JP2018066717A - 蒲鉾板の欠陥検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蒲鉾板において木材表面の節、割れ、腐れ等の欠陥を確実且つ高速度で自動的に検出する装置を提供する。【解決手段】蒲鉾板の走行手段と、走行手段によって移送される蒲鉾板の表面を撮影するための一次カメラによる表面状態の画像信号の記憶と、蒲鉢板を逆転して裏面を撮影するための二次カメラによる裏面の画像信号の記憶に基づいて、表裏面の欠陥部を検出するための欠陥検出手段とからなり、両カメラの画像の解析は、蒲鉾板の表裏両面の映像信号から欠陥部の有無を判定する手段と、蒲鉾板の判定結果を選別する手段とを備え、欠陥部の存在する蒲鉾板においても再利用可能な部材を選別するために、欠陥部の位置と無欠陥の面積を画像処理から判定して、良品と、縦方向の先端部の一か所で、無欠陥部が６０％以上の縦再生救済品と、横方向の端部の一か所で、無欠陥部が７０％以上の横再生救済品と、不良品との４部材に選別できるようにしている。【選択図】図３

Description

本発明は、蒲鉾板の表面、裏面の欠陥を検出する欠陥検出装置に関するもので、カメラによる木材の表面欠陥検出装置、特に、蒲鉾板材の節、割れ、腐れ、汚れ等の欠陥を確実且つ高速度で自動的に検出することできる、二台のカメラによる蒲鉾板表面における欠陥部を検出して、良品、不良品、及び再生可能な部材を選別できる装置に関するものである。

木材表面の欠陥検出にあたり、色分布を基に欠陥を検出するものが示されている（特許文献１参照）。この場合、色も加味して欠陥を検出するために、欠陥検出を正確に行うことができるものの、モノクロ画像を利用するものに比して、システムが高額となる。また、ここでは欠陥判定に複雑な関数を利用していることと、事前に収集した欠陥パターンを用いて欠陥を判定しているために、検査処理（判定処理）が高速でなく、事前に欠陥パターンの把握が必要であるという問題がある。

一方、モノクロ画像で欠陥を検出することができるようにしたものとしては、これはテレビカメラを用いることもあって、安価であるものの、欠陥部と良品部の輝度差が十分獲得できず、安定して検出できないことがあるという問題を有している他に、欠陥状態によって撮像画像中の見え方が異なるために、欠陥検出を確実に行えない場合がある。これは表面状態、含水率等の検査対象に依存する要因及び欠陥部の輝度レベルに依存する要因が考えられる（特許文献２参照）。

外観および強度等の面から集成材用木材の節、割れ、腐れ等の欠陥は、事前に検出し、除去する必要がある。木材の欠陥を検出するには、目視による方法が一般的であり、作業者が目視により発見した欠陥部分を特殊インクでマークキングし、後に除去していた。目視による方法は、作業者の熟練度等により欠陥の検出精度が異なるばかりか、検出速度にも限界があった。そこで、二台のテレビカメラによって人手によらず木材の欠陥を検出する方法が提案されている（特許文献３参照）。

従来技術は、所定速度で走行する被検査木材にスプレーから水を吹き付けて吸水させ、欠陥部と良品部との色彩の濃淡差を大きくし、テレビカメラによって被検査木材の表面を撮影して、その濃淡差から欠陥部を検出するものである。モノクロの濃淡画像に対する画像処理のみで欠陥を正確に抽出することを可能にした木材の外観検査装置を提供するために、カメラにより撮像された濃淡画像が、画像処理装置に入力されて、一次候補抽出部は、複数の検査対象領域に区画されている木材の表面をラインセンサカメラにより撮像した濃淡画像を２値化し、一次欠陥候補領域を抽出する。二次候補抽出部は、着目する検査対象領域について木目と欠陥とを分離するように設定した、しきい値により濃淡画像を２値化し、二次欠陥候補領域を抽出する。欠陥抽出部は、二次欠陥候補領域を含む検査対象領域において二次欠陥候補領域に含まれる画素の濃淡値と二次欠陥候補領域の周辺の画素の濃淡値との差分を用いることによって欠陥を判別する方法が提案されている（特許文献４参照）。

また木材の品質に影響を及ぼす木材表面の変色による欠陥部分の色分布を利用して正確に検出するために、撮影手段で木材のカラー撮影を行い、画像処理手段で前記撮影手段により撮影されたカラー画像の色分布を求め、該求めた色分布を予め定めた正常な木材の色分布と比較し、該求めた色分布が前記正常な木材の色分布から所定値以上離れたものを異常色分布とし、該異常色分布が前記撮影手段により撮影された木材面上での領域で所定値より大きいものを木材の欠陥として検出する方法が提案されている（特許文献５参照）。

コンベヤ車間にベルト、チェーン等の無端環状体を巻き掛けてなるコンベヤにおいて該無端環状体が一つのコンベヤ車の外周に沿って円弧状をなすことにより形成される無端環状体の円弧状部の外方に案内手段を配設し、コンベヤ上を送られた木質板状体を該案内手段と該円弧状部との間を転動させることなく通過させることにより該木質板状体を表裏反転させるようにした木質板状体の表裏反転装置が提案されている（特許文献６参照）。

被検査木材を所定速度で走行させるための走行手段と、前記走行手段によって移送される前記被検査木材の表面を撮影するための一次元テレビカメラと、前記一次元テレビカメラからの前記被検査木材表面の画像信号に基づいて、前記被検査木材の欠陥を検出するための欠陥検出手段とからなり、前記一次元テレビカメラは、前記被検査木材の走行方向と直交する方向に、前記被検査木材の幅の全長に亘って設けられている一次元テレビカメラによる木材の欠陥検出装置が提案されている（特許文献７参照）。

上記引用文献からは、木材において欠陥部の検査は種々あるが、食品に使用する蒲鉾板について板の両面の欠陥部を迅速に検査する方法は、並びに欠陥の位置において再利用可能な板も存在することもあり、これらを救済する方法についてはほとんど提案されていない。特に蒲鉾板のような木盤形状物の両面を迅速的に欠陥部の存在として判別して、さらに不良品を選別して、欠陥部でも再生可能な有効な材料を取り出しできるような装置に関するものは存在していない。

特開２００７−１４７４４２号公報 特開平８−１４５９１４号公報 特公昭５５−１５２４５６号公報 特開２０１０−１１２８０２号公報 特開２００７−１４７４４２号公報 特開２０００−１１８６９５号公報 特開平０８−１４５９１４号公報

本発明は、従来の蒲鉾板の節、割れ、シミ、欠損などの欠陥部を検査する方法として、従来は人海戦術で行っていたが、人為的には相当な見落としもある問題点に鑑みて発明したものであって、全面的にカメラによって板面の欠陥部の見落としなくして、安価で安定した欠陥検出を行うことができる木材欠陥検出装置を提供することを課題とするものであり、更には単純な処理で欠陥を高速に正確に検出することができる蒲鉾板の欠陥検出装置を提供することを課題とするものである。

上述した従来技術は、以下のような問題を有している。被検査蒲鉾板の裏表が一つの平面画像で処理することができるような片面の面積のものである場合、また大きな欠陥部の場合には問題はないが、食品の蒲鉾の木材を検査するような場合には、安全に、安定に全平面画像を微小欠陥部を見つけ出して処理するが必要となり、そのための画像処理と判定に時間がかかる。そのために高速度で欠陥を検出することができなかった。一つの平面画像で広範囲の画像を得ることも可能であるが、この場合には、画像内における被検査蒲鉾板の欠陥部の占める割合、あるいは箇所が小さくなって、欠陥の認識率が低下する。またこれら欠陥部の位置などで再利用も可能である場合も多い。その選別も十分に行われていなかった。

従って、この発明の目的は、木材の節、割れ、腐れ、汚れ等の欠陥を確実且つ高速度で自動的に検出することできる、二台のカメラの画像処理による蒲鉾板材の表裏の欠陥を明確に見出して、木目と欠陥の判別を可能にして、良品と欠陥品と再生可能部材の４区分に選別できるような構造になっている蒲鉾板の表面欠陥検出装置を提供することにあり、さらに蒲鉾板のような木盤形状物の両面を迅速的に欠陥部の存在として判別して、さらに不良品を選別して、欠陥部でも再生可能な有効な材料を取り出しできるような装置を開発することである。

被検査の蒲鉾板を所定速度で走行させるための走行手段と、前記走行手段によって移送される前記被検査蒲鉾板の両表面を撮影するための照明照射付き一次カメラで表面状態の画像信号の記憶と、蒲鉾板を逆転して裏面を照明照射付き二次カメラで前記被蒲鉾板の裏面の画像信号の記憶に基づいて、前記被検査蒲鉾板の表裏面の欠陥部を検出するための欠陥検出手段とからなり、前記一次カメラと前記二次カメラの画像の解析は、前記被検査蒲鉾板の表面と裏面の両面の映像信号から欠陥部の有無を判定する手段と、被検査蒲鉾板の判定結果を選別する手段とを経て、欠陥部存在の被検査蒲鉾板において、再利用可能な部材の選別として、欠陥部の位置と無欠陥の面積を画像処理から判定して、欠陥部なし部材と、縦方向の先端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の６０％以上の部材と、横方向の端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の７０％以上の部材と、欠陥を所有する部材との４部材に選別できるようにしている蒲鉾板の欠陥検出装置である。

被検査の蒲鉾板における板面の表裏の欠陥部に対しての検査とその分別において、被検査の蒲鉾板を集積して順次検査部へ搬送させる機器部と、前記蒲鉾板を所定速度で移送される機器部と、第一次カメラで板面の表面画像を撮影する機器部と、被検査の蒲鉾板を反転させて裏面にする機器部と、第二次カメラで裏面画像を撮影する機器部と、これら第一次カメラと第二次カメラの画像を処理・解析して、欠陥箇所の有無の判定と欠陥部を持つ蒲鉾板で欠陥部の除去によって再利用可能な部材を判定する欠陥解析・判定処理機器部と、判定結果を基に４区分に選別できる機器部とからなる。

複数の部材を表面に配列した被検査蒲鉾板において複数の検査対象領域に蒲鉾板の表面を照明によるカメラ撮像する撮像手段と、カメラ撮像手段により撮像された複数の検査対象領域を含む濃淡画像をしきい値により欠陥候補領域を抽出する一次候補抽出体の選別手段と、欠陥候補領域が抽出された着目する検査対象領域について前記濃淡画像から消去した木目と欠陥とを分離するように設定したしきい値により欠陥候補領域の周辺の画素の濃淡値との差分を用いて欠陥を判別する欠陥抽出手段とを備える。

前記被検査蒲鉾板の裏表で縦横の全面に亘って検査するにおいて、所定速度５〜３０ｍ／分で移送される検査蒲鉾板の表面を４２０ｎｍ〜５３０ｎｍの波長域の光によって１０〜１００ルックの照度で照明する照明手段と、照明手段で照明された検査蒲鉾板の全面の表面を撮像して、撮像信号を記憶する手段と、前記撮像手段で撮像された画像信号に基づいて検査表面での特定のしきり値を持つ欠陥を検出する処理手段とからなり、上記照明手段で検査蒲鉾板の検査面にＬＥＤ照明の前記波長域の光を照射して、前記倍率２〜１０の接写用カメラによって表裏の全面を撮像して、撮像された画像信号を上記処理手段における各画素の輝度情報を基に欠陥部を抽出している。

前記欠陥検出手段は、前記第一次カメラと前記第二次カメラからの前記画像信号を記憶し、このようにして記憶した前記画像信号から前記被検査蒲鉾板の表面と裏面との色彩における濃淡度の平均値を前記被検査用蒲鉾板毎に演算して、欠陥の判断基準となる基準の濃淡度を前記被検査用蒲鉾板毎に求めると共に、前記基準濃淡度を超える部分を欠陥として、その欠陥の大きさ、形状および分布状況等の欠陥判断データを前記被検査用蒲鉾板毎に求め、このようにして得られた前記欠陥判断データを、除去すべき欠陥を特定化するために予め記憶されている、欠陥の色の濃淡度、大きさ、分布状況等の比較判断データとを比較して、除去、並びに回収選別すべき欠陥を、検出・判別できるようになっている。

記画像信号から前記被検査用蒲鉾板の表面と裏面で欠陥部の大きさと色の濃淡度の演算解析は、被検査蒲鉾板の検査枠を抽出して、その上で画像信号の記憶での検査蒲鉾板の木目を消込む操作を行って、それを基に残分の濃淡のしきい値の特定値を決めて、特定値以上の濃淡、大きさの場所を算出した後に、その大きさと場所の位置を特定しきい値との比較によって前記被検査蒲鉾板毎に、判別を行うようになっている。

所定速度で移送される検査蒲鉾板の表面を照明する照明手段と、照明手段で照明された検査蒲鉾板の表面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像に基づいて検査蒲鉾板表面の欠陥を検出する処理手段とからなり、前記照明手段のもとに上記処理手段は撮像された画像における各画素の輝度情報を基に欠陥部を抽出するもので上記照明照射は、検査木材蒲鉾板に全方向の光を前記蒲鉢板の検査面に対して高さ３０〜５０ｃｍの位置から１０〜１００ルックの照度で照明するもので、特定のしきい値以下の濃淡を示す輝度で、その濃淡を示す輝度値を有する領域の面積が所定値以上である領域を欠陥部領域として欠陥廃棄部材として選出する。

前記被検査用蒲鉾板毎に演算解析した処理手段は、特定のしきい値の輝度の濃淡であり、その濃淡値を有する面積が所定値以上である領域を欠陥部として抽出し、該欠陥部を所有した所定領域部所において、再利用可能な部材の選別として、欠陥部の位置と無欠陥の面積を画像処理から判定して、縦方向の先端部の一か所で、無欠陥部が被検査用蒲鉾板の６０％以上の部材、及び横方向の先端部の一か所で、無欠陥部が被検査用蒲鉾板の７０％以上の部材を、選別する。

前記被検査蒲鉾板は、大きさとして厚さ５〜１５ｍｍ、横３０〜６０ｍｍ、縦６０〜１８０ｍｍであって、１００〜２５０枚／分検査速度での画像処理によって欠陥の有無を検査して、４区分の部材に選別できるようにしている。

上記処理手段においては、
検査用蒲鉾板の表面に基づいて木目と欠陥部の識別ができるしきい値を用いて欠陥部を判定して、判定された欠陥部のうち、重複する箇所にある欠陥部を求め、更に重複する欠陥部のうちの最大の欠陥部を残して他の欠陥部を削除すること、
表面色むらの欠陥と判定する欠陥部の判定のしきい値において、所定の濃淡輝度値の輝度によって欠陥部を判定することで、欠陥部の輝度での濃淡分布において１個以上の濃淡輝度値の欠陥と判定すること、
所定の濃淡の輝度値を有する欠陥部を欠陥と判定するにおいて、所定の濃淡分布の輝度から所定の濃淡を超える輝度を持つものを欠陥と判定すること、
が可能な解析装置である。

本発明における装置において、被検査蒲鉾板の表面の色の濃淡度の平均値を、二台のカメラ撮影の画像信号から被検査木材毎に演算して欠陥の判断基準となる基準濃淡度を求め、この基準濃淡度を超える欠陥の大きさ、形状および分布状況等の欠陥判断データと、予め記憶されている、除去すべき欠陥を特定するための、欠陥の色の濃淡度、大きさ、分布状況等のしきい値との比較判断データとを比較することによって、除去すべき欠陥を確実且つ高速度で検出し、選別することができた。人の目による目視よりも蒲鉾板の検査が相当精度を向上させた。被検査蒲鉾板の表面の両面の欠陥を迅速に判別できて、欠陥品の選別と材料として再生可能な製品を取り出すことが可能になった。

本発明は、蒲鉾板の節、割れ、シミ、欠損などの欠陥部を検査するにあたり、二台のカメラによる画像処理によることから、検査用蒲鉾板の木材の検査面に４２０ｎｍ〜５３０ｎｍの波長域の光を照射して、正常部（良品部）と欠陥部とで欠陥部の高い画像のコントラストを得て、そのカメラ画像の解析から判別することができるものであり、このために照明の輝度とその画像を基に行う欠陥部の判定を良好に行うことができる。また微細な蒲鉾板の欠陥における検査も高速に処理して、蒲鉢板の有効部材を迅速に選別ができた。

また以下のように、被検査蒲鉾木材の表面を第一次カメラによって撮影することによって、裏面を第二次カメラにより、複数の平面画像を高速しかも短時間、迅速に処理するために、木目を持つ蒲鉾板の写真画像の処理時間が短縮され、それによって蒲鉾板の表裏両面の欠陥部を検査することで迅速に工業上有用な手段をもたらされて、欠陥部の見落としを少なくして、再利用可能な部材を拾い上げる効果がもたらされ、さらに短時間に欠陥蒲鉾板の検出が行えた。蒲鉾板の節、割れ、シミ、欠損などの欠陥部を持つ蒲鉾板製品を撲滅でき、さらに部分的欠陥品について、再利用が可能になった。

蒲鉾板の欠陥検査装置における概略機器ブロック図である。 蒲鉾板の欠陥検査装置における概略手段ブロック図である。 蒲鉾板の欠陥検査装置における概略フローブロックの図である。 照明照射付カメラ画像の解析と表面の画像信号の分別図である。 照明照射付き第一次カメラと第二次カメラと表面の画像信号の説明図である。 検査蒲鉾板表面の欠陥部を説明した平面図である。 本欠陥検査装置での合格品、不合格品、救済品の蒲鉾板の図である。 本欠陥検査装置での不合格品の蒲鉾板の写真図である。 本欠陥検査装置での救済可能な合格の蒲鉾板の写真図である。 本欠陥検査装置での蒲鉾板の画像解析のフローの図である。 本欠陥検査装置での蒲鉾板の画像解析の一例の図である。Ａ：合格品、Ｂ：不合格品、Ｃ：救済品 本欠陥検査装置での蒲鉾板の画像解析装置フローの図である。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明すると、図１及び図２に示すように、蒲鉾板の欠陥検査装置の概略ブロック図であり、コンベアによって搬送される蒲鉾板の上方に少なくとも１台のカメラを配置するとともに、カメラ２による撮像範囲となる部分を照明する光源を配置してある。撮像手段である上記２台カメラから画像処理して欠陥を判別するものである。

また被検査の蒲鉾板の板面の表裏の欠陥部の検査とその分別において、被検査の蒲鉾板の集積と検査部への搬送させた後、被検査の蒲鉾板を所定速度で走行させるための走行手段と、前記走行手段によって移送される前記被検査蒲鉾板の両表面を撮影するための照明照射付き第一次カメラで表面の画像信号と、蒲鉾板を逆転して裏面を照明照射付き第二次カメラからの前記被検査蒲鉾板表面の画像信号に基づいて、前記被検査蒲鉾板の欠陥を検出するための欠陥検出手段を設けた。

前記被検査蒲鉾板は、大きさとして厚さ１０ｍｍ、横５５ｍｍ、縦１０７ｍｍであって、２００枚／分検査速度での画像処理によって検査、選別できる蒲鉾板欠陥検出装置である。
図２，３に示すように、幅６７０ｍｍ、長さ２２０ｍｍの台上に、被検査の蒲鉾板の集積と検査部への搬送させる機器と、前記蒲鉾板を所定速度で移送される機器と、第一次検索カメラで表面画像を撮影する機器と、被検査の蒲鉾板を反転させて裏面にする機器と、第二カメラで裏面画像を撮影する機器と、これら第一次カメラと第二次カメラの画像を解析して、欠陥の有無の判定と欠陥部を持つ蒲鉾板で欠陥部の除去によって再利用可能な部材の判定が可能な解析機器と、判定結果を分別できる機器と、からなる蒲鉾板の欠陥検出装置であった。

図１に示すように、上記装置において、被検査の蒲鉾板の集積と検査部への搬送させる機器は被検査の蒲鉾板の集積と検査部への搬送させた後、被検査の蒲鉾板を所定速度で走行させるための走行手段となり、第一次検索カメラで表面画像を撮影する機器は、前記走行手段によって移送される前記被検査蒲鉾板の両表面を撮影するための照明照射付き第一次カメラで表面の画像信号を取得する、第二カメラで裏面画像を撮影する機器は、蒲鉾板を逆転して裏面を照明照射付き第二次カメラからの前記被検査蒲鉾板表面の画像信号を取得するに基づいて、第一次カメラと第二次カメラの画像を解析して、欠陥の有無の判定と欠陥部を持つ蒲鉾板で欠陥部の除去によって再利用可能な部材の判定が可能な解析機器は、前記被検査蒲鉾板の欠陥を検出するための欠陥検出手段を設けた。

前記被検査蒲鉾板の裏表で縦横の全面に亘って検査するにおいて、所定速度で移送される検査蒲鉾板の表面を照明する照明手段と、照明手段で照明された検査蒲鉾板の表面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像に基づいて検査表面での欠陥を検出する処理手段とからなり、上記照明手段は検査蒲鉾板の検査面に４２０ｎｍ〜５３０ｎｍの波長域の光を照射するものであり、上記処理手段は撮像された画像における各画素の輝度情報を基に欠陥部を抽出した。

図４、及び図５に示すように、複数の部材を表面に配列した被検査蒲鉾板において複数の検査対象領域に蒲鉾板の表面を照明によるカメラ撮像する撮像手段と、カメラ撮像手段により撮像された複数の検査対象領域を含む濃淡画像をしきい値により欠陥候補領域を抽出する一次候補抽出体の選別手段と、欠陥候補領域が抽出された検査対象領域について前記濃淡画像から消去した木目と欠陥とを分離するように設定したしきい値により欠陥候補領域の周辺の画素の濃淡値との差分を用いて欠陥程度を判別する欠陥抽出手段とを備えた。

前記欠陥検出手段は、前記第一次カメラと前記第二次カメラからの前記画像信号を記憶し、このようにして記憶した前記画像信号から前記被検査蒲鉾板表面と裏面との色の濃淡度の平均値を前記被検査蒲鉾板毎に演算して、欠陥の判断基準となる基準濃淡度を前記被検査蒲鉾板毎に求めると共に、前記基準濃淡度を超える欠陥の大きさ、形状および分布状況等の欠陥判断データを前記被検査蒲鉾板毎に求め、このようにして求めた前記欠陥判断データと、予め記憶されている、除去すべき欠陥を特定するための、欠陥の色の濃淡度、大きさ、分布状況等の比較判断データとを比較して、除去すべき欠陥を、その位置データと共に検出した。

記画像信号から前記被検査蒲鉾板表面と裏面との色の濃淡度の平均値を前記被検査蒲鉾板毎に演算解析は、被検査蒲鉾板の検査枠を抽出して、その上で検査板の木目の消込む操作を行って、それを基に残分の濃淡のしきい値の特定値を決めて、特定値以上の場所の算出した後に、大きさと場所から判定を行った。

図４に示すように、被検査蒲鉾板の欠陥を検出するための欠陥検出手段における前記第一次カメラと前記第二次カメラの画像の解析は、前記被検査蒲鉾板の表面と裏面の両面の映像から欠陥部の有無を判定する手段、被検査蒲鉾板の判定結果を選別する手段を経て、欠陥部存在の被検査蒲鉾板において、再利用可能な部材の選別として、欠陥部の位置と無欠陥の面積を画像処理から判定して、縦方向の先端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の６０％以上のもの、及び横方向の先端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の７０％以上のものと、被検査蒲鉾板を、良品、縦救済品、横救済品、不良品との４部門に選別する方法にした。

所定速度で移送される検査蒲鉾板の表面を照明する照明手段と、照明手段で照明された検査蒲鉾板の表面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像に基づいて検査蒲鉾板表面の欠陥を検出する処理手段とからなり、上記照明手段は検査蒲鉾板の検査面に４２０ｎｍ〜５３０ｎｍの波長域の光を照射するものであり、上記処理手段は撮像された画像における各画素の輝度情報を基に欠陥部を抽出した。上記照明手段は、検査木材蒲鉾板に全方向の光を前記蒲鉾板の検査面に対して高さ３０〜５０ｃｍの位置から照明するもので、特定のしきい値以下の濃淡を示す輝度であり、且つその濃淡を示す輝度値を有する領域の面積が所定値以上である領域を欠陥領域として抽出した。

被検査の蒲鉾板の集積と検査部への搬送させた１００個の板の表面の濃淡を検査したところ、良品は８５％、縦方向の先端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の６０％以上の縦再生救済品は５％、横方向の先端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の７０％以上の横再生救済品は５％、不良品として５％であり、救済品は１０％、全く使用できないものが５％であった。

前記被検査蒲鉾板は、大きさとして厚さ９ｍｍ、横５０ｍｍ、縦１００ｍｍであって、１５０枚／分検査速度での画像処理によって検査、選別できる蒲鉾板欠陥検出装置である。
図２，３に示すように、幅６７０ｍｍ、長さ２２０ｍｍの台上に、被検査の蒲鉾板の集積と検査部への搬送させる機器と、前記蒲鉾板を所定速度で移送される機器と、第一次検索カメラで表面画像を撮影する機器と、被検査の蒲鉾板を反転させて裏面にする機器と、第二カメラで裏面画像を撮影する機器と、これら第一次カメラと第二次カメラの画像を解析して、欠陥の有無の判定と欠陥部を持つ蒲鉾板で欠陥部の除去によって再利用可能な部材の判定が可能な解析機器と、判定結果を分別できる機器と、からなる蒲鉾板の欠陥検出装置であった。

図１に示すように、上記装置において、被検査の蒲鉾板の集積と検査部への搬送させる機器は被検査の蒲鉾板の集積と検査部への搬送させた後、被検査の蒲鉾板を所定速度で走行させるための走行手段となり、第一次検索カメラで表面画像を撮影する機器は、前記走行手段によって移送される前記被検査蒲鉾板の両表面を撮影するための照明照射付き第一次カメラで表面の画像信号を取得する、第二カメラで裏面画像を撮影する機器は、蒲鉾板を逆転して裏面を照明照射付き第二次カメラからの前記被検査蒲鉾板表面の画像信号を取得するに基づいて、第一次カメラと第二次カメラの画像を解析して、欠陥の有無の判定と欠陥部を持つ蒲鉾板で欠陥部の除去によって再利用可能な部材の判定が可能な解析機器は、前記被検査蒲鉾板の欠陥を検出するための欠陥検出手段を設けた。

前記被検査蒲鉾板の裏表で縦横の全面に亘って検査するにおいて、所定速度で移送される検査蒲鉾板の表面を照明する照明手段と、照明手段で照明された検査蒲鉾板の表面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像に基づいて検査表面での欠陥を検出する処理手段とからなり、上記照明手段は検査蒲鉾板の検査面に４２０ｎｍ〜５３０ｎｍの波長域の光を照射するものであり、上記処理手段は撮像された画像における各画素の輝度情報を基に欠陥部を抽出した。

図４、及び図５に示すように、複数の部材を表面に配列した被検査蒲鉾板において複数の検査対象領域に蒲鉾板の表面を照明によるカメラ撮像する撮像手段と、カメラ撮像手段により撮像された複数の検査対象領域を含む濃淡画像をしきい値により欠陥候補領域を抽出する一次候補抽出体の選別手段と、欠陥候補領域が抽出された検査対象領域について前記濃淡画像から消去した木目と欠陥とを分離するように設定したしきい値により欠陥候補領域の周辺の画素の濃淡値との差分を用いて欠陥程度を判別する欠陥抽出手段とを備えた。

前記欠陥検出手段は、前記第一次カメラと前記第二次カメラからの前記画像信号を記憶し、このようにして記憶した前記画像信号から前記被検査蒲鉾板表面と裏面との色の濃淡度の平均値を前記被検査蒲鉾板毎に演算して、欠陥の判断基準となる基準濃淡度を前記被検査蒲鉾板毎に求めると共に、前記基準濃淡度を超える欠陥の大きさ、形状および分布状況等の欠陥判断データを前記被検査蒲鉾板毎に求め、このようにして求めた前記欠陥判断データと、予め記憶されている、除去すべき欠陥を特定するための、欠陥の色の濃淡度、大きさ、分布状況等の比較判断データとを比較して、除去すべき欠陥を、その位置データと共に検出した。

記画像信号から前記被検査蒲鉾板表面と裏面との色の濃淡度の平均値を前記被検査蒲鉾板毎に演算解析は、被検査蒲鉾板の検査枠を抽出して、その上で検査板の木目の消込む操作を行って、それを基に残分の濃淡のしきい値の特定値を決めて、特定値以上の場所の算出した後に、大きさと場所から判定を行った。

図４に示すように、被検査蒲鉾板の欠陥を検出するための欠陥検出手段における前記第一次カメラと前記第二次カメラの画像の解析は、前記被検査蒲鉾板の表面と裏面の両面の映像から欠陥部の有無を判定する手段、被検査蒲鉾板の判定結果を選別する手段を経て、欠陥部存在の被検査蒲鉾板において、再利用可能な部材の選別として、欠陥部の位置と無欠陥の面積を画像処理から判定して、縦方向の先端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の６０％以上のもの、及び横方向の先端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の７０％以上のものと、被検査蒲鉾板を、良品、縦救済品、横救済品、不良品との４部門に選別する方法にした。

所定速度で移送される検査蒲鉾板の表面を照明する照明手段と、照明手段で照明された検査蒲鉾板の表面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像に基づいて検査蒲鉾板表面の欠陥を検出する処理手段とからなり、上記照明手段は検査蒲鉾板の検査面に４２０ｎｍ〜５３０ｎｍの波長域の光を照射するものであり、上記処理手段は撮像された画像における各画素の輝度情報を基に欠陥部を抽出した。

上記照明手段は、検査木材蒲鉾板に全方向の光を前記蒲鉾板の検査面に対して高さ３０〜５０ｃｍの位置から照明するもので、特定のしきい値以下の濃淡を示す輝度であり、且つその濃淡を示す輝度値を有する領域の面積が所定値以上である領域を欠陥領域として抽出した。

被検査の蒲鉾板の集積と検査部への搬送させた１００個の板の表面の濃淡を検査したところ、良品は８５％、縦方向の先端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の７０％以上の縦再生救済品は５％、横方向の先端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の７０％以上の横再生救済品は５％、不良品として５％であり、救済品は１０％、全く使用できないものが５％であった。

この発明の、第一カメラと第二カメラによる蒲鉾板の欠陥検出装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。図１は、この発明による欠陥検出態様を示す概略斜視図である。
図５において、被検査用蒲鉾板を所定速度で走行させるための走行手段であり、コンベア等からなっている。被検査蒲鉾板において、図６に示すように欠陥であり、節、割れ、腐れをそれぞれ示す。走行手段によって移送される被検査蒲鉾板の表面と裏面とを撮影するための第一次カメラと第二次次カメラであり、照明付き固体撮像素子等の撮像素子からなっている。第一次カメラは、蒲鉾板の表面で、被検査用蒲鉾材の表面の走行方向と並行する方向に、被蒲鉾板の幅の全長に亘って撮影し、第二次カメラからの被蒲鉾板を反転させて裏面の画像信号に基づいて、被検査用蒲鉾板の表裏面の欠陥部を検出するための欠陥検出手段である。

欠陥検出手段は、次のような機能を有している。第一次カメラからの画像信号を記憶する。第一次カメラによって被検査蒲鉾板の、例えば表面を撮影した場合、表面の全部の画像信号を記憶する。表面と同様に第二次カメラから裏面を撮影した場合、裏面の全部の画像信号を記憶する。第一次カメラと第二次カメラによって撮影すれば、両面と同時に欠陥部の検出が行えた。
このようにして両面の記憶した前記画像信号から被検査蒲鉾板の表面と裏面の色の濃淡度の平均値を被検査板毎に演算して、欠陥の判断基準となる基準濃淡度を被検査蒲鉾板毎に求めた。

蒲鉾板においては、ベースの色の濃淡度の段階が、節の色の濃淡度の段階が、割れの色の濃淡度の段階が、腐れの色の濃淡度の段階があり、このときの濃淡度の平均値、即ち、基準濃淡度が３であったとすると、蒲鉾板においては、濃淡度が４を超える部分は、全て欠陥と判断された。このような場合において、蒲鉾板の基準濃淡度を一定と考えると、蒲鉾板の欠陥検出を行った場合には、蒲鉾板のベースの色の濃淡度の段階が特定のしきい値をもっているので、ベース部分も含めて全て欠陥と判断する。このような問題を無くすために、欠陥の判断基準となるしきい値の基準濃淡度を被検査蒲鉾板毎に演算した。

このようにして求めたしきい値を基に前記基準濃淡度を超える欠陥の大きさ、形状および分布状況等の欠陥判断データを前記被検査用蒲鉾板毎に求め、このようにして求めた前記欠陥判断データと、予めしきい値を記憶されている、除去すべき欠陥を特定するための、欠陥の色の濃淡度、大きさ、分布状況等の比較判断データとを比較して、除去すべき欠陥を、その位置データと共に検出した。

また、欠陥検出手段は、前記基準濃淡度を超える欠陥の大きさ、形状および分布状況等の欠陥判断データを被検査用蒲鉾板毎に求め、このようにして求めた前記欠陥判断データと、予め記憶されている、除去すべき欠陥を特定するための、欠陥部の色の濃淡度、大きさ、分布状況等の比較判断データとを比較して、除去すべき欠陥を、その位置データと共に検出する。このようにして、被検査用蒲鉾板の欠陥が確実且つ高速度で検出された。

被検査の蒲鉾板の集積と検査部への搬送させた１００個の板の表面の濃淡を検査したところ、良品は８５％、縦方向の先端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の７０％以上の縦再生救済品は５％、横方向の先端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の７０％以上の横再生救済品は５％、不良品として５％であり、救済品は１０％、全く使用できないものが５％であった。

１ 検査用蒲鉾板
２ 検査板集積部
３ 光源
４ 画像処理部（制御部）
５ 第一次カメラ
６ 第二次カメラ
７ 欠陥部
８ 表面
９ 裏面
１０ プッシャー
１１ 照明部
１２ 走行部（コンベアー）
１３ 反転装置
１４ 色の濃淡度（大きさ、分布）
１５ 濃淡
１６ 節、
１７ 割れ
１８ 腐れ
１９ シミ・ヤニ
２０ 画像解析
２１ 木目
２２ 輝度
２３ カメラ画像
２４ 光源
３１ 蒲鉾板を集積して順次検査部へ搬送させる機器部
３２ 蒲鉾板を所定速度で移送される機器部
３３ 第一次カメラで板面の表面画像を撮影する機器部
３４ 蒲鉾板を反転させて裏面にする機器部
３５ 第二次カメラで裏面画像を撮影する機器部
３６ 欠陥解析・判定処理機器部
３７ 判定結果を基に４区分に選別できる機器部
４１ 走行手段
４２ 欠陥検出手段
４３ 欠陥部の有無を判定する手段
４４ 判定結果を選別する手段
４５ 照明手段
４６ 欠陥を検出する処理手段
５０ 良品
５１ 欠陥不良品
５２ 救済品Ａ
５３ 救済品Ｂ

図４、及び図５に示すように、表面を上に向けて配列した被検査蒲鉾板において複数の検査対象領域に蒲鉾板の表面を照明によるカメラ撮像する撮像手段と、カメラ撮像手段により撮像された複数の検査対象領域を含む濃淡画像をしきい値により欠陥候補領域を抽出する一次候補抽出体の選別手段と、欠陥候補領域が抽出された検査対象領域について前記濃淡画像から消去した木目と欠陥とを分離するように設定したしきい値により欠陥候補領域の周辺の画素の濃淡値との差分を用いて欠陥程度を判別する欠陥抽出手段とを備えた。

Claims (6)

1. 被検査の蒲鉾板を所定速度で走行させるための走行手段と、前記走行手段によって移送される前記被検査蒲鉾板の両表面を撮影するための照明照射付き一次カメラで表面状態の画像信号の記憶と、蒲鉾板を逆転して裏面を照明照射付き二次カメラで前記被蒲鉾板の裏面の画像信号の記憶に基づいて、前記被検査蒲鉾板の表裏面の欠陥部を検出するための欠陥検出手段とからなり、前記一次カメラと前記二次カメラの画像の解析は、前記被検査蒲鉾板の表面と裏面の両面の映像信号から欠陥部の有無を判定する手段と、被検査蒲鉾板の判定結果を選別する手段とを経て、欠陥部存在の被検査蒲鉾板において、再利用可能な部材の選別として、欠陥部の位置と無欠陥の面積を画像処理から判定して、欠陥部なし部材と、縦方向の先端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の６０％以上の部材と、横方向の端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の７０％以上の部材と、欠陥を所有する部材との４部材に選別できるようにしていることを特徴とする蒲鉾板の欠陥検出装置。
2. 被検査の蒲鉾板における板面の表裏の欠陥部に対しての迅速な検査とその分別において、被検査の蒲鉾板を集積して順次検査部へ搬送させる機器部と、前記蒲鉾板を所定速度で移送される機器部と、第一次カメラで板面の表面画像を撮影する機器部と、被検査の蒲鉾板を反転させて裏面にする機器部と、第二次カメラで裏面画像を撮影する機器部と、これら第一次カメラと第二次カメラの画像を処理・解析して、欠陥箇所の有無の判定と欠陥部を持つ蒲鉾板で欠陥部の除去によって再利用可能な部材を判定する欠陥解析・判定処理機器部と、判定結果を基に４区分に選別できる機器部と、からなることを特徴とする請求項１に記載の蒲鉾板の欠陥検出装置。
3. 複数の部材を表面に配列した被検査である蒲鉾板において複数の検査対象領域に蒲鉾板の表面を照明によるカメラ撮像する撮像手段と、カメラ撮像手段により撮像された複数の検査対象領域を含む濃淡画像をしきい値により欠陥候補領域を抽出する一次候補抽出体の選別手段と、欠陥候補領域が抽出された検査対象領域について前記濃淡画像から消去した木目と欠陥とを分離するように設定したしきい値により欠陥候補領域の周辺の画素の濃淡値との差分を用いて欠陥程度を判別する欠陥抽出手段とを備えることを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の蒲鉾板の欠陥検出装置。
4. 前記被検査蒲鉾板の裏表で縦横の全面に亘って精密に検査するにおいて、高速の走行する被検査の蒲鉾板における板面の欠陥部の画像を鮮明にするために、所定速度５〜３０ｍ／分で移送される検査蒲鉾板の表面を４２０ｎｍ〜５３０ｎｍの波長域の光によって１０〜１００ルックの照度で照明する照明手段と、前記照明手段で照明された検査蒲鉾板の全面の表面を鮮明に撮像して、撮像信号を記憶する手段と、前記撮像手段で撮像された画像信号に基づいて検査表面での特定のしきり値を持つ欠陥を検出する処理手段とからなり、上記照明手段で検査蒲鉾板の検査面にＬＥＤ照明の前記波長域の光を照射して、前記倍率２〜１０倍の接写用カメラによって表裏の全面を撮像して、撮像された画像信号を上記処理手段における各画素の輝度情報を基にしきい値以下の欠陥部を抽出していることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の蒲鉾板の欠陥検出装置。
5. 前記画像信号から前記被検査用蒲鉾板の表面と裏面で欠陥部の大きさと色の濃淡度の演算解析は、被検査蒲鉾板の検査枠を抽出して、その上で画像信号の記憶での検査蒲鉾板の木目を消込む操作を行って、それを基に残分の濃淡のしきい値の特定値を決めて、特定値以上の濃淡、大きさの場所を算出した後に、その大きさと場所の位置を特定しきい値との比較によって前記被検査蒲鉾板毎に、判別を行うようにして、前記欠陥検出手段は、前記第一次カメラと前記第二次カメラからの前記画像信号を記憶し、このようにして記憶した前記画像信号から前記被検査蒲鉾板の表面と裏面との色彩における濃淡度の平均値を前記被検査用蒲鉾板毎に演算して、欠陥の判断基準となる基準の濃淡度を前記被検査用蒲鉾板毎に求めると共に、前記基準濃淡度を超える部分を欠陥として、その欠陥の大きさ、形状および分布状況等の欠陥判断データを前記被検査用蒲鉾板毎に求め、このようにして得られた前記欠陥判断データを、除去すべき欠陥を特定化するために予め記憶されている、欠陥の色の濃淡度、大きさ、分布状況等の比較判断データとを比較して、除去、並びに回収選別すべき欠陥を、検出・判別できるようになっていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の蒲鉾板の欠陥検出装置。
6. 前記被検査蒲鉾板は、大きさとして厚さ５〜１５ｍｍ、横３０〜６０ｍｍ、縦６０〜１８０ｍｍであって、１００〜２５０枚／分の検査速度での画像処理によって欠陥の有無を検査して、良品と、縦方向の先端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の６０％以上の再生部材と、横方向の端部の一か所で、無欠陥部が被検査蒲鉾板の７０％以上の再生部材と、蒲鉾板として使用不可の欠陥を所有する部材との４区分の部材に１００〜２５０枚／分の速度で選別できるようにしていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の蒲鉾板の欠陥検出装置。