JP3130548B2 - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JP3130548B2
JP3130548B2 JP03067210A JP6721091A JP3130548B2 JP 3130548 B2 JP3130548 B2 JP 3130548B2 JP 03067210 A JP03067210 A JP 03067210A JP 6721091 A JP6721091 A JP 6721091A JP 3130548 B2 JP3130548 B2 JP 3130548B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は画像処理装置、特に筒状
体の内底面を撮像する装置及び筒状体の内底面を撮像し
てその品質を検査する画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ラミネートチューブのような筒状
体の内面、又は内底面のキズ、ゴミ等の不良を検査する
方法としては、筒状体の内部を目視によって人間が検査
を行う方法が採られていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方式で
は、検査の能率に限度があり、ラミネートチューブの他
の製造工程を自動化、高速化しても、この検査工程で全
体の速度が制限され、また完全な自動化も図れないとい
う問題点があった。また、自動化して内底面を撮像する
ようにした場合、内底面の撮像時に底面に凹状部(図1
0中100で示す)があるときに、凹状部に影が生じそ
の影を2値化して画像処理する場合に2値化のレベル調
整が困難となる問題点があった。
【0004】本発明は、上記した従来技術の諸問題に鑑
みなされたもので、その目的とするところは筒状体の内
底面を高速かつ自動的に撮像、検査しうる画像処理装置
を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を有する本発明
は、筒状体の凹状部を有する内底面を撮像する撮像手段
と、筒状体と撮像手段とを相対的に回転させる回転手段
とを備えた画像処理装置において、前記撮像手段の前記
筒状体内に挿入し投受光するボアスコープ挿入部を前記
筒状体の軸心から偏心させると共に撮像時に内底面の凹
状部に影を生じないように前記筒状体の軸心に対して
斜させ、回転手段によって筒状体と撮像手段とを相対的
に回転させ、内底面を前記筒状体の軸心の周りに複数回
に分割して撮像する。
【0006】また他の発明によれば、一方の底面を有す
る筒状体の内面を撮像する撮像手段と、筒状体と撮像手
段とを相対的に回転させる回転手段とを有する画像処理
装置において、複数本の筒状体の内底面を複数回に分割
して撮像し、異なる筒状体の底面の異なる複数の画像を
同時に処理する。
【0007】
【作用】而して上記発明を有する画像処理は、筒状体の
凹状部を有する内底面を撮像手段によって撮像し、その
内底面の画像を処理する。その場合において、撮像手段
の前記筒状体内に挿入し投受光するボアスコープ挿入部
を筒状体の軸心から偏心させると共に凹状部の内面部に
影が生じないように筒状体の軸心から傾斜させて撮像す
る。それと同時に底面を複数回に分割して撮像する。そ
うすることによって底面に形成された凹状の部分に影を
生じることがなく、2値化する上でレベル調整が容易と
なる。一方でボアスコープ挿入部を筒状体の軸心から偏
心させると共に内底面を筒状体の軸心の周りに複数回に
分割して撮像して2値化するため解像度が大巾に向上す
る。
【0008】また他の発明によれば、一方の底面を有す
る筒状体の内面を撮像する撮像手段と、筒状体と撮像手
段とを相対的に回転させ、異なる筒状体の底面の異なる
複数の画像を同時に処理する。これによって迅速にしか
も正確に筒状体の外面検査が可能となる。
【0009】
【実施例】次に、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。本実施例は、本発明の撮像対象又は検査対
象である筒状体をラミネートチューブとした例について
開示したものである。次に、本発明にかかる画像処理装
置を有する筒状体内底面検査装置の実施例である検査機
の構成について図1及び図2及び図6を参照して説明す
る。この内面検査装置2は、基台35と、モータ(図示
せず)と、回転軸37と、回転検査台12と、カム46
と、カムフォロア47と、ホルダー昇降回転軸48と、
センタリング治具38と、チューブ内検査装置39と、
カメラセレクタ43と、ミキサ44と、アンテナ部45
と、回転レゾルバ49と、固定レゾルバ50と、光量チ
ェッカ51と、カムポジショナ87と、判別装置84と
を備えている。ここに、モータ36、回転軸37及び回
転検査台12は移送手段を構成している。チューブ内検
査装置39は撮像手段を構成している。以上は筒状体内
底面撮像装置を構成している。さらに、アンテナ部45
は信号授受手段を構成している。そして、判別装置84
は判別手段を構成している。
【0010】回転検査台12上にはホルダーHが載置可
能となっている。ホルダーHはホルダー昇降回転軸48
により昇降及び回転駆動される。ホルダー昇降回転軸4
8の昇降動作はカム46とホルダー昇降回転軸48の下
端に設けられたカムフォロア47によって行われる。ホ
ルダーHにはラミネートチューブTの絞り出し口側が嵌
挿可能となっている。また、ラミネートチューブTの尾
部側を円形に保持するセンタリング治具38がホルダー
Hの上方に支持されている。ラミネートチューブTの内
部を検査するチューブ内検査装置39は、チューブ内挿
入部40と、ボアスコープ(図4参照)と、CCDカメ
ラ42と、を有している。図4によれば、ボアスコープ
は、ボアスコープ本体とボアスコープ挿入部53とを含
んでいる。チューブ内挿入部40はボアスコープ挿入部
53と、発光ダイオード部54と、フォトセンサ部55
と、を含んでいる。このうち、ボアスコープ挿入部53
はラミネートチューブTの図上内底面側、すなわち絞り
出し口側を主として検査し、発光ダイオード部54及び
フォトセンサ部55はラミネートチューブTの内側面を
主として検査する。ロータリー式チューブ検査機2には
12個のチューブ内検査装置39が設けられており、カ
ムフォロア47及びホルダー昇降回転軸48も12個設
けられている。各チューブ内検査装置39はリード線に
よりカメラセレクタ43に接続され、カメラセレクタ4
3はミキサ44に接続されている。ミキサ44はアンテ
ナ部45に接続されている。アンテナ部45は判別装置
84に接続されている。
【0011】次に、ロータリー式チューブ検査機2の動
作を図1及び図2を参照して説明する。図1において、
ラミネートチューブTはホルダーH上に載置され搬送コ
ンベア9等によりスターホイル11に搬送される。スタ
ーホイル11はラミネートチューブTをホルダーHごと
ロータリー式チューブ検査機2の回転検査台12上に取
り込む。回転する回転検査台12上に取り込まれた後、
ホルダーHはカム46のカム曲線にしたがいホルダー昇
降回転軸48の昇降に伴って上昇し、かつホルダー昇降
回転軸48の軸のまわりに間欠回転運動を行う。すなわ
ち、図2に示すように、回転検査台12の回転方向に公
転しながら自転を行うが、その際に図2中P1 、P2 、
P3 、P4 の点においては自転と公転を所定の時間一時
停止する。ホルダーHの上昇によりラミネートチューブ
Tも上昇し、センタリング治具38により円形に保持さ
れたチューブ内部にチューブ内検査装置39のチューブ
内挿入部40が挿入される。(図1)。このように、チ
ューブ内部にチューブ内挿入部40が挿入された状態
で、ラミネートチューブTは点P1 〜P4 間において間
欠的に自転運動を行うことにより、チューブ内検査装置
39を用いてこの区間でチューブ内底面及びチューブ内
側面の検査を行うことができる(図2)。1つのチュー
ブについて検査が終了すると、不良品のラミネートチュ
ーブTが排出される。良品のラミネートチューブTはチ
ューブ取出し部(図示せず)の方向へ搬送される。ま
た、チューブ内挿入部40はラミネートチューブTの内
部に挿入される前に光量チェッカ51により発光部の光
量をチェックされ、その結果はデータ処理時に反映され
る。又、光量が基準値以下の場合は、警報を発し、部品
の取替等を行うこともできる。
【0012】次に、チューブ内挿入部のさらに詳細な構
成を図4及び図5に基づいて説明する。図4(A)は、
ラミネートチューブT内に挿入された状態のチューブ内
挿入部40のI−I方向の断面を示している。また、図
4(C)はII−II方向の断面図、図4(D)はIII −II
I 方向の断面図である。
【0013】チューブ内挿入部40は、ボアスコープ4
1の発光ダイオード部54に、接合金具56がボルト5
7を介して取り付けられ、接合金具56に発光ダイオー
ド部54とフォトセンサ55a、55b、55c、55
d、55e、55fとが取り付けられている。ボアスコ
ープ挿入部53の断面図を図4(B)に示す。ボアスコ
ープ挿入部53は、図5(A)に示すように、ラミネー
トチューブTの軸心に対して角度Rだけ傾斜している。
ステンレスチューブ58の内部にはラミネートチューブ
Tの内面の画像を撮像するレンズ部60が設けられ、そ
の周囲に細いグラスファイバを含む光源用ファイバ部5
9が設けられている。図4では、前述したようにボアス
コープ挿入部53がラミネートチューブTの軸心に対し
て角度Rだけ傾斜しているため、ボアスコープ挿入部5
3の端面Sもボアスコープ挿入部53の水平面に対し角
度Rだけ傾斜している。また、ボアスコープ挿入部53
の端面はラミネートチューブTの軸心から偏心している
が、その位置関係を図9に示す。すなわち、この場合の
ボアスコープ挿入部53の検査可能領域F1 は、正方形
状のカメラ視野からマスク部(ハッチ部分)を除いた4
分円形の部分となる。ラミネートチューブTは、図2及
び図3に示したように間欠的に自転運動を行い点P1 、
P2、P3 、P4 において一時停止するから、点P1 の
停止時に図5(C)における検査可能領域F1 を検査す
ることができ、点P2 の停止時には検査可能領域F2を
検査することができる。以下、同様にして点P3 の停止
時に検査可能領域F3を、点P4 の停止時に検査可能領
域F4 を、それぞれ検査することができる(図2参
照)。このように、図5(A)及び(C)に示すように
ボアスコープ部53を軸心に対し傾斜させ検査領域を複
数に分割し、かつ内底面に接近して撮像、検査すること
により、図5(B)及び図5(D)に示すようにラミネ
ートチューブTの軸心にボアスコープ挿入部53をすえ
1つの検査領域として検査するのに比べ、凹部の影が生
じることがなく2値化のレベル調整が容易となり、さら
に解像度を向上させることができ、より微細な混入物、
キズ等の不良を検出することが可能となる。検査領域の
分割は4分割に限定されず、他の数であってもかまわな
い。
【0014】一方、発光ダイオード部54は、ラミネー
トチューブTの内底面から上部開口面までをカバーする
長さを有しており、内側面を上端から下端まで照らすこ
とができる。各フォトセンサ55a〜55fは、発光ダ
イオード部54をはさんで両側に3個ずつ設けられ、検
査領域がオーバラップするように設けられている。この
ように構成することにより、フォトセンサ55a〜55
f、ラミネートチューブTが自転している期間、すなわ
ち図3において点P1 、P2 、P3 、P4 で停止してい
る期間を除いた期間中、内側面を検査することができ
る。ここにおいて、フォトセンサ55a〜55fは1列
に設けられてもよく、あるいは、フォトセンサ以外の他
の光電変換素子、例えばCCD素子等であってもよい。
【0015】次に、チューブ内検査装置39において検
出した検査情報の処理について説明する。CCDカメラ
42において検出されたラミネートチューブTの内底面
の画像情報はビテオ信号化され、フォトセンサ部55に
おいて検出されたラミネートチューブTの内側面の検査
情報は音声信号化されて、両者が混合され、外部に伝送
されて不良の可否が判別される。図6は、CCDカメラ
42において検出されたラミネートチューブTの内底面
の画像情報処理の流れを示すブロック図である。ラミネ
ートチューブTの内側面の画像処理も同様に行うことが
できる。
【0016】図6は、回転ブロック85と固定ブロック
86とに大別される。回転ブロック85は、12個のC
CDカメラ42a、42b、42c、42d、42e、
42f、42g、42h、42i、42j、42k、4
2lと、カメラセレクタ43と、ミキサ44と、アンテ
ナ部45の電磁シールド用のカバー72及び送信アンテ
ナ74と、カムポジショナ87と、回転レゾルバ49
と、を含んでいる。
【0017】固定ブロック86は、アンテナ部45の電
磁シールド用カバー73及び受信アンテナ75と、分配
器88と、チューナ89a、89b、89c、89d、
89e、89f、89g、89hと、コントローラ90
A、90Bと、モニタ91a、91bと、カムポジショ
ナ92と、不良判定回路93と、固定レゾルバ50と、
を含んでいる。ここに、分配器88と、チューナ89a
〜89hと、コントローラ90A、90Bと、モニタ9
1a、91bと、カムポジショナ92と不良判定回路9
3は判別装置を構成している。
【0018】各CCDカメラ42a〜42lからのラミ
ネートチューブTの内底面の画像情報は、回転レゾルバ
49の検出した回転検査台12の角度位置から情報を取
り入れるべきカメラをカメラセレクタ43が特定し、そ
のカメラから画像情報のみを選択して取り入れ、ミキサ
44に伝達する。図2及び図3から明らかなように、あ
るラミネートチューブTが点P4 に達した時には、既に
点P3 、点P2 、点P1 にも後続のラミネートチューブ
Tが達しているため、同時に4つのカメラからの画像情
報が取り込まれる。これを図2及び図8を用いて説明す
る。図2及び図8においてまずカメラ(1) 〜(2) につい
てE10、E11、E12、E1 上のラミネートチューブA、
B、Cの部分画像図8中の(1)のグループの画像信号
F1 、F2 、F3 、F4 を組の信号として送出する。次
に回転検査台12が回転してカメラ(2) 〜(5) により図
3(a)中E10にあるラミネートチューブの内側面が除
かれE2 にあるラミネートチューブが加えられた(2)
のグループの画像信号をミキサ44に送出する。図8
(b)中円周上斜線で示す部分が検査部であり内側の白
ぬきの部分は内面が撮像される1組のラミネートチュー
ブである。これにも示すように、カメラ(1) 〜(12)と、
チューブTとは同時に回転するが、作動するカメラは斜
線部分のカメラであり内側の1組のチューブTの動きは
(イ)〜(ニ)の一連の動きを通じて一本のチューブと
なる。図10を参照するとボアスコープ挿入部53の位
置と視野を示す。これらの範囲内で角度を調整しながら
凹部の影ができないようにその傾きを調整する。ミキサ
44はこれらの4つの画像情報をそれぞれ所定の搬送波
で変調して混合して送信アンテナ74に出力する。混合
された画像情報は送信アンテナ74から受信アンテナ7
5に送信される。送信アンテナ74及び受信アンテナ7
5は電磁シールド用カバー72及び電磁シールド用カバ
ー73によって電磁シールドされている。受信アンテナ
75により受信された混合画像情報は、分配器88によ
り、周波数帯域を分割されて各チューナ89a〜89h
に送られ情報信号が検波される。各チューナ89a〜8
9hのうち、チューナ89a〜89dからの情報信号は
コントローラ90Aに送られる。また、チューナ89e
〜89hからの情報信号はコントローラ90Bに送られ
る。コントローラ90A、90Bはモニタ91a、91
bで監視される。検出した回転検査台12の角度位置か
らカムポジショナ92がカメラの番号を特定して不良判
定回路93に伝達する一方、カムポジショナ92がコン
トローラ90A又はコントローラ90Bにセレクト信号
を発して各チューナからの情報信号のうち不良判定回路
93に送るべき信号を選択する。不良判定回路93は、
各カメラからの画像情報信号に基づき、不良か否かを判
定して外部に出力する。良・不良の判別は、例えば画像
情報信号を明度により2値化して、暗部の画素の個数に
より判別する。この場合、前述したように凹状部に影が
できないために凹状部の画像を2値化するときに2値化
レベルの調整が容易となる。
【0019】図7は、各角度位置におけるカメラとコン
トローラ90A及び90Bの動作状況を示す図であり、
各欄の数字が1の場合はON状態、0の場合はOFF状
態であることを示している。図8は、各カメラに対し使
用されているコントローラの遷移を示した図である。
【0020】このように動作させることにより、高価な
コントローラの数を減らし、少ないコントローラを効率
的に動作させることができる。なお、本発明は上記の実
施例に限定されるものではない。上記実施例では、筒状
体であるラミネートチューブTがホルダーHにより間欠
的に自転し、CCDカメラ42自体は回転ブロックに固
定されていたが、これは逆にCCDカメラ42自体が間
欠的に自転し、ラミネートチューブT自体は自転しない
構成としてもよい。ただし、この場合は、CCDカメラ
42の画像信号を回転するカメラ側とカメラに対しては
固定側である回転ブロックとの間で送受信するための送
受信アンテナ(例えばアンテナ部45の小型のもの)を
各カメラごとに設ける必要がある。また、CCDカメラ
42の動き方は回転(自転)運動でなくても、全内底面
をカバーできれば、他の動き方、例えばジグザグ運動な
どでもよい。
【0021】また、本実施例ではラミネートチューブT
を間欠的に自転させ、静止時の画像により品質を検査し
ているが、これは連続的に回転させ画像情報を取り込み
処理、判別を行うことも可能である。ラミネートチュー
ブの動き方が自転運動でなく、ジグザグ運動などでもよ
いことは上記と同様である。また、本実施例では、ラミ
ネートチューブTは公転運動もしている。このようにす
ることにより、直線的な製造ラインの中間に小さなスペ
ースで検査工程を設置することが可能となるからであ
る。しかし、これは必ずしも公転運動に限られず、一方
向に移動中に間欠的に自転しカメラを挿入できれば直線
運動などであってもよい。
【0022】さらに、本実施例では、ラミネートチュー
ブTを昇降させてCCDカメラ42をラミネートチュー
ブTの内部に挿入せしめているが、これは、逆にCCD
カメラ42を昇降させてラミネートチューブTの内部に
挿入せしめてもよい。また、上記実施例は、底部の先端
がテーパ状に絞られその一部に開口面を有する筒状体で
あるラミネートチューブTについて説明したが、これは
一方端が閉じられたビンや缶のような有底筒状体でもか
まわない。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
筒状体の凹状部を有する内底面を撮像する撮像手段と、
筒状体と撮像手段とを相対的に回転させる回転手段とを
備えた画像処理装置において、撮像手段の前記筒状体内
に挿入し投受光するボアスコープ挿入部を筒状体の軸心
から偏心させると共に撮像時に内底面の凹状部に影を生
じないように筒状体の軸心に対して傾斜させ、回転手段
によって筒状体と撮像手段とを相対的に回転させ、内底
面を筒状体の軸心の周りに複数回に分割して撮像する画
像処理装置であることから、凹状部の影が生じることが
なく2値化のレベル調整が容易となり、さらに解像度を
向上させることができ、より微細な混入物、キズ等の不
良を検出することが可能となる。従って、筒状体の内底
面を高速かつ自動的に撮像、検査することができ、筒状
体製造ライン全体の高能率化を図ることができるという
利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるロータリー式チューブ
検査機を用いたチューブ検査システムの構成を示す図で
ある。
【図2】本発明の一実施例である画像処理装置の構成図
である。
【図3】本発明の一実施例である画像処理装置の動作を
説明する図である。
【図4】ラミネートチューブ内に挿入されるチューブ内
挿入部を示す図である。
【図5】チューブ内挿入部のカメラ視野を説明する図で
ある。
【図6】CCDカメラの検出したラミネートチューブ内
底面の画像情報処理を示すブロック図である。
【図7】CCDカメラとコントローラの動作状況を示す
図である。
【図8】各カメラに対し使用されるコントローラの遷移
を示す図である。
【図9】ラミネートチューブ内底面の画像処理領域を示
す説明図である。
【図10】ボアスコープの位置と画像処理領域の関係を
示す説明図である。
【符号の説明】
2…ロータリー式チューブ検査機 9…搬送コンベア 10…タイミングスクリュー 11…スターホイル 12…回転検査台 35…基台 36…モータ 37…回転軸 38…センタリング治具 39…チューブ内検査装置 40…チューブ内挿入部 41…ボアスコープ 42、42a〜42l…CCDカメラ 43…カメラセレクタ 44…ミキサ 45…アンテナ部 46…カム 47…カムフォロア 48…ホルダー昇降回転軸 49…回転レゾルバ 50…固定レゾルバ 51…光量チェッカ 52…ボアスコープ本体 53…ボアスコープ挿入部 54…発光ダイオード部 55…フォトセンサ部 55a〜55f…フォトセンサ 56…接合金具 57…ボルト 58…ステンレスチューブ 59…光源用ファイバ部 60…レンズ部 72、73…電磁シールド用カバー 74…送信アンテナ 75…受信アンテナ 80…回転軸 81、82…リード線 84…判別装置 85…回転ブロック 86…固定ブロック 87…カムポジショナ 88…分配器 89a〜89h…チューナ 90A、90B…コントローラ 91a、91b…モニタ 92…カムポジショナ 93…不良判定回路 F1 …検査可能領域 H…ホルダー P1 …回転検査台上でのチューブ位置 S…ボアスコープ挿入部端面 T…ラミネートチューブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G01N 21/90 H04N 7/18 B H04N 7/18 G01B 11/24 B (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 1/00 G01B 11/00 - 11/30 G01N 21/84 - 21/958 H04N 7/18 B07C 5/34 - 5/346 B65G 29/00 - 29/02

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒状体の凹状部を有する内底面を撮像す
    る撮像手段と、筒状体と撮像手段とを相対的に回転させ
    る回転手段とを備えた画像処理装置において、前記撮像
    手段の前記筒状体内に挿入し投受光するボアスコープ挿
    入部を前記筒状体の軸心から偏心させると共に撮像時に
    内底面の凹状部に影を生じないように前記筒状体の軸心
    に対して傾斜させ、回転手段によって筒状体と撮像手段
    とを相対的に回転させ、内底面を前記筒状体の軸心の周
    りに複数回に分割して撮像することを特徴とする画像処
    理装置。
  2. 【請求項2】 前記回転手段によって筒状体と撮像手段
    とを相対的に回転させ、撮像手段によって内底面を4分
    割して撮像することを特徴とする請求項1記載の画像処
    理装置。
  3. 【請求項3】 複数本の筒状体の内底面を複数回に分割
    して撮像し、異なる筒状体の内底面の異なる部分の複数
    の画像を同時に処理することを特徴とする請求項1記載
    画像処理装置。
  4. 【請求項4】 4分割された複数本の筒状体の内底面を
    同時に撮像し、同時に撮像された複数本の筒状体の異な
    る内底面部分の画像を同時に処理することを特徴とする
    請求項1記載の画像処理装置。
JP03067210A 1991-03-29 1991-03-29 画像処理装置 Expired - Fee Related JP3130548B2 (ja)

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