JP4355479B2

JP4355479B2 - 欠陥布片検出装置における欠陥レベル情報設定方法

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Publication number: JP4355479B2
Application number: JP2002257683A
Authority: JP
Inventors: 義清香川
Original assignee: Purex Corp
Current assignee: Purex Corp
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2022-09-03
Also published as: JP2004093486A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、シーツのようなシート状布片であって汚れや破れ等の欠陥部がある欠陥布片を検出するための検出装置に関し、さらに詳しくはそのような欠陥布片検出装置における、検出対象となる欠陥レベル情報の設定方法に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
病院やホテル等ではシーツのようなシート状布片が大量に使用され、その使用済みのシート状布片は、ランドリー工場において、洗濯・乾燥させた後、図５に示す処理ラインで処理して、発注先に納品する。尚、図５の処理ラインは、洗濯・乾燥後のシート状布片をアイロン機１でアイロン仕上げをし、そのアイロン仕上げ済みの展張布片Ｓを折畳機３に通して小さく折畳むものである。
【０００４】
ところで、シート状布片に汚れや破れ等の欠陥部がある場合には、その欠陥布片を正規の処理ライン（折畳工程）から排除する必要があるが、欠陥布片を排除するための検出装置としては、従来から例えば特開平６−２２８８６１号公報に示されるものがある。
【０００５】
図５〜図７には、従来の欠陥布片検出装置を示している。尚、図５〜図７の欠陥布片検出装置は、上記公知文献（特開平６−２２８８６１号公報）のものとは異なる。図５〜図７の欠陥布片検出装置は、アイロン機１と折畳機３間に設けたベルトコンベア２上を搬送される展張布片Ｓを順次ライン状に撮影するカメラ（ラインセンサ）４と、該カメラ４で撮影した各走査線毎の映像信号に基いて展張布片Ｓの良品・不良品の判断を行う制御装置１０を有している。そして、制御装置１０が不良品と判断したときには、当該展張布片（欠陥布片）Ｓを正規のライン（折畳工程）から排除するようになっている。尚、図５及び図６の例では、展張布片Ｓとしてシーツのような広幅（例えば３ｍ程度の幅）のものが採用されている。
【０００６】
カメラ４としては、一般にラインセンサが使用されていて、搬送されている展張布片Ｓを順次ライン状に撮影する。このカメラ４は、撮影部分の明るさを電気信号に変換して各走査線毎に制御装置１０へ送る。尚、この例では、２台のカメラ４，４をコンベア走行方向に対して直交方向の間隔をもった２位置に配置して、展張布片Ｓを１／２幅づつ一列状に撮影するようにしている。カメラ４の撮影位置の近傍には照明灯５，５が設けられている。
【０００７】
制御装置１０には、図７に示すように、カメラ４からの各走査線毎の映像信号を電気信号に変換して入力する入力部１１と、その入力部１１に入力された各走査線毎に欠陥レベル値（主として明暗度合い）を演算する演算部１２と、検出対象となる欠陥部Ｔの限界レベル値を設定する設定部１３と、該設定部１３に設定された設定レベル値（限界レベル値）と演算部１２で演算された実際の布片Ｓの欠陥レベル値とを比較して該欠陥レベル値が上記設定レベル値以上であるか否かを判定する判定部１４と、該判定部１４において欠陥レベル値が設定レベル値以上であると判定したときにその判定信号を出力する出力部１５とを備えている。尚、出力部１５から出力信号が発せられると、不良品の排除操作（符号６）が行われる。
【０００８】
演算部１２で演算される欠陥レベル値は、図９の（Ａ）又は（Ｂ）に示すように明暗度合い（ノイズの深さ）を数値化したものである。尚、演算部１２では、展張布片における左右各側縁部の所定範囲（図９（Ａ）の範囲Ｗ，Ｗ）のノイズ及び該展張布片の前後各縁部の所定範囲（図９（Ｂ）の範囲Ｘ，Ｘ）のノイズは、それぞれマスキングにより消去される。尚、マスキングとは不要な範囲を隠すことであり、図９の（Ａ）（Ｂ）における各範囲Ｗ，Ｘ部分のノイズは演算部１２でカウントされない。
【０００９】
設定部１３には、汚れのような欠陥部Ｔにおける許容できない（不良品となる）ぎりぎりの限界レベル値を設定することが好ましい。
【００１０】
ところで、アイロン機１から出てくるシート状布片Ｓは、かなりの精度で展張されているが、それでもその展張布片Ｓには、図６に示すように多数の皺Ｕ，Ｕ・・が存在する。この皺Ｕには、単なる波打ち状で欠陥とならないものも多数存在する。そして、この展張布片Ｓがカメラ４，４の下方を通過する際には、欠陥とならない皺Ｕであってもカメラ４が影（暗色）として捕捉すると、図９に示すように各皺Ｕ，Ｕ・・の情報を欠陥レベル情報（ノイズＵａ）として制御装置１０の入力部１１に送るようになっている。尚、図９の（Ａ）、（Ｂ）において、符号Ｔａのノイズ部分は、図６の展張布片Ｓにおける欠陥部Ｔの欠陥レベル情報である。
【００１１】
そして、従来では、欠陥布片検出装置の設定部１３に設定する欠陥レベル情報（限界レベル値）は、図８に示すようにして求められている。まず、許容できない（不良品となる）ぎりぎりの欠陥部（図６の符号Ｔ部分）のあるサンプル布片Ｓを、図５に示すように実際の処理ラインのアイロン機１に通し、該アイロン機１から出て来たサンプル布片Ｓをカメラ４で順次ライン状に撮影する（図８の処理Ｃ）。次に、カメラ４で撮影した各走査線毎の欠陥情報を電気信号（電圧）に変換して、その信号レベルの最大レベル値を検出する（図８の処理Ｄ）。尚、カメラ４で撮影した各走査線毎の欠陥情報は、図９の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ノイズ深さとして現れる（例えばＴａ，Ｕａ）。尚、図９の（Ａ）は、図６におけるＡ−Ａ部分の信号波形であり、図９の（Ｂ）は、図６におけるＢ−Ｂ部分の信号波形である。そして、この従来の欠陥レベル情報設定方法では、全信号波形におけるノイズ深さの最大レベル値を欠陥レベル値として設定部１３（図７）に設定する（図８の処理Ｅ）。
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、欠陥部つきのサンプル布片を搬送させて、そのときの欠陥レベル情報を検出する場合は、検出対象となる欠陥部Ｔによる欠陥レベル情報（図９の符号Ｔａ部分）とともに皺Ｕによる欠陥レベル情報（図９の符号Ｕａ部分）も検出される。そして、皺Ｕによる欠陥レベル情報Ｕａは、サンプル布片を処理ラインに通す度に出方が異なり、ときには、実際には欠陥とならない皺Ｕでも、欠陥部Ｔによる欠陥レベル値Ｔａより大きい欠陥レベル値を検出する場合がある。尚、従来の制御装置１０には、検出対象欠陥部の欠陥レベル情報と、その他（例えば不良とならない皺Ｕ）の欠陥レベル情報とを識別する機能はない。
【００１３】
従って、上記した従来の欠陥レベル情報設定方法のように、サンプル布片Ｓを搬送させてそのとき検出した最大レベル値を欠陥レベル値として設定すると、その設定した欠陥レベル値が、検出対象の欠陥部Ｔの実際の欠陥レベル値より大きくなることがあり、その設定値の信頼性が低いという問題があった。因に、設定部１３に、欠陥部Ｔの実際の欠陥レベル値より大きいレベル値で設定してしまうと、本当は排除すべき欠陥部を有する布片（不良品）であっても、設定レベル値より小さい欠陥レベル値しか検出しないものでは良品として扱われてしまい、良品・不良品の選別精度（信頼性）が低いものとなる。
【００１４】
又、上記のように、検出した最大レベル値を欠陥レベル値とする場合の低信頼性を改善するために、従来では、検出対象となる単一の欠陥部つきサンプル布片を何度も処理ラインに通して（毎回皺Ｕによる欠陥レベル値Ｕａは変化する）、毎回上記最大レベル値を検出し、毎回の最大レベル値が同じであるときに、その最大レベル値を検出対象の欠陥部のレベル値として推定して設定部１３に設定するようにしている。ところが、このようにサンプル布片を何度も処理ラインに通して検査する場合は、欠陥レベル値の精度の信頼性はいくらか向上するものの、その毎回の検査作業が面倒であり、且つ検査作業に長時間を要するという問題がある。尚、単一のサンプル布片であっても、処理ラインに通す度に欠陥部Ｔの欠陥レベル値が微妙に変化することが考えられ、依然として高精度のレベル値を検出することは難しかった。
【００１５】
本願発明は、上記のような従来の欠陥レベル情報設定方法の問題点に鑑み、欠陥布片検出装置において、簡単に且つ高精度に欠陥レベル値を設定し得るようにすることを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願発明は、上記課題を解決するための手段として次の構成を有している。
【００１７】
本願発明は、シーツのようなシート状布片であって汚れや破れ等の欠陥部がある欠陥布片を検出するための検出装置に関し、さらにそのような欠陥布片検出装置における検出対象となる欠陥レベル情報の設定方法を対象にしている。そして、本願発明の欠陥レベル情報設定方法は、次の特徴を有している。
【００１８】
まず、欠陥部のあるサンプル布片を搬送させながら順次ライン状に撮影して、そのサンプル布片の画像を記憶する。この画像記憶処理は、サンプル布片を搬送させながらカメラで順次細幅のライン状に撮影し、そのサンプル布片の画像を制御装置の画像記憶部に記憶する。この画像記憶部に記憶したサンプル布片の画像は、布片画像表示部（パソコン画面）に写し出すことができる。尚、カメラは、一般にラインセンサと称されるものが使用され、搬送されてくる布片を微小範囲づつ連続して撮影する。
【００１９】
次に、その記憶画像に基いて各走査線毎の欠陥情報をマトリックス状に画面表示する。この場合、画像記憶部に記憶した画像に基いて欠陥情報を制御装置の演算部で演算し、２値化状態でマトリックス状に画面表示する。このマトリックス画像は、マトリックス表示部（パソコン画面）に写し出すことができる。ところで、このマトリックス画像（２値化画像）は、画像記憶部に記憶した画像に対してマスキング率を変更することで、そのマスキング率に対応するレベル値以上のものが表示されるが、マスキングをかけない状態（マスキング率を「０」にした状態）では、微少レベルの欠陥情報も表示される。そして、このときのマトリックスの画面表示は、サンプル布片の記憶画像に対してマスキングをかけない状態で行うとよい。尚、マスキングとは、不要な範囲を隠すという意味で一般に使われている言葉であり、本願では欠陥レベル値をどこまでにするかを決めるときの割合をマスキング率と表現している。
【００２０】
次に、記憶したサンプル布片の画像と欠陥情報のマトリックスの画像とを対比してマトリックス上の欠陥部の位置を特定する。即ち、サンプル布片の記憶画像には、検出対象となる欠陥部が写し出されており、他方、マトリックスの画像には、検出対象となる欠陥部を含む欠陥情報が微少レベルのものまで２値化された状態で表示されており、それらの画像を対比する（見比べる）ことで、マトリックス上の欠陥部の位置を特定することができる。
【００２１】
そして、画面上においてマトリックス上の欠陥部のマスキング率を欠陥情報が消える限界直前まで調整することによって得られる該欠陥部の限界レベル値を検出して、その限界レベル値を検出対象となる欠陥レベル情報として設定する。尚、マトリックス上の欠陥部の限界レベル値を検出するには、上記演算部に対してマスキング率を徐々に高めながら何回か調整し、マトリックス画像における欠陥部に対応する位置の表示が消える直前の状態を捉え、その検出した限界レベル値（マスキング率）を設定部に設定する。
【００２２】
本願の欠陥布片検出装置における欠陥レベル情報設定方法では、サンプル布片を１回撮影してその画像を記憶させておくことにより、設定すべき欠陥レベル情報を検出するのに、その記憶画像を何度も利用して調整できる。又、サンプル布片の記憶画像とマトリックス画像とを対比することで、マトリックス上の検出対象欠陥部の位置を正確に把握できる。さらに、マトリックス上における検出対象欠陥部の欠陥レベル値を検出するのに、画面を見ながら行える。
【発明の実施の形態】
【００２３】
図１〜図４を参照して本願の実施形態を説明すると、この実施形態の欠陥レベル情報設定方法は、例えば図５に示すようなシート状布片の処理ラインにおける欠陥布片検出装置の制御装置に対して、検出対象となる欠陥レベル情報を設定するためのものである。
【００２４】
尚、図５に示すシート状布片の処理ラインは、従来技術の項で説明した通り、洗濯・乾燥済みのシート状布片をアイロン機１に通した後、その展張布片Ｓをベルトコンベア２で折畳機３まで搬送させて、該折畳機３で小さく折畳むものである。
【００２５】
又、このシート状布片の処理ライン中には、欠陥布片を自動排除するための欠陥布片検出装置を備えている。本願実施形態の欠陥布片検出装置は、図１及び図２に示すように、ベルトコンベア２上を搬送される展張布片Ｓを上方からカメラ４，４で順次ライン状に撮影し、該カメラ４，４で撮影した走査線毎の映像信号に基いて展張布片Ｓの良品・不良品の判断を制御装置２０で行い、該制御装置２０が不良品と判断したときにその不良品を排除する信号を出力するようになっている。
【００２６】
図２に示す本願実施形態の制御装置２０は、カメラ４で撮影したシート状布片の画像を記憶する画像記憶部２１と、該画像記憶部２１で記憶した各走査線毎の欠陥情報を演算する演算部２２と、その演算部２２で演算（２値化）された欠陥レベル値が予め設定部２３で設定されている設定値以上であるか否か（良品か不良品か）を判定する判定部２４と、該判定部２４が不良品であると判定したときに不良品排除操作（符号６）を行わせる信号を出力する出力部２５とを有している。
【００２７】
画像記憶部２１は、カメラ４で展張布片Ｓが新しく撮影される度に記憶画像を順次更新していく。演算部２２は、画像記憶部２１で記憶した画像に基いて各走査線毎の欠陥情報を２値化したマトリックス状に演算する。
【００２８】
又、図２の制御装置２０には、画像記憶部２１で記憶している画像を写し出すための布片画像表示部２６と、画像記憶部２１に基いて演算部２２で演算された欠陥情報のマトリックス画像を表示するマトリックス表示部２７と、後述するように画像記憶部２１に記憶されている画像を再起動させるための再起動キー２８を有している。尚、布片画像表示部２６とマトリックス表示部２７とは、図１に示すパソコン画面７が用いられ、布片画像表示部２６とマトリックス表示部２７とをパソコン画面７に切換表示できるようになっている。又、再起動キー２８には、パソコンのキーボード８（図１）が用いられる。
【００２９】
次に、本願実施形態の欠陥レベル情報設定方法を図３及び図４を併用しながら説明すると、この欠陥レベル情報設定方法は、次のように行う。
【００３０】
まず、図１に示すように、検出対象となる欠陥部のあるサンプル布片Ｓを、ベルトコンベア２上に搬送させながらカメラ４で順次細幅のライン状に撮影する（図３の処理Ｃ）。そして、図３の処理Ｆに示すように、カメラ４で撮影したサンプル布片Ｓの画像を画像記憶部２１に記憶させる。この画像記憶部２１に記憶したサンプル布片Ｓの画像は、布片画像表示部２６に生の画像状態（図４のＳ₁の状態）で写し出すことができる。尚、サンプル布片Ｓの画像Ｓ₁には、検出対象となる欠陥部Ｔのほかに、欠陥とならない（例えば単に波打っているだけの）皺Ｕ，Ｕ・・も多数写し出される。
【００３１】
次に、画像記憶部２１に記憶した記憶画像に基いて、演算部２２により各走査線毎の欠陥情報を演算して、マトリックス表示部２７にマトリックス状（図４のＳ₂の状態）に画面表示する（図３の処理Ｇ）。このとき、演算部２２に対してマスキングをかけない状態（マスキング率を「０」にした状態）で欠陥情報を演算させるが、この場合、マトリックス表示部２７に表示されるマトリックス画像Ｓ₂（図４）には、サンプル布片Ｓの生の画像Ｓ₁の欠陥部Ｔ及び各皺Ｕ，Ｕ・・が対応する位置にそれぞれ欠陥情報Ｔａ，Ｕａが表示される。尚、このマトリックス画像Ｓ₂は、マトリックスの各桝を微細（例えば１〜２mm桝）に区画し、各桝を２値化表示して得られたものであり、各欠陥情報Ｔａ，Ｕａは微細なドットの集合体で表示されている。尚、マスキングとは、不要な範囲を隠すという意味で一般に使われている言葉であり、本願では欠陥レベル値をどこまでにするかを決めるときの割合をマスキング率と表現している。
【００３２】
尚、図４において、符号Ｙ₁〜Ｙ₄で示すものは、マトリックス画像Ｓ₂における欠陥部が対応する位置の欠陥情報Ｔａ付近（符号Ｙ部分）を拡大したものであるが、演算部２２に対してマスキング率を変更することで、そのマスキング率に対応するレベル値以上のものだけが表示されるようになる。従って、マスキング率を高めるほど、欠陥情報Ｔａの濃度（ドットの密度）が順次低くなる。
【００３３】
次に、図３の処理Ｈに示すように、布片画像表示部２６に表示されたサンプル布片の生の画像Ｓ₁（図４）とマトリックス表示部２７に表示された欠陥情報のマトリックス画像Ｓ₂とを対比して、マトリックス画像Ｓ₂上の欠陥部Ｔａの位置を座標的に特定する（図３の処理Ｉ）。即ち、サンプル布片の生の画像Ｓ₁には、検出対象となる欠陥部Ｔが写し出されており、他方、マトリックス画像Ｓ₂には、検出対象となる欠陥部Ｔと同じ位置に欠陥情報Ｔａとして表示されており、それらの画像Ｓ₁，Ｓ₂を対比することで、マトリックス画像上の欠陥部対応の欠陥情報Ｔａを容易に特定することができる。
【００３４】
そして、マトリックス表示部２７上においてマトリックス画像Ｓ₂上の欠陥部対応の欠陥情報Ｔａの限界レベル値を検出するが、その際、演算部２２（図２）に対して設定部２３によりマスキング率を徐々に高めながら（例えば、図４に示すようにマスキング率を１０％、２０％、３０％、４０％と高めていく）、順次再起動キー２８を操作して画像記憶部２１に記憶させている布片画像を再現させる。すると、欠陥部対応の欠陥情報Ｔａ部分の反応個数がマスキング率に対応して減少していき、該欠陥情報Ｔａ部分の濃度が薄くなっていくことが画面２７上で確認できる。そして、図４の例では、マスキング率３０％で当該欠陥情報Ｔａ部分の反応個数がごく僅かに残り、マスキング率４０％では該欠陥情報Ｔａ部分の反応個数が「０」になっており、この検出対象の欠陥部Ｔでは、欠陥レベル値がマスキング率換算で３０％〜４０％の間であることがわかり、マスキング率をその範囲でさらに細かく調整することで、該欠陥部Ｔの欠陥レベル値を正確に把握することができる。そして、該欠陥部Ｔの欠陥レベル値（マスキング率）を正確に把握できれば、それを限界レベル値として設定部２３に設定する。
【００３５】
このように、本願実施形態の欠陥レベル情報設定方法では、サンプル布片を１回撮影してその画像を記憶させておくことにより、欠陥レベル情報設定時に、その記憶画像を何度も利用して調整でき、又、検出対象となる欠陥部の限界レベル値を、マトリックス画面を見ながら調整することができる。
【００３６】
そして、図２に示す本願実施形態の制御装置２０は、次のように機能する。即ち、設定部２３に検出対象となるレベルの限界レベル値を設定した後、処理ライン（例えば図５）に実際にシート状布片を流すと、ベルトコンベア２上において展張布片Ｓがカメラ４で撮影され、その画像が画像記憶部２１に記憶される。そして、その記憶画像に基いて演算部２２で欠陥情報が演算（２値化）され、その欠陥レベル値が設定部２３で設定した設定値（限界レベル値）より小さい場合は、演算部２２において記憶画像の欠陥情報（２値化）が残らず、判定部２４から不良品判定信号は発せられない。従って、検査を終えた展張布片はそのまま正規のライン（折畳工程）に流れる。他方、演算部２２で演算した欠陥レベル値が設定部２３で設定した設定値（限界レベル値）より大きいと、演算部２２において記憶画像の欠陥情報（２値化）がマトリックス上に残り、判定部２４から不良品判定信号は発せられる。すると、出力部２５から不良品排除信号が発せられて、不良品排除操作（図２の符号６）が行われ、不良品判定された欠陥布片が正規のライン（折畳工程）から排除される。
【００３７】
尚、本願実施形態では、設定部２３には、欠陥部の濃さや大きさ毎に限界レベル値を設定することができ、欠陥部の合否判定を欠陥部の濃さや大きさ毎に行うことができる。又、欠陥部Ｔの種類として、汚れの濃さ、汚れや破れの大きさ等のほかに、検査対象布片が色つきのものでは汚れの色彩を加味したものも対象にすることができる。尚、色彩を判定する場合は、カメラ４としてカラー撮影できるものを使用し、設定部２３に検査対象布片の色合い（赤、緑、青の三原色）に関する情報を設定して、演算部２２で演算された実際の検査布片の色合いに関する情報が設定部２３で設定したものと異なるときに、判定部２４が不良品判別信号を発するようにできる。又、欠陥部の合否判定は、欠陥部の濃さや大きさ毎に設定することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本願発明の欠陥布片検出装置における欠陥レベル情報設定方法は、欠陥部のあるサンプル布片の画像を記憶し、その記憶画像に基いて欠陥情報をマトリックス状に画面表示し、サンプル布片の画像と欠陥情報のマトリックスの画像とを対比してマトリックス上の欠陥部の位置を特定し、画面上においてマトリックス上の欠陥部のマスキング率を欠陥情報が消える限界直前まで調整することによって得られる該欠陥部の限界レベル値を検出して、その限界レベル値を検出対象となる欠陥レベル情報として設定する、ことを特徴としている。
【００３９】
そして、本願発明の欠陥レベル情報設定方法では、サンプル布片を１回撮影してその画像を記憶させておくことにより、設定すべき欠陥レベル情報を検出するのに記憶画像を何度も利用して調整できるので、欠陥レベル情報の検出作業が簡単となるという効果がある。又、マトリックス上の検出対象欠陥部の位置を正確に把握できるので、該検出対象欠陥部の限界レベル値を正確に検出することができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願実施形態の欠陥レベル情報設定方法を行う欠陥布片検出装置の説明図（図５の一部平面相当図）である。
【図２】本願実施形態の欠陥レベル情報設定方法を行う欠陥布片検出装置のブロック図である。
【図３】本願実施形態の欠陥レベル情報設定方法の説明図である。
【図４】本願実施形態の欠陥レベル情報設定方法の調整方法説明図である。
【図５】本願で対象にしている欠陥布片検出装置を備えた従来の処理ラインの概略図である。
【図６】図５の一部平面相当図である。
【図７】従来の欠陥布片検出装置のブロック図である。
【図８】従来の欠陥レベル情報設定方法の説明図である。
【図９】展張布片の欠陥情報の信号波形を示すグラフである。
【符号の説明】
２はベルトコンベア、４はカメラ、７はパソコン画面、２０は制御装置、２１は画像記憶部、２２は演算部、２３は設定部、２４は判定部、２５は出力部、２６は布片画像表示部、２７はマトリックス表示部、Ｓはサンプル布片、Ｔは欠陥部である。

Claims

汚れや破れ等のある欠陥布片の検出装置に検出対象となる欠陥レベル情報を設定する際に、
欠陥部のあるサンプル布片を搬送させながら順次ライン状に撮影して、そのサンプル布片の画像を記憶し、
そのサンプル布片の記憶画像に基いて各走査線毎の欠陥情報をマトリックス状に画面表示し、
記憶したサンプル布片の画像と欠陥情報のマトリックスの画像とを対比してマトリックス上の欠陥部の位置を特定し、
画面上においてマトリックス上の欠陥部のマスキング率を欠陥情報が消える限界直前まで調整することによって得られる該欠陥部の限界レベル値を検出して、その限界レベル値を検出対象となる欠陥レベル情報として設定する、
ことを特徴とする欠陥布片検出装置における欠陥レベル情報設定方法。