JP2022166918A

JP2022166918A - Paper product inspection device and paper product processing system

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Publication number: JP2022166918A
Application number: JP2021072334A
Authority: JP
Inventors: 裕之渡辺; Hiroyuki Watanabe
Original assignee: Futec Inc
Current assignee: Futec Inc
Priority date: 2021-04-22
Filing date: 2021-04-22
Publication date: 2022-11-04
Anticipated expiration: 2041-04-22
Also published as: JP2022183366A; JP7330524B2

Abstract

To provide a paper product inspection device and a paper product processing system that can more reliably determine an abnormal portion due to floating matter, and that can be easily added to conventional equipment while suppressing the size and cost of the device.SOLUTION: A paper product inspection device 10 includes a paper product movement amount measuring device 14, a line sensor camera, a control device 11, and a storage device 11a. The control device 11 successively creates images of a paper product, compares them with master images of the paper product, and extracts abnormal portions appearing in the successive images. And, if at least one threshold of the aspect ratio, contrast, and color of the abnormal portion is exceeded, it is determined to be the abnormal portion due to floating matter. With this configuration, even when the difference between movement speed of the paper product and movement speed of the floating matter is small, the control device 11 can more reliably determine that the abnormal portion is caused by the floating matter. In addition, it is possible to suppress an increase in the size and cost of the inspection device as a whole.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、紙製品検査装置および紙製品加工システムに関する。さらに詳しくは、紙製品の欠陥を精度よく検出することが可能な紙製品検査装置および紙製品加工システムに関する。 The present invention relates to a paper product inspection device and a paper product processing system. More specifically, the present invention relates to a paper product inspection apparatus and paper product processing system capable of accurately detecting defects in paper products.

段ボール製造ラインにおける画像検査装置は、段ボール上の欠陥を、画像上の異常部分として検知する。そして、その欠陥について致命度が高いと、その段ボールは製造ラインから除去される。この段ボールの製造ラインでは、段ボールは高速で製造されて、それに対する検査も高速で行われることが求められている。そのためこの検査では、欠陥の致命度が高いもの、すなわちあらかじめ定められた基準を超える欠陥を有するものについては、検査装置を通過した直後等に、欠陥がある段ボールであると目視でわかるように、インキを吹きかけるなどの措置を取り、その後、このインキを吹きかけられた段ボールが生産ラインから排除される。 An image inspection device in a corrugated board manufacturing line detects defects on the corrugated board as abnormal portions on the image. If the defect is critical, the cardboard is removed from the production line. In this corrugated board production line, corrugated boards are required to be manufactured at high speed and to be inspected at high speed. For this reason, in this inspection, for the cardboard with a high degree of fatality, that is, the cardboard with defects exceeding a predetermined standard, immediately after passing through the inspection equipment, etc., Measures such as spraying with ink are taken, after which the inked cardboard is removed from the production line.

ここで、段ボール製造ラインでは、空中に浮遊している紙粉または糊カスなどが検査用のラインセンサカメラの視野部分に映り込み、画像上の異常部分として検知されることがある。すなわち、この場合は画像上に異常部分はあるが、実際の段ボールには欠陥がない。そのため、欠陥がない製品にインキが吹きかけられるなどの処置がされ、段ボールの製造者は、欠陥がない製品を廃棄せざるを得ない。 Here, in a corrugated board manufacturing line, paper dust or glue scum floating in the air may be reflected in the field of view of the line sensor camera for inspection and detected as an abnormal portion on the image. That is, in this case, there are abnormal portions on the image, but there are no defects on the actual cardboard. Therefore, products with no defects are treated by spraying ink, etc., and corrugated cardboard manufacturers have no choice but to discard the products with no defects.

上記の問題に関して、特許文献１の技術が開示されている。特許文献１では、判定手段が、複数のラインセンサカメラにより取得された２以上の同じ印刷面の画像情報を比較して、同じ位置に画像上の異常部分がない場合は、その異常部分は紙粉による異常部分であり、段ボール上の欠陥でないと判断して、その異常部分を段ボールの欠陥の候補から除外する。 Regarding the above problem, the technique of Patent Document 1 is disclosed. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-100003, a determination means compares image information of two or more same printing surfaces acquired by a plurality of line sensor cameras, and if there is no abnormal portion on the image at the same position, the abnormal portion is the paper. The abnormal portion is judged to be an abnormal portion due to powder and not a defect on the cardboard, and the abnormal portion is excluded from candidates for cardboard defects.

特開２０２０－１８３８８９号公報JP 2020-183889 A

特許文献１では、ラインセンサカメラが段ボールの流れ方向に２つ設けられ、段ボールと浮遊物との速度差があることにより初めて浮遊物による異常部分が検知できる。そのため、段ボールと浮遊物にほとんど速度差がない場合、浮遊物による異常部分であると判断することができないという問題がある。またこれを避ける方法としては、２つのラインセンサカメラの距離を流れ方向に対して離すことが考えらえるが、その場合、２つのラインセンサカメラの間に、実際の欠陥が発生した場合、それを浮遊物による異常部分と誤って判断するという問題がある。
加えて、特許文献１の構成では、２以上の画像情報を取得する必要があるために、複数組のラインセンサカメラが設けられる必要がある。このため検査装置が大型化するとともに、製造コストが高くなるという問題がある。
さらに、従来は一組のラインセンサカメラのみが設けられていた構成に対し、特許文献１の構成では複数組のラインセンサカメラを設ける必要がある。このため特許文献１の構成を実現するためには、装置全体のハード面を大きく変更する必要があった。すなわち、浮遊物による異常部分であると判断する機能を追加するために、従来の装置を特許文献１に記載の新しい装置に置き換えるか、大幅な改造を施すことが必要となるという問題がある。 In Patent Document 1, two line sensor cameras are provided in the flow direction of the cardboard, and an abnormal portion due to the floating matter can be detected only when there is a speed difference between the cardboard and the floating matter. Therefore, when there is almost no speed difference between the cardboard and the floating matter, there is a problem that it cannot be determined that the abnormal portion is caused by the floating matter. As a method to avoid this, it is conceivable to separate the two line sensor cameras from the flow direction, but in that case, if an actual defect occurs between the two line sensor cameras, There is a problem that it is erroneously judged as an abnormal part due to floating matter.
In addition, in the configuration of Patent Literature 1, it is necessary to acquire two or more pieces of image information, so it is necessary to provide a plurality of sets of line sensor cameras. As a result, there is a problem that the size of the inspection apparatus increases and the manufacturing cost increases.
Furthermore, in contrast to the conventional configuration in which only one set of line sensor cameras is provided, in the configuration of Patent Document 1, it is necessary to provide a plurality of sets of line sensor cameras. Therefore, in order to realize the configuration of Patent Document 1, it was necessary to greatly change the hardware aspects of the entire apparatus. That is, in order to add a function to determine that the abnormal part is due to floating matter, there is a problem that it is necessary to replace the conventional device with the new device described in Patent Document 1 or to perform a significant modification.

本発明は上記事情に鑑み、浮遊物による異常部分を、より確実に判断することができるとともに、装置の大型化およびコストの増大を抑制し、さらに従来の設備に簡易に追加することが可能となる紙製品検査装置および紙製品加工システムを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention is capable of more reliably determining an abnormal portion due to floating matter, suppresses an increase in the size and cost of the apparatus, and can be easily added to conventional equipment. An object of the present invention is to provide a paper product inspection device and a paper product processing system.

第１発明の紙製品検査装置は、搬送される紙製品の移動量を測定する移動量測定装置と、前記紙製品の品質を検査するためのラインセンサカメラと、前記移動量測定装置および前記ラインセンサカメラに接続している制御装置と、該制御装置に接続し、前記紙製品のマスタ画像を記憶している記憶装置と、を備え、該制御装置は、前記ラインセンサカメラにより取得された画像と、前記移動量と、を用いて前記紙製品の逐次画像を作成し、前記紙製品のマスタ画像と比較して、前記逐次画像に現れた異常部分を抽出し、前記異常部分の縦横比、コントラスト、色の少なくとも一つの閾値を超えたものを浮遊物による異常部分であると判断することを特徴とする。
第２発明の紙製品検査装置は、第１発明において、前記ラインセンサカメラが、ＲＧＢラインセンサカメラであり、前記制御装置は、前記異常部分の色に関して閾値を超えたものを浮遊物による異常部分であると判断することを特徴とする。
第３発明の紙製品検査装置は、第１発明または第２発明において、前記浮遊物による異常部分が、複数色が順次出現するカラーパターンであることを特徴とする。
第４発明の紙製品検査装置は、第１発明から第３発明のいずれかにおいて、前記逐次画像の作成のためのラインセンサカメラが１台のみであることを特徴とする。
第５発明の紙製品加工システムは、請求項１から４のいずれかに記載の紙製品検査装置と、前記紙製品検査装置からの信号に基づいて、欠陥のある前記紙製品を生産ラインから除去する除去装置と、を含むことを特徴とする。 A paper product inspection apparatus according to a first aspect of the present invention includes a movement amount measuring device that measures the movement amount of a conveyed paper product, a line sensor camera for inspecting the quality of the paper product, the movement amount measuring device and the line. a control device connected to a sensor camera; and a storage device connected to the control device and storing a master image of the paper product, wherein the control device stores the image acquired by the line sensor camera. and the amount of movement, to sequentially create an image of the paper product, compare it with a master image of the paper product, extract an abnormal portion appearing in the sequential image, and determine the aspect ratio of the abnormal portion, It is characterized by judging that an abnormal portion due to floating matter exceeds at least one threshold of contrast and color.
A paper product inspection apparatus according to a second aspect of the invention is the paper product inspection apparatus according to the first aspect, wherein the line sensor camera is an RGB line sensor camera, and the control device detects an abnormal portion due to floating matter if the color of the abnormal portion exceeds a threshold value. It is characterized by judging that
A paper product inspection apparatus according to a third invention is characterized in that, in the first invention or the second invention, the abnormal portion due to the floating matter is a color pattern in which a plurality of colors appear sequentially.
A paper product inspection apparatus according to a fourth invention is characterized in that, in any one of the first to third inventions, there is only one line sensor camera for creating the sequential images.
A paper product processing system according to a fifth aspect of the present invention comprises the paper product inspection device according to any one of claims 1 to 4, and removing the defective paper product from the production line based on the signal from the paper product inspection device. and a removal device for

第１発明によれば、制御装置が、逐次画像に現れた異常部分の縦横比、コントラスト、色の少なくとも一つの閾値を超えたものを浮遊物による異常部分であると判断することにより、紙製品の動作速度と、浮遊物の動作速度との差が小さい場合でも、制御装置は、より確実に浮遊物による異常部分であると判断できる。また、逐次画像を作成するためのラインセンサカメラは、最低一組のみが必要とされるので、検査装置全体の大型化、コストの増大を抑制することができる。また、一組のラインセンサカメラは、従来の検査装置にすでに設けられているので、ソフト面を改造するだけで浮遊物による異常部分であると判断できる新たな機能を追加できる。すなわち、ハード面の改造なしに、新たな機能を追加できる。
第２発明によれば、ラインセンサカメラが、ＲＧＢラインセンサカメラであり、制御装置は、異常部分の色に関して閾値を超えたものを浮遊物による異常部分であると判断することにより、浮遊物による異常部分であるとの判断が最も容易にできる閾値を用いているので、その判断の精度を上げることができる。
第３発明によれば、浮遊物による異常部分が、複数色が順次出現するカラーパターンであることにより、複数色に関して閾値を超えたものを浮遊物による異常部分であると判断するので、さらにその判断の精度を上げることができる。
第４発明によれば、逐次画像の作成のためのラインセンサカメラが１台のみであることにより、検査装置全体の大型化、コストの増大を抑制することができる。また、一組のラインセンサカメラは、従来の検査装置にすでに設けられているので、ソフト面を改造するだけで浮遊物による異常部分であると判断できる新たな機能を追加できる。すなわち、ハード面の改造なしに、新たな機能を追加できる。
第５発明によれば、紙製品加工システムが第１発明から第４発明のいずれかの紙製品検査装置と、そこからの信号に基づいて欠陥のある紙製品を生産ラインから除去する除去装置とを含んでいることにより、浮遊物による異常部分は欠陥ではないので、この紙製品加工システムは、浮遊物による異常部分により間違って廃棄される紙製品の数を抑制できる。これにより製造の歩留まりを上げることができる。 According to the first invention, the control device determines that abnormal portions appearing in successive images exceeding at least one threshold of aspect ratio, contrast, and color are abnormal portions due to floating matter, thereby Even if there is a small difference between the operating speed of the floating object and the operating speed of the floating object, the control device can more reliably determine that the abnormal portion is caused by the floating object. In addition, since only one set of line sensor cameras is required for creating sequential images, it is possible to suppress an increase in the size and cost of the inspection apparatus as a whole. In addition, since a set of line sensor cameras is already installed in the conventional inspection device, it is possible to add a new function that can determine abnormal portions due to floating matter simply by modifying the software. In other words, new functions can be added without modifying hardware.
According to the second invention, the line sensor camera is an RGB line sensor camera, and the control device judges that the color of the abnormal portion exceeding the threshold value is the abnormal portion due to floating matter. Since the threshold value that makes it possible to most easily determine that there is an abnormal portion is used, the accuracy of the determination can be improved.
According to the third invention, since the abnormal portion due to floating matter is a color pattern in which a plurality of colors appear in sequence, it is determined that the abnormal portion due to floating matter is an abnormal portion due to the plurality of colors exceeding the threshold value. Accuracy of judgment can be improved.
According to the fourth invention, since only one line sensor camera is used for creating successive images, it is possible to suppress an increase in the size and cost of the inspection apparatus as a whole. In addition, since a set of line sensor cameras is already installed in the conventional inspection device, it is possible to add a new function that can determine abnormal portions due to floating matter simply by modifying the software. In other words, new functions can be added without modifying hardware.
According to a fifth invention, the paper product processing system comprises the paper product inspection device according to any one of the first to fourth inventions, and a removal device for removing defective paper products from the production line based on signals from the inspection device. By including , the paper product processing system can reduce the number of paper products that are incorrectly discarded due to suspended matter anomalies because the suspended matter anomalies are not defects. This makes it possible to increase the manufacturing yield.

本発明の第１実施形態に係る紙製品検査装置の異常部分に対する判断手法の説明図である。（Ａ）は、紙製品上に浮遊物が浮遊している状態の説明図、（Ｂ）は、その紙製品の逐次画像の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a determination method for an abnormal portion of the paper product inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention; (A) is an explanatory diagram of a state in which floating matter is floating on a paper product, and (B) is an explanatory diagram of successive images of the paper product. 図１の紙製品検査装置の側面方向からの概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the paper product inspection apparatus of FIG. 1 as viewed from the side; 図１の紙製品検査装置の制御構成図である。2 is a control configuration diagram of the paper product inspection apparatus of FIG. 1. FIG. 図１の紙製品検査装置における逐次画像の作成方法の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a sequential image creation method in the paper product inspection apparatus of FIG. 1; 本発明の第１実施形態に係る紙製品検査装置の動作フロー図である。1 is an operation flow diagram of a paper product inspection device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第２実施形態に係る紙製品検査装置の異常部分に対する判断手法の説明図である。（Ａ）は、紙製品上に浮遊物が浮遊している状態の説明図、（Ｂ）は、その紙製品の逐次画像の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a determination method for an abnormal portion of the paper product inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention; (A) is an explanatory diagram of a state in which floating matter is floating on a paper product, and (B) is an explanatory diagram of successive images of the paper product. 本発明の第３実施形態に係る紙製品検査装置の異常部分に対する判断手法の説明図である。（Ａ）は、紙製品上に浮遊物が浮遊している状態の説明図、（Ｂ）は、その紙製品の逐次画像の説明図である。It is explanatory drawing of the judgment method with respect to the abnormal part of the paper product inspection apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. (A) is an explanatory diagram of a state in which floating matter is floating on a paper product, and (B) is an explanatory diagram of successive images of the paper product.

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための紙製品検査装置および紙製品加工システムを例示するものであって、本発明は紙製品検査装置および紙製品加工システム以下のものに特定しない。なお、各図面が示す部材の大きさまたは位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。また、本明細書において、「欠陥」とは、紙製品上に現実に存在するものである。この致命度が高い場合、その「欠陥」を有する紙製品は生産ラインから除外される必要がある。これに対し「異常部分」は制御装置１１において作成された逐次画像において、マスタ画像と異なる部分を意味する。すなわち「異常部分」には、「欠陥による異常部分」と、「浮遊物による異常部分」と、が含まれる。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments shown below are examples of a paper product inspection device and a paper product processing system for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is a paper product inspection device and a paper product processing system. Not specific to: Note that the sizes, positional relationships, etc. of members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Also, in this specification, "defects" actually exist on the paper product. If this criticality is high, the paper product with that "defect" should be removed from the production line. On the other hand, the "abnormal portion" means a portion in the sequential image created by the control device 11 that differs from the master image. That is, the "abnormal part" includes "abnormal part due to defect" and "abnormal part due to floating matter".

＜第１実施形態＞
（紙製品検査装置１０の構成）
図２には、本発明の第１実施形態に係る紙製品検査装置１０の概略構成図を示す。図２は紙製品検査装置１０の側面方向からの概略図であり、紙製品検査装置１０の主要部材以外は省略している。また図２では、被検査対象である紙製品の一つである段ボール２０が、矢印の向きに搬送される。紙製品検査装置１０は、この搬送中の段ボール２０の表面の検査を行う装置である。 <First embodiment>
(Configuration of paper product inspection device 10)
FIG. 2 shows a schematic configuration diagram of the paper product inspection apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic side view of the paper product inspection apparatus 10, omitting other than the main members of the paper product inspection apparatus 10. As shown in FIG. In FIG. 2, a cardboard 20, which is one of the paper products to be inspected, is conveyed in the direction of the arrow. The paper product inspection device 10 is a device that inspects the surface of the cardboard 20 being conveyed.

図２に示すように、本実施形態の紙製品検査装置１０は、搬送される紙製品の移動量を測定する移動量測定装置１４と、紙製品の品質を検査するＲＧＢラインセンサカメラ１２と、移動量測定装置１４およびＲＧＢラインセンサカメラ１２と電気的に接続している制御装置１１と、を備えている。図２では、移動量測定装置１４と制御装置１１とを結ぶ実線、およびＲＧＢラインセンサカメラ１２と制御装置１１とを結ぶ実線は、電気的に接続していることを示している。ＲＧＢラインセンサカメラ１２と段ボール２０とを結ぶ一点鎖線は、ＲＧＢラインセンサカメラ１２に入射する光線を示している。 As shown in FIG. 2, the paper product inspection apparatus 10 of this embodiment includes a movement amount measuring device 14 that measures the amount of movement of the conveyed paper product, an RGB line sensor camera 12 that inspects the quality of the paper product, A control device 11 electrically connected to the movement amount measuring device 14 and the RGB line sensor camera 12 is provided. In FIG. 2, a solid line connecting the movement amount measuring device 14 and the control device 11 and a solid line connecting the RGB line sensor camera 12 and the control device 11 indicate that they are electrically connected. A dashed-dotted line connecting the RGB line sensor camera 12 and the cardboard 20 indicates light rays incident on the RGB line sensor camera 12 .

被検査対象である紙製品は、例えば段ボール２０である。ただしこれに限定されない。紙製品は、模様のあるもの、無地であるものの両方を含む。紙製品検査装置１０は、この段ボール２０の表面にある欠陥の有無を検査する。表面にある欠陥とは、段ボール２０の表面に付着した汚れであったり、へこみであったりする。この欠陥の致命度が高い場合、その欠陥のある段ボール２０は、生産ラインから取り除かれる。 A paper product to be inspected is, for example, cardboard 20 . However, it is not limited to this. Paper products include both patterned and plain paper products. The paper product inspection device 10 inspects the presence or absence of defects on the surface of the cardboard 20 . Defects on the surface include dirt adhering to the surface of the cardboard 20 and dents. If the defect is critical, the defective corrugated board 20 is removed from the production line.

段ボール２０は、段ボール２０の進行方向に垂直に並べられた複数の被動ローラ１６の上を移動する。段ボール２０は、例えば段ボール２０を挟み込むように設けられた一対の駆動ローラ１３により、あらかじめ定められた一定速度で移動する。 The cardboard 20 moves on a plurality of driven rollers 16 arranged perpendicularly to the traveling direction of the cardboard 20 . The cardboard 20 is moved at a predetermined constant speed by, for example, a pair of drive rollers 13 provided so as to sandwich the cardboard 20 .

紙製品の移動量を測定する移動量測定装置１４は、例えば駆動ローラ１３内に設けられたエンコーダである。ただし移動量測定装置１４は、駆動ローラ１３に設けられたエンコーダに限定されない。例えばエンコーダに替えてポテンショメータを用いることも可能である。また、移動量測定装置１４は、段ボール２０の移動に伴い回転する回転子を設け、そこにエンコーダを備える構成とすることも可能である。 The displacement measuring device 14 for measuring the displacement of the paper product is, for example, an encoder provided inside the drive roller 13 . However, the movement amount measuring device 14 is not limited to the encoder provided on the drive roller 13 . For example, it is possible to use a potentiometer instead of the encoder. Further, the moving amount measuring device 14 can be configured by providing a rotor that rotates with the movement of the cardboard 20 and providing an encoder thereon.

本実施形態の紙製品検査装置１０は、ＲＧＢラインセンサカメラ１２を有している。ＲＧＢラインセンサカメラ１２とは、可視光領域を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色信号に分けて検出できるラインセンサカメラである。本実施形態では、それぞれの領域を担当するラインセンサカメラが３本設けられ、これらのラインセンサカメラはその長手方向が図２の奥行き方向となるように配置されている。また３本のラインセンサカメラは、被検査対象である段ボール２０に平行になるように、図２の左右方向に並んで配置されている。ＲＧＢラインセンサカメラ１２の長手方向の長さは、被検査対象の大きさにより異なるが、図２の被検査対象の奥行き方向が一度に測定できる長さであることが好ましい。 A paper product inspection apparatus 10 of this embodiment has an RGB line sensor camera 12 . The RGB line sensor camera 12 is a line sensor camera that can detect the visible light region by dividing it into red (R), green (G), and blue (B) color signals. In this embodiment, three line sensor cameras are provided for each area, and these line sensor cameras are arranged so that their longitudinal direction is the depth direction in FIG. The three line sensor cameras are arranged side by side in the horizontal direction of FIG. 2 so as to be parallel to the cardboard 20 to be inspected. The length of the RGB line sensor camera 12 in the longitudinal direction varies depending on the size of the object to be inspected.

なお、本実施形態の紙製品検査装置１０では、紙製品のカラー画像を取得するためＲＧＢラインセンサカメラ１２が設けられたが、白黒画像を取得する場合、白黒画像を取得できるラインセンサカメラであれば問題ない。 In the paper product inspection apparatus 10 of the present embodiment, the RGB line sensor camera 12 is provided to acquire a color image of the paper product. No problem.

紙製品検査装置１０は、段ボール２０の表面の明るさを確保するための照明１５を備えている。本実施形態ではこの照明１５はＬＥＤにより構成されている。ただし、特にＬＥＤに限定されるわけではなく、蛍光灯、白熱灯などでも問題ない。 The paper product inspection device 10 is provided with a lighting 15 for ensuring the brightness of the surface of the cardboard 20. - 特許庁In this embodiment, the illumination 15 is composed of LEDs. However, it is not particularly limited to LEDs, and fluorescent lamps, incandescent lamps, and the like can also be used.

図３には、本実施形態の紙製品検査装置１０の制御構成図を示す。制御装置１１の左側には、制御装置１１への入力信号を主に発信する機器が描かれ、制御装置１１の右側には、制御装置１１からの出力した信号を主に受信する機器が描かれている。本実施形態の紙製品検査装置１０は、制御装置１１を備えている。この制御装置１１は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ、メモリ、入出力機器、および記憶装置１１ａなどを備えている。制御装置１１には、移動量測定装置１４から紙製品の移動量の信号が入力される。制御装置１１には、ＲＧＢラインセンサカメラ１２からの画像の信号が入力される。ＲＧＢラインセンサカメラ１２は３本のラインセンサカメラから構成されており、それぞれのラインセンサカメラから画像の信号が入力される。また制御装置１１は、照明１５と電気的に接続され、制御装置１１の出力信号により照明１５の入り切りが行われる。 FIG. 3 shows a control block diagram of the paper product inspection apparatus 10 of this embodiment. Devices that mainly transmit input signals to the control device 11 are drawn on the left side of the control device 11, and devices that mainly receive signals output from the control device 11 are drawn on the right side of the control device 11. ing. The paper product inspection device 10 of this embodiment includes a control device 11 . This control device 11 is, for example, a computer, and includes a CPU, a memory, an input/output device, a storage device 11a, and the like. A signal indicating the amount of movement of the paper product is input from the movement amount measuring device 14 to the control device 11 . An image signal from the RGB line sensor camera 12 is input to the control device 11 . The RGB line sensor camera 12 is composed of three line sensor cameras, and image signals are input from the respective line sensor cameras. The control device 11 is electrically connected to the lighting 15, and the lighting 15 is turned on and off according to the output signal of the control device 11. FIG.

図４には、本実施形態の紙製品検査装置１０の逐次画像の作成方法の説明図を示す。具体的に図４は、ＲＧＢラインセンサカメラ１２の３本のラインセンサカメラを上から見た平面図である。ＲＧＢラインセンサカメラ１２は、例えばＲラインセンサカメラ１２ａ、Ｇラインセンサカメラ１２ｂ、Ｂラインセンサカメラ１２ｃの３本のラインセンサカメラを含んで構成される。各ラインセンサカメラが、図４に示すように、あらかじめ定められた間隔Ｌを有して平行に配置される。例えば本実施形態では、紙製品は図４の紙面において上から下へ、すなわちＲラインセンサカメラ１２ａ側からＢラインセンサカメラ１２ｃ側に流れる。 FIG. 4 shows an explanatory diagram of a method for sequentially creating images of the paper product inspection apparatus 10 of this embodiment. Specifically, FIG. 4 is a plan view of three line sensor cameras of the RGB line sensor camera 12 viewed from above. The RGB line sensor camera 12 includes, for example, three line sensor cameras, an R line sensor camera 12a, a G line sensor camera 12b, and a B line sensor camera 12c. Each line sensor camera is arranged in parallel with a predetermined interval L as shown in FIG. For example, in the present embodiment, paper products flow from top to bottom in the plane of FIG. 4, that is, from the R line sensor camera 12a side to the B line sensor camera 12c side.

制御装置１１からの指令により、ＲＧＢラインセンサカメラ１２の各ラインセンサカメラは、あらかじめ定められた時間ごとに段ボール２０の画像信号を制御装置１１へ送信する。ここでＲＧＢラインセンサカメラ１２の各ラインセンサカメラは段ボール２０の表面の画像データを、各ラインセンサカメラの位置で計測するため、同じ時間に各ラインセンサカメラでとらえたデータは、ラインセンサカメラ間の間隔Ｌだけずれている。このため制御装置１１は、移動量測定装置１４で得られた移動量のデータを用いて、各ラインセンサカメラで得られたデータを、段ボール２０の表面の同じ位置のデータとなるように調整したうえで、３つのラインセンサカメラの画像データを重ね合わせることで逐次画像を作成する。本実施形態では、時間Ｔ１のときにＲラインセンサカメラ１２ａで得られた画像データは、時間Ｔ１からあらかじめ定められた時間ｔだけ経過したＴ２のときにＧラインセンサカメラ１２ｂで得られた画像データ、および時間Ｔ１からあらかじめ定められた時間ｔの２倍経過したＴ３のときにＢラインセンサカメラ１２ｃで得られた画像データと重ね合わされ、逐次画像が作成される。 According to a command from the control device 11, each line sensor camera of the RGB line sensor camera 12 transmits an image signal of the cardboard 20 to the control device 11 at predetermined intervals. Here, each line sensor camera of the RGB line sensor camera 12 measures the image data of the surface of the cardboard 20 at the position of each line sensor camera. are shifted by an interval L. For this reason, the control device 11 uses the movement amount data obtained by the movement amount measuring device 14 to adjust the data obtained by each line sensor camera so that the data is at the same position on the surface of the cardboard 20. Then, an image is created sequentially by superimposing the image data of the three line sensor cameras. In this embodiment, the image data obtained by the R line sensor camera 12a at the time T1 is the image data obtained by the G line sensor camera 12b at T2 after a predetermined time t has elapsed from the time T1. , and the image data obtained by the B-line sensor camera 12c at T3, which is twice the predetermined time t from time T1, to sequentially create an image.

なおラインセンサカメラが、白黒画像を取得する場合、ＲＧＢラインセンサカメラ１２の場合と異なり、ラインセンサカメラが取り込んだ画像がそのまま逐次画像となる。 Note that when the line sensor camera acquires a black-and-white image, unlike the case of the RGB line sensor camera 12, the image captured by the line sensor camera becomes a sequential image as it is.

（紙製品加工システムの構成）
図２を用いて、本実施形態に係る紙製品検査装置１０を含む紙製品加工システムを説明する。図２に示すように、紙製品加工システムは、少なくとも紙製品検査装置１０と、紙製品検査装置１０の後段において、「欠陥」のある紙製品を生産ラインから除去する除去装置１７とを含んで構成される。ここで「後段」とは、紙製品の製造ラインにおいて、紙製品検査装置１０の工程の時間的に後であることを意味する。また、紙製品加工システムは、例えば、紙製品検査装置１０の前段、すなわち紙製品検査装置１０の工程の時間的に前に印刷機１８を有する場合もある。なお図示していないが、本実施形態に係る紙製品検査装置１０と除去装置１７との間には、紙製品検査装置１０が、致命度が高いと判断した場合に、その「欠陥」を有する紙製品にインキで印をつける装置が配置される場合がある。 (Configuration of paper product processing system)
A paper product processing system including the paper product inspection device 10 according to this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the paper product processing system includes at least a paper product inspection device 10 and a removal device 17 downstream of the paper product inspection device 10 for removing "defective" paper products from the production line. Configured. Here, the term "later stage" means that the process of the paper product inspection apparatus 10 is later in time in the paper product manufacturing line. The paper product processing system may also have a printing press 18, for example, before the paper product inspection device 10, that is, before the paper product inspection device 10 in terms of time. Although not shown, there is a "defect" between the paper product inspection device 10 and the removal device 17 according to the present embodiment when the paper product inspection device 10 determines that the degree of fatality is high. A device may be arranged to mark the paper product with ink.

（紙製品検査装置１０の動作フロー）
図５には本実施形態に係る紙製品検査装置１０の動作フロー図を示す。また図１には、本実施形態に係る紙製品検査装置１０の「異常部分」に対する判断手法の説明図を示す。この動作フロー図は、紙製品１枚ごとに行われる動作を表したものである。 (Operation flow of paper product inspection device 10)
FIG. 5 shows an operation flow diagram of the paper product inspection apparatus 10 according to this embodiment. Also, FIG. 1 shows an explanatory diagram of a determination method for the "abnormal portion" of the paper product inspection apparatus 10 according to the present embodiment. This operation flow chart shows the operations performed for each sheet of paper product.

上記の動作フローに至る前に、紙製品検査装置１０の使用者は、被検査対象である段ボール２０の表面のマスタ画像の情報を制御装置１１の記憶装置１１ａに記憶させる。 Before reaching the operation flow described above, the user of the paper product inspection apparatus 10 causes the storage device 11a of the control device 11 to store the master image information of the surface of the cardboard 20 to be inspected.

ステップ０１（以下、ステップ０１をＳ０１のように記載する）において、制御装置１１は、移動量測定装置１４からの移動量のデータと、ＲＧＢラインセンサカメラ１２からの画像データと、を用いて段ボール２０の逐次画像を作成する。 In step 01 (hereinafter, step 01 is described as S01), the control device 11 uses the movement amount data from the movement amount measuring device 14 and the image data from the RGB line sensor camera 12 to form a cardboard box. Create 20 sequential images.

Ｓ０２において制御装置１１は、Ｓ０１で作成された逐次画像と、段ボール２０のマスタ画像とを用いて、その差分を抽出する。制御装置１１は、差がある部分を「異常部分」として認識する。 In S02, the control device 11 uses the sequential image created in S01 and the master image of the cardboard 20 to extract the difference between them. The control device 11 recognizes the part with the difference as an "abnormal part".

Ｓ０３において制御装置１１は、Ｓ０２で「異常部分」の画像を二値化する。 In S03, the control device 11 binarizes the image of the "abnormal portion" in S02.

Ｓ０４において制御装置１１は、Ｓ０３において二値化された画像から、段ボール２０の表面の「欠陥」の候補、すなわち「異常部分」の確定をする。 In S04, the control device 11 determines candidates for "defects" on the surface of the cardboard 20, that is, "abnormal portions", from the binarized image in S03.

Ｓ０５において制御装置１１は、確定された「異常部分」について、その「欠陥」の致命度が高いのか低いのかを判断する。致命度が高いのか低いのかは、制御装置１１が、記憶装置１１ａ内にあらかじめ記憶させられていた閾値を用いて、その閾値を超えるかどうかにより判断する。すなわち制御装置１１は、あらかじめ定められた閾値を超えるかどうかを判断する。 In S05, the control device 11 determines whether the criticality of the "defect" is high or low for the determined "abnormal portion". Whether the degree of criticality is high or low is determined by the control device 11, using a threshold stored in advance in the storage device 11a, depending on whether or not the threshold is exceeded. That is, the control device 11 determines whether or not a predetermined threshold value is exceeded.

具体的な判断手法について図１を用いて説明する。図１は本実施形態に係る紙製品検査装置１０の「異常部分」に対する判断手法の説明図である。図１（Ａ）は、段ボール２０上に浮遊物が浮遊している状態を示し、図１（Ｂ）は、その段ボール２０の逐次画像を示している。図１（Ａ）の段ボール２０上に描かれた矢印は段ボール２０の進行方向を表している。 A specific determination method will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram of a determination method for an "abnormal part" of the paper product inspection apparatus 10 according to this embodiment. FIG. 1(A) shows a state in which floating matter is floating on a cardboard 20, and FIG. 1(B) shows successive images of the cardboard 20. FIG. The arrow drawn on the cardboard 20 in FIG. 1(A) represents the traveling direction of the cardboard 20 .

まず図１（Ａ）に白丸で表された白色の第１浮遊物Ｆ１について説明する。第１浮遊物Ｆ１は、点線矢印で示すように、段ボール２０とは逆方向に向けて浮遊するとする。ここで、第１浮遊物Ｆ１の動く速度と、段ボール２０の動作速度とは異なるため、段ボール２０の逐次画像において、第１浮遊物Ｆ１に対応する部分は、図１（Ｂ）で示すように、細長い第１異常部分Ｗ１として表される。 First, the white first floating matter F1 represented by the white circle in FIG. 1(A) will be described. It is assumed that the first floating object F1 floats in the opposite direction to the cardboard 20 as indicated by the dotted arrow. Here, since the moving speed of the first floating object F1 and the moving speed of the cardboard 20 are different, in the sequential images of the cardboard 20, the portion corresponding to the first floating object F1 is shown in FIG. , as an elongated first abnormal portion W1.

この細長い第１異常部分Ｗ１の色彩について説明する。第１浮遊物Ｆ１はまずＢラインセンサカメラ１２ｃの下を通過する。この際、Ｂラインセンサカメラ１２ｃの色彩レベルのみ大きくなるため、第１異常部分Ｗ１の、図１（Ｂ）の紙面におけるもっとも下側の部分は、青色の色彩が濃い画像となる。次に第１浮遊物Ｆ１は、Ｂラインセンサカメラ１２ｃとＧラインセンサカメラ１２ｂの間を通過するので、第１異常部分Ｗ１の該当部分は、Ｂラインセンサカメラ１２ｃとＧラインセンサカメラ１２ｂとの両方の色彩レベルが大きくなるため、水色の色彩の濃い画像となる。以下、第１浮遊物Ｆ１の移動に合わせて、白色、黄色、赤色の順に、図１（Ｂ）の第１異常部分Ｗ１は表される。この画像に対して、制御装置１１は、ある色のレベルが閾値を超えていれば、第１異常部分Ｗ１を「浮遊物による異常部分」と判断し、致命度が低いと判断する。ここで、ある色のレベルの取得方法については、特に限定されない。例えば、ＲＧＢ色空間から、ＹＵＶ色空間への変換と同様に、特定の色を抽出するための係数をかけて、ある色のレベルを抽出しても問題ない。また、Ｌａｂ色空間に変換し、ａ(赤／マゼンダまたは緑)方向成分や、ｂ(黄または青)方向成分から、ある色のレベルを抽出しても問題ない。ＨＳＶ色空間(色相、彩度、明度)、または、ＨＬＳ色空間(色相、彩度、輝度)に変換し、色相や彩度から、ある色のレベルを抽出することもできる。 The color of this elongated first abnormal portion W1 will be described. The first floating object F1 first passes under the B line sensor camera 12c. At this time, since only the color level of the B line sensor camera 12c is increased, the lowermost portion of the first abnormal portion W1 on the paper surface of FIG. Next, since the first floating object F1 passes between the B line sensor camera 12c and the G line sensor camera 12b, the corresponding portion of the first abnormal portion W1 is the area between the B line sensor camera 12c and the G line sensor camera 12b. Since both color levels are increased, an image with a light blue color is obtained. Hereinafter, the first abnormal portion W1 in FIG. 1(B) is represented in the order of white, yellow, and red according to the movement of the first floating matter F1. For this image, if the level of a certain color exceeds the threshold, the control device 11 determines that the first abnormal portion W1 is an "abnormal portion due to floating matter" and that the degree of fatality is low. Here, there is no particular limitation on the method of obtaining the level of a certain color. For example, similar to conversion from the RGB color space to the YUV color space, there is no problem in extracting a certain color level by applying a coefficient for extracting a specific color. Also, there is no problem in converting to the Lab color space and extracting a certain color level from the a (red/magenta or green) direction component or the b (yellow or blue) direction component. It is also possible to convert to HSV color space (hue, saturation, lightness) or HLS color space (hue, saturation, luminance) and extract a color level from hue or saturation.

次に図１（Ａ）に黒丸で表された黒色の第２浮遊物Ｆ２について説明する。第２浮遊物Ｆ２は、点線矢印で示すように、段ボール２０と同じ方向に向けて浮遊するとする。ここで、第２浮遊物Ｆ２の動く速度と、段ボール２０の動作速度とは異なるため、段ボール２０の逐次画像において、第２浮遊物Ｆ２に対応する部分も、第１異常部分Ｗ１と同じように、図１（Ｂ）で示すように、細長い第２異常部分Ｗ２として表される。ただし、第２浮遊物Ｆ２は段ボール２０と同じ方向に浮遊しているので、第１異常部分Ｗ１と比較すると第２異常部分Ｗ２の長手方向の長さは比較的短くなる。 Next, the black second floating matter F2 represented by the black circle in FIG. 1(A) will be described. It is assumed that the second floating object F2 floats in the same direction as the cardboard 20, as indicated by the dotted arrow. Here, since the moving speed of the second floating matter F2 and the moving speed of the cardboard 20 are different, in the sequential images of the cardboard 20, the portion corresponding to the second floating matter F2 is also the same as the first abnormal portion W1. , as shown in FIG. 1(B) as a second elongated abnormal portion W2. However, since the second floating object F2 floats in the same direction as the cardboard 20, the longitudinal length of the second abnormal portion W2 is relatively short compared to the first abnormal portion W1.

この場合、第２浮遊物Ｆ２はまずＲラインセンサカメラ１２ａの下を通過する。この際第２浮遊物Ｆ２は黒色であるので、Ｒラインセンサカメラ１２ａの色彩レベルのみ小さくなり、第２異常部分Ｗ２の、図１（Ｂ）の紙面におけるもっとも下側の部分は、水色の色彩の濃い画像となる。次に第２浮遊物Ｆ２は、Ｒラインセンサカメラ１２ａとＧラインセンサカメラ１２ｂの間を通過するので、第２異常部分Ｗ２の該当部分は、Ｒラインセンサカメラ１２ａとＧラインセンサカメラ１２ｂとの両方の色彩レベルが小さくなるため青色の色彩の濃い画像となる。以下、第２浮遊物Ｆ２の移動に合わせて、黒色、赤色、黄色の順に図１（Ｂ）の第２異常部分Ｗ２は表される。致命度の判断は、例えば上記と同じように行われる。すなわち、第２異常部分Ｗ２に対応する部分の画像に対して、制御装置１１は、ある色のレベルが閾値を超えていれば、第２異常部分Ｗ２を「浮遊物による異常部分」と判断し、致命度が低いと判断する。 In this case, the second floating object F2 first passes under the R line sensor camera 12a. At this time, since the second floating matter F2 is black, only the color level of the R line sensor camera 12a is reduced, and the lowermost portion of the second abnormal portion W2 on the paper surface of FIG. dark image. Next, since the second floating object F2 passes between the R line sensor camera 12a and the G line sensor camera 12b, the corresponding portion of the second abnormal portion W2 is the portion between the R line sensor camera 12a and the G line sensor camera 12b. Since both color levels are reduced, an image with a deep blue color is obtained. Hereinafter, the second abnormal portion W2 in FIG. 1(B) is displayed in the order of black, red, and yellow according to the movement of the second floating matter F2. The determination of criticality is performed, for example, in the same manner as described above. That is, in the image of the portion corresponding to the second abnormal portion W2, if the level of a certain color exceeds the threshold, the control device 11 judges the second abnormal portion W2 as an "abnormal portion due to floating matter". , is considered to be of low fatality.

本実施形態では、図４に示すようにＲＧＢラインセンサカメラ１２の各ラインセンサカメラが配置されている。ここで、逐次画像は、これらのラインセンサカメラの画像データを、移動量測定装置１４の移動量に基づいて算出しており、段ボール２０上のシミなどの欠陥は、段ボール２０と同じ速度で動くので、逐次画像において実際の欠陥と同じカラー画像としてとらえることができる。しかし、紙製品検査装置１０内の浮遊物をＲＧＢラインセンサカメラ１２がとらえた場合、この浮遊物は段ボール２０と同じ速度で動くことはないため、この「浮遊物による異常部分」は、上記のように複数色が順次出現するカラーパターンとなる場合がある。このカラーパターンに対して、制御装置１１は、例えばあらかじめ定められた閾値を超える場合は、致命度が低いと判断し、超えない場合は致命度が高いと判断する。なお、制御装置１１が致命度の高低を判断する際、制御装置１１は「異常部分」の画像をモニターなどに映し出すことができる。 In this embodiment, each line sensor camera of the RGB line sensor camera 12 is arranged as shown in FIG. Here, the sequential images are calculated from the image data of these line sensor cameras based on the amount of movement of the movement amount measuring device 14, and defects such as stains on the cardboard 20 move at the same speed as the cardboard 20. Therefore, it can be captured as the same color image as the actual defect in the successive images. However, when the RGB line sensor camera 12 captures floating matter in the paper product inspection apparatus 10, this floating matter does not move at the same speed as the cardboard 20, so this "abnormal part due to floating matter" In some cases, a color pattern in which a plurality of colors appear sequentially is obtained. For this color pattern, the control device 11 determines that the degree of criticality is low when, for example, a predetermined threshold value is exceeded, and determines that the degree of criticality is high when the color pattern does not exceed the predetermined threshold value. When the control device 11 determines whether the degree of criticality is high or low, the control device 11 can display an image of the "abnormal part" on a monitor or the like.

本実施形態では、「異常部分」のカラー画像のあらかじめ定められた色のレベルに関して制御装置１１が判断をする。そのレベルがあらかじめ定められた閾値を超えていれば、その「異常部分」は「浮遊物による異常部分」であると制御装置１１が判断し、致命度が低いと判断してＳ０７へ進む。また、制御装置１１は、致命度が高いと判断した場合は、制御装置１１はＳ０６へ進み、Ｓ０６において、段ボール２０の排出信号を出力する。そして、排出信号が出力されたことをＳ０７で記録する。 In this embodiment, the control device 11 makes a determination regarding the predetermined color level of the "abnormal portion" color image. If the level exceeds a predetermined threshold, the control device 11 determines that the "abnormal portion" is "an abnormal portion due to floating matter", determines that the degree of criticality is low, and proceeds to S07. If the control device 11 determines that the criticality is high, the control device 11 advances to S06 and outputs a discharge signal for the cardboard 20 in S06. Then, in S07, the output of the discharge signal is recorded.

制御装置１１が、逐次画像に現れた「異常部分」の縦横比、コントラスト、色の少なくとも一つの閾値を超えたものを「浮遊物による異常部分」であると判断することにより、紙製品の動作速度と、浮遊物の動作速度との差が小さい場合でも、制御装置は、より確実に浮遊物による異常部分であると判断できる。また、逐次画像を作成するためのラインセンサカメラは、最低一組のみが必要とされるので、検査装置全体の大型化、コストの増大を抑制することができる。また、一組のラインセンサカメラは、従来の検査装置にすでに設けられているので、ソフト面を改造するだけで「浮遊物による異常部分」であると判断できる新たな機能を追加できる。すなわち、ハード面の改造なしに、新たな機能を追加できる。 The control device 11 determines that an "abnormal portion" appearing in successive images exceeding at least one threshold of aspect ratio, contrast, and color is an "abnormal portion due to floating matter", thereby preventing the operation of the paper product. Even if the difference between the speed and the movement speed of the floating matter is small, the control device can more reliably determine that the abnormal portion is caused by the floating matter. In addition, since only one set of line sensor cameras is required for creating sequential images, it is possible to suppress an increase in the size and cost of the inspection apparatus as a whole. In addition, since a set of line sensor cameras is already installed in the conventional inspection equipment, it is possible to add a new function that can determine "abnormal part due to floating matter" simply by modifying the software surface. In other words, new functions can be added without modifying hardware.

ラインセンサカメラが、ＲＧＢラインセンサカメラ１２であり、制御装置１１は、「異常部分」の色に関して閾値を超えたものを「浮遊物による異常部分」であると判断することにより、「浮遊物による異常部分」であるとの判断が最も容易にできる閾値を用いているので、その判断の精度を上げることができる。 The line sensor camera is the RGB line sensor camera 12, and the control device 11 determines that the color of the "abnormal part" exceeding the threshold value is the "abnormal part due to floating matter". Since the threshold value that makes it possible to most easily determine that the portion is an "abnormal portion" is used, the accuracy of the determination can be improved.

「浮遊物による異常部分」が、複数色が順次出現するカラーパターンであることにより、モニター等でその異常部分を目視で容易に確認できる。また、この画像に対して、制御装置１１は、ある色のレベルが閾値を超えていれば、第１異常部分Ｗ１を「浮遊物による異常部分」と判断し、致命度が低いと判断する。 Since the "abnormal portion due to floating matter" is a color pattern in which a plurality of colors appear in sequence, the abnormal portion can be easily visually confirmed on a monitor or the like. If the level of a certain color in this image exceeds the threshold value, the control device 11 determines that the first abnormal portion W1 is an "abnormal portion due to floating matter" and that the degree of criticality is low.

なお本実施形態では、「浮遊物による異常部分」の、ある色のレベルについて閾値を設けたが、これに限定されない。例えば該当部分について、赤色等の色彩の占める割合の変化率の閾値を設けることもできる。 In this embodiment, a threshold value is set for a certain color level of the "abnormal portion due to floating matter", but the present invention is not limited to this. For example, it is possible to set a threshold value for the rate of change in the proportion of colors such as red for the corresponding portion.

具体的に説明すると、第１浮遊物Ｆ１がＲラインセンサカメラ１２ａの下のみを通過する場合を考えると、「浮遊物による異常部分」は赤色の色彩の占める割合が高くなる。この際、赤色の色彩の占める割合が、この「浮遊物による異常部分」の周辺部に対して非常に高くなる。このように色彩の占める割合の変化率に対して閾値を設けることで、制御装置１１は、「浮遊物による異常部分」について致命度が低いと判断する。 Specifically, when considering the case where the first floating matter F1 passes only under the R line sensor camera 12a, the percentage of red color occupied in the "abnormal portion due to the floating matter" is high. At this time, the proportion of red color occupied is extremely high with respect to the peripheral portion of this "abnormal portion due to floating matter". By setting a threshold for the rate of change in the ratio of colors in this way, the control device 11 determines that the "abnormal part due to floating matter" has a low degree of criticality.

＜第２実施形態＞
（紙製品検査装置１０の動作フロー）
図６には、本発明の第２実施形態に係る紙製品検査装置の「異常部分」に対する判断手法の説明図を示す。図６（Ａ）は、紙製品上に浮遊物が浮遊している状態の説明図であり、図６（Ｂ）はその紙製品の逐次画像の説明図である。 <Second embodiment>
(Operation flow of paper product inspection device 10)
FIG. 6 shows an explanatory diagram of a determination method for the "abnormal portion" of the paper product inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6A is an explanatory diagram of a state in which floating matter is floating on a paper product, and FIG. 6B is an explanatory diagram of successive images of the paper product.

第１実施形態と第２実施形態との相違点は、動作フローのＳ０５において、具体的な判断手法が異なる点である。よって動作フローについて詳細に説明するとともに、他の部分の説明は省略する。 The difference between the first embodiment and the second embodiment is that the specific determination method differs in S05 of the operation flow. Therefore, the operation flow will be described in detail, and the description of other parts will be omitted.

Ｓ０５において制御装置１１は、確定された「異常部分」について、その欠陥の致命度が高いのか低いのかを判断する。致命度が高いのか低いのかは、制御装置１１が、記憶装置１１ａ内にあらかじめ記憶させられていた閾値を用いて、その閾値を超えるかどうかにより判断する。 In S05, the control device 11 determines whether the criticality of the defect is high or low for the confirmed "abnormal portion". Whether the degree of criticality is high or low is determined by the control device 11, using a threshold stored in advance in the storage device 11a, depending on whether or not the threshold is exceeded.

本実施形態の具体的な判断手法について図６を用いて説明する。図６（Ａ）の段ボール２０上に描かれた矢印は段ボール２０の進行方向を表している。またこの段ボール２０には、人の顔を模した第１デザインＤ１が描かれており、記憶装置１１ａ内にもこの第１デザインＤ１の画像が格納されている。 A specific determination method of this embodiment will be described with reference to FIG. The arrow drawn on the cardboard 20 in FIG. 6(A) indicates the traveling direction of the cardboard 20 . A first design D1 imitating a human face is drawn on the cardboard 20, and an image of this first design D1 is also stored in the storage device 11a.

まず、図６（Ａ）の紙面において第１デザインＤ１の左側に表されている第１欠陥Ｒ１について説明する。この第１欠陥Ｒ１は段ボール２０上にある汚れなどである。この第１欠陥Ｒ１は、段ボール２０と一緒に動作する。そのため、マスタ画像と比較した際に、「異常部分」と判断される。この第１欠陥Ｒの形状は様々なものがあるが、図６ではほぼ円形状で表されている。図６（Ｂ）においても、この第１欠陥Ｒ１と同じ形状の第３異常部分Ｗ３が逐次画像に現れる。 First, the first defect R1 shown on the left side of the first design D1 in FIG. 6A will be described. This first defect R1 is dirt on the cardboard 20 or the like. This first defect R1 works together with the corrugated board 20 . Therefore, when compared with the master image, it is judged as an "abnormal portion". Although there are various shapes of the first defect R, FIG. 6 shows a substantially circular shape. Also in FIG. 6B, the third abnormal portion W3 having the same shape as the first defect R1 appears in the image successively.

次に図６（Ａ）の紙面において、第１デザインＤ１の右側に表されている第３浮遊物Ｆ３について説明する。この第３浮遊物Ｆ３は、たとえば図６（Ａ）に点線で示すように動作する。段ボール２０の送り速度は、第３浮遊物Ｆ３よりも速いため、第３浮遊物Ｆ３に対応する第４異常部分Ｗ４の形状は、図６（Ｂ）の第１デザインＤ１の右側で示すように、段ボール２０の送り方向に平行に長くなる。 Next, the third floating matter F3 shown on the right side of the first design D1 in FIG. 6A will be described. This third floating object F3 operates, for example, as indicated by the dotted line in FIG. 6(A). Since the feeding speed of the cardboard 20 is faster than that of the third floating object F3, the shape of the fourth abnormal portion W4 corresponding to the third floating object F3 is as shown on the right side of the first design D1 in FIG. 6(B). , elongates parallel to the direction in which the cardboard 20 is fed.

第３浮遊物Ｆ３による第４異常部分Ｗ４は、このように第１欠陥Ｒ１による第３異常部分Ｗ３よりも、その形状が一方向に伸びる傾向がある。よって制御装置１１は、「異常部分」の縦横比を算出し、その縦横比が、例えば３以上の「異常部分」は、「浮遊物による異常部分」であると判断し、その段ボール２０の致命度は低いと判断する。ここで縦横比の縦は、例えば「異常部分」の形状において、最も長い長さを有する線分と定義し、横はその縦に対して９０度の角度を有する線分と定義することができる。また、縦をシートの流れる方向の長さとし、その線分が閾値以上、かつ、横をそれに９０度の角度を有する線分とし、その長さが閾値未満であるとすることもできる。なお、縦横比の定義は、これに限定されない。また、縦横比として、最も長い長さを有する線分と、この異常部分の面積とを取り上げることも可能である。 The shape of the fourth abnormal portion W4 caused by the third floating matter F3 tends to extend in one direction more than the shape of the third abnormal portion W3 caused by the first defect R1. Therefore, the control device 11 calculates the aspect ratio of the "abnormal part", determines that the "abnormal part" with an aspect ratio of 3 or more, for example, is an "abnormal part due to floating matter", and the corrugated cardboard 20 is fatal. judged to be low. Here, the vertical aspect ratio can be defined as a line segment having the longest length in the shape of the "abnormal portion", for example, and the horizontal can be defined as a line segment having an angle of 90 degrees with respect to the vertical direction. . It is also possible to set the length in the direction in which the sheet flows, the line segment to be greater than or equal to a threshold value, the width to be a line segment having an angle of 90 degrees, and the length to be less than the threshold value. Note that the definition of the aspect ratio is not limited to this. It is also possible to take the line segment having the longest length and the area of this abnormal portion as the aspect ratio.

本実施形態では、縦横比について制御装置１１が判断をする。制御装置１１が、その「異常部分」の縦横比が、あらかじめ定められた閾値よりも大きい場合は、その「異常部分」は「浮遊物による異常部分」であると判断し、致命度が低いと判断してＳ０７へ進む。また、制御装置１１は、致命度が高いと判断した場合は、制御装置１１はＳ０６へ進み、Ｓ０６において、段ボール２０の排出信号を出力する。そして、排出信号が出力されたことをＳ０７で記録する。 In this embodiment, the control device 11 determines the aspect ratio. When the aspect ratio of the "abnormal part" is larger than a predetermined threshold value, the control device 11 determines that the "abnormal part" is an "abnormal part due to floating matter", and determines that the criticality is low. It judges and progresses to S07. If the control device 11 determines that the criticality is high, the control device 11 advances to S06 and outputs a discharge signal for the cardboard 20 in S06. Then, in S07, the output of the discharge signal is recorded.

＜第３実施形態＞
（紙製品検査装置１０の動作フロー）
図７には、本発明の第３実施形態に係る紙製品検査装置の異常分に対する判断手法の説明図を示す。図７（Ａ）は、紙製品上に浮遊物が浮遊している状態の説明図であり、図７（Ｂ）はその紙製品の逐次画像の説明図である。なお、図７（Ｂ）の紙面の下側に表されている２つのグラフは、図７（Ｂ）の太点線Ｅにおける状態を表した図であり、上側が映像レベルを表したグラフ、下側がその映像レベルの変化を強調処理したグラフである。 <Third Embodiment>
(Operation flow of paper product inspection device 10)
FIG. 7 shows an explanatory diagram of a method for judging an abnormal portion of the paper product inspection apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 7A is an explanatory diagram of a state in which floating matter is floating on a paper product, and FIG. 7B is an explanatory diagram of successive images of the paper product. The two graphs shown on the lower side of the page of FIG. 7(B) are diagrams showing the state of the thick dotted line E in FIG. 7(B). The graph is a graph obtained by emphasizing the change in the video level on the side.

第１実施形態と第３実施形態との相違点は、動作フローのＳ０５において、具体的な判断手法が異なる点である。よって動作フローについて詳細に説明するとともに、他の部分の説明は省略する。 The difference between the first embodiment and the third embodiment is that the specific determination method is different in S05 of the operation flow. Therefore, the operation flow will be described in detail, and the description of other parts will be omitted.

本実施形態の具体的な判断手法について図７を用いて説明する。図７（Ａ）の段ボール２０上に描かれた矢印は段ボール２０の進行方向を表している。またこの段ボール２０には、十字の第２デザインＤ２が描かれており、記憶装置１１ａ内にもこの第２デザインＤ２のマスタ画像が格納されている。 A specific determination method of this embodiment will be described with reference to FIG. The arrow drawn on the cardboard 20 in FIG. 7(A) indicates the traveling direction of the cardboard 20 . A second cross design D2 is drawn on the cardboard 20, and a master image of the second design D2 is also stored in the storage device 11a.

まず、図７（Ａ）の紙面において第２デザインＤ２の左側に表されている第２欠陥Ｒ２について説明する。この第２欠陥Ｒ２は段ボール２０上にある汚れなどである。この第２欠陥Ｒ２は、段ボール２０と一緒に動作する。そのため、マスタ画像と比較した際に、「異常部分」と判断される。この第２欠陥Ｒ２について図７（Ｂ）の映像レベルのグラフを確認する。「異常部分」の周辺は映像レベルが高く、「異常部分」の映像レベルが低く、「異常部分」とその周辺の映像レベルの差が大きいのがわかる。また映像レベルの変化の度合いが高いことが図７（Ｂ）の強調処理したレベルを見るとわかる。 First, the second defect R2 shown on the left side of the second design D2 in FIG. 7A will be described. This second defect R2 is dirt on the cardboard 20 or the like. This second defect R2 works together with the corrugated board 20 . Therefore, when compared with the master image, it is judged as an "abnormal portion". The video level graph of FIG. 7B is checked for the second defect R2. It can be seen that the image level is high around the "abnormal part", the image level of the "abnormal part" is low, and the difference between the image level of the "abnormal part" and its surroundings is large. Also, it can be seen from the emphasized levels in FIG. 7B that the degree of change in the video level is high.

次に図７（Ａ）の紙面において第２デザインＤ２の右側に表されている第４浮遊物Ｆ４について説明する。この第４浮遊物Ｆ４は例えば図７（Ａ）に点線で示すように動作する。この第４浮遊物Ｆ４が浮遊する高さは限定されない。しかしＲＧＢラインセンサカメラ１２のピントは、段ボール２０の上面に設定されていることから、第４浮遊物Ｆ４に対してはピントがずれる。そのため映像レベルのグラフからわかるように、第２欠陥Ｒ２のように「異常部分」とその周辺との映像レベルにおいて差がでにくい。また図７（Ｂ）の強調処理したレベルを見ると、映像レベルの変化の度合いが小さいことがわかる。 Next, the fourth floating matter F4 shown on the right side of the second design D2 in FIG. 7A will be described. This fourth floating object F4 operates, for example, as indicated by the dotted line in FIG. 7(A). The height at which the fourth floating object F4 floats is not limited. However, since the focus of the RGB line sensor camera 12 is set on the upper surface of the cardboard 20, the fourth floating object F4 is out of focus. Therefore, as can be seen from the graph of the image level, there is little difference in the image level between the "abnormal portion" and its surroundings like the second defect R2. Further, it can be seen that the degree of change in the video level is small when looking at the enhanced level in FIG. 7(B).

本実施形態では、この映像レベルの差があること、すなわち映像レベルのコントラストについて制御装置１１が判断をする。制御装置１１が、あらかじめ定められた閾値よりも映像レベルの差が小さい場合は、その「異常部分」は「浮遊物による異常部分」であるとは判断し、致命度が低いと判断してＳ０７へ進む。また制御装置１１は、致命度が高いと判断した場合は、制御装置はＳ０６へ進み、Ｓ０６において、段ボール２０の排出信号を出力する。そして、排出信号が出力されたことをＳ０７で記録する。 In this embodiment, the control device 11 determines that there is a difference in video level, ie, the contrast of the video level. When the difference in image level is smaller than a predetermined threshold value, the control device 11 determines that the "abnormal portion" is "an abnormal portion due to floating matter" and that the degree of fatality is low, and S07. proceed to If the control device 11 determines that the degree of criticality is high, the control device proceeds to S06 and outputs a cardboard 20 discharge signal in S06. Then, in S07, the output of the discharge signal is recorded.

映像レベルのコントラストについて判断を行う場合、以下のような利点がある。ラインセンサカメラ１２でとらえた画像内で、紙製品の動作速度と浮遊物の動作速度が、ほぼ同じである場合、すなわち浮遊物が紙製品のかなり上方を浮遊していて、画像内ではそれらの動作速度がほぼ同じ場合は、従来は見かけの速度が同じであるため、浮遊物による異常部分であると制御装置１１が判断することは困難であったが、映像レベルのコントラストの閾値を用いる場合、紙製品の上方を浮遊する浮遊物は、ピントが合っていないので、図７（Ｂ）に示すように、制御装置１１は確実に浮遊物による異常部分であると判断することが可能となる。 When making decisions about video level contrast, there are advantages: In the image captured by the line sensor camera 12, if the movement speed of the paper product and the movement speed of the floating object are approximately the same, that is, the floating object is floating considerably above the paper product, and in the image Conventionally, when the operating speeds are almost the same, the apparent speeds are the same, so it was difficult for the control device 11 to determine that it was an abnormal portion due to floating matter. Since the floating matter floating above the paper product is out of focus, the control device 11 can reliably determine that it is an abnormal portion caused by the floating matter, as shown in FIG. 7B. .

＜その他＞
各実施形態において、縦横比、コントラスト、色のそれぞれについて、あらかじめ定められた閾値を用いて、制御装置１１が「浮遊物による異常部分」であると判断しているが、これらのパラメータは複数組み合わせて用いることも可能である。例えばコントラストと色との２つの閾値を用いて、いずれも満足する場合を「浮遊物による異常部分」と判断することも可能である。 <Others>
In each embodiment, the control device 11 determines that it is an "abnormal part due to floating matter" using predetermined threshold values for each of aspect ratio, contrast, and color. It is also possible to use For example, it is possible to use two thresholds for contrast and color, and to determine an "abnormal portion due to floating matter" when both are satisfied.

１０紙製品検査装置
１１制御装置
１１ａ記憶装置
１２ＲＧＢラインセンサカメラ（ラインセンサカメラ）
１４移動量測定装置
１７除去装置
10 paper product inspection device 11 control device 11a storage device 12 RGB line sensor camera (line sensor camera)
14 movement measuring device 17 removal device

Claims

a movement amount measuring device that measures the amount of movement of the conveyed paper product;
a line sensor camera for inspecting the quality of the paper product;
a control device connected to the movement measuring device and the line sensor camera;
a storage device connected to the control device and storing a master image of the paper product;
The control device
creating successive images of the paper product using the image acquired by the line sensor camera and the movement amount;
extracting an abnormal portion appearing in the sequential images by comparing with the master image of the paper product;
determining that at least one of the aspect ratio, contrast, and color of the abnormal portion exceeds a predetermined threshold as an abnormal portion due to floating matter;
A paper product inspection device characterized by:

the line sensor camera is an RGB line sensor camera,
The control device is
Judging that the color of the abnormal portion exceeding a threshold value is an abnormal portion due to floating matter;
The paper product inspection device according to claim 1, characterized in that:

The abnormal portion due to the floating matter is a color pattern in which multiple colors appear sequentially,
The paper product inspection device according to claim 1 or 2, characterized in that:

There is only one line sensor camera for the creation of said sequential images,
The paper product inspection device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:

A paper product inspection device according to any one of claims 1 to 4;
a removal device for removing the defective paper product from the production line based on a signal from the paper product inspection device;
A paper product processing system characterized by: