JP2016090328A - 撮像装置および座屈検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被写体に対して均一な照度を与え、被写体の座屈検査の使用に供する鮮明な映像を得ることができる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、被写体である円筒状の金属缶の天面または底面に面するように配置され、被写体の中心軸を中心にして、被写体の胴部にストライプ（例えば、縞模様）状に光を照射する照明装置２と、照明装置２と被写体を挟んで略対向するように配置され、被写体の胴部で反射された反射光を撮像するカメラ４とを具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、筒状物の胴部座屈の検査の使用に供する撮像装置および座屈検査装置に関する。

筒状物として、例えばビール、ジュースの各種飲料を充填するための飲料用缶のほか、種々の缶や容器等が知られている。飲料缶の充填ライン上で発生する缶のへこみ不良の検査方法が各種提案されている。

特許文献１には、筒状物を搬送する搬送路と、この搬送路の周囲に離間して設けられ、筒状物の表面に帯状光像を形成する複数の光源と、帯状光像が形成された筒状物の表面を搬送状態で撮像する複数の撮像手段と、これら各撮像手段が撮像した画像中の明度を計測する明度計測手段と、この明度計測手段が計測した明度変化に基づいて欠陥の有無を判定する判定手段とを含んで構成された筒状物の外観検査装置が開示されている。

特許文献２には、缶ではなく、光透過性の容器の充填液体の異物検査装置として、透過照明の前に縞模様のフィルタを置き、容器を通して縞模様を撮影し、複数枚の映像間の差をとることにより縞模様の屈折の変化の有無を判断し、充填液体の光透過率にきわめて近い異物の有無を判断する異物検査装置が開示されている。

特開平８−１５１６３号公報 特開２００５−７００１２号公報

特許文献１では、筒状物が所定の基準点に達すると、この筒状物の周面には、複数の帯状光源が映りこみ、これらの各帯状光源をカメラによって撮像するが、複数の帯状光源を用いることにより照明装置を含めた撮像装置を複雑化しており、実用化には十分に適していない問題点があった。このため、さらに、簡素化した構造の照明装置を用いた撮像装置が望まれていた。

特許文献２では、透過光学系による液内異物検査に対応するものであり、光透過性のない缶等の筒状物の表面座屈を検出することはできない問題がある。

本発明は、前記の課題を解決するための発明であって、被写体に対して均一な照度を与え、被写体の座屈検査の使用に供する鮮明な映像を得ることができる撮像装置および座屈（すじ傷、へこみ、突き傷などを含む）検査装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の撮像装置は、被写体である円筒状の金属缶の天面または底面に面するように配置され、被写体の中心軸を中心にして、被写体の胴部にストライプ（例えば、縞模様）状に光を照射する照明部（例えば、照明装置２）と、照明部と被写体を挟んで略対向するように配置され、被写体の胴部で反射された反射光を撮像する撮像部（例えば、カメラ４）とを具備することを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。

本発明によれば、被写体に対して均一な照度を与え、被写体の座屈検査の使用に供する鮮明な映像を得ることができる。

本実施形態に係る撮像装置を含む検査装置を示す図である。 図１に示した全体構成のうち撮像装置を説明する図である。 図１に示した照明装置を説明する図である。 カメラを４台配置した場合の構成を示す図である。 製品画像とテストピース画像との関係を示す図である。 製品画像を平面に変換した画像を示す図である。 短缶の製品画像を示す図である。 照明装置の放射状ストライプの例を示す図である。 放射状ストライプの照明を用いた撮像例の図であり、（ａ）は座屈不良がない場合であり、（ｂ）は座屈不良箇所がある場合である。 画像処理装置の検査処理を示すフローチャートである。 検査処理の位置検出処理を示す図である。 検査処理の特徴検出（その１）の例を示す図であり、（ａ）は検査対象の撮像画像の拡大図であり、（ｂ）は、ストライプのラインの乱れを特徴として検出する例を示す図である。 検査処理の特徴検出（その２）の例を示す図であり、（ａ）は検査対象の撮像画像であり、（ｂ）および（ｃ）はストライプのライン内の輝度変化を特徴として検出のための画像例である。 検査処理の特徴検出（その２）の処理結果を示す図である。 検査処理の特徴検出箇所のグルーピング処理を示す図である。 コンベアの側面からの構成を示す図である。 図１６のＢＢ視図を示す図である。 缶胴部の全周検査として、缶回転搬送機構を用いた図である。 缶胴部の全周検査として、缶複コンベア搬送機構を用いた図である。 缶銅部の全周検査として、ツイスター搬送機構を用いた図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る撮像装置を含む検査装置を示す図である。図１は、本実施形態に係る撮像装置１０を、例えば缶１の缶胴部１１の座屈検査装置に適用した場合の全体構成例を示したものである。コンベア３上を搬送される缶１の缶胴部１１の座屈を検査するために、上方に照明装置２（照明部）を配設している。

照明装置２は、搬送されてきた缶１に対し中心軸上に配置され、被写体と同心円状の外郭２４（図３参照）を少なくとも有し、中心軸を中心にして放射状ストライプ（放射状縞模様、図８参照）に光を照射する円形状照明である。すなわち、照明装置２は、被写体である円筒状の金属缶の天面または底面に面するように配置され、被写体の中心軸を中心にして、被写体の胴部にストライプ（例えば、縞模様）状に光を照射する。カメラ４は、照明装置２と略対向し、被写体に対し照明装置２と異なる側に配置され、照射された反射光を撮像する。

照明装置２からの放射状ストライプの照射光を缶１に照射し、その全反射状態の反射光を、缶１の斜め下方に配置した複数台のカメラ４（撮像部）で撮像する。カメラ４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラなどにレンズ４ａを装着している。なお、撮像装置１０は、カメラ４、レンズ４ａ、照明装置２などを含んで構成される。

缶１は、ビール、発泡酒、ソフトドリンクなどの内容物を充填するのに金属缶、例えばアルミニウム合金製の缶が使用されている。通常は、底部と缶胴部１１とを有する有底円筒状の金属缶本体に内容物を充填し、缶蓋を開口部に巻締めて、金属缶を構成している。

缶１は、円筒状の軸方向に加重が加えられると、その負荷が最も強度の弱い缶胴部１１に影響し、金属缶の外周面が変形する。この変形を座屈という。このような座屈作用は、複数の金属缶を積み重ねたときだけでなく、缶蓋を金属缶本体の開口部に巻締めるときにも生じる場合がある。座屈は、製品の意匠を損なうだけでなく、パッケージング品質低下を招くため、製品出荷までの製品検査として、座屈検査は重要な工程である。また、本実施形態の座屈検査装置において、座屈作用で発生する傷以外にも、コンベア３の搬送系で発生するすじ傷、へこみ、突き傷などを有するか否か検査することができる。なお、横溝は、デザインの自由度を増すために形成される場合がある。

センサ５は、缶１が照明装置２のほぼ真下を通過する瞬間に検知信号を発生し、この検知信号は画像処理装置６を介して照明電源２ａを起動し、照明装置２を発光させ缶１の缶胴部１１を照射する。画像処理装置６は、同時に前記検知信号に同期して、カメラ４の映像信号を入力する。

画像処理装置６は、映像信号から所定の特徴検出（抽出）処理を行う。所定の特徴検出処理とは、撮像画像のストライプのラインの乱れの箇所を第１の不良箇所候補として検出し、撮像画像のストライプのライン内の輝度変化がある箇所を第２の不良箇所候補として検出する。画像処理装置６は、検出された第１の不良箇所候補と第２の不良箇所候補とに基づき、近接して複数の不良箇所候補がある場合に、その複数の不良箇所候補をグルーピングし、例えば、グルーピングした領域の寸法が、所定寸法以上であるか否かにより、被写体の良否判別をする。不良品は選別機構７により排除される。

図２は、図１に示した全体構成のうち撮像装置を説明する図である。図３は、図１に示した照明装置を説明する図である。図８は、照明装置の放射状ストライプ（放射状縞模様）の例を示す図である。照明装置２と、カメラ４およびレンズ４ａと、缶１とは、図２のような配置関係にある。照明装置２の下部に被写体である缶１が配置されている。缶１の斜め下方にカメラ４が配置されている。

照明装置２は、本体枠の照明ケース２１の中に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などを多数配置した面光源２３が配置されており、面光源２３からの照明輝度を均一化する光拡散部２２を有している。図３は、光拡散部２２を除いた図２のＡＡ視図を示し、面照明は外郭２４を有する円形構成としている。

図８は、図２のＡＡ視図を示し、光拡散部２２に放射状ストライプ加工を施している。放射状ストライプは、外郭２４（図３参照）の中心軸に対し放射状縞模様となっており、乳白色２２ｗと黒色２２ｂの区画より形成されている。図８においては、各区画の中心角がπ／６０ラジアン（＝３度）で均等に分割されている。照明装置２は、異なる分割数の放射状ストライプを有する光拡散板に入れ替えられる。これにより、種々の照明光を得ることができる。

図２に戻り、面光源２３からの照射光２３ａは、光拡散部２２で拡散光２３ｂとなる。光拡散部２２は、光拡散板であり、面光源２３のＬＥＤ素子発光を均一な面光源にするために拡散板を使用する。なお、図２においては、図面の記載上、図１との関係において缶１の円周方向に対し、カメラ４と照明装置２との位置関係を４５度ずらして図示している。

面光源２３および光拡散部２２は、正方形の形状とし、光拡散部２２を円形の開口を有する遮光膜でマスクすることにより円形状照明として製作してもよい。この場合、製作の原価低減効果がある。

照明装置２は、缶胴部１１の外周面の周方向および前記外周面の軸方向に略均一に光を照射する。具体的には、拡散光２３ｂは、例えば、缶１の缶胴部１１の照射光２３ｃ，２３ｅ，２３ｇとなる。照射光２３ｃは、缶胴部１１で反射され反射光２３ｄとなり、レンズ４ａを介して撮像素子４ｂに入射する。同様に、照射光２３ｅは、缶胴部１１で反射され反射光２３ｆとなり、レンズ４ａを介して撮像素子４ｂに入射する。また、照射光２３ｇは、缶胴部１１で反射され反射光２３ｈとなり、レンズ４ａを介して撮像素子４ｂに入射する。

カメラ４は、鏡面反射効果による缶胴部１１の印刷影響を抑制しながら、座屈特徴を検出しやすいなどの理由により、被写体の鉛直円柱面に対して１０度〜２０度程度に全反射角に配置するのがよい。具体的には、図２では、直径６６ｍｍの缶の場合であり、被写体の鉛直円柱面に対し、θ１は１０度、θ２は、１３．３度、θ３は２０度である。カメラ４側からすると、θ４は８０度、θ５は、７６．７度、θ６は７０度である。また、θ７は７５度である。

すなわち、一般的な反射角で定義すると、カメラ４の光軸は、缶１の円柱面に対する反射角を７０度から８０度に設定することが好ましい。

なお、入射角とは、光の波動が一つの媒質から他の媒質との境界面に達したとき，波動の進行方向をあらわす線が境界面と交わる点を入射点とすると、この線が入射点で境界面に立てた法線とのなす角をいう。また、反射角は、反射波の進行方向と、反射面に立てた法線とがなす角となり、角度は入射角と等しい。

図２において、缶１は、コンベア３のトップチェーン３５の上に配置され、トップチェーン３５は、フラットバー３３に配設されたプラレール３４の上を摺動する。缶１の落下防止のためにコンベアガイド３８が、缶１の側面に配置されている。配置構成の具体例は、図１６および図１７を参照して後記する。

図４は、カメラを４台配置した場合の構成を示す図である。図４は、照明装置２の上方からの視図であり、コンベア３の周囲にカメラ４台を配置した場合である。センサ５（図１参照）で缶１を検知すると、カメラ４台により缶胴部１１（図１参照）の撮影画像を取得する。

次に、画像処理装置６の画像処理例について説明する。
図５は、製品画像とテストピース画像との関係を示す図である。図５（ａ）は、不良品の製品の缶１（左側）と、テストピース（右側）の例を示す。図５（ｂ）は、製品の缶１をカメラ４で撮影した入力画像の例であり、図５（ｃ）は、製品と同じ直径のテストピースの画像を示す。テストピースには、図５（ａ）に示すように、面の座標を計測する特徴を持った柄を有している。図２に示した光学系配置において、製品と同じサイズのテストピースについて画像入力し、座標を計測して製品に対応した歪みを予め計測しておく。

本実施形態では、図５（ｂ）に示すように製品の入力画像において、缶胴部１１（図２参照）の座屈の画像を良好に得ることができる。

図６は、製品画像を平面に変換した画像を示す図である。図６は、テストピースの計測画像に従って、図５（ｂ）に示した製品の入力画像の歪み補正（画像の座標変換）および焦点補正などを実施した平面画像である。画像処理装置６は、図６に示す得られた平面画像から不良の特徴（例えば、コントラスト差、大きさ、面積など）を抽出し、合否判定を行う。

この際に、製品の表面に付着した水滴などがノイズとして無駄バネを発生させるため、水滴と不良品の特徴差（大きさ、長さの方向など）を比較して、不良品の検出精度を向上することができる。

図２に示す長缶（ロング缶）を例にして説明したが、これに限定されるものではない。図７は、短缶の製品画像を示す図である。図７に示す製品画像は、スリーピース缶（継ぎ目有り）の製品画像である。継ぎ目および座屈箇所を良好に撮影することができる。

次に、放射状ストライプの照明を用いた例について説明する。
図９は、放射状ストライプの照明を用いた撮像例の図であり、（ａ）は座屈不良がない場合であり、（ｂ）は座屈不良箇所がある場合である。図９（ａ）の領域１１１は、缶胴部１１の反射箇所を示す領域であり、領域１１１の上部の縞模様は、照明装置２からの直接光を示す領域である。座屈不良がない場合、領域１１１のストライプエッジ（例えば、白色のライン境界）に急峻な乱れがない。また、ストライプの白色・黒色地に急峻な輝度変化がない。

これに対し、図９（ｂ）の領域１１２に座屈不良箇所がある。座屈不良がある場合、領域１１２のストライプエッジに急峻な乱れが生じる。また、ストライプの白色・黒色地に急峻な輝度変化が生じる。図９（ｂ）の拡大図を図１２（ａ）に示す。

本実施形態の撮像装置１０を用いれば、座屈不良の深さが１ｍｍ未満であっても、ストライプを含む撮像画像から、対象不良箇所の検査に有用なコントラストがある特徴を得ることができる。本実施形態の撮像装置１０は、座屈不良がある場合、缶胴部１１で鏡面反射したストライプの特徴に乱れを生じさせ、検査に有用な画像を得ることができる。この画像を用いた検査処理を以下に示す。

図１０は、画像処理装置の検査処理を示すフローチャートである。画像処理装置６は、撮像画像の映像入力を行う（ステップＳ１：映像入力）、続いて、その撮像画像に対して、検査箇所を特定する位置補正を行う（ステップＳ２：位置補正処理（図１１参照））。続いて、画像処理装置６は、撮像画像から所定の特徴を検出する（ステップＳ３：特徴検出処理）。特徴検出処理とは、撮像画像のストライプのラインの乱れの箇所を第１の不良箇所候補として検出し（図１２参照、特徴検出（その１））、撮像画像のストライプのライン内の輝度変化がある箇所を第２の不良箇所候補として検出する（図１３・図１４参照、特徴検出（その２））。画像処理装置６は、検出された第１の不良箇所候補と第２の不良箇所候補とに基づき、近接して複数の不良箇所候補がある場合に、その複数の不良箇所候補をグルーピングする（ステップＳ４、特徴統合処理（図１５参照））。画像処理装置６は、特徴統合処理の結果から、水滴と推測される微小特徴を除去し（ステップＳ５、水滴除去処理）、除去後の結果から所定の判定値を用いて良・不良を分別し（ステップＳ６、判定）、その判定結果を出力する（ステップＳ７：検査結果出力）。

図１１は、検査処理の位置補正処理を示す図である。画像処理装置６は、撮像画像中から缶底部の上端位置（上下位置）を検出し、缶底部の撮像画像の左右案分位置（左右位置）を検出する。そして、検査対象箇所として、ステップＳ３の特徴検出処理に用いる検査対象箇所（缶胴部１１の反射箇所）をＸＹ補正して特定する。検査対象箇所の同定としては、あらかじめ検査対象形状を多角形マスクで設定しておき、缶底位置から多角形マスクを上下左右補正して同定する方法、または、缶底円エッジから缶上端エッジの範囲を同定する方法を用いることができる。このときに、缶底部の検出が不能であったり、検出範囲外であったりした場合には、位置検出失敗として不良と判定する。これは、倒れ缶撮像や照明切れなどのフールプルーフとして行うものである。

＜特徴検出（その１)＞
図１２は、検査処理の特徴検出（その１）の例を示す図であり、（ａ）は検査対象の撮像画像の拡大図であり、（ｂ）は、ストライプのラインの乱れを特徴として検出する例を示す図である。図１２を参照して、特徴検出（その１）として、ストライプエッジであるライン境界の乱れを検出する方法を示す。図１２（ｂ）において、ライン境界の点を点Ｐとすると２点の点Ｐからストライプの仮想直線Ｌを算出し、ラインの乱れの点を点ＴＰとすると、仮想直線Ｌと点ＴＰとの離散量を乱れ量ＴＭとする。この乱れ量ＴＭが所定量以上であれば、ラインの乱れ箇所となる。

すなわち、画像処理装置６は、ストライプの仮想直線Ｌに対する実エッジ位置の差分により乱れ箇所を検出し、座屈候補（不良箇所候補）として同定する。仮想直線Ｌは、複数のエッジの点集合からの最小二乗法の直線近似、または、簡易的には２点のエッジから算出した直線の延長線として求める。検出対象となるエッジに対し、この仮想直線Ｌの算出と乱れ量ＴＭの算出は、ストライプの直線方向に移動しながら逐次に算出する。また、撮像画像のストライプは、対象の缶胴部１１が曲率をもつことから、完全な直線とはならないため、仮想直線Ｌの算出用のエッジと乱れ量ＴＭの検出対象エッジとのピッチ（間隔）は、直線性を保ち、かつ、乱れ箇所の縦幅以上であり、その極小であることが望ましい。

＜特徴検出（その２)＞
図１３は、検査処理の特徴検出（その２）の例を示す図であり、（ａ）は検査対象の撮像画像であり、（ｂ）および（ｃ）はストライプのライン内の輝度変化を特徴として検出のための画像例である。図１４は、検査処理の特徴検出（その２）の処理結果を示す図である。図１３および図１４を参照して、特徴検出（その２）として、ストライプ内の輝度変化の特徴を検出する方法を示す。

まず、画像処理装置６は、図１３（ａ）に示す撮像画像１５１に対して、輝度分布図１５２を用いて、上限および下限の範囲を求める。そして、上下限付き２値化処理（範囲２値化処理）を用いて、図１３（ｂ）に示す乱れ特徴候補画像１５３を生成する。乱れ特徴候補画像１５３は、ストライプ内の輝度変化箇所を強調することができる。続いて、画像処理装置６は、撮像画像１５１に対して、横方向のみ画像微分処理を施し、図１３（ｃ）に示す縦エッジ画像１５４を生成する。

続いて、画像処理装置６は、図１４に示すように、乱れ特徴候補画像１５３から縦エッジ画像１５４を減ずることにより、ストライプ内の輝度変化箇所を特徴検出し、座屈候補画像１６０を生成する。

そして、画像処理装置６は、特徴検出（その１）で検出された座屈候補箇所と特徴検出（その２）で検出された座屈候補箇所を合算して、最終的な座屈候補箇所として同定する。

図１５は、検査処理の特徴検出箇所のグルーピング処理を示す図である。図１５を参照して、図１０に示すステップＳ４の特徴統合処理とステップＳ５の水滴除去処理について説明する。座屈は横方向に発生する特徴を用いて、画像処理装置６は、特徴箇所の結合を行い、水滴との分離と不良の判定を行う。画像１７０の破線の枠は特徴検出の各箇所、実線の枠は結合結果箇所１７１であり、座屈と判定された箇所（座屈箇所）である。

特徴箇所の統合は、特徴箇所の座標間の横方向の距離、縦方向の距離により実施する。画像処理装置６は、結合結果箇所１７１の寸法、内在する特徴数、面積などを用いて、判定設定超過の場合に座屈不良とみなす。このとき、孤立箇所１７２は、その寸法およびそのほかの特徴箇所との距離差により、水滴とみなして不良判定回避する（無駄バネ対策）。ただし、視野内に孤立箇所１７２が大量に発生している場合は、フェールセーフのため不良と判定する。判定は、孤立箇所１７２の個数、面積の合計を用いるとよい。これは、もし水滴が大量に付着した場合に、該当の条件となるが、水滴特徴に座屈特徴が埋没するリスク回避の処理である。

図１６は、コンベアの側面からの構成を示す図である。図１７は、図１６のＢＢ視図を示す図である。コンベア３（図２参照）は、既に説明したように、フラットバー３３、プラレール３４、トップチェーン３５などから構成されている。トップチェーン３５の上に缶１が載置されている。フラットバー３３は、支持部３１およびスペーサ３２を介して支持されている。コンベアガイド３８は、コンベアフレーム４０に取り付けられたブラケット３６により支持されている。また、コンベアフレーム４０には、開口部４０ｆを有しており、カメラ４の保守点検のときに利用される。

トップチェーン３５は、基本的に閉ループで構成されており、図１６および図１７のトップチェーン３５ａは、トップチェーン３５のリターン部分であり、ローラ３７により支持されている。

次に缶胴部１１の全周検査について、図１８〜図２０を参照して説明する。
図１８は、缶胴部の全周検査として、缶回転搬送機構を用いた図である。全周検査装置は、カメラ４を４台使用し第１検査ステーション１８１とし、その後ろに、回転制御のソフトベルト４１を使用する９０度反転機構を設置し、その下流に、カメラ４を４台使用し第２検査ステーション１８２を設置する。この構成により全周網羅することができる。缶１より細いトップチェーン３５の幅（例えば、５０ｍｍ以下）の標準のコンベアを用いて実現可能である。その場合、缶１の９０度反転状態を追加カメラの設置により、プルトップ方向を撮像検出し、回転不足や加足を追加検査して、回転の妥当性を担保することができる。

図１９は、缶胴部の全周検査として、缶複コンベア搬送機構を用いた図である。全周検査装置は、缶回転無し搬送機構である缶複コンベア搬送機構の例である。全周検査装置は、缶搬送のコンベアから缶１を右半分せり出させて、缶１の下方に照明装置２を缶１の上方にカメラ４に設置している。全周検査装置は、缶右半分周（搬送方向の右半分周）を撮像し検査する箇所を第１ステーション１９１とし、その下流で缶を回転させないまま、缶左半分をコンベアからせり出させて、缶右半分周を撮像し検査する箇所を第２ステーション１９２とすることで全周網羅する。缶半分せり出しのための位置決めガイドベルト５１、その対向側に補助ベルト５２を配し、缶倒れ抑制のエアブロー５３を設置している。また、缶右半周または缶左半周に光を照射するために、照明装置２の上方に黒色のマスク５４を配している。図１９の全周検査装置は、カメラ４を上方に設置可能であること、回転機構が不要であることの特徴を有する。

図２０は、缶銅部の全周検査として、ツイスター搬送機構を用いた図である。全周検査装置は、公知の反転ツイストガイド６１を用いて缶を横転・慣性回転させながら、進行方向左の缶蓋方に照明装置２を、進行方向の缶底方にカメラ４を設置し、撮像・検査を行う。ガイド６２，６３に保持された缶の慣性回転により全周回転する特性を用いて、照明装置２を１台につきカメラ４を２台用いる構成を１セットとすると、４セット程度ならべることで全周を網羅できる。ツイスター自身は実ラインで用いられておりラインの一般的な搬送形態であること、カメラ４、照明装置２ともコンベア鉛直方向から離れた位置に設置可能であることの特徴を有する。

本実施形態の座屈検査装置は、被写体である円筒状の金属缶の天面または底面に面するように配置され、被写体の中心軸を中心にして、被写体の胴部にストライプ状に光を照射する照明部（例えば、照明装置２）と、照明部と被写体を挟んで略対向するように配置され、被写体の胴部で反射された反射光を撮像する撮像部（例えば、カメラ４）と、撮像部で撮像された撮像画像のストライプの乱れがあるか否かにより、被写体が不良か否かの合否判定を行う画像処理装置６とを具備している。

本実施形態によれば、被写体に対して均一なストライプの反射照度を与え、被写体の座屈検査の使用に供する鮮明な映像を得ることができる。また、ストライプの撮像画像を検査に用いることにより、深さの少ない座屈について、検査に有用な映像を得ることができる。

本実施形態の画像処理装置６では、特徴検出（その１）および特徴検出（その２）により、被写体が不良か否かの合否判定を行っている。その合否判定は、概略すると下記となる。
（１）ストライプの乱れ箇所は、ストライプエッジ座標の急峻に変化する箇所を乱れ部位として特定する。
（２）ストライプの白地および黒地に発生した輝度変化を、輝度微分および上下限付き２値化処理により、乱れ部位として特定する。
（３）前記（１）および（２）で検出した箇所どうしの近接関係により、座屈による不良箇所のグルーピングをおこない、そのグルーピング範囲の最大寸法により不良か否かを判定する。
（４）前記（３）のグルーピング範囲の最大寸法が所定の寸法より小さい場合、水滴付着とみなして正常判定とする（無駄バネ抑制）。
（５）ただし、前記（４）の場合でも、視野内全体でのグルーピング範囲が複数存在する場合には、その個数およびグルーピング範囲の面積和により不良と判定する。

本実施形態では、照明部は、金属缶などの円筒状の被写体に対し中心軸上に配置され、被写体と同心円上の外郭２４（図３参照）を少なくとも有し、被写体の缶胴部１１に光を照射する円形状照明であるとしているがこれに限定されるものではない。缶胴部１１に対し均一照明できるものであれば、適宜、外郭２４の形状を変更してもよい。

１ 缶
２ 照明装置（照明部）
３ コンベア
４ カメラ（撮像部）
４ａ レンズ
４ｂ 撮像素子
５ センサ
６ 画像処理装置
７ 選別機構
１０ 撮像装置
１１ 缶胴部
２１ 照明ケース
２２ 光拡散部
２２ｗ 乳白色
２２ｂ 黒色
２３ 面光源
２４ 外郭
３１ 支持部
３２ スペーサ
３３ フラットバー
３４ プラレール
３５ トップチェーン
３７ ローラ
３８ コンベアガイド
４０ コンベアフレーム
４０ｆ 開口部
１１１ 缶胴部反射箇所
１１２ 座屈不良箇所
１５１ 撮像画像
１５２ 輝度分布図
１５３ 乱れ特徴候補画像
１５４ 縦エッジ画像
１６０ 座屈候補画像
１７０ 画像
１７１ 結合結果箇所
１７２ 孤立箇所

Claims (8)

1. 被写体である円筒状の金属缶の天面または底面に面するように配置され、前記被写体の中心軸を中心にして、前記被写体の胴部にストライプ状に光を照射する照明部と、
   前記照明部と前記被写体を挟んで略対向するように配置され、前記被写体の胴部で反射された反射光を撮像する撮像部とを具備する
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記ストライプは、前記被写体の前記中心軸を中心にして均等に分割され、白色と黒色とにそれぞれ区画されている放射状ストライプである
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記照明部は、発光部と該発光部からの光を拡散する光拡散部とを有し、
   前記ストライプが前記光拡散部の表面に施されており、
   前記被写体の前記中心軸を中心にして異なる分割数の前記ストライプを有する前記光拡散部に入れ替えられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 被写体である円筒状の金属缶の天面または底面に面するように配置され、前記被写体の中心軸を中心にして、前記被写体の胴部にストライプ状に光を照射する照明部と、
   前記照明部と前記被写体を挟んで略対向するように配置され、前記被写体の胴部で反射された反射光を撮像する撮像部と、
   前記撮像部で撮像された撮像画像のストライプの乱れがあるか否かにより、前記被写体が不良か否かの合否判定を行う画像処理装置とを具備する
   ことを特徴とする座屈検査装置。
5. 前記ストライプは、前記被写体の前記中心軸を中心にして均等に分割され、白色と黒色とにそれぞれ区画されている放射状ストライプである
   ことを特徴とする請求項４に記載の座屈検査装置。
6. 前記照明部は、発光部と該発光部からの光を拡散する光拡散部とを有し、
   前記ストライプが光拡散部の表面に施されており、
   前記被写体の前記中心軸を中心にして異なる分割数の前記ストライプを有する前記光拡散部に入れ替えられる
   ことを特徴とする請求項４に記載の座屈検査装置。
7. 前記画像処理装置は、
   前記撮像画像の前記ストライプのラインの乱れの箇所を第１の不良箇所候補として検出し、
   前記撮像画像の前記ストライプのライン内の輝度変化がある箇所を第２の不良箇所候補として検出し、
   前記抽出された第１の不良箇所候補と前記第２の不良箇所候補とに基づき、近接して複数の不良箇所候補がある場合に、その複数の不良箇所候補をグルーピングし、
   前記グルーピングした領域の寸法が、所定寸法以上である場合、前記被写体が不良であると判定する
   ことを特徴とする請求項５に記載の座屈検査装置。
8. 前記画像処理装置は、前記グルーピングした領域の寸法が、前記所定寸法未満である場合、水滴付着であるとして前記被写体が良品であると判定する
   ことを特徴とする請求項７に記載の座屈検査装置。