign substance or a nearly transparent foreign substance (semi-transparent foreign substance). In addition to foreign matter that is transparent or nearly transparent, for example, foreign matter that scatters light, such as fibers, has sufficient contrast and can be detected with high accuracy.
(2) When inspecting whether there is a chip in the mouth part of the glass bottle, it is not affected by the irregularities on the side of the mouth of the glass bottle, and the normal part without the chip is darkened and the part with the chip is made bright. It is possible to brighten even small chips that have been difficult to detect in the past. Therefore, it is possible to detect the chipping on the side surface of the mouth with high accuracy and simplify the logic for detecting the chipping on the side surface of the mouth.

図1は、本発明のガラス壜の照明装置を備えた検査装置の第1の態様を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing a first aspect of an inspection apparatus provided with the glass bottle illumination device of the present invention. 図2は照明の正面図である。FIG. 2 is a front view of illumination. 図3は、図1および図2に示すように構成されたガラス壜の検査装置の作用を説明する模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the operation of the glass bottle inspection apparatus configured as shown in FIGS. 1 and 2. 図4は、図3(a),(b)に示す照明撮像系で撮影された画像である。FIG. 4 is an image taken by the illumination imaging system shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). 図5は、本発明に係るガラス壜の照明装置を備えた検査装置の第2の態様を示す正面図である。FIG. 5: is a front view which shows the 2nd aspect of the test | inspection apparatus provided with the illuminating device of the glass fountain concerning this invention. 図6は照明の正面図である。FIG. 6 is a front view of illumination. 図7は、図5および図6に示すように構成されたガラス壜の検査装置の作用を説明する模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the operation of the glass bottle inspection apparatus configured as shown in FIGS. 5 and 6. 図8は、図7(a),(b)に示す照明撮像系で撮影された画像である。FIG. 8 is an image taken by the illumination imaging system shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b).

以下、本発明に係るガラス壜の照明装置及び検査装置の実施形態を図1乃至図8を参照して説明する。図1乃至図8において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図1は、本発明のガラス壜の照明装置を備えた検査装置の第1の態様を示す正面図である。図1に示すように、ガラス壜1には液体eが充填されている。図1においては、ガラス壜1は透明なバイアル壜の例が示されている。ガラス壜1は直立状態で回転台2に載せられており、ガラス壜1はその軸線1xの回りに回転可能になっている。ガラス壜1の側方には、ガラス壜1を挟むように照明3とCCDカメラ4が対向して配置されている。照明3は、矩形の平板状の照明からなり、ガラス壜1に近接して配置されている。CCDカメラ4の光軸4xは、水平方向に延び、ガラス壜1内の液面esと壜底の中間の高さ位置に延びている。CCDカメラ4は画像処理装置(図示せず)に接続されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a glass bottle lighting device and an inspection device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 8, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
FIG. 1 is a front view showing a first aspect of an inspection apparatus provided with the glass bottle illumination device of the present invention. As shown in FIG. 1, the glass bottle 1 is filled with the liquid e. In FIG. 1, the glass bottle 1 is shown as an example of a transparent vial bottle. The glass bottle 1 is placed on the turntable 2 in an upright state, and the glass bottle 1 is rotatable around its axis 1x. On the side of the glass bottle 1, the illumination 3 and the CCD camera 4 are arranged to face each other so as to sandwich the glass bottle 1. The illumination 3 is a rectangular flat illumination, and is arranged close to the glass bottle 1. The optical axis 4x of the CCD camera 4 extends in the horizontal direction and extends to a height position between the liquid level es in the glass bottle 1 and the bottom of the bottle. The CCD camera 4 is connected to an image processing device (not shown).

図2は照明3の正面図である。すなわち、図2は照明3をCCDカメラ4の方向から見た図である。図2に示すように、照明発光面3aは矩形状をなし、照明発光面3aの長手方向がガラス壜1の高さ方向に一致し、照明発光面3aの幅方向がガラス壜1の壜胴の直径方向に一致している。照明3の照明発光面3aの前面には遮光板5が配置されている。遮光板5の幅W2は照明発光面3aの幅W1より小さく設定されている。したがって、照明発光面3aの水平方向において、照明発光面3aの中央部は遮光板5により遮光され、照明発光面3aの両側部は遮光板5により遮光されることなく露出している。遮光板5の幅W2は調整可能になっている(後述する)。照明発光面3aおよび遮光板5の垂直方向の高さは、少なくともガラス壜1の底部からガラス壜内の液体eの液面esまでの高さがあるように設定されている。   FIG. 2 is a front view of the illumination 3. That is, FIG. 2 is a view of the illumination 3 as viewed from the direction of the CCD camera 4. As shown in FIG. 2, the illumination light emitting surface 3 a has a rectangular shape, the longitudinal direction of the illumination light emitting surface 3 a coincides with the height direction of the glass bowl 1, and the width direction of the illumination light emitting surface 3 a is the casing of the glass bowl 1. It corresponds to the diameter direction. A light shielding plate 5 is disposed in front of the illumination light emitting surface 3 a of the illumination 3. The width W2 of the light shielding plate 5 is set smaller than the width W1 of the illumination light emitting surface 3a. Therefore, in the horizontal direction of the illumination light emitting surface 3a, the central portion of the illumination light emitting surface 3a is shielded by the light shielding plate 5, and both side portions of the illumination light emitting surface 3a are exposed without being shielded by the light shielding plate 5. The width W2 of the light shielding plate 5 can be adjusted (described later). The vertical height of the illumination light emitting surface 3a and the light shielding plate 5 is set so that there is at least a height from the bottom of the glass bottle 1 to the liquid level es of the liquid e in the glass bottle.

次に、図1および図2に示すように構成されたガラス壜の検査装置の作用を図3を参照して説明する。
図3(a)は、図1に示す照明撮像系に光路を追加した図である。図3(a)に示すように、照明3の照明発光面3aからの照明光Lは、ガラス壜1内に入射して液体eを透過する。図3(a)においては、照明光Lの方向とカメラ4の光軸4xとを一致させた明視野照明方式のように図示されているが、図2において説明したように、照明3の前面には遮光板5が配置されており、照明発光面3aの中央部は遮光板5により遮光されている。したがって、ガラス壜1には、照明発光面3aの両側部からの照明光のみが入射する。
Next, the operation of the glass bottle inspection apparatus constructed as shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIG.
FIG. 3A is a diagram in which an optical path is added to the illumination imaging system shown in FIG. As shown in FIG. 3A, the illumination light L from the illumination light emitting surface 3a of the illumination 3 enters the glass bottle 1 and transmits the liquid e. In FIG. 3 (a), it is illustrated as a bright field illumination system in which the direction of the illumination light L and the optical axis 4x of the camera 4 are matched, but as described in FIG. Is provided with a light shielding plate 5, and the central portion of the illumination light emitting surface 3 a is shielded by the light shielding plate 5. Therefore, only the illumination light from both sides of the illumination light emitting surface 3a is incident on the glass bottle 1.

図3(b)は、図3(a)に示す照明撮像系を上方から見た図であり、図3(a)のIII矢視図である。図3(b)に示すように、照明発光面3aの両側部からの照明光Lは、CCDカメラ4の光軸4xに対して傾いており、ガラス壜1に斜め方向から入射し、液体eを透過して斜め方向に進行する。図3(b)では、照明発光面3aの一側面からの照明光を示し、照明光の光路の一部をL1、L2、L3、L4で示している。以下においては、照明光L1〜L4を総称して照明光Lとして説明する。すなわち、本発明の照明撮像系を垂直方向から見た場合、照明発光面3aから出射された照明光Lがガラス壜1および充填された液体eにより屈折され、カメラ側壜表面から出射される際に、照明光Lの出射方向はCCDカメラ4のレンズの入射瞳で捕らえられない方向となっている。したがって、照明発光面3aから出射された照明光Lがガラス壜1を透過してCCDカメラ4に入射することはなく、本発明の照明装置は暗視野照明方式として機能することになる。そのため、CCDカメラ4で撮影された画像は液部分が暗い画像になる。ガラス壜1内に透明な異物または透明に近い異物(半透明の異物)がある場合には、異物は、そこから散乱される散乱光(または屈折光)によって液部分よりも明るく撮像される。したがって、画像処理装置では、画像中に背景よりも明るい部分があれば、それを異物であるとして検出できる。   FIG. 3B is a view of the illumination imaging system shown in FIG. 3A as viewed from above, and is a view taken in the direction of arrow III in FIG. As shown in FIG. 3 (b), the illumination light L from both sides of the illumination light emitting surface 3a is inclined with respect to the optical axis 4x of the CCD camera 4, enters the glass bottle 1 from an oblique direction, and the liquid e And travels in an oblique direction. In FIG.3 (b), the illumination light from one side of the illumination light emission surface 3a is shown, and a part of the optical path of illumination light is shown by L1, L2, L3, and L4. Hereinafter, the illumination lights L1 to L4 will be collectively referred to as illumination light L. That is, when the illumination imaging system of the present invention is viewed from the vertical direction, the illumination light L emitted from the illumination light emitting surface 3a is refracted by the glass bottle 1 and the filled liquid e and emitted from the camera side bottle surface. Furthermore, the emission direction of the illumination light L is a direction that cannot be captured by the entrance pupil of the lens of the CCD camera 4. Therefore, the illumination light L emitted from the illumination light emitting surface 3a does not pass through the glass bottle 1 and enter the CCD camera 4, and the illumination device of the present invention functions as a dark field illumination system. Therefore, the image taken by the CCD camera 4 is an image with a dark liquid part. When there is a transparent foreign substance or a nearly transparent foreign substance (semi-transparent foreign substance) in the glass bottle 1, the foreign substance is imaged brighter than the liquid part by scattered light (or refracted light) scattered therefrom. Therefore, in the image processing apparatus, if there is a brighter part than the background in the image, it can be detected as a foreign object.

遮光板5の幅W2は、暗視野としたい範囲、ガラス壜1と遮光板5との距離D(図1参照)に応じて調整される。すなわち、遮光板5の幅W2は、ガラス壜1内の液部分がCCDカメラ4により暗く撮像されるように調整される。
図1乃至図3に示す実施形態においては、照明3の照明発光面3aの中央部を遮光板5で遮光するようにしたが、照明3を水平方向に間隔をあけて配置された2個の照明で構成してもよい。この場合には、前記間隔が遮光板に対応し、遮光板と同様の機能を果たすものである。
The width W2 of the light shielding plate 5 is adjusted in accordance with the range desired to be a dark field and the distance D between the glass bottle 1 and the light shielding plate 5 (see FIG. 1). That is, the width W2 of the light shielding plate 5 is adjusted so that the liquid portion in the glass bottle 1 is darkly imaged by the CCD camera 4.
In the embodiment shown in FIG. 1 to FIG. 3, the central portion of the illumination light emitting surface 3 a of the illumination 3 is shielded by the light shielding plate 5. However, the illumination 3 is separated into two pieces arranged at intervals in the horizontal direction. You may comprise by illumination. In this case, the interval corresponds to the light shielding plate and performs the same function as the light shielding plate.

図4は、図3(a),(b)に示す照明撮像系で撮影された画像である。ガラス壜1の液体中には、予め直径50μmの半透明の樹脂を複数個混入させている。図4において、符号1は液面に相当する画像部分であり、符号2は壜底に相当する画像部分である。図4に示すように、画像では、暗い背景の中に小さな白い点(矢印で場所を示す)がはっきりと認識できる。図4の左下側の画像は、矢印の箇所を拡大した画像である。なお、画像中には、矢印で示す部分以外に、いくつかの箇所に白い点がはっきりと認識できる。このように、暗い背景の中に白い点が明瞭に表れるため、画像処理は、得られた画像をスキャン(走査)して暗い背景の中に明るい点(または領域)があるか否かを判別するだけで済み、画像処理が極めて容易となる。通常の画像処理にあっては、ガラス壜の検査部分の輪郭を求め、求めた輪郭の中に検査ゲートを設定し、検査ゲート内に異物に対応した画像部分があるか否かを判別していたが、本発明にあっては、得られた画像全体の中で暗い背景の中に明るい点(または領域)があるか否かを判別すればよいため、ガラス壜の検査部分の輪郭を求める必要もなく、検査ゲートを設定する必要もない。   FIG. 4 is an image taken by the illumination imaging system shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). A plurality of translucent resins having a diameter of 50 μm are mixed in the liquid of the glass bottle 1 in advance. In FIG. 4, reference numeral 1 is an image portion corresponding to the liquid surface, and reference numeral 2 is an image portion corresponding to the bottom. As shown in FIG. 4, in the image, small white dots (indicated by arrows) can be clearly recognized in a dark background. The image on the lower left side of FIG. 4 is an image in which the location of the arrow is enlarged. In the image, white dots can be clearly recognized in some places other than the part indicated by the arrow. In this way, white dots appear clearly in a dark background, so image processing scans the resulting image to determine whether there are bright spots (or areas) in the dark background. All that is required is to make image processing extremely easy. In normal image processing, the contour of the inspection portion of the glass bottle is obtained, an inspection gate is set in the obtained contour, and it is determined whether or not there is an image portion corresponding to a foreign substance in the inspection gate. However, in the present invention, since it is only necessary to determine whether or not there is a bright spot (or region) in a dark background in the entire obtained image, the contour of the inspection part of the glass bottle is obtained. There is no need to set up an inspection gate.

図5は、本発明に係るガラス壜の照明装置を備えた検査装置の第2の態様を示す正面図である。図5に示すように、ガラス壜1は直立状態で回転台2に載せられており、ガラス壜1はその軸線1xの回りに回転可能になっている。ガラス壜1の壜口部1mの側方には、ガラス壜1を挟むように照明3とCCDカメラ4が対向して配置されている。図5においては、ガラス壜1は透明なねじ口壜の例が示されている。照明3は、矩形のブロック状の照明からなり、ガラス壜1に近接して配置されている。CCDカメラ4の光軸4xは、水平方向に延び、ねじ口部の位置に延びている。   FIG. 5: is a front view which shows the 2nd aspect of the test | inspection apparatus provided with the illuminating device of the glass fountain concerning this invention. As shown in FIG. 5, the glass bottle 1 is placed on the turntable 2 in an upright state, and the glass bottle 1 is rotatable around its axis 1x. On the side of the mouth 1m of the glass bottle 1, an illumination 3 and a CCD camera 4 are arranged opposite to each other so as to sandwich the glass bottle 1. In FIG. 5, the glass bottle 1 shows an example of a transparent screw mouth hook. The illumination 3 is a rectangular block-shaped illumination, and is disposed in the vicinity of the glass bottle 1. The optical axis 4x of the CCD camera 4 extends in the horizontal direction and extends to the position of the screw opening.

図6は照明3の正面図である。すなわち、図6は照明3をCCDカメラ4の方向から見た図である。図6に示すように、照明発光面3aは矩形状をなし、照明発光面3aの垂直方向がガラス壜1の壜口部の高さ方向に一致し、照明発光面3aの幅方向がガラス壜1の壜口部の直径方向に一致している。照明3の照明発光面3aの前面には遮光板5が配置されている。遮光板5の幅W2は照明発光面3aの幅W1より小さく設定されている。したがって、照明発光面3aの水平方向において、照明発光面3aの中央部は遮光板5により遮光され、照明発光面3aの両側部は遮光板5により遮光されることなく露出している。遮光板5の幅W2は調整可能になっている(後述する)。照明発光面3aおよび遮光板5の垂直方向の高さは、少なくともガラス壜1の壜口部1mの高さがあるように設定されている。   FIG. 6 is a front view of the illumination 3. That is, FIG. 6 is a view of the illumination 3 viewed from the direction of the CCD camera 4. As shown in FIG. 6, the illumination light emitting surface 3a has a rectangular shape, the vertical direction of the illumination light emitting surface 3a coincides with the height direction of the mouth portion of the glass bottle 1, and the width direction of the illumination light emitting surface 3a is the glass bottle. 1 coincides with the diameter direction of the throat portion. A light shielding plate 5 is disposed in front of the illumination light emitting surface 3 a of the illumination 3. The width W2 of the light shielding plate 5 is set smaller than the width W1 of the illumination light emitting surface 3a. Therefore, in the horizontal direction of the illumination light emitting surface 3a, the central portion of the illumination light emitting surface 3a is shielded by the light shielding plate 5, and both side portions of the illumination light emitting surface 3a are exposed without being shielded by the light shielding plate 5. The width W2 of the light shielding plate 5 can be adjusted (described later). The vertical heights of the illumination light emitting surface 3a and the light shielding plate 5 are set so that there is at least the height of the mouth portion 1m of the glass bottle 1.

次に、図5および図6に示すように構成されたガラス壜の検査装置の作用を図7を参照して説明する。
図7(a)は、図5に示す照明撮像系に光路を追加した図である。図7(a)に示すように、照明3の照明発光面3aからの照明光Lは、ガラス壜1の壜口部1mに入射して壜口部1mを透過する。図7(a)においては、照明光Lの方向とカメラ4の光軸4xとを一致させた明視野照明方式のように図示されているが、図6において説明したように、照明3の前面には遮光板5が配置されており、照明発光面3aの中央部は遮光板5により遮光されている。したがって、ガラス壜1の壜口部1mには、照明発光面3aの両側部からの照明光のみが入射する。
Next, the operation of the glass bottle inspection apparatus constructed as shown in FIGS. 5 and 6 will be described with reference to FIG.
FIG. 7A is a diagram in which an optical path is added to the illumination imaging system shown in FIG. As shown to Fig.7 (a), the illumination light L from the illumination light emission surface 3a of the illumination 3 injects into the glazing part 1m of the glass jar 1, and permeate | transmits the glazing part 1m. In FIG. 7A, the illumination light L direction and the optical axis 4x of the camera 4 are shown in the same manner as in the bright field illumination system, but as described in FIG. Is provided with a light shielding plate 5, and the central portion of the illumination light emitting surface 3 a is shielded by the light shielding plate 5. Therefore, only the illumination light from both sides of the illumination light emitting surface 3a is incident on the opening 1m of the glass bottle 1.

図7(b)は、図7(a)に示す照明撮像系を上方から見た図であり、図7(a)のVII矢視図である。図7(b)に示すように、照明発光面3aの両側部からの照明光Lは、CCDカメラ4の光軸4xに対して傾いており、ガラス壜1の壜口部1mに斜め方向から入射し、壜口部1mを透過して斜め方向に進行する。すなわち、本発明の照明撮像系を垂直方向から見た場合、照明発光面3aから出射された照明光Lがガラス壜1により屈折され、カメラ側壜口部表面から出射される際に、照明光Lの出射方向はCCDカメラ4のレンズの入射瞳で捕らえられない方向となっている。したがって、照明発光面3aから出射された照明光Lがガラス壜1の壜口部1mを透過してCCDカメラ4に入射することはなく、本発明の照明装置は暗視野照明方式として機能することになる。そのため、CCDカメラ4で撮影された画像は壜口部1mの全体が暗い画像になる。ガラス壜1内の口部側面に欠けがある場合には、口側面の欠けは、そこから散乱される散乱光(または屈折光)によって他の部分よりも明るく撮像される。したがって、画像処理装置では、画像中に背景よりも明るい部分があれば、それを口側面の欠けであるとして検出できる。   FIG. 7B is a view of the illumination imaging system shown in FIG. 7A as viewed from above, and is a view taken along arrow VII in FIG. As shown in FIG. 7B, the illumination light L from both sides of the illumination light emitting surface 3a is tilted with respect to the optical axis 4x of the CCD camera 4, and obliquely enters the mouth 1m of the glass bottle 1 from an oblique direction. Incident light passes through the mouth 1m and travels in an oblique direction. That is, when the illumination imaging system of the present invention is viewed from the vertical direction, the illumination light L emitted from the illumination light emitting surface 3a is refracted by the glass bottle 1 and emitted from the camera side mouth part surface. The emission direction of L is a direction that cannot be captured by the entrance pupil of the lens of the CCD camera 4. Therefore, the illumination light L emitted from the illumination light emitting surface 3a does not pass through the mouth 1m of the glass bottle 1 and enter the CCD camera 4, and the illumination device of the present invention functions as a dark field illumination system. become. For this reason, the image taken by the CCD camera 4 is a dark image in the entire mouth portion 1m. When there is a chip on the side surface of the mouth portion in the glass bottle 1, the chip on the side surface of the mouth is imaged brighter than other portions by scattered light (or refracted light) scattered therefrom. Therefore, in the image processing apparatus, if there is a brighter part than the background in the image, it can be detected as a lack of the mouth side surface.

遮光板5の幅W2は、暗視野としたい範囲、ガラス壜1と遮光板5との距離D(図5参照)に応じて調整される。すなわち、遮光板5の幅W2は、ガラス壜1の壜口部1mの全体がCCDカメラ4により暗く撮像されるように調整される。
図5乃至図7に示す実施形態においては、照明3の照明発光面3aの中央部を遮光板5で遮光するようにしたが、照明3を水平方向に間隔をあけて配置された2個の照明で構成してもよい。この場合には、前記間隔が遮光板に対応し、遮光板と同様の機能を果たすものである。
The width W2 of the light shielding plate 5 is adjusted according to the range desired to be a dark field and the distance D (see FIG. 5) between the glass bottle 1 and the light shielding plate 5. That is, the width W2 of the light shielding plate 5 is adjusted so that the entire mouth 1m of the glass bottle 1 is darkly imaged by the CCD camera 4.
In the embodiment shown in FIG. 5 to FIG. 7, the central portion of the illumination light emitting surface 3 a of the illumination 3 is shielded by the light shielding plate 5. However, the illumination 3 is separated into two pieces arranged at intervals in the horizontal direction. You may comprise by illumination. In this case, the interval corresponds to the light shielding plate and performs the same function as the light shielding plate.

図8は、図7(a),(b)に示す照明撮像系で撮影された画像である。図8において、左側の画像はCCDカメラ4で撮影された原画像であり、中央の画像は原画像に対してガンマ補正を行い視認性を向上させたガンマ補正画像であり、右側の画像はガンマ補正画像から得られた2値画像である。図中、符号1で示す矢印は、暗い背景の中に白い点として認識できる欠け(欠陥)を示したものである。また、符号2で示す矢印は、壜口側面上端を示し、符号3で示す矢印は、壜口側面下端を示している。図8に示すように、画像では、暗い背景の中に小さな白い領域(矢印1で場所を示す)がはっきりと認識できる。このように、暗い背景の中に白い領域が明瞭に表れるため、上述したように、画像処理は、得られた画像をスキャン(走査)して暗い背景の中に明るい領域(または点)があるか否かを判別するだけで済み、画像処理が極めて容易となる。   FIG. 8 is an image taken by the illumination imaging system shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). In FIG. 8, the left image is an original image taken by the CCD camera 4, the center image is a gamma corrected image obtained by performing gamma correction on the original image to improve the visibility, and the right image is a gamma corrected image. It is a binary image obtained from the corrected image. In the figure, an arrow indicated by reference numeral 1 indicates a chip (defect) that can be recognized as a white point in a dark background. Moreover, the arrow shown by the code | symbol 2 shows the upper end of the side of a throat, and the arrow shown by the code | symbol 3 has shown the lower end of the shed side. As shown in FIG. 8, in the image, a small white area (indicated by arrow 1) can be clearly recognized in a dark background. As described above, since the white area clearly appears in the dark background, the image processing scans the obtained image, and there is a bright area (or dot) in the dark background. Image processing is extremely easy.

本発明者らは、本発明の遮光板を用いる照明方式を着想する以前に、ガラス壜の壜口部を挟んで照明とカメラとを対向して配置した明視野照明方式を用いて壜口部からの透過光を撮像して横方向の明暗の変化を壜口側面の欠けとして検出する試みを繰り返し行った。その結果、壜口側面の凹凸により横方向の縞模様となるが、大きな欠けの場合には横方向の明暗を欠けとして検出できたが、小さな欠けの検出が困難であった。
しかしながら、本発明の遮光板を用いる照明方式によれば、図8に示すように、小さな欠けの場合でも欠け部分は明るく光り、背景とは充分にコントラストがある画像が得られる。したがって、壜口側面の小さな欠けを精度良く検出できる。
Before conceiving the illumination method using the light-shielding plate of the present invention, the present inventors used the bright field illumination method in which the illumination and the camera are arranged opposite to each other with the glass bottle's mouth part interposed therebetween. Attempts were made to detect the changes in the light and darkness in the horizontal direction as chipping on the side of the mouth by imaging the transmitted light from the top. As a result, although the stripes in the lateral direction are formed by unevenness on the side surface of the mouth, in the case of a large chip, the contrast in the horizontal direction could be detected as a chip, but it was difficult to detect a small chip.
However, according to the illumination system using the light-shielding plate of the present invention, as shown in FIG. 8, even if there is a small chip, the chipped portion shines brightly and an image with sufficient contrast with the background can be obtained. Therefore, small chips on the side surface of the mouth can be detected with high accuracy.

これまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。   Although the embodiment of the present invention has been described so far, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that the present invention may be implemented in various different forms within the scope of the technical idea.

1 ガラス壜1
1m 壜口部
1x 軸線
2 回転台
3 照明
3a 照明発光面
4 CCDカメラ
4x 光軸
5 遮光板
e 液体
es 液面
1 Glass bowl 1
1m Mouth part 1x Axis 2 Turntable 3 Illumination 3a Illumination light emitting surface 4 CCD camera 4x Optical axis 5 Shading plate e Liquid es Liquid surface

Claims (16)

検査対象である直立状態のガラス壜を挟むように照明とカメラとを対向して配置し、ガラス壜に充填された液体中に異物があるか否かを検査する検査装置に設置される照明装置であって、
前記カメラに対向して配置された照明から照明光を出射する照明発光面の一部を覆う遮光板を設け、
前記遮光板によって前記照明発光面の水平方向における中央部を覆うことにより、前記照明発光面の両側部から出射される照明光のみでガラス壜内の液体を照明するようにしたことを特徴とするガラス壜の照明装置。
A lighting device installed in an inspection device that inspects whether or not there is a foreign substance in the liquid filled in the glass bottle by arranging the lighting and the camera so as to sandwich the upright glass bottle to be inspected Because
Provide a light shielding plate that covers a part of the illumination light emitting surface that emits illumination light from the illumination arranged facing the camera,
By covering the central portion of the illumination light emitting surface in the horizontal direction with the light shielding plate, the liquid in the glass bottle is illuminated only with illumination light emitted from both sides of the illumination light emitting surface. Glass fence lighting device.
前記照明発光面の両側部から出射された照明光がガラス壜に照射され、前記照明光がガラス壜および充填された液体により屈折され、カメラ側壜表面から出射される際に、前記照明光の出射方向は前記カメラのレンズの入射瞳で捕らえられない方向であることを特徴とする請求項1記載のガラス壜の照明装置。   The illumination light emitted from both sides of the illumination light emitting surface is irradiated onto the glass bottle, and when the illumination light is refracted by the glass bottle and the filled liquid and emitted from the camera side bottle surface, the illumination light 2. The illumination device for a glass bottle according to claim 1, wherein the emission direction is a direction not captured by an entrance pupil of the lens of the camera. 前記照明発光面は矩形状をなし、前記遮光板は矩形状をなし、前記遮光板の水平方向の幅は前記照明発光面の水平方向の幅より小さいことを特徴とする請求項1または2記載のガラス壜の照明装置。   3. The illumination light emitting surface has a rectangular shape, the light shielding plate has a rectangular shape, and a horizontal width of the light shielding plate is smaller than a horizontal width of the illumination light emitting surface. Glass fence lighting device. 前記遮光板の水平方向の幅は、前記照明発光面から出射された照明光がガラス壜内の液体を透過して直接にカメラに入射することがないように、設定することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のガラス壜の照明装置。   The horizontal width of the light shielding plate is set so that the illumination light emitted from the illumination light emitting surface does not directly enter the camera through the liquid in the glass bottle. Item 4. A lighting device for glass bottles according to any one of Items 1 to 3. 検査対象である直立状態のガラス壜を挟むように照明とカメラとを対向して配置し、ガラス壜に充填された液体中に異物があるか否かを検査する検査装置に設置される照明装置であって、
前記カメラに対向して配置された照明を水平方向に間隔をあけて配置された2個の照明で構成するとともに前記間隔をガラス壜の中央部に対向させるようにし、
前記2個の照明の照明発光面から出射される照明光のみでガラス壜内の液体を照明するようにしたことを特徴とするガラス壜の照明装置。
A lighting device installed in an inspection device that inspects whether or not there is a foreign substance in the liquid filled in the glass bottle by arranging the lighting and the camera so as to sandwich the upright glass bottle to be inspected Because
The illumination arranged facing the camera is composed of two illuminations arranged at intervals in the horizontal direction, and the interval is opposed to the central part of the glass bottle,
An apparatus for illuminating a glass bottle, wherein the liquid in the glass bottle is illuminated only with illumination light emitted from the illumination light emitting surfaces of the two lights.
前記2個の照明の照明発光面から出射された照明光がガラス壜に照射され、前記照明光がガラス壜および充填された液体により屈折され、カメラ側壜表面から出射される際に、前記照明光の出射方向は前記カメラのレンズの入射瞳で捕らえられない方向であることを特徴とする請求項5記載のガラス壜の照明装置。   When the illumination light emitted from the illumination light emitting surfaces of the two illuminations is applied to the glass bottle, the illumination light is refracted by the glass bottle and the filled liquid and emitted from the camera side bottle surface. 6. The glass lamp illumination device according to claim 5, wherein the light is emitted in a direction not captured by an entrance pupil of the lens of the camera. 前記照明発光面は矩形状をなすことを特徴とする請求項5または6記載のガラス壜の照明装置。   The glass illuminator according to claim 5 or 6, wherein the illumination light emitting surface has a rectangular shape. 検査対象である直立状態のガラス壜を挟むように照明とカメラとを対向して配置し、ガラス壜の壜口部に欠けがあるか否かを検査する検査装置に設置される照明装置であって、
前記カメラに対向して配置された照明から照明光を出射する照明発光面の一部を覆う遮光板を設け、
前記遮光板によって前記照明発光面の水平方向における中央部を覆うことにより、前記照明発光面の両側部から出射される照明光のみでガラス壜の壜口部を照明するようにしたことを特徴とするガラス壜の照明装置。
It is an illuminating device that is installed in an inspection device that inspects whether there is a chip in the mouth of the glass jar, with the lighting and camera facing each other so as to sandwich the upright glass jar that is the object of inspection. And
Provide a light shielding plate that covers a part of the illumination light emitting surface that emits illumination light from the illumination arranged facing the camera,
By covering the central portion of the illumination light emitting surface in the horizontal direction with the light shielding plate, the mouth portion of the glass bottle is illuminated only with illumination light emitted from both sides of the illumination light emitting surface. Glass fence lighting device.
前記照明発光面の両側部から出射された照明光がガラス壜に照射され、前記照明光がガラス壜により屈折され、カメラ側壜表面から出射される際に、前記照明光の出射方向は前記カメラのレンズの入射瞳で捕らえられない方向となることを特徴とする請求項8記載のガラス壜の照明装置。   When the illumination light emitted from both sides of the illumination light emitting surface is irradiated on the glass bottle, and the illumination light is refracted by the glass bottle and emitted from the camera side bottle surface, the emission direction of the illumination light is the camera. 9. The illumination device for a glass jar according to claim 8, wherein the illumination device is in a direction not captured by the entrance pupil of the lens. 前記照明発光面は矩形状をなし、前記遮光板は矩形状をなし、前記遮光板の水平方向の幅は前記照明発光面の水平方向の幅より小さいことを特徴とする請求項8または9記載のガラス壜の照明装置。   10. The illumination light emitting surface has a rectangular shape, the light shielding plate has a rectangular shape, and the horizontal width of the light shielding plate is smaller than the horizontal width of the illumination light emitting surface. Glass fence lighting device. 前記遮光板の水平方向の幅は、前記照明発光面から出射された照明光がガラス壜の壜口部を透過して直接にカメラに入射することがないように、設定することを特徴とする請求項8乃至10のいずれか1項に記載のガラス壜の照明装置。   The horizontal width of the light shielding plate is set so that the illumination light emitted from the illumination light emitting surface does not pass through the mouth of the glass bottle and enter the camera directly. The lighting device for a glass bottle according to any one of claims 8 to 10. 検査対象である直立状態のガラス壜を挟むように照明とカメラとを対向して配置し、ガラス壜の壜口部に欠けがあるか否かを検査する検査装置に設置される照明装置であって、
前記カメラに対向して配置された照明を水平方向に間隔をあけて配置された2個の照明で構成するとともに前記間隔をガラス壜の壜口部の中央部に対向させるようにし、
前記2個の照明の照明発光面から出射される照明光のみでガラス壜の壜口部を照明するようにしたことを特徴とするガラス壜の照明装置。
It is an illuminating device that is installed in an inspection device that inspects whether there is a chip in the mouth of the glass jar, with the lighting and camera facing each other so as to sandwich the upright glass jar that is the object of inspection And
The illumination arranged facing the camera is composed of two illuminations arranged at intervals in the horizontal direction, and the interval is opposed to the central part of the mouth portion of the glass bottle,
An apparatus for illuminating a glass jar, wherein only the illumination light emitted from the illumination light emitting surfaces of the two illuminations is used to illuminate a jar portion of the glass jar.
前記2個の照明の照明発光面から出射された照明光がガラス壜に照射され、前記照明光がガラス壜により屈折され、カメラ側壜表面から出射される際に、前記照明光の出射方向は前記カメラのレンズの入射瞳で捕らえられない方向であることを特徴とする請求項12記載のガラス壜の照明装置。   When the illumination light emitted from the illumination light emitting surfaces of the two illuminations is applied to the glass bottle, the illumination light is refracted by the glass bottle and emitted from the camera side bottle surface, the emission direction of the illumination light is The illumination device for a glass jar according to claim 12, wherein the illumination device is in a direction not captured by an entrance pupil of the lens of the camera. 前記照明発光面は矩形状をなすことを特徴とする請求項12または13記載のガラス壜の照明装置。   14. The lighting device for glass bottles according to claim 12, wherein the illumination light emitting surface has a rectangular shape. 請求項1乃至14のいずれか1項に記載のガラス壜の照明装置と、
検査対象のガラス壜を挟んで前記照明に対向して配置されたカメラとを備えたことを特徴とするガラス壜の検査装置。
A lighting device for a glass bottle according to any one of claims 1 to 14,
An inspection apparatus for glass bottles, comprising: a camera arranged opposite to the illumination with a glass bottle to be inspected interposed therebetween.
前記カメラで得られた画像の画像処理は、得られた画像を走査して暗い背景の中に明るい点または領域があるか否かを判別することにより異物又は欠けを検出することを特徴とする請求項15記載のガラス壜の検査装置。   The image processing of the image obtained by the camera is characterized by detecting a foreign object or a chip by scanning the obtained image and determining whether or not there is a bright spot or region in a dark background. The glass bottle inspection apparatus according to claim 15.
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