JP4019397B1

JP4019397B1 - 物品検査装置

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Publication number: JP4019397B1
Application number: JP2007073584A
Authority: JP
Inventors: 洋武井
Original assignee: 洋武井
Priority date: 2007-02-22
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2027-02-22
Also published as: JP2008203237A

Abstract

【課題】被検査物品に印刷されたマークの検査において、被検査物品の下地の色に依存する検査の困難性を低コストの構成で軽減する。
【解決手段】コンベアによって搬送される飲料パックに追加印刷されているマークの印刷不良の有無を検査するにあたり、ＲＧＢのＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを備えた照明ユニット２０は、飲料パックの品種毎に予め設定された照明条件に従ってＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの発光強度が制御されることで、照明条件に応じた照明色の照明光を検査対象の飲料パックに照射し、モノクロＣＣＤカメラ１８は検査対象の飲料パックのうちマークが追加印刷された部分を検査用のモノクロ画像として撮像する。
【選択図】図２

Description

本発明は物品検査装置に係り、特に、被検査物品を照明し撮像することで検査用のモノクロ画像を得る物品検査装置に関する。

紙パック等の容器内に飲料が封入されて成る飲料パックは、製造時に、製造年月日や消費期限、製品コード等の情報を表わす文字やバーコード等のマークが容器に追加印刷されるが、稀にマークの印刷不良が発生することがある。このため、飲料パック等の製造時には、検査装置により、容器のうちマークが追加印刷された領域（被検査領域）を白色光で照明してモノクロのカメラによって撮像し、この撮像によって得られた検査用のモノクロ画像に対してパターンマッチング等を行うことで、マークの印刷不良の有無を検査する検査処理が行われる（例えば特許文献１，２を参照）。
特開２００３−１８７１８７号公報特開２００５−１４５０５５号公報

近年、紙パック等の容器はデザインの多様化が進み、様々な色や絵柄の紙パックが登場してきており、これに伴い、被検査領域の下地も白色以外の様々な色に着色されているようになってきている。このため、被検査領域の下地の色によっては、検査用のモノクロ画像が、下地部分に相当する画像領域と、追加印刷されたマークに相当する画像領域の濃度差が非常に小さい画像となってしまうことで、パターンマッチング等による検査（マークの認識等）が困難となってしまうという問題があった。また、被検査領域の下地の色によっては検査処理が困難となってしまうことが、紙パックのデザイン上の制約にも繋がっていた。

なお、被検査領域をカラー画像として撮像するように検査装置を構成すれば上記の問題は軽減されるものの、この場合、撮像によって得られた検査用の画像に基づいてパターンマッチング等の画像処理を行う部分を含め、装置全体の構成を変更する必要があるので、検査装置のコストが大幅に増大するという別の問題が生ずる。

本発明は上記事実を考慮して成されたもので、被検査物品に印刷されたマークの検査において、被検査物品の下地の色に依存する検査の困難性を低コストの構成で軽減できる物品検査装置を得ることが目的である。

任意の色及び濃度で着色された物体を白色光で照明してモノクロ画像として撮像した場合、撮像された物体は、当該物体の実際の濃度に応じた濃度の画像部としてモノクロ画像上に現れる。これに対し、任意の色及び濃度で着色された物体を、当該物体の色と同じ又は色相環上で近い色相の光で照明してモノクロ画像として撮像した場合には、前記物体の実際の濃度に比べて非常に低濃度の画像部として前記物体がモノクロ画像上に現れ、前記物体の色の補色又はこの補色に色相環上で近い色相の光で照明してモノクロ画像として撮像した場合には、前記物体の実際の濃度に比べて非常に高濃度の画像部として前記物体がモノクロ画像上に現れる。

上記に基づき請求項１記載の発明に係る物品検査装置は、互いに異なる発光色で発光する複数種の発光部を備えた照明手段と、前記照明手段によって照明された被検査物品を検査用モノクロ画像として撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって特定の被検査物品が繰り返し撮像されている状態で、最新の撮像によって得られた検査用モノクロ画像を表示手段に表示させると共に、検査条件設定時に、前記照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を指示可能な設定画面を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、前記検査条件設定時に、前記設定画面を介して指示された前記発光強度又はその比率に基づいて、前記照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を制御する設定時制御手段と、前記検査条件設定時に、入力手段を介して検査条件の保存が指示されると、前記設定画面を介して指示されていた前記発光強度又はその比率を表わす情報を、入力手段を介して入力された被検査物品の種類を表わす情報と対応付けて、前記照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を規定する検査条件情報として記憶する記憶手段と、物品検査時に、入力手段を介して被検査物品の種類が入力されると、入力された被検査物品の種類に対応する検査条件情報を前記記憶手段から読み出し、読み出した検査条件情報に基づいて、前記照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を制御する検査時制御手段と、を含んで構成されている。

請求項１記載の発明では、照明手段が、互いに異なる発光色で発光する複数種の発光部を備えた構成とされ、撮像手段は、照明手段によって照明された被検査物品を検査用モノクロ画像として撮像する。これにより、複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を変更することで、照明手段から射出される照明光の照明色（分光分布）が変更される。なお、照明手段による照明光の任意の照明色への変更を可能とするために、複数種の発光部の互いに異なる発光色はＲ，Ｇ，Ｂであることが好ましい。また、請求項１記載の発明では、照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を規定する検査条件情報が記憶手段に記憶され、物品検査時に、検査時制御手段は、記憶手段から読み出した検査条件情報に基づいて、照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を制御する。

これにより、被検査物品に印刷されているマークの色が被検査物品の色（下地色）と同じ又は近い色相でなければ、照明手段による照明光の照明色が、例えば、被検査物品の色と同じ又は近い色、被検査物品の色の補色又は近い色、マークの色と同じ又は近い色、マークの色の補色又は近い色、の何れかになるように検査条件情報を定めておくことにより、被検査物品に印刷されたマークが、撮像手段によって撮像された検査用モノクロ画像上で、被検査物品の下地部分に相当する画像部と濃度が顕著に異なる画像部として現れることになり、検査用モノクロ画像としてマークに相当する画像部を容易に識別可能な画像が得られることで、検査用モノクロ画像を用いた後段の処理（例えばパターンマッチング等のマークの検査処理）が容易になる。
従って、請求項１記載の発明によれば、被検査物品に印刷されたマークの検査において、被検査物品の下地の色に依存する検査の困難性を軽減することができる。また、被検査物品をカラー画像として撮像する必要が無くなるので、装置構成が複雑化してコストが嵩むことも回避することができる。

また、請求項１記載の発明において、記憶手段には、検査条件情報が被検査物品の種類を表わす情報と対応付けて記憶され、検査時制御手段は、物品検査時に、入力手段を介して被検査物品の種類が入力されると、入力された被検査物品の種類に対応する検査条件情報を記憶手段から読み出し、読み出した検査条件情報に基づいて照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を制御するので、検査対象の物品の種類が一定でない（検査対象の物品として種類（下地の色）の異なる物品が混在している）場合にも、入力手段を介して被検査物品の種類を入力するのみで、照明手段による照明光の照明色が切り替わることになり、検査対象物品として種類（下地の色）の異なる物品が混在している場合に、個々の被検査物品に印刷されたマークを適正に検査するための手間を軽減することができる。

更に、請求項１記載の発明では、撮像手段によって特定の被検査物品が繰り返し撮像されている状態で、最新の撮像によって得られた検査用モノクロ画像を表示手段に表示させると共に、検査条件設定時に、照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を指示可能な設定画面を表示手段に表示させる表示制御手段と、検査条件設定時に、前記設定画面を介して指示された前記発光強度又はその比率に基づいて、照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を制御する設定時制御手段が設けられており、記憶手段は、検査条件設定時に、入力手段を介して検査条件の保存が指示されると、前記設定画面を介して指示されていた前記発光強度又はその比率を表わす情報を、入力手段を介して入力された被検査物品の種類を表わす情報と対応付けて、照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を規定する検査条件情報として記憶する。

これにより、検査条件設定時に、照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率が設定画面を介して指示されると、表示手段に表示されている検査用モノクロ画像が、当該指示に応じて照明手段による照明光の照明色を変更した場合に得られる検査用モノクロ画像へリアルタイムに変化することになる。従って、表示手段に表示される検査用モノクロ画像がどのように変化するかを確認しながら発光強度又はその比率を調整することができると共に、表示される検査用モノクロ画像が所望の状態（例えば被検査物品の下地部分に相当する画像部と被検査物品に印刷されたマークに相当する画像部の濃度差が検査用モノクロ画像上で最大の状態）になったときに、入力手段を介して検査条件の保存を指示することで、そのときの発光強度又はその比率を検査条件情報として記憶手段に記憶させることができるので、照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率として、最適な値（被検査物品の下地部分に相当する画像部と被検査物品に印刷されたマークに相当する画像部の濃度差が検査用モノクロ画像上で最大となる値）を検査条件情報として設定することが可能となる。

また、請求項１記載の発明において、例えば請求項２に記載したように、設定画面は、撮像手段による撮像条件として、撮像手段による撮像範囲、撮像倍率、感度レベル、撮像によって得られた検査用モノクロ画像の二値化における閾値レベルの少なくとも１つが指示可能とされ、記憶手段は、入力手段を介して条件確定を意味する情報が入力されたときに設定画面を介して指示されていた撮像条件も、入力手段を介して入力された被検査物品の種類を表わす情報と対応付けて検査条件情報として記憶し、撮像手段によって被検査物品が検査用モノクロ画像として撮像される際の撮像条件を制御する撮像制御手段を設けることが好ましい。これにより、検査対象の物品の種類が一定でない（検査対象の物品として種類の異なる物品が混在している）場合にも、入力手段を介して被検査物品の種類を入力するのみで、照明手段による照明光の照明色に加えて、撮像条件（撮像手段による撮像範囲、撮像倍率、感度レベル、撮像によって得られた検査用モノクロ画像の二値化における閾値レベルの少なくとも１つ）も切り替わることになり、検査対象物品として種類の異なる物品が混在している場合に、個々の被検査物品に印刷されたマークを適正に検査するための手間を更に軽減することができる。

また、請求項１記載の発明において、例えば請求項３に記載したように、入力手段を介して入力された被検査物品の種類に対応する検査条件情報が前記記憶手段に複数記憶されている場合に、同一の被検査物品を前記撮像手段によって複数回撮像させる撮像回数制御手段を設け、制御手段を、入力手段を介して入力された被検査物品の種類に対応する検査条件情報が記憶手段に複数記憶されている場合に、複数の検査条件情報を記憶手段から各々読み出し、読み出した複数の検査条件情報に基づいて、撮像手段による複数回の撮像における照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を独立に制御するように構成することが好ましい。

例えば被検査物品のうちマークが印刷される部分の色（下地の色）が部分的に異なっている場合や、被検査物品に印刷されるマークの色が部分的に異なっている場合、照明手段による照明光の照明色を特定の色に調整したとしても、検査用モノクロ画像として、被検査物品に印刷されたマークに相当する画像部の一部が、被検査物品の下地部分に相当する画像部との濃度差が非常に小さくなっている画像しか得られないことがある。これに対して請求項３記載の発明では、互いに異なる照明色で複数回撮像を行うので、複数回の撮像によって得られた複数の検査用モノクロ画像が、被検査物品に印刷されたマークに相当する画像部に、被検査物品の下地部分に相当する画像部との濃度差が非常に小さい部分が各々生じている画像であったとしても、個々の検査用モノクロ画像における前記濃度差が非常に小さい部分は互いに相違することになる。
従って、請求項３記載の発明によれば、被検査物品のうちマークが印刷される部分の色（下地の色）が部分的に異なっている場合や、被検査物品に印刷されるマークの色が部分的に異なっている場合にも、複数回の撮像によって得られた複数の検査用モノクロ画像を組み合わせてパターンマッチング等のマークの検査処理を行う等により、被検査物品に印刷されたマーク全体を適正に検査することができる。

以上説明したように本発明は、互いに異なる発光色で発光する複数種の発光部を備えた照明手段と、照明手段によって照明された被検査物品を検査用モノクロ画像として撮像する撮像手段を備え、撮像手段によって特定の被検査物品が繰り返し撮像されている状態で、最新の撮像によって得られた検査用モノクロ画像を表示手段に表示させると共に、検査条件設定時に、照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を指示可能な設定画面を表示手段に表示させ、設定画面を介して指示された発光強度又はその比率に基づいて、照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を制御し、かつ、入力手段を介して検査条件の保存が指示されると、設定画面を介して指示されていた前記発光強度又はその比率を表わす情報を、入力手段を介して入力された被検査物品の種類を表わす情報と対応付けて、検査条件情報として記憶し、物品検査時に、入力手段を介して被検査物品の種類が入力されると、入力された被検査物品の種類に対応する検査条件情報を読み出し、読み出した検査条件情報に基づいて、照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を制御するので、被検査物品に印刷されたマークの検査において、被検査物品の下地の色に依存する検査の困難性を低コストの構成で軽減できる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１には本実施形態に係るマーク検査装置１０が示されている。マーク検査装置１０は飲料パック１２の製造ラインに設置されており、マーク検査装置１０の設置位置では、紙パック等の容器内に飲料が封入され、容器の上面に製造年月日や消費期限、製品コード等の情報を表わす文字等から成るマーク１４が追加印刷された状態の飲料パック１２が（なお、図１では容器の上面上のうちマークが印刷された部分に符号「１４」を付して示している）、コンベア１６上にほぼ一定間隔で載置されて搬送される。

本実施形態に係るマーク検査装置１０は、飲料パック１２の容器のうちマーク１４が印刷された部分（被検査領域）を撮像し、二値化等の画像処理を行った後に、マーク１４の印刷不良の有無を検査する検査処理を行う装置であり、コンベア１６の上方に配置されたモノクロＣＣＤカメラ１８及び一対の照明ユニット２０を備えている。モノクロＣＣＤカメラ１８は、コンベア１６によって搬送される飲料パック１２の容器の上面を所定の撮像位置でモノクロ画像として撮像可能なように、位置及び向きが調整されている。また、一対の照明ユニット２０は、所定の撮像位置を通過する飲料パック１２の容器の上面に照明光を照射する可能なように、位置及び向きが調整されている。モノクロＣＣＤカメラ１８及び一対の照明ユニット２０は検査装置制御部２２に接続されている。

図２に示すように、モノクロＣＣＤカメラ１８はカメラ制御部２４に接続されており、カメラ制御部２４はコンピュータ２８に接続されている。カメラ制御部２４は、コンピュータ２８からの指示に従い、モノクロＣＣＤカメラ１８による撮像を、撮像倍率、絞りの開度、ＣＣＤの電荷蓄積時間等の撮像条件を含めて制御すると共に、撮像によって得られた画像データをコンピュータ２８へ出力する。

また、一対の照明ユニット２０はＬＥＤ制御部２６に接続されており、ＬＥＤ制御部２６はコンピュータ２８に接続されている。図２に示すように、個々の照明ユニット２０はＲに発光するＬＥＤ２０Ｒ、Ｇに発光するＬＥＤ２０Ｇ、Ｂに発光するＬＥＤ２０Ｂを各々備えており、ＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂから射出された光を混合し、照明光として射出するようになっている。ＬＥＤ制御部２６は、コンピュータ２８からの指示に従い、照明ユニット２０の個々のＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの点消灯を制御すると共に、点灯時に個々のＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを流れる電流を互いに独立に制御することで、個々のＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの発光強度を互いに独立に制御する。このように、個々のＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの発光強度が互いに独立に制御されることで、照明ユニット２０から射出される照明光を任意の照明色へ変更可能とされている。

また、コンピュータ２８はＣＰＵ２８Ａ、メモリ２８Ｂ、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）やフラッシュメモリ等から成る不揮発性記憶部２８Ｃを備えており、ＣＲＴやＬＣＤ等から成るディスプレイ３０、キーボード３２及びマウス３４が接続されている。不揮発性記憶部２８には、検査条件設定処理（後述）を行うための検査条件設定プログラム、検査用画像取得処理（後述）を行うための検査用画像取得プログラム、及び、検査用画像取得処理によって取得された検査用画像に対してパターンマッチング等の画像処理を行ってマーク１４の印刷不良の有無を検査するマーク検査処理を行うためのマーク検査プログラムが各々インストールされており、検査条件情報を登録するための検査条件ＤＢ（データベース）も記憶されている。検査条件ＤＢについては後述する。

なお、上記構成において、照明ユニット２０は本発明に係る照明手段に、ＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは本発明に係る発光部に、モノクロＣＣＤカメラ１８は本発明に係る撮像手段に、ＬＥＤ制御部２６は請求項１に記載の設定時制御手段及び検査時制御手段に、不揮発性記憶部２８Ｃは請求項１，２に記載の記憶手段に、ディスプレイ３０は請求項１に記載の表示手段に、キーボード３２及びマウス３４は請求項１〜請求項３に記載の入力手段に各々対応しており、コンピュータ２８は請求項１に記載の表示制御手段としても機能する。

次に本実施形態の作用を説明する。本実施形態に係るマーク検査装置１０が設置された飲料パック１２の製造ラインでは複数品種の飲料パック１２を製造しており、マーク検査装置１０が検査用画像取得処理やマーク検査処理を行っている間に、コンベア１６上に載置・搬送される飲料パック１２の品種が切り替わる可能性がある。そして、品種の異なる飲料パック１２は、容器に印刷されるマークの色や被検査領域の下地の色も相違している可能性がある。このため、本実施形態では不揮発性記憶部２８Ｃにの検査条件ＤＢが記憶されており、検査用画像取得処理を行う際の検査条件を規定する検査条件情報を、飲料パック１２の品種毎に検査条件ＤＢに登録可能とされている。

検査条件ＤＢに登録される検査条件情報は、例えば次の表１に示すように構成される。

表１において、「品種ＩＤ」には飲料パック１２の個々の品種を識別するために個々の品種毎に付与されたＩＤが設定される。なお、「品種ＩＤ」は特定の品種の飲料パック１２に対応する検査条件情報を検査条件ＤＢから読み出す際のキーとしても用いられる。また、検査用画像取得処理では、単一の飲料パック１２の被検査領域を複数回撮像することも可能とされており、「撮像回数」には単一の飲料パック１２当りの被検査領域の撮像回数Ｎが設定される。また、表１における「検査条件１」は、単一の飲料パック１２の被検査領域に対する１回目の撮像における検査条件（個別検査条件）を意味し、撮像回数Ｎ≧２であれば同様の個別検査条件が（Ｎ−１）個追加される。

個別検査条件は「照明条件」「撮像条件」及び「出力条件」に大別され、検査条件設定処理を行うことで設定される。このうち「照明条件」には照明ユニット２０のＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの各々の発光強度を規定する情報が設定される。また「撮像条件」には、「撮像範囲」としてモノクロＣＣＤカメラ１８による撮影倍率を規定する情報が設定され、「感度」としてモノクロＣＣＤカメラ１８の絞りの開度やＣＣＤの電荷蓄積時間を規定する情報が設定される。更に「出力条件」には、「出力画像種別」として出力画像が二値画像かグレー画像かを規定する情報が設定され、「処理レベル」として出力画像が二値画像であれば二値化レベル、出力画像がグレー画像であればグレー値レベルを規定する情報が設定される。

次に、特定品種の飲料パック１２について、検査条件情報を検査条件ＤＢに新規に登録したり、検査条件ＤＢに既に登録されている検査条件情報を更新する場合に、検査条件設定対象の特定品種の飲料パック１２がコンベア１６上に載置されている状態で、不揮発性記憶部２８Ｃにインストールされている検査条件設定プログラムがＣＰＵ２８Ａによって実行されることで行われる検査条件設定処理について、図３を参照して説明する。

検査条件設定処理では、まずステップ５０において、例として図４に示すような検査条件設定画面をディスプレイ３０に表示させる。図４に示す検査条件設定画面は、画面内の左上に画像表示領域が設けられており、画面内の右側隅には検査条件設定処理の終了を指示したり、検査条件情報（個別検査条件）の保存を指示したり、検査条件設定対象の飲料パック１２の品種を設定したり、画像取り込み（モノクロＣＣＤカメラ１８による撮像）を指示するためのボタンが複数設けられている。また、画像表示領域の下方左側には、照明条件を設定するための照明条件設定部が設けられており、この照明条件設定部には、照明ユニット２０のＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの各々の発光強度を調整するためのスライダ及び数値入力ボックスが設けられている。また、画像表示領域の下方右側には、照明条件以外の検査条件を設定するための検査条件設定部が設けられており、この検査条件設定部には、二値レベルを調整するためのスライダ及び数値入力ボックス、グレー値レベルを調整するためのスライダ及び数値入力ボックス、その他の検査条件を設定するための複数のボタンが設けられている。

ステップ５２では、検査条件設定対象の飲料パック１２の品種ＩＤが入力されたか否か判定し、判定が肯定される迄ステップ５２を繰り返す。作業者によってキーボード３２やマウス３４が操作されることで、検査条件設定対象の飲料パック１２の品種ＩＤが入力されると、ステップ５２の判定が肯定されてステップ５４へ移行し、作業者によって入力された品種ＩＤをキーとして検査条件ＤＢを検索することで、検査条件設定対象の飲料パック１２の品種に対応する検査条件情報の有無を確認する。次のステップ５６では、ステップ５４の検索によって該当する検査条件情報が抽出されたか否か判定する。この判定が否定された場合、検査条件設定対象の飲料パック１２は検査条件ＤＢに検査条件情報が未登録の飲料パック１２であると判断できるので、ステップ５８へ移行し、以下の処理で用いる個別検査条件として、予め定められたデフォルトの個別検査条件をメモリ２８Ｂに読み込む。一方、ステップ５６の判定が肯定された場合はステップ６０へ移行し、ステップ５４の検索によって抽出された検査条件情報から１回目の撮像用の個別検査条件をメモリ２８Ｂに読み込む。

次のステップ６２では、ステップ５８又はステップ６０で読み込んだ個別検査条件のうち、照明ユニット２０のＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの各々の発光強度を規定する照明条件をＬＥＤ制御部２６に設定する。照明条件が設定されたＬＥＤ制御部２６は、照明ユニット２０のＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの点灯時に、設定された照明条件に応じた大きさの電流がＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを流れるように制御する。これにより、ＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの点灯時に、照明ユニット２０からは、ＬＥＤ制御部２６に設定された照明条件に対応する照明色の照明光が射出されることになる。

またステップ６４では、ステップ５８又はステップ６０で読み込んだ個別検査条件のうち、モノクロＣＣＤカメラ１８による撮影倍率や絞りの開度、ＣＣＤの電荷蓄積時間等を規定する撮像条件をカメラ制御部２４に設定する。撮像条件が設定されたカメラ制御部２４は、モノクロＣＣＤカメラ１８による飲料パック１２の被検査領域の撮像時に、設定された撮像条件に応じて撮影倍率や絞りの開度、ＣＣＤの電荷蓄積時間等を制御する。そしてステップ６６では、照明ユニット２０のＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを点灯させると共に、モノクロＣＣＤカメラ１８により飲料パック１２の被検査領域を撮像させる。これにより、モノクロＣＣＤカメラ１８による撮像によって得られた被検査領域のモノクロ画像を表わすモノクロ画像データが、カメラ制御部２４を介して入力される。

次のステップ６８では、入力されたモノクロ画像データに対し、ステップ５８又はステップ６０で読み込んだ個別検査条件のうちの出力条件に応じた画像処理を行う（「出力画像種別」が二値画像であれば「処理レベル」としての二値化レベルに従って二値化する処理を行い、「出力画像種別」がグレー画像であれば「処理レベル」としてのグレー値レベルに従って濃淡を調整する処理を行う）。そしてステップ７０では、ステップ６８の画像処理を経て得られた被検査領域の二値画像又はグレー画像を、検査条件設定画面内の画像表示領域に表示させる。

次のステップ７２では、作業者から個別検査条件の変更が指示されたか否か判定する。判定が否定された場合はステップ７６へ移行し、個別検査条件の設定完了が指示されたか否か判定する。この判定も否定された場合はステップ７２に戻り、何れかの判定が肯定される迄ステップ７２，７４を繰り返す。

ここで、検査条件設定対象の飲料パック１２における被検査領域が、一例として図５（Ａ）に示すように、下地の色が赤色、各マーク（文字）の色が各々青色、緑色、黒色の配色であり、「出力画像種別」が二値画像であった場合、モノクロＣＣＤカメラ１８による撮像によって得られたモノクロ画像を二値化することで得られる二値画像は、照明ユニット２０から射出されて被検査領域に照射される照明光が白色光であったとすると、例として図５（Ｂ）に示すように、下地及び各色のマークに相当する画像領域が全て同一色（何れも黒色）の画像となり、この二値画像に基づいて各マークの印刷不良の有無を検査することは不可能である。

また、照明光が青色光であったとすると、例として図５（Ｃ）に示すように、青色のマークに相当する画像領域の色は下地に相当する画像領域の色と相違するものの、青色以外のマークに相当する画像領域が下地に相当する画像領域と同一色の画像となり、青色以外のマークの印刷不良の有無を検査することができない。また、照明光が緑色光であったとすると、例として図５（Ｄ）に示すように、緑色のマークに相当する画像領域の色は下地に相当する画像領域の色と相違するものの、緑色以外のマークに相当する画像領域が下地に相当する画像領域と同一色の画像となり、緑色以外のマークの印刷不良の有無を検査することができない。

なお、図５（Ｂ）〜（Ｄ）は「出力画像種別」が二値画像の例であるが、「出力画像種別」がグレー画像であったとしても、図５（Ｂ）〜（Ｄ）で下地に相当する画像領域と同一色となっている各マークに相当する画像領域は、グレー画像上でも下地に相当する画像領域と濃度差の非常に小さな画像領域となり、各マークの印刷不良の有無を高精度に検査することは困難である。

一方、図５（Ａ）に示す被検査領域に対し、照明ユニット２０から射出されて被検査領域に照射される照明光を赤色光にしたとすると、例として図５（Ｅ）に示すように、下地に相当する画像領域が白色で、各マークに相当する画像領域が全て黒色の二値画像が得られるので、この二値画像に基づいて各マークの印刷不良の有無を高精度に検査することが可能となる。また、「出力画像種別」がグレー画像の場合にも、各マークに相当する画像領域と下地に相当する画像領域との濃度差が非常に大きいグレー画像が得られるので、同様に、各マークの印刷不良の有無を高精度に検査することができる。

検査条件設定画面内の画像表示領域に被検査領域の二値画像又はグレー画像が表示されると、作業者は表示された二値画像又はグレー画像を参照し、表示された二値画像又はグレー画像のうち各マークに相当する画像領域の中に、下地に相当する画像領域と同一色、或いは、下地に相当する画像領域との濃度差が非常に小さい画像領域が有るか否か検定する。そして、該当する画像領域が存在していた場合には、検査条件設定画面の照明条件設定部内のスライダの位置を移動させたり、数値入力ボックスに数値を入力することで、照明ユニット２０のＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの各々の発光強度の変更を指示する操作を行う。

上記の操作が行われると、ステップ７２の判定が肯定されてステップ７４へ移行し、メモリ２８Ｂに記憶している個別検査条件を作業者からの指示に応じて変更した後にステップ６２に戻り、ステップ６２以降の処理を繰り返す。これにより、変更した個別検査条件に従ってＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの各々の発光強度が変更されることで、照明ユニット２０から射出される照明光の照明色（色相）が変更され、照明色が変更された照明光が照射されている状態で被検査領域が再度撮像され、検査条件設定画面内の画像表示領域に被検査領域の二値画像又はグレー画像が再表示される。作業者は、再表示された二値画像又はグレー画像を参照し、前述した検定を再度行うことで、先の操作によって変更されたＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの各々の発光強度が適正か否を確認することができ、必要に応じてＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの各々の発光強度の再変更を指示する操作を行うことができる。そして、上記プロセスを経ることで、各マークに相当する画像領域が、全て下地に相当する画像領域と異なる色となるか、下地に相当する画像領域との濃度差が非常に大きくなる適正な二値画像又はグレー画像が得られるように、照明条件（ＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの各々の発光強度）を設定することができる。

なお、作業者が検査条件設定画面を介して撮像条件や出力条件の変更を指示する操作を行った場合にも、ステップ７２の判定が肯定され、ステップ７４でメモリ２８Ｂに記憶している個別検査条件が指示に応じて変更された後にステップ６２以降の処理が繰り返される。従って、照明条件以外の撮像条件や出力条件も必要に応じて変更されることで、個別検査条件を構成する各パラメータが全て最適化される。

検査条件設定画面内の特定のボタンが作業者によって選択されることで、個別検査条件の設定が完了したことが通知されると、ステップ７６の判定が肯定されてステップ７８へ移行し、検査条件設定対象の飲料パック１２に対して複数回撮像を行うか否か判定する。例えば検査条件設定対象の飲料パック１２において、被検査領域内の下地の色が部分的に相違している等の場合、照明ユニット２０から射出される照明光を何れの照明色（色相）に調整したとしても、各マークに相当する画像領域の中に、下地に相当する画像領域と同一色、或いは、下地に相当する画像領域との濃度差が非常に小さい画像領域が残存している二値画像又はグレー画像しか得られないことがある。本実施形態ではこのような場合、照明ユニット２０から射出される照明光の照明色（色相）を相違させて同一の被検査領域を複数回撮像するように検査条件を設定する。

ステップ７８の判定は、検査条件設定対象の飲料パック１２に対応する検査条件情報が検査条件ＤＢに既に登録されている場合には、当該検査条件情報のうちの撮像回数Ｎが２以上の値であるときに肯定され、検査条件設定対象の飲料パック１２に対応する検査条件情報が検査条件ＤＢに未登録の場合には、複数回撮像を行うことが作業者によって指示されたときに肯定される。ステップ７８の判定が肯定された場合はステップ５６に戻り、ステップ５６以降で上述した個別検査条件の設定が再度行われるが、このときには、１回目の撮像によって得られる二値画像又はグレー画像において、各マークに相当する画像領域のうち、下地に相当する画像領域と同一色、或いは、下地に相当する画像領域との濃度差が非常に小さい画像領域が、２回目の撮像によって得られる二値画像又はグレー画像では、下地に相当する画像領域と異なる色となるか、下地に相当する画像領域との濃度差が非常に大きくなるように、照明ユニット２０から射出される照明光の照明色（色相）が設定される。

これにより、マーク検査プログラムによるマーク検査処理において、複数回の撮像によって得られた複数の二値画像又はグレー画像を組み合わせてパターンマッチング等のマークの検査処理を行うことで、被検査領域内の下地の色が部分的に相違している飲料パック１２に対しても、マークの検査を高精度に行うことが可能となる。

以上のようにして検査条件の設定が完了し、検査条件設定画面内の検査条件情報（個別検査条件）の保存を指示するためのボタンが作業者によって選択されると、ステップ７８の判定が肯定されてステップ８０へ移行し、検査条件設定対象の飲料パック１２に対応する検査条件情報が検査条件ＤＢに未登録の場合には、メモリ２８Ｂに記憶している検査条件情報を検査条件ＤＢに新規に登録（保存）し、検査条件設定対象の飲料パック１２に対応する検査条件情報が検査条件ＤＢに既に登録されている場合には、メモリ２８Ｂに記憶している検査条件情報を検査条件ＤＢに既に登録されている検査条件情報に上書き更新して保存させ、検査条件設定処理を終了する。

続いて、マーク１４が追加印刷されコンベア１６によって次々に搬送される飲料パック１２に対してマーク１４の印刷不良の有無を各々検査する場合に、不揮発性記憶部２８Ｃにインストールされている検査用画像取得プログラムがＣＰＵ２８Ａによって実行されることで行われる検査用画像取得処理について、図６を参照して説明する。

ステップ１００では、コンベア１６によって搬送される飲料パック１２（検査対象の飲料パック１２）の品種ＩＤが入力されたか否か判定し、判定が肯定される迄ステップ１００を繰り返す。作業者によってキーボード３２やマウス３４が操作されることで、検査対象の飲料パック１２の品種ＩＤが入力されると、ステップ１００の判定が肯定されてステップ１０２へ移行し、作業者によって入力された品種ＩＤをキーとして検査条件ＤＢを検索し、この検索によって抽出された検査条件情報（検査対象の飲料パック１２の品種に対応する検査条件情報）を不揮発性記憶部２８Ｃからメモリ２８Ｂに読み込む。

次のステップ１０４では変数ｎに１を設定する。ステップ１０６では、ステップ１０２でメモリ２８Ｂに読み込んだ検査条件情報のうち、ｎ番目の個別検査条件に設定されている照明条件をＬＥＤ制御部２６に設定する。これにより、ＬＥＤ制御部２６は、照明ユニット２０のＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの点灯時に、設定された照明条件に応じた大きさの電流がＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを流れるように制御し、照明ユニット２０からは、ＬＥＤ制御部２６に設定された照明条件に対応する照明色の照明光が射出される。

またステップ１０８では、ｎ番目の個別検査条件に設定されている撮像条件をカメラ制御部２４に設定する。カメラ制御部２４は、モノクロＣＣＤカメラ１８による飲料パック１２の被検査領域の撮像時に、設定された撮像条件に応じて撮影倍率や絞りの開度、ＣＣＤの電荷蓄積時間等を制御する。そして、検査対象の飲料パック１２がコンベア１６によって搬送されて撮像位置に到達すると、次のステップ１１０において、照明ユニット２０のＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを点灯させると共に、モノクロＣＣＤカメラ１８により飲料パック１２の被検査領域を撮像させる。これにより、モノクロＣＣＤカメラ１８による撮像によって得られた被検査領域のモノクロ画像を表わすモノクロ画像データが、カメラ制御部２４を介して入力される。

次のステップ１１２では、ｎ番目の個別検査条件に設定されている出力条件に応じた画像処理を行う（「出力画像種別」が二値画像であれば「処理レベル」としての二値化レベルに従って二値化する処理を行い、「出力画像種別」がグレー画像であれば「処理レベル」としてのグレー値レベルに従って濃淡を調整する処理を行う）。そしてステップ１１４では、ステップ１１２の画像処理を経て得られた被検査領域の二値画像又はグレー画像のデータを、マーク検査処理を行うマーク検査プログラムに検査用画像として出力する。

ステップ１１６では、変数ｎがステップ１０２でメモリ２８Ｂに読み込んだ検査条件情報のうちの撮像回数Ｎに一致しているか否か判定する。撮像回数Ｎが１の場合は判定が肯定されるが、撮像回数Ｎが２以上の場合は判定が否定されてステップ１１８へ移行し、変数ｎの値を１だけインクリメントした後にステップ１０６に戻り、ステップ１０６以降の処理を繰り返す。これにより、検査対象の単一の飲料パック１２の被検査領域が、検査条件情報のうちの撮像回数Ｎと同数回撮像される。また、各回の撮像における照明条件、撮像条件及び出力条件は検査条件情報のうちの互いに異なる個別検査条件に従って制御されるので、マーク検査プログラムによって実現されるマーク検査処理では、この検査用画像取得処理によって得られた単一又は複数の検査用画像（二値画像又はグレー画像）に基づいて、飲料パック１２に追加印刷されたマーク１４の印刷不良の有無を高精度に検査することができる。

次のステップ１２０では、検査対象の飲料パック１２の品種の切替えが発生したか否か判定する。この判定は通常否定されてステップ１２２へ移行し、飲料パック１２に追加印刷されたマーク１４の検査を終了するか否か判定する。判定が否定された場合はステップ１０４に戻り、ステップ１２２の判定が肯定される迄、ステップ１０４〜ステップ１２２を繰り返す。これにより、コンベア１６によって次々に搬送される飲料パック１２の各々に対し、追加印刷されたマーク１４の印刷不良の有無を高精度に検査できる検査用画像を各々得ることができる。また、コンベア１６上を搬送される飲料パック１２の品種が切り替わった場合には、品種切替を通知する操作が作業者によって行われることで、先のステップ１２０の判定が肯定されてステップ１００に戻り、切替後の飲料パック１２の品種に対応する検査条件情報が検査条件ＤＢから読み込まれ、読み込まれた検査条件情報に従ってステップ１０４〜ステップ１２２の処理が繰り返される。そして、処理終了を通知する操作が作業者によって行われることでステップ１２２の判定が肯定されると、検査用画像取得処理を終了する。

なお、上記では点灯時にＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを流れる電流の大きさを変更することで、本発明に係る発光部としてのＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの発光強度を変更し、照明ユニット２０から射出される照明光の照明色を変更する態様を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば個々の発光部を各々複数個のＬＥＤで構成し、個々の発光部において点灯するＬＥＤの数を変更することで、個々の発光部から射出される各色光の強度を変更するようにしてもよい。

また、上記ではＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの各々の発光強度を規定する照明条件に基づいて、ＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの各々の発光強度を制御する態様を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、照明条件を、複数の発光部の各々の発光強度の比率を規定する情報とし、当該照明条件に基づいて、複数種の発光部の各々の発光強度の比率を制御するようにしてもよい。

また、本発明に係る発光部としてＬＥＤが好適であり、上記でもＬＥＤ２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、公知の他の発光素子を適用してもよい。

更に、上記では本発明に係る被検査物品として飲料パック１２を例に説明したが、被検査物品はダンボール箱や流通用の各種パッケージ等の他の物品であってもよい。また、図５では、被検査物品に印刷されるマークの一例として文字を示したが、数字やバーコード等の他のマークであってもよく、本発明は任意の物品に印刷された任意のマークの検査に適用可能である。

物品検査装置を示す概略図である。検査装置制御部の概略ブロック図である。検査条件設定処理を示すフローチャートである。検査条件設定画面の一例を示すイメージ図である。マーク及び下地の配色の一例、各色の光で照明した場合に得られる二値画像の一例を各々示すイメージ図である。検査用画像取得処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０マーク検査装置
１２飲料パック
１４マーク
１８モノクロＣＣＤカメラ
２０照明ユニット
２０Ｒ，２０Ｇ，２０ＢＬＥＤ
２６ＬＥＤ制御部
２８コンピュータ
２８Ｃ不揮発性記憶部
３０ディスプレイ
３２キーボード
３４マウス

Claims

互いに異なる発光色で発光する複数種の発光部を備えた照明手段と、
前記照明手段によって照明された被検査物品を検査用モノクロ画像として撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって特定の被検査物品が繰り返し撮像されている状態で、最新の撮像によって得られた検査用モノクロ画像を表示手段に表示させると共に、検査条件設定時に、前記照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を指示可能な設定画面を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
前記検査条件設定時に、前記設定画面を介して指示された前記発光強度又はその比率に基づいて、前記照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を制御する設定時制御手段と、
前記検査条件設定時に、入力手段を介して検査条件の保存が指示されると、前記設定画面を介して指示されていた前記発光強度又はその比率を表わす情報を、入力手段を介して入力された被検査物品の種類を表わす情報と対応付けて、前記照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を規定する検査条件情報として記憶する記憶手段と、
物品検査時に、入力手段を介して被検査物品の種類が入力されると、入力された被検査物品の種類に対応する検査条件情報を前記記憶手段から読み出し、読み出した検査条件情報に基づいて、前記照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を制御する検査時制御手段と、
を含む物品検査装置。
前記設定画面は、前記撮像手段による撮像条件として、撮像手段による撮像範囲、撮像倍率、感度レベル、撮像によって得られた検査用モノクロ画像の二値化における閾値レベルの少なくとも１つが指示可能とされ、
前記記憶手段は、入力手段を介して条件確定を意味する情報が入力されたときに前記設定画面を介して指示されていた撮像条件も、入力手段を介して入力された被検査物品の種類を表わす情報と対応付けて前記検査条件情報として記憶し、
前記撮像手段によって被検査物品が検査用モノクロ画像として撮像される際の撮像条件を制御する撮像制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の物品検査装置。
入力手段を介して入力された被検査物品の種類に対応する検査条件情報が前記記憶手段に複数記憶されている場合に、同一の被検査物品を前記撮像手段によって複数回撮像させる撮像回数制御手段を更に備え、
前記検査時制御手段は、入力手段を介して入力された被検査物品の種類に対応する検査条件情報が前記記憶手段に複数記憶されている場合に、複数の検査条件情報を前記記憶手段から各々読み出し、読み出した複数の検査条件情報に基づいて、前記撮像手段による複数回の撮像における前記照明手段の複数種の発光部の各々の発光強度又はその比率を独立に制御することを特徴とする請求項１記載の物品検査装置。