JP2014038014A - Paper dust adhesion amount inspection method and paper dust adhesion amount inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一定寸法に裁断された多数枚の平判紙からなる積層物の平判紙裁断面に付着する紙粉の付着量を検査する方法と該方法に用いられる紙粉付着量検査装置に関する。 The present invention relates to a method for inspecting the amount of paper dust adhering to a flat paper cut section of a laminate composed of a large number of flat papers cut to a certain size, and a paper dust adhesion amount inspection device used in the method About.
一般に、印刷用紙や情報用紙などを製造する製紙工場では、巻取紙を所定の寸法に裁断して得られた平判紙を製品として出荷する場合、多数枚の平判紙からなる積層物をコンベアにて包装機へ搬送し、包装機に搬送された積層物を包装紙や包装フィルムなどで包装してから出荷するようにしている。この平判紙からなる積層物の裁断面には、紙粉と呼ばれる裁断時に発生したチリが付着している。紙粉は、紙を裁断するときに出てしまう繊維のチリが静電気で裁断面に付着する粒状のものと、紙の繊維や紙表面のコーティングがむしれるように剥がれてしまった毛羽立ちがある。いずれの場合も、積層物の平判紙裁断面に多量の紙粉が付着していると、印刷機やコピー機内で紙粉が脱落し、印刷用ドラム等に付着して印刷欠陥などの不良を発生させるため、積層物の平判紙裁断面に多量の紙粉が付着しているか否かを積層物の包装前に検査する必要がある。
このような紙粉の付着量検査は、従来、検査員が積層物の平判紙裁断面を目視して紙粉の付着量が多いか否かを判断する手法が採られている。このため、判断基準が検査員によって異なり、不良品であるにも係わらず良品と判断してしまう場合があった。
In general, in a paper factory that manufactures printing paper, information paper, etc., when shipping flat paper obtained by cutting a rolled paper into a predetermined size as a product, a laminate made up of a large number of flat paper is used as a conveyor. It is then transported to a packaging machine, and the laminate transported to the packaging machine is packaged with wrapping paper or packaging film before being shipped. On the cut surface of the laminate made of this flat paper, dust generated at the time of cutting called paper dust adheres. The paper dust is divided into granular particles in which the dust of the fibers generated when the paper is cut adheres to the cut surface due to static electricity, and fluff that has been peeled off so that the paper fibers and the coating on the paper surface are peeled off. In either case, if a large amount of paper dust adheres to the flat paper cut section of the laminate, the paper dust will fall off in the printing machine or copier, adhere to the printing drum, etc., and cause defects such as printing defects. Therefore, it is necessary to inspect before the packaging of the laminate whether or not a large amount of paper dust is attached to the flat paper cut section of the laminate.
Conventionally, inspecting the amount of paper dust adhered, an inspector visually observes a flat paper cut section of the laminate to determine whether the amount of paper dust adhered is large. For this reason, the judgment criteria differ depending on the inspector, and the product may be judged as a good product despite being a defective product.
多数枚の平判紙からなる積層物の平判紙裁断面を検査する方法として、特許文献1には、積層物の平判紙裁断面に対して積層方向とほぼ垂直で且つ積層物の平判紙裁断面に対して斜め方向から照明光線を入射し、積層物の平判紙裁断面に対してほぼ垂直な方向からCCDカメラで積層物の平判紙裁断面を撮像し、得られた画像データを数値データに変換し、画像処理により、粒や毛羽立ち部分と想定される濃度数値の大きい部分と、粒や毛羽立ちの陰の部分と想定される濃度数値の小さい部分を抽出し、抽出した画素数と画像全体の画素数の比率から、平判紙裁断面の品質を検査する技術が記載されている。
As a method for inspecting a flat paper cut section of a laminate made up of a large number of flat papers,
また、特許文献2には、積層物の平判紙裁断面に対向して配置された撮像装置の光軸に対して60°〜120°の角度をなすように配置された照明装置から積層物の平判紙裁断面に照明光を照射すると共に、積層物の平判紙裁断面を撮像装置により撮像し、評価対象範囲のコントラスト評価値を求めて平判紙裁断面の品質を評価する技術が記載されている。
Further,
しかしながら、特許文献1に記載された技術を紙粉の付着量検査に適用すると、積層物の平判紙裁断面の濃度値の高い部分と濃度値の低い部分の面積を合算しているのみであるため、紙粉以外の紙の疵(凹凸)等により濃度値が変化している部分を区別して、紙粉のみを抽出することができないため、紙粉の付着量を正確に検査できない可能性がある。また、紙粉の影の濃度値が低い部分の面積は、照明と平判紙の積層物との角度の関係が変化してしまうと面積が大きく変化してしまうために、照明と平判紙の積層物との角度の関係を常に同じ関係になるようにしなければならないが、平判紙積層物はサイズが大きく重いため、蛇行等の位置変動が発生した場合、これを修正しようとすると困難が伴う。
However, when the technique described in
一方、特許文献2に記載された技術では、積層物の平判紙裁断面に付着する紙粉を抽出してその量の多少を評価するのではなく、紙粉が付着することによって検査領域の輝度値がばらつくことを利用して付着量の多少を判断している。この場合、巻取紙を裁断する切断刃のクリアランス不良や刃の切れ味が悪くなって発生する裁断時の紙の繊維のむしれのような、広い範囲で発生する紙粉異常では紙粉付着量の多少を正確に判断することが可能であるが、裁断時に発生した紙粉が空中を舞って平判紙の端面に付着したケースでは、平判紙裁断面に粒となって付着する紙粉の付着数が少ないため、輝度のばらついている部分の面積が極端に小さくなり、紙粉の付着量が少ないと判定してしまう可能性がある。また、この方法も特許文献1と同様に、照明と平判紙の積層物との角度の関係を常に同じ関係に保たないと紙粉の影の部分、つまり濃度値の低い部分の面積が変化してしまい、正確な評価が得られなくなる。
On the other hand, the technique described in
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、多数枚の平判紙からなる積層物の平判紙裁断面に粒となって付着する紙粉の付着量を正確に検査することのできる紙粉の付着量検査方法および紙粉付着量検査装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and accurately inspects the amount of paper powder adhering in the form of grains on a plane paper cut section of a laminate composed of a large number of flat papers. It is an object of the present invention to provide a paper dust adhesion amount inspection method and a paper dust adhesion amount inspection device that can perform the same.
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、一定寸法に裁断された多数枚の平判紙を積層してなる積層物の平判紙裁断面に付着する紙粉の付着量を検査する方法であって、前記積層物の平判紙裁断面に照明光を前記平判紙裁断面に対して所定の角度で照射すると共に、前記平判紙裁断面を前記平判紙裁断面に対して所定の角度で撮像装置により撮像し、前記撮像装置により得られた画像から前記平判紙裁断面の平均輝度を算出し、前記平均輝度と比して輝度値が設定した閾値以下の低輝度エリアを前記画像の中から検出し、前記平均輝度と比して輝度値が設定した閾値以上高く且つ前記低輝度エリアと前記照明光の光源側で隣接する高輝度画素を前記画像の中から検出し、前記高輝度画素の画素数から前記平判紙裁断面に付着する紙粉の付着面積を算出した後、前記付着面積の算出値を前記平判紙裁断面の面積で除した値を基準値と比較して前記紙粉の付着量を検査することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載の紙粉の付着量検査方法において、前記積層物の平判紙裁断面に照明光を前記平判紙裁断面に対して30°以下の角度で照射すると共に、前記平判紙裁断面を該平判紙裁断面に対して60°〜120°の角度で撮像することを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1または2に記載の紙粉の付着量検査方法において、前記平判紙裁断面の高さ方向と横方向に数画素分の幅を有する平均輝度算出エリアを前記撮像装置により得られた画像の各画素の上下に設定して前記平判紙裁断面の平均輝度を算出するとともに、前記平判紙裁断面の高さ方向と横方向に数画素分の幅を有する低輝度算出エリアを前記撮像装置により得られた画像の各画素の左右に設定し、前記照明光により紙粉が存在することで発生した影をとらえることを特徴とする。
The invention of
According to a third aspect of the present invention, in the paper dust adhesion amount inspection method according to the first or second aspect, an average luminance calculation area having a width of several pixels in a height direction and a horizontal direction of the flat paper cut section is provided. The average brightness of the slab-cut section is calculated by setting the pixels above and below each pixel of the image obtained by the imaging device, and the width of several pixels in the height direction and the lateral direction of the slab-cut section Is set to the left and right of each pixel of an image obtained by the imaging device, and the shadow generated by the presence of paper dust is captured by the illumination light.
請求項4の発明は、一定寸法に裁断された多数枚の平判紙を積層してなる積層物の平判紙裁断面に付着する紙粉の付着量を検査する装置であって、前記積層物の平判紙裁断面に照明光を前記平判紙裁断面に対して所定の照明角度で照射する複数の照明装置と、前記積層物の平判紙裁断面を前記平判紙裁断面に対して所定の撮像角度で撮像する複数の撮像装置と、前記撮像装置により得られた画像から前記平判紙裁断面の平均輝度を算出する手段と、前記平均輝度より輝度値が設定した閾値以下の低輝度エリアを前記画像の中から検出する手段と、前記平均輝度より設定した閾値以上輝度値が高く且つ前記低輝度エリアと前記照明光の光源側で隣接する高輝度画素を前記画像の中から検出する手段と、前記平判紙裁断面に付着する紙粉の付着面積を前記高輝度画素の画素数から算出する手段と、前記付着面積の算出値を前記平判紙裁断面の面積で除した値を基準値と比較する手段とを備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for inspecting the amount of paper powder adhering to a flat paper cut section of a laminate formed by laminating a large number of flat papers cut to a certain size, wherein the lamination A plurality of illuminating devices for irradiating illumination light onto a flat paper cut section of a product at a predetermined illumination angle with respect to the flat paper cut section, and the flat paper cut section of the laminate into the flat paper cut section On the other hand, a plurality of imaging devices that capture images at a predetermined imaging angle, a means for calculating an average luminance of the stencil cutting section from an image obtained by the imaging device, and a luminance value equal to or less than a threshold value set by the average luminance A low-luminance area of the image, and a high-luminance pixel having a luminance value higher than a threshold set by the average luminance and adjacent to the low-luminance area on the light source side of the illumination light. And means for detecting from the surface of the paper powder adhering to the cross section of the flat paper Means for calculating from the number of pixels the high luminance pixel, characterized in that the calculated value of the adhesion area and means for comparing with a reference value divided by the area of the flat-size paper cut surface.
請求項1及び4の発明によれば、撮像装置により得られた画像から平判紙裁断面の平均輝度を算出し、前記平均輝度より設定した閾値以上輝度値が高く且つ前記平均輝度より輝度値が設定した閾値以下の低輝度エリアと照明光の光源側で隣接する高輝度画素を画像の中から検出することで、積層物の平判紙裁断面に粒となって付着する紙粉のみを抽出することが可能となる。さらに、高輝度画素の画素数から平判紙裁断面に付着する紙粉の付着面積を算出することで、照明と平判紙の積層物との角度の影響を少なくすることが可能である。従って、積層物の平判紙裁断面に粒となって付着する紙粉の付着量を正確に検査することができる。 According to the first and fourth aspects of the present invention, the average brightness of the plane paper cut section is calculated from the image obtained by the imaging device, the brightness value is higher than the threshold value set by the average brightness, and the brightness value is higher than the average brightness. By detecting from the image the low-brightness area below the set threshold and the high-brightness pixels adjacent on the light source side of the illumination light, only the paper dust that adheres as particles to the flat paper cut section of the laminate It becomes possible to extract. Furthermore, the influence of the angle between the illumination and the laminate of the flat paper can be reduced by calculating the adhesion area of the paper dust adhering to the flat paper cutting section from the number of pixels of the high luminance pixels. Therefore, it is possible to accurately inspect the amount of paper powder adhering in the form of grains on the flat paper cut section of the laminate.
請求項2の発明によれば、紙粉が付着している部分と付着していない部分との明暗(コントラスト)が大きい画像を得ることができ、これにより、積層物の平判紙裁断面に粒となって付着する紙粉の付着量をより正確に検査することができる。
請求項3の発明によれば、平判紙裁断面に表れる照明の明るさの不均一や横縞(平判紙の積層縞)による影響を低減することが可能となり、これにより、積層物の平判紙裁断面に粒となって付着する紙粉の付着量をより正確に検査することができる。
According to the invention of
According to the invention of
以下、図1〜図8を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図1に、本発明を実施するときに用いられる紙粉付着量検査装置の一例を示す。図1に示される紙粉付着量検査装置は、巻取紙を裁断して得られた多数枚の平判紙からなる積層物1の平判紙裁断面1a〜1dに粒となって付着する紙粉の付着量を検査するものであって、搬送テーブル3,4、積層物受渡し機構5、照明装置6〜9、撮像装置10〜13、昇降機構14〜17および幅方向駆動機構18〜21を備えている。
なお、積層物1の平判紙裁断面1a,1bは図示しないスリッターで切断された平判紙裁断面(スリット面)を示し、積層物1の平判紙裁断面1c,1dは図示しないクロスナイフで裁断された平判紙裁断面(クロスナイフ面)を示している。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In FIG. 1, an example of the paper dust adhesion amount inspection apparatus used when implementing this invention is shown. The paper dust adhesion amount inspection apparatus shown in FIG. 1 is a paper dust adhering in the form of grains on the flat
In addition, the flat
積層物1の平判紙裁断面がスリット面である場合は、平判紙裁断面の一部を高さ方向全域で検査する。また、積層物1の平判紙裁断面がクロスナイフ面である場合は、一定の高さで幅方向全域を検査する。
搬送テーブル3は搬送パレット2の上に置かれた積層物1を搬送するものであって、多数の搬送ロール等から構成されている。
積層物受渡し機構5は搬送パレット2の上に置かれた積層物1を搬送テーブル3から搬送テーブル4に受け渡すものであって、搬送パレット2の上に置かれた積層物1を図中矢印方向に搬送する複数のチェーンコンベア等から構成されている。
When the flat paper cut section of the
The conveyance table 3 conveys the
The
搬送テーブル4は積層物受渡し機構5により搬送された搬送パレット2の上に置かれた積層物1を搬送するものであって、搬送テーブル3に対して直角に配置されている。
積層物受渡し機構5は積層物1を搬送テーブル3から搬送テーブル4に受け渡すものであって、積層物1を図中矢印方向に搬送する複数のベルトコンベヤ等から構成されている。
照明装置6,7は積層物1の平判紙裁断面1a,1bに照明光を積層物1の横方向から照射するものであって、積層物1の平判紙裁断面1a,1bに対して照明光が30°以下の角度で照射されるように搬送テーブル3の両側に配置されている。
The transport table 4 transports the
The
The illuminating
照明装置8,9は積層物1の平判紙裁断面1c,1dに照明光を積層物1の横方向から照射するものであって、積層物1の平判紙裁断面1c,1dに対して照明光が30°以下の角度で照射されるように搬送テーブル4の両側に配置されている。
撮像装置10,11は積層物1の平判紙裁断面1a,1bを撮像するものであって、積層物1の平判紙裁断面1a,1bが60°〜120°の角度で撮像されるように搬送テーブル3の両側に配置されている。
撮像装置12,13は積層物1の平判紙裁断面1c,1dを撮像するものであって、積層物1の平判紙裁断面1c,1dが60°〜120°の角度で撮像されるように搬送テーブル4の両側に配置されている。
The illuminating
The
The
昇降機構14,15は照明装置6,7及び撮像装置10,11を積層物1の高さ方向に昇降駆動するものであって、搬送テーブル3の両側に配置されている。
昇降機構16,17は積層物1のスリット面とクロスナイフ面が入れ替わる場合に使用し、照明装置8,9及び撮像装置12,13を積層物1の高さ方向に昇降駆動するものであって、搬送テーブル4の両側に配置されている。
The elevating
The elevating
幅方向駆動機構18,19は照明装置6,7、撮像装置10,11及び昇降機構14,15を搬送テーブル3の幅方向に動かして照明装置6,7と撮像装置10,11の位置を調整するものであって、搬送テーブル3の両側に配置されている。この幅方向駆動機構18,19は図示しない距離計によって、平判紙裁断面1a,1bの位置を計測して撮像装置10,11と平判紙裁断面1a,1bとの間隔を一定にして様々なサイズの平判紙積層物の裁断面にカメラのピントが常に合うようにものであり、かつ1画素の撮像大きさを一定にするためのものである。
The width
幅方向駆動機構20,21は照明装置8,9、撮像装置12,13及び昇降機構16,17を搬送テーブル4の幅方向に動かして照明装置8,9と撮像装置12,13の位置を調整するものであって、搬送テーブル4の両側に配置されている。この幅方向駆動機構20,21は図示しない距離計によって、平判紙裁断面1c,1dの位置を計測して撮像装置12,13と平判紙裁断面1c,1dとの間隔を一定にして様々なサイズの平判紙積層物の裁断面にカメラのピントが常に合うようにしたものであり、かつ1画素の撮像大きさを一定にするためのものである。
The width
図1に示される紙粉付着量検査装置は、撮像装置10〜13により撮像された平判紙裁断面1a〜1dの画像を記憶する画像メモリ22をさらに備え、この画像メモリ22に格納された画像を画像処理装置23により処理することによって、積層物1の平判紙裁断面1a〜1dに粒となって付着する紙粉の付着量を検査するように構成されている。
図2は図1に示す紙粉付着量検査装置の使用方法の一例を示し、積層物1の平判紙裁断面1a〜1dに付着する紙粉の付着量を検査する場合は、まず、搬送テーブル3,4および積層物受渡し機構5を作動させ、積層物1を図2に示す位置まで搬送する。そして、幅方向駆動機構18〜21を作動させ、照明装置6〜9、撮像装置10〜13及び昇降機構14〜17を搬送テーブル3,4の幅方向に動かして照明装置6〜9と撮像装置10〜13の位置を調整する。
The paper dust adhesion amount inspection apparatus shown in FIG. 1 further includes an
FIG. 2 shows an example of how to use the paper dust adhesion amount inspection apparatus shown in FIG. 1. When inspecting the adhesion amount of paper dust adhering to the flat
その後、平判紙裁断面1a,1bの検査では照明装置6,7から積層物1の平判紙裁断面1a,1bに照明光24を照射すると共に、昇降装置14,15により照明装置6,7と撮像装置10,11を積層物1の上端部から下端部まで移動させ、平判紙裁断面1a,1bを縦列に撮像装置10,11により撮像する。
平判紙裁断面1c,1dの検査では、照明装置8,9から積層物1の平判紙裁断面1c,1dに照明光24を照射すると共に、搬送テーブル4を積層物1の前部端から後部端まで作動させ、平判紙裁断面1c,1dを横列に撮像装置12,13により撮像する。
平判紙裁断面1a,1bの検査および平判紙裁断面1c,1dの検査は、1回に限られるものではなく、必要に応じて任意に検査場所を変えて検査を行うこともできる。
After that, in the inspection of the flat
In the inspection of the flat
The inspection of the flat
積層物1の平判紙裁断面1a〜1dを検査するときのフローチャートを図3に示すと共に、撮像装置10〜13により得られた画像の各画素に対して設定される平均輝度算出エリア26、低輝度算出エリア28、検査対象画素27を図4に示す。平均輝度算出エリアを平判紙裁断面1a,1b,1c,1d全面の平均輝度とせず、検査対象画素直近の狭いエリアで求めるようにしているのは、積層物1が搬送中にななめになったり積層物1にうねりが生じて照明の光の当たり方が変化して生じる明るさのむらがあっても、微小な領域では明るさは一定と見做すことができるためである。従って、各エリアは左右方向に5mm程度、上下方向に3mm程度のサイズとしている。また、各エリアを検査対象画素27の直ぐ横に設定せずに離している理由は、紙粉の粒が大きい場合に各エリアに粒が含まれないようにするためである。従って、上下・左右方向とも0.5mmから1.5mm程度の距離を設定している。
A flowchart for inspecting the flat
図1に示す紙粉付着量検査装置は、撮像装置10〜13により撮像された平判紙裁断面1a〜1dの画像が画像メモリ22に格納されると、図3に示すフローチャートに従って積層物1の平判紙裁断面1a〜1dを検査する。具体的には、平判紙裁断面1a〜1dの画像が画像メモリ22に格納されると、図4に示すような検査対象画素27に対して、平均輝度算出エリア26を上下に、低輝度算出エリア28を左右に設定する(ステップS1)。次に設定された平均輝度算出エリア26の平均輝度を平判紙裁断面1a〜1dの平均輝度として算出する(ステップS2)。なお、ここで述べている上下とは紙の積層方向を言い、左右とは紙の積層方向と垂直な方向を言う。
The paper dust adhesion amount inspection apparatus shown in FIG. 1 stores the
ここで、平均輝度算出エリア26は平判紙裁断面の高さ方向に数画素分(例えば3〜6画素)のエリア幅を有し、このような平均輝度算出エリア26を各検査対象画素27(図4参照)の上下に設定することで、平判紙裁断面に現れる横縞(平判紙1枚毎の出入りにより照明の当たり方が異なることによって発生する明暗)の影響を平均化することにより低減できる。また、上下の両方に設置しているので、紙粉の粒がちょうど段差の位置にあって、紙粉の上下で平均輝度が異なっている場合でも対応が可能である。
Here, the average luminance calculation area 26 has an area width of several pixels (for example, 3 to 6 pixels) in the height direction of the flat paper cut section, and the average luminance calculation area 26 is set to each
ステップS2で平均輝度算出エリア26の平均輝度が算出されると、図1の紙粉付着量検査装置は、各画素の左右に設定された低輝度算出エリア28内の平均輝度を算出する(ステップS3)。
ここで、低輝度を算出する際に各画素の上下に設定された平均輝度算出エリア26の平均輝度ではなく、検査対象画素27の左右に設定された低輝度算出エリア28とする理由は、照明によって粒で発生した影を捉えるためであり、左右の両方向に設定したのは影がどちら側に発生しているかを判断するためである。また、低輝度算出エリアの設定で高さ方向に幅を持たせたのは平判紙裁断面に現れる横縞の影響を低減するためである。
When the average luminance of the average luminance calculation area 26 is calculated in step S2, the paper dust adhesion amount inspection device in FIG. 1 calculates the average luminance in the low luminance calculation area 28 set on the left and right of each pixel (step S2). S3).
Here, the reason for using the low luminance calculation areas 28 set to the left and right of the
ステップS3で低輝度値が算出されると、図1の紙粉付着量検査装置は、各画素の上下に設定された平均輝度算出エリア26の平均輝度と検査対象画素27の輝度値とを下記の(1)、(2)式に従い比較し、(1)、(2)式のどちらか一方または両方が成立する検査対象画素27を、周囲よりも特に明るい高輝度点として認識して、この高輝度点が存在し、かつ左右に設定された低輝度算出エリア28と上下に設定された平均輝度算出エリア26とを下記の(3)、(4)、(5)、(6)式に従い比較し、(3)、(4)式のどちらか一方または両方が成立する場合は、検査対象画素27の右側に周囲よりも特に暗い低輝度エリアが存在すると認識し、(5)、(6)式のどちらか一方または両方が成立する場合は、検査対象画素27の左側に周囲よりも特に暗い低輝度エリアが存在すると認識し、かつ照明光の光源側から前記高輝度点(検査対象画素27)、前記低輝度エリアの順で隣接する検査対象画素27を画像メモリ22に格納された画像の中から検出する(ステップS4)。
When the low luminance value is calculated in step S3, the paper dust adhesion amount inspection apparatus in FIG. 1 calculates the average luminance of the average luminance calculation area 26 set above and below each pixel and the luminance value of the
(上)平均輝度算出エリア26aの平均輝度値+閾値I<
検査対象画素27の輝度値 ‥‥(1)
(下)平均輝度算出エリア26bの平均輝度値+閾値I<
検査対象画素27の輝度値 ‥‥(2)
(上)平均輝度算出エリア26aの平均輝度値−閾値II>
(右)低輝度算出エリア28a ‥‥(3)
(下)平均輝度算出エリア26bの平均輝度値−閾値II>
(右)低輝度算出エリア28a ‥‥(4)
(上)平均輝度算出エリア26aの平均輝度値−閾値II>
(左)低輝度算出エリア28b ‥‥(5)
(下)平均輝度算出エリア26bの平均輝度値−閾値II>
(左)低輝度算出エリア28b ‥‥(6)
(Top) Average luminance value of average
Luminance value of inspection target pixel 27 (1)
(Bottom) Average luminance value in the average
Luminance value of inspection target pixel 27 (2)
(Upper) Average luminance value of average
(Right) Low
(Bottom) Average luminance value of average
(Right) Low
(Upper) Average luminance value of average
(Left) Low
(Bottom) Average luminance value of average
(Left) Low
また、例えば(3)式と(5)式が成立するような、検査対象画素27の両側が周囲よりも特に暗いと判断される場合でも、照明光の光源側から前記高輝度点−低輝度エリアの並びが成立するため、前記高輝度点すなわち検査対象画素27は検出されることになる。
なお、平均輝度算出エリア26、低輝度算出エリア28で設定する閾値は、多くの紙粉画像データより算出するが、概ね輝度値で平均輝度算出エリアの閾値Iは15から20、低算出エリアの閾値IIは10から15に設定する。
Further, for example, even when it is determined that both sides of the
Note that the thresholds set in the average luminance calculation area 26 and the low luminance calculation area 28 are calculated from a large amount of paper dust image data. The threshold II is set from 10 to 15.
平判紙裁断面に紙粉の粒が付着している場合の特徴は、図5に示すように、照明側に明部(高輝度部)があり、高輝度部の直ぐ横の照明と反対側に粒で発生した暗部(低輝度部)が存在することである。従って、検出された高輝度画素の座標に対し、照明と反対側の横方向のある範囲内に低輝度エリアの座標があれば、その高輝度画素は紙粉の粒25によるものと判断できる。このように照明光24の方向に対し水平方向に高輝度部の隣が低輝度部となる輝度変化が紙粉による輝度変化である。
As shown in Fig. 5, there is a bright part (high-intensity part) on the illumination side, opposite to the lighting just next to the high-intensity part. There is a dark part (low luminance part) generated by grains on the side. Therefore, if the coordinates of the low-luminance area are within a certain range in the lateral direction opposite to the illumination with respect to the coordinates of the detected high-luminance pixel, it can be determined that the high-luminance pixel is due to the
平判紙の積層面に明暗の状態を発生させるものとして紙痛み(積層装置の一部に平判紙の一部が接触して発生する凹み)がある。この紙痛みに照明光が当たると、図6に示すように、照明光24は紙痛み29で反射する。そして、照明の方向に対し水平方向に低輝度部の隣が高輝度部となる輝度変化のペアとなるので、判別が可能である。
ステップS4で高輝度画素が検出されると、図1の紙粉付着量検査装置は、検出された高輝度画素の画素数から積層物1の平判紙裁断面1a〜1dに付着する紙粉の付着面積を算出する(ステップS5)。
Paper pain (a dent generated when a part of the flat paper comes into contact with a part of the laminating apparatus) is one that causes a light and dark state on the laminated surface of the flat paper. When the illumination light hits the paper pain, the
When a high-luminance pixel is detected in step S4, the paper dust adhesion amount inspection device in FIG. 1 detects the paper dust adhering to the flat
なお、検出された高輝度画素の画素数をN、高輝度画素の1画素当りの面積をS1とすると紙粉の付着面積S2は、S2=2N×S1から求めることができる。これは、積層物1が搬送途中で斜めになることがあり、照明と平判紙積層物の側面との角度は必ずしも一定ではないため、この影響を軽減するための対応である。平判紙積層物が斜めに搬送された場合、相対的に照明の角度が変化するため、図5に示した暗部(影部)の長さが変化してしまう。特に、本実施形態における照明の角度は30度以下であるため、影部の長さは粒の直径に比較して大きくなる。この状態で例えば相対的に照明の角度が小さくなる方向に平判紙積層物が傾いていた場合、影部の長さは非常に大きくなってしまう。これに対し、高輝度部は粒の直径の半分程度の面積であり、照明の角度が変化してもあまり変化しない。従って、照明の角度による変化が少ない高輝度部の面積のみで紙粉の面積を求めることにより、精度の高い面積値を得ることが可能となる。
If the number of detected high-luminance pixels is N and the area per pixel of the high-luminance pixels is S 1 , the paper dust adhesion area S 2 can be obtained from S 2 = 2N × S 1 . This is because the
ステップS5で紙粉の付着面積が算出されると、図1の紙粉付着量検査装置は、算出された紙粉の付着面積を平判紙裁断面1a〜1dの面積で除した値(以下、平判紙裁断面1a〜1dに対する紙粉の面積比という)をステップS6で算出する。そして、平判紙裁断面1a〜1dに対する紙粉の面積比がステップS6で算出されると、図1の紙粉付着量検査装置は、算出された紙粉の面積比を合否基準値と比較する(ステップS7)。そして、合否基準値と比較結果がステップS8で図示しない表示装置等に出力する。
When the adhesion area of the paper dust is calculated in step S5, the paper dust adhesion amount inspection apparatus in FIG. 1 divides the calculated adhesion area of the paper dust by the area of the flat
ここで、平判紙裁断面1a〜1dに対する紙粉の面積比が基準値を超えている場合は、積層物1の平判紙裁断面1a〜1dに付着する紙粉の付着量が基準値を超えていることを知らせるメッセージが表示装置等に出力される。また、平判紙裁断面1a〜1dに対する紙粉の面積比が基準値以下の場合は、積層物1の平判紙裁断面1a〜1dに付着する紙粉の付着量が基準値以下であることを知らせるメッセージが表示装置等に出力される。
なお、紙粉の面積比は下式から求めることができる。
面積比=紙粉部の面積÷カメラ視野面積
=(紙粉の粒の画素数×画素単位面積)÷(カメラ視野画素数×画素単位面積)
=(紙粉の粒の画素数)÷(カメラ視野画素数)
Here, when the area ratio of the paper dust to the flat
In addition, the area ratio of paper dust can be calculated | required from the following Formula.
Area ratio = area of paper dust part ÷ camera field of view = (number of pixels of paper dust grains x pixel unit area) ÷ (number of pixels of camera field of view x pixel unit area)
= (Number of pixels of paper dust grains) ÷ (number of pixels of camera field of view)
上述のように、積層物1の平判紙裁断面1a〜1dに照明光を照明装置6〜9から照射すると共に、積層物1の平判紙裁断面1a〜1dを撮像装置10〜13により撮像し、撮像装置10〜13により得られた画像から平判紙裁断面1a〜1dの平均輝度を算出することで、平均輝度より輝度値が高く且つ平均輝度より輝度値の低い低輝度画素と照明光の光源側で隣接する高輝度画素を撮像装置10〜13により得られた画像の中から検出することが可能となる。また、高輝度画素の画素数から平判紙裁断面1a〜1dに紙粉の付着面積を算出し、付着面積の算出値を平判紙裁断面1a〜1dの面積で除した値を基準値と比較することで、平判紙裁断面1a〜1dに粒となって付着する紙粉の付着量が基準値以下であるかどうかを判定することが可能となり、従って、積層物1の平判紙裁断面1a〜1dに粒となって付着する紙粉の付着量を正確に検査することができる。
As described above, illumination light is irradiated from the
また、上述した本実施形態のように、平判紙裁断面1a〜1dの平均輝度を算出する際に、平判紙裁断面1a〜1dの高さ方向と横方向に数画素分のエリア幅を有する平均輝度算出エリア26を撮像装置10〜13により得られた画像の各画素の上下と左右に設定して平判紙裁断面1a〜1dの平均輝度を算出することで、平判紙裁断面1a〜1dに現れる横縞の影響や照明光の輝度むらによる影響を大きく受けることなく積層物1の平判紙裁断面1a〜1dに粒となって付着する紙粉の付着量をより正確に検査することができる。
Moreover, when calculating the average luminance of the flat
図7は積層物1の平判紙裁断面1a〜1dに照明光24を平判紙裁断面1a〜1dに対して30°より大きい角度で照射した場合と30°以下の角度で照射した場合を示し、積層物1の平判紙裁断面1a〜1dに照明光24を平判紙裁断面1a〜1dに対して30°より大きい角度で照射すると、図7(a)に示すように、平判紙裁断面1a〜1dに照射された照明光24のうち紙粉の粒25に照射された照明光24は撮像装置10〜13に入射しない反射光となる確率が大きくなる。
FIG. 7 shows the case where the
一方、積層物1の平判紙裁断面1a〜1dに照明光24を平判紙裁断面1a〜1dに対して30°以下の角度で照射した場合は、図7(b)に示すように、紙粉の粒25で反射した照明光24が撮像装置10〜13に入射する確率が大きくなる。また、平判紙裁断面1a〜1dに対する照明光24の照明角度が小さくなるに従って紙粉の粒25によって発生する影の長さが長くなる。
したがって、上述した本実施形態のように、積層物1の平判紙裁断面1a〜1dに照明光24を平判紙裁断面1aに対して30°以下の角度で照射することで、紙粉が付着している部分と付着していない部分との明暗(コントラスト)が大きい画像を得ることができ、これにより、積層物1の平判紙裁断面1a〜1dに粒となって付着する紙粉の付着量をより正確に検査することができる。
On the other hand, when the
Therefore, as in the present embodiment described above, the paper powder is irradiated by irradiating the illuminating
図8は積層物1の平判紙裁断面1a〜1dを平判紙裁断面1a〜1dに対して60°より小さい角度で撮像した場合と120°より大きい角度で撮像した場合を示し、積層物1の平判紙裁断面1a〜1dを平判紙裁断面1a〜1dに対して60°より小さい角度や120°より大きい角度で撮像すると、図8に示すように、紙粉の粒25で反射した照明光24が撮像装置10〜13に入射しにくくなる。
FIG. 8 shows a case in which the flat
一方、積層物1の平判紙裁断面1a〜1dを平判紙裁断面1a〜1dに対して60°〜120°の角度で撮像した場合は、図7(b)に示すように、紙粉の粒25で反射した照明光24が撮像装置10〜13に入射しやすくなる。
したがって、上述した本実施形態のように、積層物1の平判紙裁断面1a〜1dを平判紙裁断面1a〜1dに対して60°〜120°の角度で撮像装置10〜13により撮像することで、紙粉が付着している部分と付着していない部分との明暗(コントラスト)が大きい画像を得ることができ、これにより、積層物1の平判紙裁断面1a〜1dに粒となって付着する紙粉の付着量をより正確に検査することができる。
On the other hand, when images of the flat
Accordingly, as in the above-described embodiment, the flat
1…積層物
1a〜1d…平判紙裁断面
2…搬送パレット
3,4…搬送テーブル
5…積層物受渡し機構
6〜9…照明装置
10〜13…撮像装置
14〜17…昇降機構
18〜21…幅方向駆動機構
22…画像メモリ
23…画像処理装置
24…照明光
25…紙粉の粒
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