JP2014035212A - 裁断対象検査装置、裁断対象検査方法、裁断対象検査装置用のプログラム、および、裁断対象検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】裁断対象の切り残しを検査できる裁断対象検査装置等を提供する。
【解決手段】裁断対象を検査する裁断対象検査装置において、裁断後に撮像された裁断対象の画像データを取得し（Ｓ１２、Ｓ１３）、取得した画像データと比較するための基準データを取得し（Ｓ１４）、取得した画像データと基準データとを比較して、裁断対象の切り残しがあるか否かを判定する（Ｓ１５）。
【選択図】図５

Description

本発明は、裁断対象を検査する裁断対象検査装置、裁断対象検査方法、裁断対象検査装置用のプログラム、および、裁断対象検査システムに関する。

従来、本や冊子等の印刷物が製本機で丁合いされた後、不要な部分を切り捨てる裁断が行われる。この断裁される後に、所定の位置で裁断されているか否かの検査が行われている。例えば、特許文献１には、面付け印刷物を所定の位置で断裁された小口印刷物の検査用マークをＣＣＤカメラで拡大撮影し演算処理部に検査用マークの画像信号データを取り込み、検査用マークの縦方向、横方向の幅を測長し、判定基準値と比較して断裁位置の良否を判定する印刷物の断裁位置検査方法が開示されている。

特開平１０−２１３９９号公報

しかしながら、裁断対象を裁断するにつれて、断裁ステージが摩滅していき、切り残しが生じることがある。従来の検査方法では、裁断後は、検査用マークが無くなり、切り残しが発生している否かを判定することが難しかった。

そこで、本発明は上記の問題点等に鑑みて為されたもので、その課題の一例は、裁断対象の切り残しを検査できる裁断対象検査装置等を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、裁断対象を検査する裁断対象検査装置において、裁断後に撮像された前記裁断対象の画像データを取得する画像データ取得手段と、前記取得した画像データと比較するための基準データを取得する基準データ取得手段と、前記取得した画像データと前記基準データとを比較して、前記裁断対象の切り残しがあるか否かを判定する切残判定手段と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の裁断対象検査装置において、前記画像データ取得手段が、前記裁断対象が設置された設置面から前記裁断対象にレーザ光が投影された前記裁断対象の画像データを取得し、前記切残判定手段が、前記投影されたレーザ光の形状に基づき、前記裁断対象の切り残しがあるか否かを判定することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の裁断対象検査装置において、前記裁断対象が設置された設置面の色の情報を取得する設置面情報取得手段を更に備え、前記切残判定手段が、前記設置面の色の情報に基づき、前記取得した画像データと前記基準データとを比較して、前記裁断対象の切り残しがあるか否かを判定することを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の裁断対象検査装置において、前記基準データ取得手段が、前記裁断対象を裁断する断裁刃の位置情報を取得することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の裁断対象検査装置において、前記基準データ取得手段が、裁断が良品の場合に、裁断後に撮像された前記裁断対象の画像データを取得することを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、裁断対象検査装置が、多段積みされた裁断対象を検査する裁断対象検査方法において、裁断後に撮像された前記裁断対象の画像データを取得する画像データ取得ステップと、前記取得した画像データと比較するための基準データを取得する基準データ取得ステップと、前記取得した画像データと前記基準データとを比較して、前記裁断対象の切り残しがあるか否かを判定する切残判定ステップと、を有することを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明は、多段積みされた裁断対象を検査する裁断対象検査装置用のプログラムにおいて、コンピュータを、裁断後に撮像された前記裁断対象の画像データを取得する画像データ取得手段、前記取得した画像データと比較するための基準データを取得する基準データ取得手段、および、前記取得した画像データと前記基準データとを比較して、前記裁断対象の切り残しがあるか否かを判定する切残判定手段として機能させることを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、多段積みされた裁断対象を検査する裁断対象検査装置と、前記多段積みされた裁断対象の画像を撮像する撮像装置と、を備え、前記裁断対象検査装置が、裁断後に撮像された前記裁断対象の画像データを取得する画像データ取得手段と、前記取得した画像データと比較するための基準データを取得する基準データ取得手段と、前記取得した画像データと前記基準データとを比較して、前記裁断対象の切り残しがあるか否かを判定する切残判定手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、裁断後に撮像された裁断対象の画像データを取得し、基準データを取得し、取得した画像データと基準データとを比較して、裁断対象の切り残しがあるか否かを判定することにより、裁断対象の切り残しを検査できる。

本発明の実施形態に係る裁断システムの概要構成例を示す模式図である。 図１の制御装置の概要構成の一例を示すブロック図である。 無線綴じ製本工程を示す模式図である。 図１の裁断装置に裁断対象を供給する動作例を示すフローチャートである。 図１の制御装置における裁断対象の検査の動作例を示すフローチャートである。 裁断前後の多段積みされた裁断対象の一例を示す模式図である。 多段積みされた裁断対象の輪郭画像の一例を示す模式図である。 ずれが発生した多段積みされた裁断対象の一例を示す模式図である。 図５の画像の位置情報の算出のサブルーチンの一例を示すフローチャートである。 多段積みされた裁断対象の一例を示す模式図である。 切り残しが発生した多段積みされた裁断対象の一例を示す模式図である。 切り残しが発生した多段積みされた裁断対象の一例を示す模式図である。 多段積みされた裁断対象の輪郭画像の一例を示す模式図である。 多段積みされた裁断対象の輪郭画像の一例を示す模式図である。 多段積みされた裁断対象の輪郭画像の一例を示す模式図である。 多段積みされた裁断対象の一例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る裁断システムの第１変形例の概要構成例を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る裁断システムの第２変形例の概要構成例を示す模式図である。 多段積みされた裁断対象にレーザ光が投影された様子の一例を示す模式図である。 切り残しが発生した多段積みされた裁断対象にレーザ光が投影された様子の一例を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、裁断システムに対して本発明を適用した場合の実施形態である。

［１．裁断システムおよび制御装置１０の構成および機能概要］
（１．１ 裁断システム１の構成および機能）
まず、本発明の一実施形態に係る裁断システムの構成および概要機能について、図１を用いて説明する。

図１は、本実施形態に係る裁断システム１の概要構成例を示す模式図である。

図１に示すように、裁断システム１は、裁断システム１を制御する制御装置１０（裁断対象検査装置の一例）と、多段積みされた裁断対象Ｂｋを搬送する搬送装置２０と、多段積みされた裁断対象Ｂｋを裁断する裁断装置３０と、多段積みされた裁断対象Ｂｋまたは裁断された裁断対象ｃＢｋを撮像する撮像装置５０と、を備えている。

制御装置１０と、搬送装置２０と、裁断装置３０と、撮像装置５０とは、データを送受信するためのケーブルにより接続されていて、搬送装置２０や裁断装置３０等は、制御装置１０により制御される。なお、制御装置１０と、撮像装置５０とは、裁断対象検査システムの一例を構成する。

制御装置１０は、コントローラ（例えば、プログラマブルロジックコントローラ）として、搬送装置２０による裁断対象Ｂｋの搬送や、裁断装置３０による裁断対象Ｂｋの裁断を制御する。また、制御装置１０は、撮像装置５０による裁断対象の撮像等を制御する。また、制御装置１０は、撮像装置５０からの画像データを画像処理する。

搬送装置２０は、裁断対象Ｂｋを搬送する搬送部２１と、制御装置１０からの指令に従い搬送装置２０を制御する制御部２２とを有する。そして搬送装置２０は、製本機で丁合いされ、糊付けされ、表紙が付けられた印刷物等の裁断対象Ｂｋを多段積みされた状態で、搬送部２１のコンベア等により裁断装置３０まで搬送する。

裁断装置３０は、裁断対象Ｂｋを裁断する断裁刃部３１と、多段積みされた裁断対象Ｂｋを上方から押さえつける押さえ板部３２と、制御装置１０からの指令に従い裁断装置３０を制御する制御部３３と、を有する。断裁刃部３１は、本の天・地・小口の三方向を裁断する断裁刃を有する。押さえ板部３２は、エンコーダ付きの駆動部（図示せず）により、多段積みされた裁断対象Ｂｋを押さえつける。駆動部のエンコーダにより、裁断対象Ｂｋを押さえるために、押さえ板部３２がどれだけ下降したかの位置が検出される。制御部３３は、エンコーダの情報を読み取り、データを制御装置１０に送信する。なお、駆動部は、断裁刃部３１を下降させ裁断対象Ｂｋを裁断する。

画像データ取得手段の一例の撮像装置５０（５１、５２、５３）は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子を有するデジタルカメラである。

撮像装置５１は、裁断対象Ｂｋが多段積みされる方向が、撮像装置５０により撮像される画像の向きのｙ軸（鉛直）となるように設置される。撮像装置５１は、裁断装置３０に設置された多段積みされた裁断対象Ｂｋの画像を撮像する。撮像装置５１により撮像された画像データは、多段積みされた裁断対象Ｂｋが裁断可能か否かの判定に使用される。

撮像装置５２、５３は、裁断装置３０内において、裁断後の多段積みされた裁断対象ｃＢｋの断裁面が映る位置に設置される。例えば、断裁面は、地側、小口側、天側の３面あるため、撮像装置５２は、多段積みされた裁断対象ｃＢｋの小口側の地側における上部、撮像装置５３は、多段積みされた裁断対象ｃＢｋの小口側の天側における上部にそれぞれ設置される。

（１．２ 制御装置１０の構成および機能）
次に、制御装置１０の構成および機能について、図２を用いて説明する。
図２は、制御装置１０の概要構成の一例を示すブロック図である。

図２に示すように、裁断対象検査装置として機能する制御装置１０は、例えば、パーソナルコンピュータやプログラマブルロジックコントローラ等であり、通信部１１と、記憶部１２と、表示部１３と、操作部１４と、入出力インターフェース部１５と、システム制御部１６とを備えている。そして、システム制御部１６と入出力インターフェース部１５とは、システムバス１７を介して接続されている。

通信部１１は、制御部２２と、制御部３３と、撮像装置５０等とのデータや信号の送受信を行う。

記憶部１２は、例えば、ハードディスクドライブ等からなり、オペレーティングシステム、制御用のプログラムや画像処理用のプログラム等を記憶する。また、記憶部１２は、撮像した画像データから算出した、裁断対象Ｂｋに関する位置情報等、裁断の切り残しが無い状態の位置情報等の基準データを記憶する。

表示部１３は、例えば、液晶表示素子またはＥＬ（Electro Luminescence）素子等によって構成されている。表示部１３には、裁断システム１の制御するための入力情報や画像処理の結果等が表示される。

操作部１４は、例えば、キーボードおよびマウス等によって構成されている。ユーザは、操作部１４を使用して、裁断システム１の制御するための入力情報を入力する。

入出力インターフェース部１５は、通信部１１および記憶部１２とシステム制御部１６とのインターフェースである。

システム制御部１６は、例えば、ＣＰＵ１６ａと、ＲＯＭ１６ｂと、ＲＡＭ１６ｃとを有する。システム制御部１６は、ＣＰＵ１６ａが、ＲＯＭ１６ｂや、ＲＡＭ１６ｃや、記憶部１２に記憶された各種プログラムを読み出して実行する。例えば、システム制御部１６は、画像処理のプログラムを実行し、画像処理の結果に基づき、裁断対象の検査の判定を行う。なお、これらのプログラムを記憶した記録媒体等をシステム制御部１６が読み出し実行してもよい。

［２．裁断システムの動作］
次に、本発明の１実施形態に係る裁断システムの動作について図３から図１６を用いて説明する。
（２．１ 製本工程）
まず、裁断対象が本等の印刷物である場合における製本工程について図３を用いて説明する。なお、製本工程の一例として無線綴じについて説明する。

図３は、無線綴じ製本工程を示す模式図である。

図３に示すように、無線綴じ製本工程は、印刷された折丁をページ順に集積する”（１）丁合い工程”と、丁合いした折丁の背に切れ込みを入れる”（２）ミーリング工程”と、切れ込みを入れた背部に接着剤を塗布する”（３）塗布工程”と、塗布した接着剤に表紙を貼り付ける”（４）表紙付け工程”と、折部や余白を切断して本を所定のサイズにする”（５）断裁工程”と、を有する。なお、（５）の断裁工程は、（４）の表紙付け工程により表紙付けされた印刷物が、多段積みされた状態で行われる。（５）の断裁工程について、次の”裁断対象の供給”および”裁断対象の検査”で詳細に説明する。なお、裁断対象の一例である印刷物は、無線綴じ製本に限らず、平綴じ製本や中綴じ製本でもよい。

（２．２ 裁断対象の供給）
次に、多段積みされた裁断対象を裁断装置３０に供給する動作について図４を用いて説明する。
図４は、裁断装置３０に裁断対象Ｂｋを供給する動作例を示すフローチャートである。

図４に示すように、裁断システム１は、多段積みされた裁断対象を受け入れる（ステップＳ１）。具体的には、図１に示すように、表紙付けされた印刷物（裁断対象Ｂｋ）が多段積みされた状態で、搬送装置２０に供給される。なお、図１に示すように、印刷物の向きは、揃えて多段積みする。

次に、裁断システム１は、裁断対象を整える（ステップＳ２）。具体的には、本束等の多段積みされた裁断対象Ｂｋは、搬送装置２０の側壁やガイドを利用し、整列される。

次に、裁断システム１は、裁断装置３０に裁断対象Ｂｋを供給する（ステップＳ３）。具体的には、整列された裁断対象Ｂｋは、裁断装置３０の断裁ステージ上に搬送される。

（２．３ 裁断対象の検査）
次に、裁断対象の検査について図５から図８を用いて説明する。
図５は、制御装置１０における裁断対象Ｂｋの検査の動作例を示すフローチャートである。図６は、裁断前後の多段積みされた裁断対象の一例を示す模式図である。図７は、多段積みされた裁断対象の輪郭画像の一例を示す模式図である。図８は、ずれが発生した多段積みされた裁断対象の一例を示す模式図である。

図５に示すように、制御装置１０は、搬送装置２０から供給された多段積みされた裁断対象Ｂｋの固定を確認する（ステップＳ５）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、裁断装置３０の断裁ステージ上に搬送された裁断対象Ｂｋの束を、押さえ板部３２により上面から押さえるように指令の信号を裁断装置３０の制御部３３に送信する。そして、裁断装置３０の制御部３３は、駆動部により押さえ板部３２を下降させ、駆動部のエンコーダや位置センサで機械位置情報を検出し、所定の位置で停止させる。裁断装置３０の制御部３３は、裁断対象Ｂｋの押さえが終了した信号を制御装置１０に送信する。制御装置１０のシステム制御部１６は、裁断対象Ｂｋの押さえが終了した信号を制御装置１０から受信して、多段積みされた裁断対象Ｂｋの押さえを確認する。

次に、制御装置１０は、裁断対象Ｂｋを撮像する（ステップＳ６）。具体的には、システム制御部１６は、撮像装置５１に撮像の指令を送信する。そして、撮像装置５１は、多段積みされた裁断対象Ｂｋの側面を含む画像を撮像する。撮像装置５１は、例えば、図６に示すように、裁断前の多段積みされた裁断対象Ｂｋの画像を撮像する。なお、図６の裁断前の多段積みされた裁断対象Ｂｋの画像の場合、ｙ軸方向が、鉛直方向（多段積みされた方向）に対応する。

なお、所定方向から照明により、多段積みされた裁断対象Ｂｋを照らしてから、撮像装置５１は、撮像してもよい。また、板状の照明体を背景として、多段積みされた裁断対象Ｂｋを撮像してもよい。また、撮像装置５１のカメラは、複数でもよく、異なる方向から、多段積みされた裁断対象Ｂｋを撮像してもよい。

次に、制御装置１０は、画像の位置情報等を算出する（ステップＳ７）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、撮像装置５１により撮影された画像の画像データを取得して、当該画像データに基づき、画像の特定部分の位置情報を算出する。例えば、システム制御部１６は、撮像装置５１により撮像された図６に示すような画像データから多段積みされた裁断対象Ｂｋの輪郭部分を抽出し、輪郭部分から、各輪郭部分に適合する直線の方程式を最小自乗等により求める。特に、位置情報として、ｙ軸方向の直線の方程式を算出する。また、システム制御部１６は、画像データの特徴量として、明るさのヒストグラムのような濃淡情報やパターン等を算出してもよい。なお、画像の位置情報等の算出については、画像の位置情報等の算出のサブルーチンで詳述する。

次に、制御装置１０は、予定裁断量を算出する（ステップＳ８）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、予め登録された基準位置情報と、算出されて位置情報とを比較して、予定裁断量を算出する。基準位置情報と算出されて位置情報との差が少ないと、予定裁断量は少なくなる。ここで、基準位置情報は、各裁断対象Ｂｋが、ずれが無いように多段積みされた場合（多段積みされた裁断対象Ｂｋが良品の場合）において、撮像された画像データから得られた位置情報である。

なお、画像上の位置座標の差と、実際に裁断対象が裁断される量とを換算して、予定裁断量を算出する。例えば、システム制御部１６は、ｙ方向の直線のｘ座標値と、基準位置情報のｙ方向の直線のｘ座標値の差を算出し、この差から、撮像装置５１が設置された関係および裁断対象の地側面の角度関係に基づき、予定裁断量を算出する。

次に、制御装置１０は、位置情報および予定裁断量を記憶する（ステップＳ９）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、記憶部１２に、算出した位置情報および予定裁断量を記憶する。なお、例えば、裁断が初回の場合や、基準位置を出すために裁断装置３０の断裁ステージ上で、多段積みされた裁断対象Ｂｋが整えられた場合において、多段積みされた裁断対象Ｂｋを、裁断装置３０の断裁ステージ上に設定した場合は、制御装置１０のシステム制御部１６は、算出した位置情報を、基準位置情報として記憶する。

次に、制御装置１０は、裁断可能か否かを判定する（ステップＳ１０）。図６に示すように、本等の裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋ３の位置ずれが無い場合、画像データが取得され、制御装置１０のシステム制御部１６は、図７に示すように、裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋ３の輪郭の画像を求めた後、ｙ方向の直線ｘ＝ｘａ、ｘ＝ｘｂ、ｘ＝ｘｃを求める。このように、３本のｙ方向の直線（画像の位置情報の一例）の場合、システム制御部１６は、良と判定し、裁断可能と判定する。または、システム制御部１６は、輪郭におけるｙ方向の線分ｓ０等の各線分の長さを求め、各線分の長さが、所定値以上あれば、システム制御部１６は、良と判定し、裁断可能と判定してもよい。

さらに、基準位置情報の直線のｘ座標値と、図７の画像データから算出されたｙ方向の直線のｘ座標値と、の差を算出し、所定値以上ならば、システム制御部１６は、多段積みされた裁断対象が不良と判定し、裁断が不可能と判定する。この場合は、断裁ステージから、多段積みされた裁断対象がずれている状態である。

図８に示すように、裁断対象Ｂｋ２が天側にずれている場合や、裁断対象Ｂｋ２が小口側にずれている場合や、裁断対象Ｂｋ２が天側と小口側に回転してずれている場合は、ｙ方向の直線の数が増加したり、ｙ方向の線分の長さが短くなったりする。これらの場合、システム制御部１６は、多段積みされた裁断対象が不良と判定し、裁断が不可能と判定する。

次に、裁断可能の場合（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、制御装置１０は裁断指令を送信する（ステップＳ１１）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、裁断装置３０の制御部３３に裁断指令を送信する。そして、裁断装置３０の制御部３３は、断裁刃部３１の裁断刃を下降させ、裁断対象Ｂｋ１、Ｂｋ２、Ｂｋ３をまとめて裁断する。図６に示すように、地側、小口側、および、天側の三方が裁断された、多段積みされた裁断対象ｃＢｋが得られる。また、切断した断裁片（不要部）は自由落下もしくはエアー等で回収溝へ排出される。

裁断不可能の場合（ステップＳ１０；ＮＯ）、制御装置１０のシステム制御部１６は、断裁前に裁断装置３０を停止させる指令の信号を裁断装置３０の制御部３３に送信する。裁断装置３０は裁断の動作を停止する。

次に、制御装置１０は、ステップＳ６のような処理により、裁断後の裁断対象ｃＢｋを撮像する（ステップＳ１２）。このように、制御装置１０は、裁断後に撮像された裁断対象の画像データを取得する画像データ取得手段の一例として機能する。

次に、制御装置１０は、ステップＳ８のように、裁断後の裁断対象ｃＢｋに関して、画像の位置情報を算出する（ステップＳ１３）。なお、裁断後の裁断対象ｃＢｋに関して、画像の位置情報等の算出については、画像の位置情報等の算出のサブルーチンで詳述する。

次に、制御装置１０は、基準データを取得する（ステップＳ１４）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、裁断の切り残しが無い状態の裁断対象ｃＢｋに関する位置情報や、特徴量等を、基準データとして、記憶部１２から取得する。なお、基準データは、予め、切り残しが無いと確認された裁断対象ｃＢｋの位置情報等や、または、初回の裁断、裁断回数が少ない時の裁断における裁断対象ｃＢｋの位置情報等を用いる。

このように、制御装置１０は、取得した画像データと比較するための基準データを取得する基準データ取得手段の一例として機能する。また、制御装置１０は、裁断が良品の場合に、裁断後に撮像された裁断対象の画像データを取得する基準データ取得手段の一例として機能する。

次に、制御装置１０は、切り残しの有無を判定する（ステップＳ１５）。制御装置１０のシステム制御部１６は、算出した位置情報等と基準データとを比較して、裁断対象の切り残しがあるか否かを判定する。なお、切り残しの有無を判定について、画像の位置情報等の算出のサブルーチンで詳述する。

このように、制御装置１０は、取得した画像データと基準データとを比較して、裁断対象の切り残しがあるか否かを判定する切残判定手段の一例として機能する。

切り残しがある場合（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、制御装置１０のシステム制御部１６は、裁断装置３０を停止させる指令の信号を裁断装置３０の制御部３３に送信する。裁断装置３０は裁断の動作を停止する。

切り残しが無い場合（ステップＳ１５；ＮＯ）、制御装置１０は、裁断量を算出する（ステップＳ１６）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、記憶部１２から、裁断前に算出されて位置情報を取得し、この裁断前に算出されて位置情報と、ステップＳ１３で算出した位置情報とを比較して、ステップＳ８の予定裁断量の算出と同様に、実際に裁断された裁断量を算出する。

次に、制御装置１０は、位置情報および裁断量を記憶する（ステップＳ１５）。制御装置１０のシステム制御部１６は、ステップＳ９と同様の処理を行い、位置情報および裁断量を記憶する。記憶された位置情報および裁断量は、品質管理等に利用される。

（２．４ 画像の位置情報の算出のサブルーチン）
次に、画像の位置情報の算出のサブルーチンについて、図を用いて説明する。
図９は、画像の位置情報の算出のサブルーチンの一例を示すフローチャートである。図１０は、多段積みされた裁断対象の一例を示す模式図である。図１１および図１２は、切り残しが発生した多段積みされた裁断対象の一例を示す模式図である。図１３から図１５は、多段積みされた裁断対象の輪郭画像の一例を示す模式図である。図１６は、多段積みされた裁断対象の一例を示す模式図である。

（２．４．１ 裁断前）
制御装置１０は、画像データを取り込む（ステップＳ２０）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、ステップＳ７において撮像装置５１から撮像された画像の画像データを取得する。図６に示すように、裁断前の多段積みされた裁断対象Ｂｋに対する２次元の画像が撮像され、画像のｘ軸およびｙ軸が設定されている。

次に、制御装置１０は、前処理を行う（ステップＳ２１）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、画像から雑音等をフィルタリング処理で取り除く。

次に、制御装置１０は、画像のエッジを抽出する（ステップＳ２２）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、画像データに対して微分処理等を行い、図７に示すように、エッジ部分を抽出する。

次に、制御装置１０は、画像の位置情報を算出する（ステップＳ２２）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、ｙ方向のエッジのｘ座標を求める。例えば、ｙ方向のエッジに対して、ｙ方向の直線の方程式を最小自乗法等により当てはめて、直線の方程式を画像の位置情報とする。例えば、図７に示すように、システム制御部１６は、位置情報の一例として、ｙ方向の直線ｘ＝ｘａ、ｘ＝ｘｂ、ｘ＝ｘｃを求める。または、システム制御部１６は、位置情報の一例として、輪郭におけるｙ方向の線分ｓ０等の各線分の長さを求める。

なお、複数本のエッジがある場合、ｘの値を逐次ずらして、直線の方程式とエッジとの誤差の値の極値から、当てはまる直線を算出してもよい。また、あるｘ座標値を中心として所定範囲内にあるエッジを構成する画素をカウントし、所定数（例えば、本の厚みに対応した画素数）以上ある場合のｘ座標値を、画像の位置情報としてもよい。

（２．４．２ 裁断後）
制御装置１０は、画像データを取り込む（ステップＳ２０）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、ステップＳ１３において撮像装置５２、５３から撮像された画像の画像データを取得する。例えば、図１０に示すように、撮像装置５２から、裁断後の多段積みされた裁断対象ｃＢｋを撮像した２次元の画像に対して、画像のｘ軸およびｙ軸が設定されている。

また、図１１に示すように、裁断後の多段積みされた裁断対象ｃＢｋに切り残しＲがある場合、システム制御部１６は、例えば、図１２に示すような画像の画像データを取得する。なお、図１２は、切り残しが、裁断後の多段積みされた裁断対象ｃＢｋの地側に発生した状態を示している。

次に、制御装置１０は、前処理を行う（ステップＳ２１）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、画像から雑音等をフィルタリング処理で取り除く。なお、制御装置１０は、裁断対象が設置された設置面の色の情報を取得し、設置面の色等の表面に関する情報から、フィルタリングの性能を変えてもよい。設置面の色と、裁断対象ｃＢｋの断面の色とが異なる場合、雑音の影響を受けにくくなるので、フィルタを強く掛けず、画像の歪み等を少なくできる。

次に、制御装置１０は、画像のエッジを抽出する（ステップＳ２２）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、図１３に示すように、画像データに対して微分処理等を行い、エッジ部分を抽出する。または、切り残しがある場合、システム制御部１６は、図１４に示すようなエッジ部分を抽出する。

次に、制御装置１０は、画像の位置情報を算出する（ステップＳ２２）。具体的には、制御装置１０のシステム制御部１６は、例えば、ｙ方向、ｘ方向、または斜め方向のエッジに対して、直線の方程式を最小自乗法等により当てはめて、直線の方程式を画像の位置情報とする。さらに、システム制御部１６は、位置情報として、エッジの線分の長さを算出する。例えば、図１３に示すように、システム制御部１６は、線分ｓ１、ｓ２の長さ、線分ｓ１、ｓ２を通る直線の方程式を求める。

図１３に示すように、切り残しが無い場合、システム制御部１６は、算出した位置情報を、基準データとして、記憶部１２に記憶する。例えば、システム制御部１６は、線分ｓ１、ｓ２の長さ、線分ｓ１、ｓ２を通る直線の方程式を、基準データとして記憶する。

また、切り残しがある場合、図１４に示すように、システム制御部１６は、線分ｓ３、ｓ４の長さや、線分ｓ３、ｓ４を通る直線の方程式を求める。

そして、ステップＳ１５の切り残しの有無の判定において、システム制御部１６は、例えば、線分ｓ４の長さが、基準データの線分ｓ２より変化したか、および、線分ｓ３の長さが、基準データの線分ｓ１より変化したか、を比較する。例えば、ｘ方向の線分が、線分ｓ１から線分ｓ３へと長くなった場合、システム制御部１６は、裁断対象の切り残しＲがあると判定する。また、ｘ方向の線分が長くなった場合、システム制御部１６は、地側に切り残しＲが発生したと判定する。

なお、図１３に示すように、切り残しが無い場合、ｙ方向の線分が２本であるが、図１５に示すように、地側に切り残しがある場合、ｙ方向の線分が、線分ｓ４、ｓ５、ｓ６と本数が増加する。このように所定の方向の線分が増加した場合、システム制御部１６は、切り残しがあると判定してもよい。

また、図１６のように、裁断後の多段積みされた裁断対象ｃＢｋの全体が、撮像装置５２、５３の視野に含まれる場合、例えば、ｘ方向の線分ｓ７、ｙ方向の線分ｓ８の長さや位置のような位置情報を基準データとして、システム制御部１６は、記憶部１２に記憶する。そして、システム制御部１６は、線分ｓ７、ｓ８の長さや位置が変化した場合に、切り残しがあると判定してもよい。

また、設置面の色と、裁断対象ｃＢｋの断面の色との違いにより、判定の閾値等を変えてもよい。例えば、裁断対象ｃＢｋの断面の色と断面の色とが大きく異なる場合、切り残しＲの画像を捉えやすくなるので、判定の閾値を低くしても、間違える確率が低くなり、誤判定を防止できる。

このように、制御装置１０は、設置面の色の情報に基づき、取得した画像データと基準データとを比較して、前記裁断対象の切り残しがあるか否かを判定する切残判定手段の一例として機能する。

また、制御装置１０が、基準データとして、裁断対象を裁断する断裁刃の位置情報を取得してもよい。断裁刃部３１における断裁刃の各間隔（断裁刃の間隔情報）や、撮像装置５２、５３が撮像する範囲（撮像装置の設置情報）は予め分かるので、制御装置１０が、設置面と裁断対象との境界の線分ｓ１、ｓ２の長さや位置を、予め算出する。制御装置１０が、断裁刃の間隔情報に基づく基準データと、取得した画像データとを比較して、切り残しがあると判定してもよい。

このように、制御装置１０は、裁断対象を裁断する断裁刃の位置情報を取得する基準データ取得手段の一例として機能する。

また、裁断後、撮像装置５１等により、裁断後の多段積みされた裁断対象の断面を撮像し、揃え不良起因による切り残し（袋残り）が発生したか否かを判定してもよい。例えば、揃え不良起因による切り残しが発生した場合、裁断後の多段積みされた裁断対象断面に、明暗や色等の違いが生じる。そこで、制御装置１０は、画像処理等により、各断面において、設置面と平行の直線を抽出し、直線間のピッチが、本の厚さのピッチと異なるか判定する。異なっている場合、制御装置１０は、切り残しが発生していると判定する。または、良品の場合の断面と、画像処理等で比較して、所定以上の違いがあれば、制御装置１０は、切り残しが発生していると判定する。

以上、本実施形態によれば、裁断後に撮像された裁断対象の画像データを取得し、基準データを取得し、取得した画像データと基準データとを比較して、裁断対象の切り残しがあるか否かを判定することにより、裁断対象の切り残しを検査できる。

また、本実施形態によれば、断裁後に裁断動作を停止させ、警告を出すことにより、不良品の大量発生を未然に防ぐことができる。

また、本実施形態によれば、自動的に多段積みされた裁断対象の良否判定ができ、省力化でき、人の目視に比べ、客観的に判定でき、生産性の向上が図られる。

また、制御装置１０が、裁断対象が設置された設置面から裁断対象にレーザ光が投影された裁断対象の画像データを取得し、投影されたレーザ光の形状を比較して、裁断対象の切り残しがあるか否かを判定する場合、レーザ光は、画像として抽出しやすく、設置面の色等の影響を受けにくいので、判定精度が向上する。

また、制御装置１０が、裁断対象が設置された設置面の色の情報を取得し、設置面の色の情報に基づき、取得した画像データと基準データとを比較して、裁断対象の切り残しがあるか否かを判定する場合、設置面の色の情報に応じて画像処理の仕方を変えたり、判定の閾値を変えたりすることにより、誤判定を防止できる。

また、制御装置１０が、基準データとして、裁断対象を裁断する断裁刃の位置情報を取得する場合、良品状態の裁断対象の画像データを記憶して置かなくてもよい。また、撮像状態の影響を受けにくくなる。

また、制御装置１０が、基準データとして、裁断が良品の場合に、裁断後に撮像された裁断対象の画像データを取得する場合、裁断が良品の場合の画像データの位置情報や特徴量と比較することにより、簡易に、切り残しの判定ができる。

また、制御装置１０のシステム制御部１６が、多段積みされた裁断対象が押さえ板部３２により固定されたか否かを検出し、固定されたと検出された後に、裁断対象の画像データを取得する場合、裁断対象の姿勢が安定した状態で検査するので、安定した検査結果を得ることができる。

［３．裁断システムの変形例］
次に、裁断システムの変形例について図１７から図２０を用いて説明する。

図１７は、本発明の実施形態に係る裁断システムの第１変形例の概要構成例を示す模式図である。図１８は、本発明の実施形態に係る裁断システムの第２変形例の概要構成例を示す模式図である。図１９は、多段積みされた裁断対象にレーザ光が投影された様子の一例を示す模式図である。図２０は、切り残しが発生した、多段積みされた裁断対象にレーザ光が投影された様子の一例を示す。なお、前記実施形態と同一または対応する部分には、同一の符号を用いて異なる構成および作用のみを説明する。

図１７に示すように、第１変形例の裁断システム２は、更に、反射部の一例であるミラーＭ１、Ｍ２を備える。

ミラーＭ１、Ｍ２は、光を反射する面を有する。ミラーＭ１、Ｍ２は、裁断対象の像を反射する。ミラーＭ１は、多段積みされた裁断対象ｃＢｋの小口側の地側における上部に設置される。ミラーＭ２は、多段積みされた裁断対象ｃＢｋの小口側の天側における上部にそれぞれ設置される。撮像装置５２は、ミラーＭ１により反射して映し出された画像を撮像し、撮像装置５３は、ミラーＭ２により反射して映し出された画像を撮像する。

図１に示すような位置に撮像装置５２、５３が設置できない場合でも、ミラーＭ１、Ｍ２により、撮像装置５２、５３の設置の自由度が増加する。

次に、図１８に示すように、第２変形例の裁断システム３は、多段積みされた裁断対象Ｂｋにレーザ光を投射するレーザ投射装置４０を更に備える。

レーザ投射装置４０は、裁断対象Ｂｋにレーザ光の投射するレーザ投射部４１、４２と、制御装置１０からの指令に従いレーザ投射装置４０を制御する制御部４３と、を有する。レーザ投射部４１は、スリットから線状（所定形状の一例）のレーザ光Ｌ１を、多段積みされた裁断対象ｃＢｋが設置された設置面（断裁ステージ）から多段積みされた裁断対象ｃＢｋの側面（本束の地の面）に投射する。レーザ投射部４２も、スリットから線状のレーザ光Ｌ２を、多段積みされた裁断対象ｃＢｋが設置された設置面から多段積みされた裁断対象ｃＢｋの側面に投射する。

なお、レーザ投射部は、レーザ光を裁断対象ｃＢｋの小口側の側面、天側の側面にも投影するように設置される。

次に、制御装置１０は、ステップＳ１２において、レーザ光が投影された裁断対象ｃＢｋの画像データを取得する。このように、制御装置１０は、裁断対象が設置された設置面から裁断対象にレーザ光が投影された裁断対象の画像データを取得する画像データ取得手段の一例として機能する。

図１９に示すように、切り残しが無い場合、レーザ光Ｌ２が、設置面に投射された線分ｓ９は、１本のｘ方向の線分である。一方、図２０に示すように、切り残しＲがある場合、設置面に投射された線分ｓ１０は、切り残しＲに対して階段状になる。なお、切り残しＲは、例えば、本である裁断対象Ｂｋの表紙部分（ある程度厚みを有する）であることが多い。

制御装置１０は、位置情報の算出のサブルーチンにおける処理のように、画像データから、レーザ光Ｌ１、Ｌ２の部分を抽出し、レーザ光の位置情報を算出する。線分ｓ９の位置情報は、基準データとなる。

次に、制御装置１０は、ステップＳ１５において、基準データの一例の線分ｓ９の位置情報と、線分ｓ１０の位置情報とを比較して、切り残しの有無を判定する。そして、線分ｓ１０が曲がったとか、ｘ方向に２本の短い線分になったというように、レーザ光の形状が変化した場合、制御装置１０は、切り残しＲがあると判定する。

このように、制御装置１０は、投影されたレーザ光の形状に基づき、裁断対象の切り残しがあるか否かを判定する切残判定手段の一例として機能する。

なお、撮像装置５２は、線分ｓ９から線分ｓ１０への変化を捉えやすい位置、例えば、多段積みされた裁断対象ｃＢｋが設置された設置面と、裁断対象ｃＢｋの側面との境界付近を、斜め方向から撮像できる位置に設置される。

また、レーザ投射装置４０が、多段積みされた裁断対象Ｂｋの側面にレーザ光を投影して、制御装置１０は、ステップＳ６において、撮像装置５１からレーザ光が投影された画像の画像データを取得してもよい。制御装置１０は、ステップＳ７において、レーザ光の線分を抽出し、ステップＳ１０において、レーザ光の線分の位置情報から、裁断可能か否かの判定をしてもよい。

１：裁断システム
１０：制御装置（裁断対象検査装置）
３０：裁断装置
４０：レーザ投射装置
５０：撮像装置
ｃＢｋ：裁断対象
Ｌ１、Ｌ２：レーザ光

Claims (8)

1. 裁断対象を検査する裁断対象検査装置において、
   裁断後に撮像された前記裁断対象の画像データを取得する画像データ取得手段と、
   前記取得した画像データと比較するための基準データを取得する基準データ取得手段と、
   前記取得した画像データと前記基準データとを比較して、前記裁断対象の切り残しがあるか否かを判定する切残判定手段と、
   を備えることを特徴とする裁断対象検査装置。
2. 請求項１に記載の裁断対象検査装置において、
   前記画像データ取得手段が、前記裁断対象が設置された設置面から前記裁断対象にレーザ光が投影された前記裁断対象の画像データを取得し、
   前記切残判定手段が、前記投影されたレーザ光の形状に基づき、前記裁断対象の切り残しがあるか否かを判定することを特徴とする裁断対象検査装置。
3. 請求項１に記載の裁断対象検査装置において、
   前記裁断対象が設置された設置面の色の情報を取得する設置面情報取得手段を更に備え、
   前記切残判定手段が、前記設置面の色の情報に基づき、前記取得した画像データと前記基準データとを比較して、前記裁断対象の切り残しがあるか否かを判定することを特徴とする裁断対象検査装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の裁断対象検査装置において、
   前記基準データ取得手段が、前記裁断対象を裁断する断裁刃の位置情報を取得することを特徴とする裁断対象検査装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の裁断対象検査装置において、
   前記基準データ取得手段が、裁断が良品の場合に、裁断後に撮像された前記裁断対象の画像データを取得することを特徴とする裁断対象検査装置。
6. 裁断対象検査装置が、多段積みされた裁断対象を検査する裁断対象検査方法において、
   裁断後に撮像された前記裁断対象の画像データを取得する画像データ取得ステップと、
   前記取得した画像データと比較するための基準データを取得する基準データ取得ステップと、
   前記取得した画像データと前記基準データとを比較して、前記裁断対象の切り残しがあるか否かを判定する切残判定ステップと、
   を有することを特徴とする裁断対象検査方法。
7. 多段積みされた裁断対象を検査する裁断対象検査装置用のプログラムにおいて、
   コンピュータを、
   裁断後に撮像された前記裁断対象の画像データを取得する画像データ取得手段、
   前記取得した画像データと比較するための基準データを取得する基準データ取得手段、および、
   前記取得した画像データと前記基準データとを比較して、前記裁断対象の切り残しがあるか否かを判定する切残判定手段として機能させることを特徴とする裁断対象検査装置用のプログラム。
8. 多段積みされた裁断対象を検査する裁断対象検査装置と、
   前記多段積みされた裁断対象の画像を撮像する撮像装置と、を備え、
   前記裁断対象検査装置が、
   裁断後に撮像された前記裁断対象の画像データを取得する画像データ取得手段と、
   前記取得した画像データと比較するための基準データを取得する基準データ取得手段と、
   前記取得した画像データと前記基準データとを比較して、前記裁断対象の切り残しがあるか否かを判定する切残判定手段と、
   を有することを特徴とする裁断対象検査システム。