JP2023042233A - Imaging device - Google Patents

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佳明 浜田
Yoshiaki Hamada
隆司 鈴木
Takashi Suzuki
裕介 ▲高▼橋
Yusuke Takahashi
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Abstract

To provide an imaging device which can properly capture an image of an article covered by a packaging film.SOLUTION: An imaging device comprises: a light source; a diffuser plate; and a camera. The light source is provided on the outer side with respect to the outermost contour of an inspection object in the plan view of the inspection object mounted on a tray and covered by a transparent packaging film, has the length equal to or greater than the length of the closest side of the outermost contour of the inspection object and emits light source light. The diffuser plate is installed on the outer side with respect to the outermost contour of the inspection object, has the length equal to or greater than the closest side of the outermost contour of the inspection object and diffuses the light source light from the light source. The camera images reflection light from the inspection object of planarly uniform light irradiated on the inspection object via the diffuser plate from the light source.SELECTED DRAWING: Figure 2A

Description

本開示は、撮像装置に関する。 The present disclosure relates to imaging devices.

収穫された野菜又は果物(果菜)等の品物は、例えば、トレイに載せられ、包装フィルム等により覆われた状態で、箱詰めされて出荷される。 Items such as harvested vegetables or fruits (fruit vegetables) are placed on a tray, covered with a wrapping film or the like, packed in a box, and shipped.

この種の品物は、箱詰めの前に不良品であるか否かといった種々の検査がされることが望ましい。この検査に撮像装置が用いられることがある。 Such items are desirably subjected to various inspections, such as for defects, prior to packaging. An imaging device may be used for this inspection.

特許第3886006号公報Japanese Patent No. 3886006

果菜等の品物は、出荷の直前の状態、すなわちトレイに乗せられ、透明な包装フィルムにより覆われた状態で検査されることが望ましい。通常、この種の検査は、外光の影響を除くために暗箱内で光源から光照射を行いつつ、トレイに乗せられた果菜の画像をカメラで収集することで行われる。しかしながら、一般に、果菜を包装している包装フィルムの反射率は、果菜自体の反射率に比べて大きい。また、包装フィルムは果菜と比較してはるかに平滑であり、さらに屈折率も高い。さらには、トレイに乗せられる果菜は自然物であるので、その形状は様々である。したがって、果菜を覆う包装フィルムの形状も果菜の形状に応じた様々な形状を取り得る。このように様々な形状を有する包装フィルムは、当然ながら光源からの光を様々な角度で反射する。これにより、カメラに入射する反射光の光量ばらつきが生じたり、特定の角度からカメラに入射する反射光が大きな光量を有してしまったりして、画像による検査が困難になってしまうことがある。 Items such as fruits and vegetables are preferably inspected immediately prior to shipment, ie, placed on a tray and covered with a transparent packaging film. Normally, this type of inspection is performed by collecting images of fruits and vegetables placed on a tray with a camera while irradiating light from a light source in a dark box to eliminate the influence of external light. However, generally, the reflectance of the packaging film wrapping the fruit vegetables is higher than the reflectance of the fruit vegetables themselves. Also, packaging films are much smoother than fruit vegetables and have a higher refractive index. Furthermore, since the fruit vegetables placed on the tray are natural products, they have various shapes. Therefore, the shape of the packaging film covering the fruit vegetables can also take various shapes according to the shape of the fruit vegetables. Such variously shaped packaging films naturally reflect the light from the light source at various angles. As a result, the amount of reflected light that enters the camera varies, and the amount of reflected light that enters the camera from a specific angle is large, making image inspection difficult. .

本開示は、包装フィルムにより覆われた品物の画像を適切に撮像できる撮像装置を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide an imaging device that can appropriately capture an image of an article covered with a packaging film.

一態様に係る撮像装置は、光源と、拡散板と、カメラとを有する。光源は、トレイに搭載されて透明な包装フィルムで覆われた検査対象物を平面視したときの検査対象物の最輪郭よりも外側に設置され、検査対象物の最輪郭のうちで最も近い辺の長さ以上の長さを有し、光源光を照射する。拡散板は、検査対象物の最輪郭よりも外側に設置され、検査対象物の最輪郭のうちで最も近い辺の長さ以上の長さを有し、光源からの光源光を拡散させる。カメラは、光源から拡散板を介して検査対象物に照射された面均一光の検査対象物からの反射光を撮像する。 An imaging device according to one aspect includes a light source, a diffusion plate, and a camera. The light source is installed outside the outermost contour of the inspection object when the inspection object mounted on a tray and covered with a transparent packaging film is viewed from above, and the closest side of the outermost contour of the inspection object It has a length equal to or longer than the length of , and is irradiated with light from the light source. The diffusion plate is installed outside the outermost contour of the inspection object, has a length equal to or longer than the length of the nearest side of the outermost contour of the inspection object, and diffuses the light source light from the light source. The camera captures an image of reflected light from the inspection object of surface uniform light irradiated from the light source to the inspection object through the diffusion plate.

本開示によれば、包装フィルムにより覆われた品物の画像を適切に撮像できる撮像装置を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to provide an imaging device that can appropriately capture an image of an article covered with a packaging film.

図1は、実施形態に係る撮像装置を含む品物の箱詰めシステムの一構成例を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing one configuration example of an article boxing system including an imaging device according to an embodiment. 図2Aは、撮像装置の第1の構成例を概略的に示す図である。FIG. 2A is a diagram schematically showing a first configuration example of an imaging device. 図2Bは、撮像装置の第1の構成例を概略的に示す図である。FIG. 2B is a diagram schematically showing a first configuration example of the imaging device. 図2Cは、偏光子が吸収型偏光子であるときの搬送方向と吸収軸との関係を示した図である。FIG. 2C is a diagram showing the relationship between the transport direction and the absorption axis when the polarizer is an absorptive polarizer. 図3Aは、撮像装置の第2の構成例を概略的に示す図である。FIG. 3A is a diagram schematically showing a second configuration example of the imaging device. 図3Bは、撮像装置の第2の構成例を概略的に示す図である。FIG. 3B is a diagram schematically showing a second configuration example of the imaging device. 図4は、品物の箱詰めシステムの制御系の一構成例を概略的に示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram schematically showing one configuration example of the control system of the goods boxing system. 図5は、撮像装置の動作の一例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the operation of the imaging device. 図6は、偏光方向の調整の動作を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flow chart showing the operation of adjusting the polarization direction.

以下、実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、実施形態に係る撮像装置を含む品物の箱詰めシステムの一構成例を概略的に示す図である。ここで、図1においては、互いに直交する3方向としてx方向、y方向及びz方向が規定されている。品物の箱詰めシステムは、品物を、梱包箱B1-B4に箱詰めする。実施形態における品物としては、包装体が想定されている。実施形態における包装体は、果菜等の食品、例えばみょうがをトレイに載せ、食品が載せられたトレイを透明な包装フィルムで包装し、さらに包装フィルムにラベルを付すことによって形成される物品である。ここで、実施形態における透明な包装フィルムは、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン)、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、セルロース等の少なくとも何れかから構成され得る。みょうがをトレイに載せること、トレイを包装フィルムで包装すること、及び包装フィルムにラベルを付すことは、実施形態に係る箱詰めシステムのさらに上流のシステムにおいて自動的に実施されてもよいし、手動で実施されてもよい。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing one configuration example of an article boxing system including an imaging device according to an embodiment. Here, in FIG. 1, x-direction, y-direction and z-direction are defined as three mutually orthogonal directions. The item cartoning system boxes the items into packaging boxes B1-B4. The item in the embodiments is envisioned as a package. The package in the embodiment is an article formed by placing food such as fruit vegetables, for example myoga, on a tray, packaging the tray with the food on it with a transparent packaging film, and attaching a label to the packaging film. Here, the transparent packaging film in the embodiment can be composed of at least one of polyolefin (polyethylene, polypropylene), polyvinyl chloride, polyester, cellulose, and the like. Placing the myoga on the tray, wrapping the tray with the packaging film, and labeling the packaging film may be performed automatically in a system further upstream of the boxing system according to the embodiment, or manually may be implemented.

品物の箱詰めシステムは、ベルトコンベア10と、搬送速度検出器20と、撮像装置30と、第1ロボットR1と、第2ロボットR2とを備えている。 The goods boxing system includes a belt conveyor 10, a conveying speed detector 20, an imaging device 30, a first robot R1 and a second robot R2.

ベルトコンベア10は、搬送ベルトと一対の回転支持体とを備えている。搬送ベルトは、品物を搬送方向へと搬送するための輪形状のベルトである。搬送方向は、例えば図1のx方向である。回転支持体は、ベルトコンベア10において定められた上流端と下流端とのそれぞれに配設される。一対の回転支持体は、搬送ベルトに内接した円柱形状又は円筒形状の支持体である。回転支持体の回転軸は、搬送ベルトの幅方向である図1のy方向と略平行である。上流端と下流端とにおいて回転支持体が回転すると、搬送ベルトに接触した回転支持体の円柱面により搬送ベルトが搬送方向に送り出される。 The belt conveyor 10 includes a conveying belt and a pair of rotating supports. The conveying belt is a ring-shaped belt for conveying articles in the conveying direction. The conveying direction is, for example, the x direction in FIG. The rotary supports are arranged at respective upstream and downstream ends defined on the belt conveyor 10 . The pair of rotating supports are columnar or cylindrical supports inscribed in the conveying belt. The rotation axis of the rotary support is substantially parallel to the y direction in FIG. 1, which is the width direction of the conveyor belt. When the rotating support rotates between the upstream end and the downstream end, the conveying belt is sent out in the conveying direction by the cylindrical surface of the rotating support that is in contact with the conveying belt.

後で説明するように、撮像装置30は、画像におけるトレイと搬送ベルトとのコントラストによってトレイを識別する。したがって、搬送ベルトは、トレイに対して高いコントラストを有することが望ましい。一般的に果菜等の食品のトレイの色としては黒色が好まれる。この場合、搬送ベルトの色は、白色に近い色であることが望ましい。仮にトレイが色付けられている場合には、搬送ベルトの色は、トレイの色に対して補色の関係を有する色であることが望ましい。 As will be described later, the imaging device 30 identifies the tray by the contrast between the tray and the conveyor belt in the image. Therefore, it is desirable that the transport belt has a high contrast with respect to the tray. Black is generally preferred as the color of trays for foods such as fruits and vegetables. In this case, it is desirable that the color of the conveyor belt is close to white. If the tray is colored, it is desirable that the color of the conveyor belt is complementary to the color of the tray.

搬送速度検出器20は、搬送ベルトによる搬送速度を検出する検出器である。搬送速度は、例えば単位時間において搬送ベルトが搬送方向に送り出される距離から検出される。この距離は、例えばエンコーダによって検出される。搬送速度検出器20は、検出した値を後で説明する第1コントローラCTR1へ送信する。 The conveying speed detector 20 is a detector that detects the conveying speed of the conveying belt. The conveying speed is detected, for example, from the distance that the conveying belt is sent out in the conveying direction per unit time. This distance is detected by an encoder, for example. The conveying speed detector 20 transmits the detected value to the first controller CTR1 which will be explained later.

撮像装置30は、ベルトコンベア10の上流端の近傍に設置されている。撮像装置30は、ベルトコンベア10の搬送ベルトに供給された品物の画像を搬送ベルトの上側から撮像する。また、撮像装置30は、撮像により得られた画像から品物のトレイのエッジを検出し、包装フィルムが剥がれているか否かを判定することができる。また、撮像装置30は、包装フィルムにラベルが付されている場合には、撮像により得られた画像からラベルの位置を検出し、予め設定されたラベルに関する情報に基づいて、ラベルの形状に異常があるか否か、ラベルの位置が正しいか否かを判定することができる。さらに、撮像装置30は、撮像により得られた画像から搬送されてくる品物の搬送ベルト上の位置及び向きを検出することができる。撮像装置30の詳細については後で説明する。 The imaging device 30 is installed near the upstream end of the belt conveyor 10 . The imaging device 30 captures an image of the article supplied to the conveyor belt of the belt conveyor 10 from above the conveyor belt. In addition, the imaging device 30 can detect the edge of the product tray from the image obtained by imaging, and can determine whether or not the packaging film has been peeled off. In addition, when the packaging film is labeled, the imaging device 30 detects the position of the label from the image obtained by imaging, and detects an abnormality in the shape of the label based on preset label information. and whether the position of the label is correct. Further, the imaging device 30 can detect the position and orientation of the conveyed article on the conveyor belt from the image obtained by imaging. Details of the imaging device 30 will be described later.

第1ロボットR1と第2ロボットR2とは同じ構成であってよい。第1ロボットR1と第2ロボットR2とのそれぞれは、台座40と、第1アームA1と、第2アームA2と、第1軸AX1と、第2軸AX2と、第3軸AX3と、第4軸AX4と、ハンド調整部50とを備えている。 The first robot R1 and the second robot R2 may have the same configuration. Each of the first robot R1 and the second robot R2 includes a pedestal 40, a first arm A1, a second arm A2, a first axis AX1, a second axis AX2, a third axis AX3, and a fourth axis. It has an axis AX4 and a hand adjuster 50 .

台座40は、第1ロボットR1及び第2ロボットR2を固定しておくための台座である。 The pedestal 40 is a pedestal for fixing the first robot R1 and the second robot R2.

台座40には第1軸AX1が配置されている。第1軸AX1は、z方向に延びた回転軸周りに回転できるように台座40によって支持されている。第1軸AX1は、第1アームA1の一端に接続されている。第1アームA1は、第1軸AX1と第2軸AX2との間を接続するロボットのリンクである。第1アームA1は、x-y平面と略平行に延びている。第1アームA1の位置は、第1軸AX1の回転角度により制御される。 A first axis AX1 is arranged on the base 40 . The first axis AX1 is supported by a pedestal 40 so as to be rotatable around a rotation axis extending in the z direction. The first axis AX1 is connected to one end of the first arm A1. The first arm A1 is a robot link connecting the first axis AX1 and the second axis AX2. The first arm A1 extends substantially parallel to the xy plane. The position of the first arm A1 is controlled by the rotation angle of the first axis AX1.

第1アームA1の他端には第2軸AX2が接続されている。第2軸AX2は、z方向に延びた回転軸周りに回転できるように第1アームA1によって支持されている。第2軸AX2は、第2アームA2の一端に接続されている。第2アームA2は、第2軸AX2と第3軸AX3との間、及び、第2軸AX2と第4軸AX4との間を接続するロボットのリンクである。第2アームA2は、x-y平面と略平行に延びて配置されている。第2アームA2の位置は、第1軸AX1及び第2軸AX2の回転角度により制御される。 A second axis AX2 is connected to the other end of the first arm A1. The second axis AX2 is supported by the first arm A1 so as to be rotatable around a rotation axis extending in the z direction. The second axis AX2 is connected to one end of the second arm A2. The second arm A2 is a robot link that connects between the second axis AX2 and the third axis AX3 and between the second axis AX2 and the fourth axis AX4. The second arm A2 is arranged to extend substantially parallel to the xy plane. The position of the second arm A2 is controlled by the rotation angles of the first axis AX1 and the second axis AX2.

第2アームA2の他端には第3軸AX3及び第4軸AX4が接続されている。第3軸AX3は、例えばx-y平面と略平行な方向に延びた円柱状の軸を備え、第2アームA2の他端に保持されているシャフトSFTに接触することにより、シャフトSFTをz方向に移動させる。第4軸AX4は、例えばz方向に延びた円柱状の軸を備え、第2アームA2の他端に保持されているシャフトSFTに接触することによりシャフトSFTをz方向に延びた回転軸周りに回転させる。 A third axis AX3 and a fourth axis AX4 are connected to the other end of the second arm A2. The third axis AX3 has, for example, a columnar axis extending in a direction substantially parallel to the xy plane, and contacts the shaft SFT held at the other end of the second arm A2 to move the shaft SFT to the z direction. move in the direction The fourth axis AX4 has, for example, a cylindrical axis extending in the z-direction, and by contacting the shaft SFT held at the other end of the second arm A2, rotates the shaft SFT around the rotation axis extending in the z-direction. rotate.

ハンド調整部50は、第3軸AX3によりz方向に移動可能であり、第4軸AX4によりz方向に延びた回転軸周りに回転可能であるシャフトSFTと、シャフトSFTの一端に固定されたハンド部HNDとを備えている。 The hand adjustment unit 50 includes a shaft SFT which is movable in the z-direction by a third axis AX3 and rotatable around a rotation axis extending in the z-direction by a fourth axis AX4, and a hand fixed to one end of the shaft SFT. and HND.

第1アームA1、第2アームA2及びハンド調整部50は、第1軸AX1、第2軸AX2、第3軸、第4軸AX4及びシャフトSFTの位置及び回転角を調整することにより、ハンド部HNDの3次元の位置及び搬送方向に対する傾きを制御する。ハンド部HNDは、吸着部を有している。ハンド部HNDは、吸着部によって品物を吸着することにより品物を保持する。そして、ハンド部HNDは、梱包箱B1-B4の位置において吸着を解除することによって品物を梱包箱B1-B4に箱詰めする。 The first arm A1, the second arm A2, and the hand adjusting section 50 adjust the positions and rotation angles of the first axis AX1, the second axis AX2, the third axis, the fourth axis AX4, and the shaft SFT, thereby adjusting the hand section. It controls the three-dimensional position of the HND and its inclination with respect to the transport direction. The hand part HND has a suction part. The hand part HND holds the article by sucking the article with the suction part. Then, the hand unit HND packs the articles into the packing boxes B1-B4 by releasing the suction at the positions of the packing boxes B1-B4.

次に、撮像装置30について説明する。図2A及び図2Bは、撮像装置30の第1の構成例を概略的に示す図である。ここで、図2Aは第1の構成例の撮像装置30をz方向の正側である上面から見た図であり、図2Bは第1の構成例の撮像装置30をy方向の負側である右側面から見た断面図である。撮像装置30は、遮光筐体301と、光源302と、拡散板303と、カメラ304と、ビジョンシステムVSと、偏光子305とを備えている。ビジョンシステムVSについては後で説明する。 Next, the imaging device 30 will be described. 2A and 2B are diagrams schematically showing a first configuration example of the imaging device 30. FIG. Here, FIG. 2A is a top view of the imaging device 30 of the first configuration example viewed from the positive side in the z direction, and FIG. 2B is a view of the imaging device 30 of the first configuration example viewed from the negative side in the y direction. It is sectional drawing seen from the certain right side. The imaging device 30 includes a light shielding housing 301 , a light source 302 , a diffusion plate 303 , a camera 304 , a vision system VS, and a polarizer 305 . The vision system VS will be explained later.

遮光筐体301は、撮像装置30の検査対象物Oとしての品物に対する外光の進入を防止するために、ベルトコンベア10による品物の搬送を妨げない程度に可能な限り搬送ベルトに近づけて配置されている。遮光筐体301は、遮光性の部材で構成され、その内部に光源302と、拡散板303と、カメラ304と、ビジョンシステムVSと、偏光子305とを収納している。遮光筐体301は、大きさの異なる2つの箱がz方向に重ねられて構成されている。下段の箱には、光源302と、拡散板303とが収納される。また、上段の箱にはカメラ304と、ビジョンシステムVSと、偏光子305とが収容される。下段の箱の天井には空孔が空けられており、この空孔からの入光をカメラ304で受光できるようにカメラ304及び偏光子305が配置されている。本実施形態において、遮光筐体301の少なくとも下段の箱の内壁は白色である。遮光筐体301の内壁が白色であることにより、遮光筐体301の内壁での光源光の散乱及び反射が生じやすくなる。これにより、検査対象物Oに照射される光の光量の向上が期待される。ここで、内壁の色を含む遮光筐体301の構成に関する説明は好適な一例を示すにすぎず必ずしもこれに拘るものではない。 The light-shielding housing 301 is arranged as close to the conveying belt as possible without interfering with the conveying of the article by the belt conveyor 10, in order to prevent external light from entering the article as the inspection object O of the imaging device 30. ing. The light-shielding housing 301 is made of a light-shielding member and accommodates therein a light source 302 , a diffusion plate 303 , a camera 304 , a vision system VS, and a polarizer 305 . The light shielding housing 301 is configured by stacking two boxes of different sizes in the z direction. A light source 302 and a diffusion plate 303 are housed in the lower box. Also, the upper box houses a camera 304, a vision system VS, and a polarizer 305. FIG. A hole is provided in the ceiling of the lower box, and a camera 304 and a polarizer 305 are arranged so that the camera 304 can receive light incident through the hole. In this embodiment, at least the inner wall of the lower box of the light shielding housing 301 is white. Since the inner wall of the light shielding housing 301 is white, the light from the light source is easily scattered and reflected on the inner wall of the light shielding housing 301 . As a result, an improvement in the amount of light with which the object to be inspected O is irradiated is expected. Here, the description of the configuration of the light shielding housing 301 including the color of the inner wall is merely a preferred example and is not necessarily limited to this.

ここで、実施形態では、カメラ304と、ビジョンシステムVSと、偏光子305とを収容するために、遮光筐体301が2段の箱によって構成されるとされている。これに対し、例えばカメラ304にビジョンシステムVSが内蔵される場合又はビジョンシステムVSが撮像装置30とは別体で設けられる場合等では上段の箱は省略され得る。 Here, in the embodiment, in order to accommodate the camera 304, the vision system VS, and the polarizer 305, the light shielding housing 301 is configured by a two-stage box. On the other hand, for example, when the vision system VS is built in the camera 304 or when the vision system VS is provided separately from the imaging device 30, the upper box can be omitted.

また、遮光筐体301の形状は、検査対象物Oの形状に応じて決定されてもよい。例えば、検査対象物Oが食品用のトレイを含む品物であれば、平面視したときの外形が略矩形である。したがって、遮光筐体301も平面視したときの外形が略矩形の箱型に形成されている。これに対し、検査対象物Oの形状によっては、遮光筐体301の平面視したときの外形が矩形以外の形であってよい。 Also, the shape of the light shielding housing 301 may be determined according to the shape of the inspection object O. FIG. For example, if the object to be inspected O is an article including a tray for food, it has a substantially rectangular outer shape when viewed from above. Therefore, the light shielding housing 301 is also formed in a substantially rectangular box shape when viewed from above. On the other hand, depending on the shape of the inspection object O, the outer shape of the light shielding housing 301 when viewed from above may be a shape other than a rectangle.

光源302は、検査対象物Oとしての品物の搬送を妨げず、かつ、検査対象物Oに対して均等に光を照射できる位置、より詳しくは平面方向で見たときに検査対象物Oの最輪郭よりも外側の位置に設置されている。最輪郭は、検査対象物Oを平面視したときの検査対象物Oの最も外側の輪郭である。例えば第1の構成例では、光源302は、図2Aに示すように、搬送方向であるx方向と平行な遮光筐体301の2つの壁面のそれぞれに搬送方向であるx方向に沿って延びるように設置された線光源である。一方、光源302の設置高さは、品物の搬送を妨げない位置であればよく、例えば図2Bに示すように遮光筐体301の壁面の中央付近の位置であってよい。 The light source 302 is positioned at a position where the object to be inspected O can be uniformly irradiated with light without interfering with the transportation of the article as the object to be inspected O, more specifically, at the maximum position of the object to be inspected O when viewed in the planar direction. It is installed outside the outline. The outermost contour is the outermost contour of the inspection object O when the inspection object O is viewed from above. For example, in the first configuration example, as shown in FIG. 2A, the light source 302 extends along the x direction, which is the transport direction, on each of the two wall surfaces of the light shielding housing 301 parallel to the x direction, which is the transport direction. This is a linear light source installed in the On the other hand, the installation height of the light source 302 may be any position that does not interfere with the transportation of the article, for example, the position near the center of the wall surface of the light shielding housing 301 as shown in FIG. 2B.

光源302の発光色、すなわち発光波長は、検査対象物Oとしての品物の色相に合わせて適宜選択され得る。例えば、検査対象物Oが食品用のトレイを含む品物であれば、入手のし易さと包装フィルムの反射波長が均一なこと、また、トレイの色として黒色が好まれやすいことから、光源302としては、白色光源が用いられ得る。白色光源としては、設置方式の制約及び消費電力の制約等に応じて白熱灯、冷陰極管、発光ダイオード(LED)等の中から適宜に選択され得る。ただし、本実施形態では検査対象物Oとしての品物に食品が想定されていることから、より好ましくは、白色光源として発熱の少ない白色LEDが選択されることが望ましい。この場合、光源302は、複数の白色LEDをx方向に並べることで構成され得る。 The emission color of the light source 302, that is, the emission wavelength, can be appropriately selected according to the hue of the article as the inspection object O. FIG. For example, if the object to be inspected O is an item including a tray for food, the light source 302 is selected because of the ease of availability, the uniform reflection wavelength of the packaging film, and the preferred color of the tray, which is black. may use a white light source. As the white light source, an incandescent lamp, a cold cathode tube, a light emitting diode (LED), or the like can be appropriately selected according to restrictions on the installation method, power consumption, and the like. However, in the present embodiment, food is assumed to be the item to be inspected O, so it is more preferable to select a white LED that generates less heat as the white light source. In this case, the light source 302 can be configured by arranging a plurality of white LEDs in the x direction.

ここで、実施形態における光源302は、検査対象物Oの最輪郭のうちの最も近い辺の長さに対して十分な長さを持っている。具体的には、第1の構成例では、光源302のx方向に沿った長さは、検査対象物Oとしての最輪郭としての略矩形を有するトレイのx方向の長さよりも十分に長い。 Here, the light source 302 in the embodiment has a length sufficient for the length of the closest side of the outermost contour of the inspection object O. FIG. Specifically, in the first configuration example, the length of the light source 302 along the x direction is sufficiently longer than the length of the tray having a substantially rectangular shape as the outermost contour of the inspection object O along the x direction.

拡散板303は、光源302からの射出される光源光を拡散させることできる位置、より詳しくは平面方向で見たときに検査対象物Oの最輪郭よりも外側の位置であって、かつ光源302からの光源光が入射する位置に設置されている。例えば第1の構成例では、拡散板303は、図2Aに示すように、光源302と平行に、例えば光源302の光射出部に配置されている。この拡散板303は、光源光を面均一光に変換するために配置される。 The diffuser plate 303 is located at a position where the light source light emitted from the light source 302 can be diffused, more specifically, at a position outside the outermost contour of the inspection object O when viewed in the planar direction, and at a position where the light source 302 It is installed at a position where light from the light source is incident. For example, in the first configuration example, the diffusion plate 303 is arranged parallel to the light source 302, for example, at the light exit portion of the light source 302, as shown in FIG. 2A. This diffuser plate 303 is arranged to convert the light source light into surface uniform light.

拡散板303は、光源302からの光源光を十分に拡散できる必要がある。このため、拡散板303は、光源302との組み合わせに応じて適宜に選定され得るが、散乱度の大きい拡散板であることが望ましい。 The diffuser plate 303 must be able to sufficiently diffuse the light source light from the light source 302 . For this reason, the diffuser plate 303 can be appropriately selected according to the combination with the light source 302, but it is desirable that the diffuser plate has a large degree of scattering.

また、実施形態における拡散板303も、検査対象物Oの最輪郭のうちの最も近い辺の長さに対して十分な長さを持っている。具体的には、第1の構成例では、拡散板303のx方向に沿った長さは、検査対象物Oとしてのトレイのx方向の長さよりも十分に長い。より好ましくは、図2A及び図2Bに示すように、拡散板303のx方向に沿った長さは、光源302のx方向に沿った長さよりも十分に長い。これにより、光源302からの光源光は漏れなく拡散板303に入射し得る。 Moreover, the diffusion plate 303 in the embodiment also has a length sufficient for the length of the closest side of the outermost contour of the inspection object O. FIG. Specifically, in the first configuration example, the length of the diffusion plate 303 along the x direction is sufficiently longer than the length of the tray serving as the inspection object O in the x direction. More preferably, as shown in FIGS. 2A and 2B, the length of the diffusion plate 303 along the x-direction is sufficiently longer than the length of the light source 302 along the x-direction. Thereby, the light source light from the light source 302 can enter the diffusion plate 303 without leakage.

カメラ304は、レンズと、撮像素子とを有する。カメラ304のレンズは、遮光筐体301の下段の箱の上面に空けられた空孔に配置され、光源302から拡散板303を介して照射された光の検査対象物Oからの反射光を撮像素子に結像させる。撮像素子は、レンズを介して受光された光を電気信号に変換することで画像のデータを生成する。そして、撮像素子は、生成した画像のデータをビジョンシステムVSに出力する。実施形態における撮像素子は、画像上でトレイを識別できる程度の解像度、すなわち画素の数を有する撮像素子であってよい。また、撮像素子は、カラーフィルタを備えてカラー画像を生成できる撮像素子であってもよいし、カラーフィルタを備えておらずにモノクロ画像を生成できる撮像素子であってもよい。 Camera 304 has a lens and an imaging device. The lens of the camera 304 is arranged in a hole in the upper surface of the lower box of the light shielding housing 301, and captures the reflected light from the inspection object O of the light emitted from the light source 302 through the diffusion plate 303. An image is formed on the element. The imaging device generates image data by converting light received through a lens into an electrical signal. Then, the imaging device outputs data of the generated image to the vision system VS. The image pickup device in the embodiment may be an image pickup device having a resolution, ie, the number of pixels, at which the tray can be identified on the image. Further, the image pickup device may be an image pickup device that has a color filter and can generate a color image, or an image pickup device that does not have a color filter and can generate a monochrome image.

偏光子305は、カメラ304のレンズの光路上に設置される。例えば、図2Aでは、偏光子305は、カメラ304のレンズの直前に設置される。偏光子305は、カメラ304のレンズに装着されるように構成されていてもよい。偏光子305としては、偏光フィルム等の種々の偏光子が用いられ得る。 A polarizer 305 is placed in the optical path of the camera 304 lens. For example, in FIG. 2A, polarizer 305 is placed just before the lens of camera 304 . Polarizer 305 may be configured to be attached to the lens of camera 304 . Various polarizers such as a polarizing film can be used as the polarizer 305 .

ここで、偏光子305の偏光方向は、包装フィルムからの正反射光のカメラ304への入射が低減されるように調整される。出願人による検討では、検査対象物Oが長尺の品物を含む場合で品物の長尺方向が搬送方向に平行なx方向を向くように検査対象物Oが搬送される場合、偏光子305の偏光方向を搬送方向に対して平行な方向とすることで包装フィルムからの正反射光のカメラ304への入射が低減されることが確認されている。つまり、長尺の品物の場合、品物の長尺方向からの反射光の影響が大きいので、偏光子305の偏光方向は、品物の長尺方向からの反射光の入射が低減される方向、すなわち品物の長尺方向と平行な方向に設定されることが望ましい。なお、矩形のトレイに長尺の品物が載せられる場合、通常、矩形のトレイの長辺の方向が長尺方向となるように品物が載せられ、矩形のトレイの長辺方向が搬送方向に平行なx方向となるように搬送されることが多い。この場合、偏光子305の偏光方向は、搬送方向に平行なx方向であるということもできる。 Here, the polarization direction of the polarizer 305 is adjusted to reduce the incidence of specularly reflected light from the packaging film on the camera 304 . According to a study by the applicant, when the inspection object O includes a long item and the inspection object O is conveyed so that the long direction of the item faces the x direction parallel to the conveying direction, the polarizer 305 It has been confirmed that by setting the polarization direction parallel to the conveying direction, the incidence of specularly reflected light from the packaging film on the camera 304 is reduced. In other words, in the case of a long product, the reflected light from the long direction of the product has a large effect, so the polarization direction of the polarizer 305 is the direction in which the incidence of the reflected light from the long direction of the product is reduced. It is desirable to set in a direction parallel to the longitudinal direction of the article. When a long item is placed on a rectangular tray, the item is normally placed so that the long side of the rectangular tray is the long side, and the long side of the rectangular tray is parallel to the conveying direction. It is often conveyed so as to be in the x direction. In this case, the polarization direction of the polarizer 305 can also be said to be the x-direction parallel to the transport direction.

図2Cは、偏光子305が吸収型偏光子であるときの品物の長尺方向と吸収軸との関係を示した図である。図2Cに示すように、品物の長尺方向がx方向となるように搬送されるとき、偏光子305の吸収軸Aはx方向であるように偏光子305は調整される。なお、図2Cでは、偏光子305の透過軸Tも示されている。吸収軸Aがx方向であるので、透過軸Tの方向はy方向である。 FIG. 2C is a diagram showing the relationship between the longitudinal direction of the article and the absorption axis when the polarizer 305 is an absorptive polarizer. As shown in FIG. 2C, the polarizer 305 is adjusted such that the absorption axis A of the polarizer 305 is in the x direction when the item is transported so that the long direction is in the x direction. Note that the transmission axis T of the polarizer 305 is also shown in FIG. 2C. Since the absorption axis A is in the x direction, the direction of the transmission axis T is in the y direction.

偏光子305は、反射型偏光子であってもよい。この場合、品物の長尺方向がx方向となるように搬送されるとき、偏光子305の反射軸はx方向であるように偏光子305は調整される。 Polarizer 305 may be a reflective polarizer. In this case, the polarizer 305 is adjusted so that the reflection axis of the polarizer 305 is in the x-direction when the article is transported so that the longitudinal direction is in the x-direction.

以上のような撮像装置30により、検査対象物Oには、面均一光が照射される。果菜等の食品が搭載され、包装フィルムで包装されたトレイを画像認識によって識別する場合、包装フィルムからの反射光が認識の際に悪影響を及ぼす。この反射光は、点光源及び線光源といった範囲が限定された光源からの光源光が果菜の形状に応じて変形した包装フィルムの表面において特定の角度でもって反射されることで生じる。実施形態では、光源光が拡散板303によって面均一光に変換されるために、特定の角度だけからの光源光の入光は緩和される。これにより、カメラ304への反射光の光量ばらつきは低減される。また、実施形態では、光源光が拡散板303によって面均一光に変換されるために、光源302として線光源が用いられた場合であっても、光源302の包装フィルムへの映りこみは発生しない。 The imaging device 30 as described above irradiates the inspection object O with surface-uniform light. When a tray packed with food such as fruits and vegetables and wrapped with a packaging film is identified by image recognition, reflected light from the packaging film has an adverse effect on recognition. This reflected light is generated when the light source light from a light source with a limited range, such as a point light source or a linear light source, is reflected at a specific angle on the surface of the packaging film deformed according to the shape of the fruit vegetable. In the embodiment, since the light source light is converted into surface uniform light by the diffusion plate 303, the incidence of the light source light only from a specific angle is mitigated. This reduces variations in the amount of reflected light to the camera 304 . In addition, in the embodiment, since the light source light is converted into surface uniform light by the diffusion plate 303, even if a linear light source is used as the light source 302, the reflection of the light source 302 on the packaging film does not occur. .

さらに、包装フィルムは果菜よりも高い反射率を有している。したがって、包装フィルムに正入射した光源光は大きな光量の反射光としてカメラ304に入射し得る。これに対し、実施形態では、偏光子305の偏光方向が調整されることによって、包装フィルムからの大きな光量の反射光のカメラ304への入射が低減される。実際には、偏光子305は、トレイに載せられた食品からの反射光も吸収し得る。しかしながら、一般に包装フィルムの反射率は食品の反射率よりも高いために、包装フィルムからの反射光の光量のほうが食品からの反射光からの光量よりも大きい。このため、偏光子305による吸収量は、包装フィルムの反射光のほうが食品からの反射光より大きくなる。したがって、包装フィルムからの反射光は偏光子305において多くが吸収されるのに対して、食品からの反射光は偏光子305による影響を殆ど受けない。 Furthermore, packaging films have a higher reflectance than fruit vegetables. Therefore, the light source light incident on the packaging film can enter the camera 304 as a large amount of reflected light. On the other hand, in the embodiment, by adjusting the polarization direction of the polarizer 305, incidence of a large amount of reflected light from the packaging film on the camera 304 is reduced. In fact, the polarizer 305 can also absorb reflected light from the trayed food. However, since the reflectance of the packaging film is generally higher than that of the food, the amount of light reflected from the packaging film is greater than the amount of light reflected from the food. Therefore, the amount of light absorbed by the polarizer 305 is greater for the light reflected by the packaging film than for the light reflected by the food. Therefore, most of the reflected light from the packaging film is absorbed by the polarizer 305 , whereas the reflected light from the food is hardly affected by the polarizer 305 .

このようにして、実施形態の撮像装置では、果菜等の食品が搭載され、包装フィルムで包装された品物の画像が適切に撮像され得る。 In this manner, the imaging device of the embodiment can appropriately capture an image of an item loaded with food such as fruits and vegetables and wrapped with a packaging film.

図3A及び図3Bは、撮像装置30の第2の構成例を概略的に示す図である。ここで、図3Aは第2の構成例の撮像装置30をz方向の正側である上面から見た図であり、図3Bは第2の構成例の撮像装置30をy方向の正側である右側面から見た断面図である。ここで、第2の構成例において第1の構成例と同様の構成についての説明は省略又は簡略化される。具体的には、光源302及び拡散板303以外の構成についての説明は省略される。 3A and 3B are diagrams schematically showing a second configuration example of the imaging device 30. FIG. Here, FIG. 3A is a diagram of the imaging device 30 of the second configuration example viewed from above, which is the positive side in the z direction, and FIG. It is sectional drawing seen from the certain right side. Here, in the second configuration example, descriptions of configurations similar to those in the first configuration example are omitted or simplified. Specifically, descriptions of configurations other than the light source 302 and the diffusion plate 303 are omitted.

第2の構成例においては、光源302は、図3Aに示すように、搬送方向であるx方向と直交する遮光筐体301の2つの壁面のそれぞれに搬送方向と直交する方向であるy方向に沿って延びるように設置された線光源である。一方、光源302の設置高さは、品物の搬送を妨げない位置であればよく、例えば図3Bに示すように遮光筐体301の壁面の中央位置付近の位置であってよい。 In the second configuration example, as shown in FIG. 3A, the light source 302 is arranged on each of the two wall surfaces of the light shielding housing 301 perpendicular to the x direction, which is the transport direction, in the y direction, which is the direction orthogonal to the transport direction. It is a linear light source installed so as to extend along. On the other hand, the installation height of the light source 302 may be any position that does not interfere with the transportation of the article, for example, the position near the center position of the wall surface of the light shielding housing 301 as shown in FIG. 3B.

また、第2の構成例では、光源302のy方向に沿った長さは、検査対象物Oとしてのトレイのy方向の長さよりも十分に長い。 Further, in the second configuration example, the length of the light source 302 along the y direction is sufficiently longer than the length of the tray as the inspection object O in the y direction.

また、第2の構成例では、拡散板303は、図3Aに示すように、光源302と平行に、すなわち第1の構成例の配置方向に対して直交する方向に配置されている。そして、第2の構成例では、拡散板303のy方向に沿った長さは、検査対象物Oとしてのトレイのy方向の長さよりも十分に長い。より好ましくは、図3Aに示すように、拡散板303のy方向に沿った長さは、光源302のy方向に沿った長さよりも十分に長い。これにより、光源302からの光源光は漏れなく拡散板303に入射し得る。 In the second configuration example, the diffusion plate 303 is arranged parallel to the light source 302, that is, in a direction orthogonal to the arrangement direction of the first configuration example, as shown in FIG. 3A. In the second configuration example, the length of the diffusion plate 303 along the y direction is sufficiently longer than the length of the tray serving as the inspection object O in the y direction. More preferably, the length of the diffusion plate 303 along the y-direction is sufficiently longer than the length of the light source 302 along the y-direction, as shown in FIG. 3A. Thereby, the light source light from the light source 302 can enter the diffusion plate 303 without leakage.

第2の構成例であっても第1の構成例と同様の効果が期待される。さらに、第1の構成例と第2の構成例とが組み合わせて用いられてもよい。つまり、光源302は搬送方向であるx方向と平行な及び直交する遮光筐体301の4つの壁面のそれぞれに設置されてもよく、拡散板303はそれぞれの光源302に平行に設置されてもよい。 Even in the second configuration example, the same effect as in the first configuration example is expected. Furthermore, the first configuration example and the second configuration example may be used in combination. That is, the light sources 302 may be installed on each of the four wall surfaces of the light shielding housing 301 that are parallel and orthogonal to the x direction, which is the transport direction, and the diffusion plate 303 may be installed parallel to each of the light sources 302. .

図4は、品物の箱詰めシステムの制御系の一構成例を概略的に示すブロック図である。本実施形態の品物の箱詰めシステムは、第1コントローラCTR1と、第2コントローラCTR2と、ビジョンシステムVSと、ネットワークハブHUBとを備えている。 FIG. 4 is a block diagram schematically showing one configuration example of the control system of the goods boxing system. The goods cartoning system of this embodiment comprises a first controller CTR1, a second controller CTR2, a vision system VS, and a network hub HUB.

第1コントローラCTR1は、搬送速度検出器20から得られる搬送速度の情報及び撮像装置30のビジョンシステムVSから得られる情報を用いて、第1ロボットR1及び第2ロボットR2を制御するための種々の演算を行う、マスターコントローラである。第1コントローラCTR1は、例えば、CPU(central processing unit)又はMPU(micro processing unit)等の少なくとも1つのプロセッサと、プロセッサにより実行されるプログラムが記録されたメモリとを備えている。 The first controller CTR1 uses the transport speed information obtained from the transport speed detector 20 and the information obtained from the vision system VS of the imaging device 30 to perform various functions for controlling the first robot R1 and the second robot R2. It is the master controller that performs calculations. The first controller CTR1 includes, for example, at least one processor such as a CPU (central processing unit) or MPU (micro processing unit), and a memory in which programs executed by the processor are recorded.

第2コントローラCTR2は、第1コントローラCTR1から得た情報に従って、第2ロボットR2を制御するスレーブコントローラである。第2コントローラCTR2は、例えば、CPU又はMPU等の少なくとも1つのプロセッサと、プロセッサにより実行されるプログラムが記録されたメモリとを備えている。 The second controller CTR2 is a slave controller that controls the second robot R2 according to information obtained from the first controller CTR1. The second controller CTR2 includes, for example, at least one processor such as a CPU or MPU, and a memory in which programs executed by the processor are recorded.

ビジョンシステムVSは、カメラ304によって得られた画像のデータを用いて、品物のエッジやラベルの形状を検出するとともに、品物のベルトコンベア10上での位置と傾きとを演算する。ビジョンシステムVSは、例えば、CPU又はMPU等の少なくとも1つのプロセッサと、プロセッサにより実行されるプログラムが記録されたメモリとを備えている。 The vision system VS uses the data of the image obtained by the camera 304 to detect the edge of the item and the shape of the label, and to calculate the position and inclination of the item on the belt conveyor 10 . The vision system VS includes, for example, at least one processor such as a CPU or MPU, and a memory in which programs executed by the processor are recorded.

ネットワークハブHUBは、例えばイーサネット(登録商標)ケーブル等のネットワークケーブルを介して、第1コントローラCTR1と、第2コントローラCTR2と、ビジョンシステムVSとに接続されている。第1コントローラCTR1、第2コントローラCTR2、及び、ビジョンシステムVSは、ネットワークハブHUBを介して通信を行うことが可能である。 The network hub HUB is connected to the first controller CTR1, the second controller CTR2, and the vision system VS via a network cable such as an Ethernet (registered trademark) cable. The first controller CTR1, the second controller CTR2, and the vision system VS can communicate via the network hub HUB.

本実施形態の品物の箱詰めシステムの制御ブロックは、図4に示した構成に限定されるものではない。例えば、第1コントローラCTR1、第2コントローラCTR2及びビジョンシステムVSは、ネットワークハブHUBを介することなく通信可能に接続されていてもよい。第1コントローラCTR1、第2コントローラCTR2及びビジョンシステムVSが、無線による通信を行うことが可能な場合には、ネットワークケーブルは省略され得る。 The control block of the item cartoning system of the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. For example, the first controller CTR1, the second controller CTR2 and the vision system VS may be communicatively connected without going through the network hub HUB. If the first controller CTR1, the second controller CTR2 and the vision system VS are capable of communicating wirelessly, the network cables may be omitted.

また、第1コントローラCTR1と第2コントローラCTR2とは、マスターとスレーブの関係でなく、同等の関係であっても構わない。例えば、品物の箱詰めシステムはシステム全体を協調制御するシステムコントローラを備え、システムコントローラにより第1コントローラCTR1、第2コントローラCTR2及びビジョンシステムVSの動作を制御するようにも構成され得る。 Also, the first controller CTR1 and the second controller CTR2 may have an equivalent relationship instead of a master-slave relationship. For example, an item cartoning system may include a system controller that coordinates the overall system and may also be configured to control the operation of the first controller CTR1, the second controller CTR2 and the vision system VS by the system controller.

次に、実施形態に係る撮像装置の動作の一例について説明する。図5は、撮像装置の動作の一例を説明するための図である。ベルトコンベア10の上流端に品物が供給されると、ベルトコンベア10の動作により搬送方向であるx方向に品物が搬送される。品物が搬送される際、撮像装置30のカメラ304により品物の画像が撮像される。カメラ304の撮像のフレームレートは、搬送速度に同期したフレームレートである。 Next, an example of the operation of the imaging device according to the embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the operation of the imaging device. When an article is supplied to the upstream end of the belt conveyor 10, the belt conveyor 10 operates to convey the article in the x direction, which is the conveying direction. When the item is conveyed, the image of the item is captured by the camera 304 of the imaging device 30 . The imaging frame rate of the camera 304 is a frame rate synchronized with the transport speed.

ステップS1において、ビジョンシステムVSは、カメラ304により入力された画像のデータを取得する。 At step S 1 , the vision system VS acquires data of an image input by the camera 304 .

ステップS2において、ビジョンシステムVSは、画像のデータから、品物のトレイのエッジとラベルの形状とを検出する画像処理を行う。前述したように、光源302及び拡散板303によって検査対象物Oとしての品物には面均一光が照射され、かつ、偏光子305によって包装フィルムからのカメラ304に入射する反射光が低減されている。したがって、ビジョンシステムVSは、包装フィルムの影響を受けずに画像処理を行うことができる。 In step S2, the vision system VS performs image processing to detect the edge of the product tray and the shape of the label from the image data. As described above, the light source 302 and the diffusion plate 303 irradiate the article as the inspection object O with uniform light, and the polarizer 305 reduces the reflected light from the packaging film entering the camera 304. . Therefore, the vision system VS can perform image processing without being affected by the packaging film.

ステップS3において、ビジョンシステムVSは、検出したトレイのエッジからトレイ部分の画像を抽出し、この抽出したトレイ部分の画像と予め記憶されている基準のトレイ部分の画像とを比較することで、包装フィルムが剥がれているか否か判定する。ステップS3において、包装フィルムが剥がれていると判定したときには、ビジョンシステムVSは、現在処理中の品物を不良品として箱詰めの対象としない。この場合、ビジョンシステムVSは、第1コントローラCTR1へのデータ転送を実施せずに、処理をステップS7に移行させる。データが転送されなかった場合、第1コントローラCTR1及び第2コントローラCTR2は処理を待機する。または、データが転送されなかった場合、第1コントローラCTR1及び第2コントローラCTR2は第1ロボットR1と第2ロボットR2とを待機させる。ステップS3において、包装フィルムが剥がれていないと判定したときには、ビジョンシステムVSは、処理をステップS4に移行させる。 In step S3, the vision system VS extracts an image of the tray portion from the detected edge of the tray, and compares the extracted image of the tray portion with a pre-stored reference image of the tray portion to perform packaging. Determine whether the film is peeled off. When it is determined in step S3 that the packaging film is peeled off, the vision system VS regards the product currently being processed as a defective product and does not pack it into a box. In this case, the vision system VS shifts the process to step S7 without transferring data to the first controller CTR1. If no data has been transferred, the first controller CTR1 and the second controller CTR2 wait for processing. Alternatively, if the data has not been transferred, the first controller CTR1 and the second controller CTR2 make the first robot R1 and the second robot R2 wait. When it is determined in step S3 that the packaging film has not been peeled off, the vision system VS shifts the process to step S4.

ステップS4において、ビジョンシステムVSは、トレイ部分の画像からラベルを検出し、検出したラベルの形状に基づいて、ラベルに異常があるか否か判定する。例えば、ビジョンシステムVSは、検出したラベルの形状が予め設定された形状か否か、ラベルが貼られた位置が予め設定された位置であるか否かを判定する。ビジョンシステムVSは、ラベルの形状が予め設定された形状でないとき又はラベルが貼られた位置が予め設定された位置ではないときに、ラベルに異常があるものと判定する。ステップS4において、ラベルに異常があると判定したときに、ビジョンシステムVSは、第1コントローラCTR1へのデータ転送を実施せずに、処理をステップS7に移行させる。ステップS4において、ラベルに異常がないと判定したときには、ビジョンシステムVSは、処理をステップS5に移行させる。 In step S4, the vision system VS detects the label from the image of the tray portion, and determines whether or not the label has an abnormality based on the shape of the detected label. For example, the vision system VS determines whether the shape of the detected label is a preset shape, and whether the position where the label is pasted is a preset position. The vision system VS determines that the label is abnormal when the shape of the label is not the preset shape or when the position where the label is pasted is not the preset position. When it is determined in step S4 that there is an abnormality in the label, the vision system VS shifts the process to step S7 without transferring data to the first controller CTR1. When it is determined in step S4 that there is no abnormality in the label, the vision system VS shifts the process to step S5.

ステップS5において、ビジョンシステムVSは、画像におけるトレイのエッジの傾き等から、搬送ベルト上の品物の位置と傾きとを検出する。 In step S5, the vision system VS detects the position and tilt of the item on the conveyor belt from the tilt of the edge of the tray in the image.

ステップS6において、ビジョンシステムVSは、検出した品物の位置と傾きのデータを第1コントローラCTR1へ転送する。その後、ビジョンシステムVSは、処理をステップS7に移行させる。第1コントローラCTR1は、品物の位置と傾きのデータとに基づいて、第1アームA1、第2アームA2及びハンド調整部50を制御し、ハンド部HNDによって品物を箱詰めする。また、第1コントローラCTR1は、必要に応じて品物の位置と傾きのデータを第2コントローラCTR2へ転送する。第2コントローラCTR2は、品物の位置と傾きのデータとに基づいて、第1アームA1、第2アームA2及びハンド調整部50を制御し、ハンド部HNDによって品物を箱詰めする。 In step S6, the vision system VS transfers the detected item position and tilt data to the first controller CTR1. After that, the vision system VS shifts the processing to step S7. The first controller CTR1 controls the first arm A1, the second arm A2, and the hand adjuster 50 based on the data on the position and inclination of the article, and packs the article by the hand section HND. In addition, the first controller CTR1 transfers data on the position and inclination of the article to the second controller CTR2 as necessary. The second controller CTR2 controls the first arm A1, the second arm A2, and the hand adjuster 50 based on the data on the position and inclination of the article, and packs the article by the hand section HND.

ステップS7において、ビジョンシステムVSは、処理を終了するか否かを判定する。ビジョンシステムVSは、例えば第1コントローラCTR1から供給される運転継続指令により箱詰めシステムが運転中であると判定したときには、処理を終了しないと判定する。この場合、ビジョンシステムVSは、処理をステップS1に戻す。ステップS7において、例えば第1コントローラCTR1から供給される運転中断指令により箱詰めシステムが運転中でないと判定したときには、処理を終了すると判定する。この場合、ビジョンシステムVSは、図5の処理を終了させる。 At step S7, the vision system VS determines whether or not to end the process. The vision system VS determines not to end the processing when it determines that the packing system is in operation according to the operation continuation command supplied from the first controller CTR1, for example. In this case, the vision system VS returns the process to step S1. In step S7, when it is determined that the packing system is not in operation due to an operation interruption command supplied from the first controller CTR1, for example, it is determined to end the processing. In this case, the vision system VS terminates the processing of FIG.

以上説明したように実施形態によれば、トレイに搭載されて包装フィルムで覆われた果菜等の品物の画像が適切に撮像され得る。したがって、画像を用いた品物の検査が適正に実施され、また、トレイに搭載された品物の正確な把持、吸着及び箱詰めも可能である。 As described above, according to the embodiment, an image of an item such as fruit and vegetables mounted on a tray and covered with a packaging film can be captured appropriately. Therefore, the inspection of the article using the image can be performed properly, and the article mounted on the tray can be accurately grasped, sucked, and boxed.

また、実施形態の撮像装置は、面均一光を照射する光源と、カメラのレンズに配置される偏光子とによって包装フィルムからの反射光の影響を低減できる。このように、実施形態の撮像装置は簡易な構造を有するため、省スペースで設置され得る。また、撮像装置のメンテナンスも簡易に実施され得る。 In addition, the imaging device of the embodiment can reduce the influence of the reflected light from the packaging film by using the light source that irradiates surface uniform light and the polarizer arranged on the lens of the camera. As described above, the imaging apparatus of the embodiment has a simple structure, and can be installed in a small space. Also, maintenance of the imaging device can be easily performed.

[変形例]
以下、実施形態の変形例を説明する。実施形態では、光源は、遮光筐体の側面に配置されている。これに対し、光源は、例えばハーフミラー等を用いた同軸落射構造によって遮光筐体の上面に配置することもできる。このように、実施形態の光源の構成は、検査対象物の最輪郭よりも広い面均一光を照射できれば特定の構成に限定されない。
[Modification]
Modifications of the embodiment will be described below. In embodiments, the light source is located on the side of the light-tight enclosure. On the other hand, the light source can also be arranged on the upper surface of the light shielding housing by a coaxial epi-illumination structure using a half mirror or the like. As described above, the configuration of the light source of the embodiment is not limited to a specific configuration as long as it can irradiate uniform light wider than the outermost contour of the object to be inspected.

また、実施形態では、偏光子305の偏光方向は、品物の長尺方向に応じて調整されている。これは、出願人の検討による結果に基づいて調整されたものである。このような偏光方向の調整が品物の箱詰め前に逐次に実施できるように偏光子305が構成されていてもよい。例えば、偏光子305がカメラ304のレンズに配置されるとき、ビジョンシステムVSの制御によって偏光子305をレンズの光軸周りに回転させることで偏光方向を調整できるように偏光子305が構成されていてもよい。 Also, in the embodiment, the polarization direction of the polarizer 305 is adjusted according to the longitudinal direction of the article. This has been adjusted based on the results of applicant's studies. The polarizer 305 may be configured such that such adjustment of the polarization direction can be performed sequentially prior to packaging the item. For example, when the polarizer 305 is placed on the lens of the camera 304, the polarizer 305 is configured such that the direction of polarization can be adjusted by rotating the polarizer 305 about the optical axis of the lens under the control of the vision system VS. may

図6は、偏光方向の調整の動作を示すフローチャートである。図6の動作は、図5の動作の前に行われる。図6の動作は、図5の動作のたびに行われてもよいし、最初の図5の動作の前にだけ行われてもよい。 FIG. 6 is a flow chart showing the operation of adjusting the polarization direction. The operations of FIG. 6 are performed before the operations of FIG. The operations of FIG. 6 may be performed every time the operations of FIG. 5 are performed, or may be performed only before the first operation of FIG.

偏光方向の調整の動作に際しては、搬送ベルトに載せられた偏光方向の調整用の品物が撮像装置30によって撮像される。偏光方向の調整用の品物は、通常の品物と同様に、果菜等の食品、例えばみょうがをトレイに載せ、果菜が載せられたトレイを包装フィルムで包装し、さらに包装フィルムにラベルを付すことによって形成される物品であってよい。 During the operation of adjusting the polarization direction, the imaging device 30 images the article for adjusting the polarization direction placed on the conveyor belt. The product for adjusting the polarization direction is prepared by placing food such as fruit and vegetables, such as myoga ginger, on a tray, wrapping the tray with the fruit and vegetables in a wrapping film, and attaching a label to the wrapping film. It may be an article that is formed.

ステップS11において、ビジョンシステムVSは、カメラ304により入力された画像のデータを取得する。 In step S 11 , the vision system VS acquires image data input by the camera 304 .

ステップS12において、ビジョンシステムVSは、画像のデータから、画像におけるフレアが小さいか否かを判定する。ビジョンシステムVSは、例えば画像における飽和輝度の画素の数が閾値以下であるときに画像におけるフレアが小さいと判定する。ステップS12において、フレアが小さくないと判定したときには、偏光子305の調整が適切に行われておらず、包装フィルムからの反射光の影響が大きくなっていることを意味している。この場合、ビジョンシステムVSは、処理をステップS13に移行させる。一方、ステップS12において、フレアが小さいと判定したときには、偏光子305の調整が適切に行われていることを意味している。この場合、ビジョンシステムVSは、図6の処理を終了させる。なお、ステップS12の判定は、人の目視によって行われてもよい。この場合、ビジョンシステムVSは、カメラ304で得られた画像を表示装置に表示させる。この画像を見て、人は、フレアが小さいか否かを判定する。 In step S12, the vision system VS determines from the data of the image whether the flare in the image is small. The vision system VS determines that the flare in the image is small, for example, when the number of saturated luminance pixels in the image is equal to or less than a threshold. When it is determined in step S12 that the flare is not small, it means that the polarizer 305 is not properly adjusted and the influence of the reflected light from the packaging film is increasing. In this case, the vision system VS shifts the process to step S13. On the other hand, when it is determined in step S12 that the flare is small, it means that the polarizer 305 is properly adjusted. In this case, the vision system VS terminates the processing of FIG. Note that the determination in step S12 may be made visually by a person. In this case, the vision system VS causes the image obtained by the camera 304 to be displayed on the display device. Looking at this image, a person determines whether the flare is small.

ステップS13において、ビジョンシステムVSは、偏光子305を予め定められた所定の微小角度だけ回転させる。その後、ビジョンシステムVSは、処理をステップS11に戻す。なお、偏光子305の偏光方向の調整は、人によって行われてもよい。 In step S13, the vision system VS rotates the polarizer 305 by a predetermined minute angle. After that, the vision system VS returns the process to step S11. Note that the adjustment of the polarization direction of the polarizer 305 may be performed by a person.

以上説明した変形例により、偏光子の偏光方向の調整がより適切に行われ得る。偏光子の偏光方向の調整が適切に行われることにより、より確実に包装フィルムからの反射光が低減され得る。 According to the modification described above, the polarization direction of the polarizer can be adjusted more appropriately. By appropriately adjusting the polarization direction of the polarizer, the reflected light from the packaging film can be reduced more reliably.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in various ways without departing from the scope of the present invention at the implementation stage. Further, each embodiment may be implemented in combination as appropriate, in which case the combined effect can be obtained. Furthermore, various inventions are included in the above embodiments, and various inventions can be extracted by combinations selected from a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiments, if the problem can be solved and effects can be obtained, the configuration with the constituent elements deleted can be extracted as an invention.

10 ベルトコンベア、20 搬送速度検出器、30 撮像装置、40 台座、50 ハンド調整部、301 遮光筐体、302 光源、303 拡散板、304 カメラ、305 偏光子。
10 belt conveyor, 20 conveying speed detector, 30 imaging device, 40 pedestal, 50 hand adjustment unit, 301 light shielding housing, 302 light source, 303 diffusion plate, 304 camera, 305 polarizer.

Claims (9)

トレイに搭載されて透明な包装フィルムで覆われた検査対象物を平面視したときの前記検査対象物の最輪郭よりも外側に設置され、前記検査対象物の最輪郭のうちで最も近い辺の長さ以上の長さを有し、光源光を照射する光源と、
前記検査対象物の最輪郭よりも外側に設置され、前記検査対象物の最輪郭のうちで最も近い辺の長さ以上の長さを有し、前記光源からの光源光を拡散させる拡散板と、
前記光源から前記拡散板を介して前記検査対象物に照射された面均一光の前記検査対象物からの反射光を撮像するカメラと、
を具備する撮像装置。
When the inspection object mounted on a tray and covered with a transparent packaging film is viewed from above, it is installed outside the outermost contour of the inspection object, and is the closest side of the outermost contour of the inspection object. a light source having a length equal to or greater than the length and emitting light source light;
a diffusion plate installed outside the outermost contour of the inspection object, having a length equal to or longer than the length of the nearest side of the outermost contour of the inspection object, and diffusing the light source light from the light source; ,
a camera that captures the reflected light from the inspection object of the surface uniform light irradiated from the light source to the inspection object through the diffusion plate;
An imaging device comprising:
前記拡散板の長さは、前記光源の長さよりも長い請求項1に記載の撮像装置。 The imaging device according to claim 1, wherein the diffusion plate is longer than the light source. 前記カメラに入射する前記反射光を偏光する偏光子をさらに具備する請求項1又は2に記載の撮像装置。 3. The imaging device according to claim 1, further comprising a polarizer that polarizes the reflected light incident on the camera. 前記検査対象物は、長尺の品物を含み、
前記偏光子の偏光方向は、前記品物の長尺方向に対して平行な方向に設定されている請求項3に記載の撮像装置。
The inspection object includes a long item,
4. The imaging device according to claim 3, wherein the polarization direction of said polarizer is set parallel to the longitudinal direction of said article.
前記偏光子の偏光方向が調整できるように構成されている請求項3に記載の撮像装置。 4. The imaging device according to claim 3, wherein the polarizing direction of the polarizer is adjustable. 前記光源及び前記拡散板は、遮光筐体の中に配置されており、
前記カメラは前記遮光筐体に空けられた空孔に配置されている請求項1乃至5の何れか1項に記載の撮像装置。
The light source and the diffusion plate are arranged in a light shielding housing,
6. The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the camera is arranged in a hole formed in the light shielding housing.
前記遮光筐体の内壁が白色である請求項6に記載の撮像装置。 7. The imaging apparatus according to claim 6, wherein the inner wall of said light shielding housing is white. 前記トレイの色は、黒色又は白色である請求項1乃至7の何れか1項に記載の撮像装置。 8. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the color of said tray is black or white. 前記光源は、白色の前記光源光を照射する請求項1乃至8の何れか1項に記載の撮像装置。
9. The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the light source emits white light from the light source.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06129995A (en) * 1992-10-16 1994-05-13 Nippon Steel Corp Optical inspection device for surface defect
JPH08334469A (en) * 1995-06-09 1996-12-17 Lion Eng Kk Detector for package such as tablet
JP2015040835A (en) * 2013-08-23 2015-03-02 旭硝子株式会社 Defect inspection device and defect inspection method for transparent tabular body
JP7395937B2 (en) * 2019-10-08 2023-12-12 Toppanホールディングス株式会社 Product packaging system

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