JP4440281B2

JP4440281B2 - シート状物品の検査方法および装置

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Publication number: JP4440281B2
Application number: JP2007096498A
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Inventors: 義清香川
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Filing date: 2007-04-02
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Description

本発明は、シート状物品の連続加工における欠陥の検査方法および装置に関し、より具体的には、色の再現性に幅（ばらつき、色ムラおよび／または色あせ）のあるシート状物品における汚れ、破れ、形状不良等の欠陥検査において、模様を欠陥と判定せず、かつ、黒汚れ、非黒よごれおよび破れの判別が可能な検査方法および装置に関する。

従来、布片を水洗、乾燥、アイロン掛けをした後、折り畳むためにベルト上に広げて移動する布片の表面検査をするのに布片面に光を当て、布片面からの反射光をカメラ等で捕らえて、カメラ等が捕えた映像の光の強弱（欠陥部は反射光が弱くなる）を電気信号に変え、該電気信号を処理することによって、布片面の破損や汚れ等の欠陥を自動的に検査する布片面の欠陥検査装置が提言されている（特許文献１）。
また、この種の装置において、予め記憶された規則的なパターンプログラムと照合比較し、そのパターン模様信号を打ち消して布片の欠陥信号のみを選択する処理が行う手法が知られている（特許文献２）。

しかし、従来の装置では、布片を検知する検知器によって検査を開始・終了するタイミングを取っていたため、センサー不具合時に動作不良となることや、周囲のマスクがセンサーの設置場所により固定されたり、前端または後端は一直線上のマスクしか行えないなどの問題があった。
また、従来のラインイメージセンサーを用いた検査装置では、検出用の調整を行う場合、静止したコンベア上に欠陥サンプルを置き、検出されたライン状のレベルを確認しながら調整を行っていた。実際には静止状態に比べ、流れている映像では皺や地合などのノイズも含まれることにより、前記調整では誤動作をしてしまう場合が多い。また、この調整を行うには一枚ずつコンベアに流れているものを調整する必要があるが、同じ欠陥サンプルでもコンベア通過時には一様でないことや高速なために適正なレベルを判断することが難しく正確に行うことは困難であった。

そこで、出願人は、コンベア装置と、布片の搬送速度を検出する回転検出器と、照明装置と、布片の検査対象部位をライン状に撮像する入力部と、入力部からのライン状撮像データを２次元画像データとして記憶する記憶部と、布片の欠陥情報を記憶する欠陥情報記憶部と、入力された検出設定情報に基づき前記記憶部の記憶する２次元画像データの欠陥を判定し、欠陥を検出した場合には欠陥情報を欠陥情報記憶部に送信する処理部と、コンベア装置に配設された複数の布折り手段および折数に応じて布片を所定の箇所に排出する排出手段を有する折り畳み部と、を備えた布片検査装置であって、前記処理部は、前記折り畳み部に欠陥情報を送信し、前記折り畳み部は、前記処理部からの欠陥情報に応じて異なる折数で布片を排出することを特徴とする布片検査装置を提言した（特許文献３）。

布や紙等のシート状物品の表面に出来る穴や汚れ等の欠陥部分を検査する方法としては、表面の色が異なる検査板を複数並べて、各々の検査板の板面上をシート状物品を通過させて、各々の検査板上でのシート状物品の表面の欠陥部分に発生する色の変化を判断することによってシート状物品面の欠陥を検査する方法が提言されている（特許文献４）。

カラーセンサーを用いたシート状物の色差検査装置としては、シート状物の搬送手段、検査条件の入力部、検査条件の第１表示部、および、初期条件を出力する第１出力部を制御する第１ＣＰＵと、３個のカラーセンサーと、センサーを制御すると共に、検出結果を表示する第２表示部および検出結果を出力する第２出力部を制御する第２ＣＰＵとから構成され、第２ＣＰＵにおいてセンサーで得られた測色データを処理して基準色値との色差値および明度偏差値を求め、これらの値をグラフ化してリアルタイムで第２表示部上に表示し、検査終了時にはこれらのグラフを第２出力部でプリント出力するものが提言されている（特許文献５）。

特許第３６８５５２２号公報特開平８−２７６１００号公報特許第３８１３１２１号公報特開２０００−３２９７０１号公報特開平９−３３３４８号公報

従来の装置では、布や紙等のシート状物品に模様が付されている場合において、模様を欠陥として判断してしまうことがあった。特に、洗濯後布片等のように、シート状物品の載置態様（方向および裏表）が一定でない場合には、特定個所のみマスクすることは難しく、一方で、検査のためにシート状物品の載置態様を揃えることも作業工数がかかり過ぎるため難しい。
特許文献２には、予めパターン模様信号を記憶しておく手法が開示されるが、布片の種類が増えると比較対象が増え、また布片が異なる方向に載置された場合に備え方向毎のパターンを準備しておく必要があり、これらのデータとのマッチングを行うことにより処理速度が低下するという問題がある。
特許文献４に記載の発明は、穴あきの有無を判定することはできるが、汚れと模様の別を判定することはできなかった。

また、色の再現性に幅のあるシート状物品の外観検査における課題は、一般的な外観検査の技術を適用しても解決できないことが少なくない。一般的な外観検査は、製品が一定の品質にあることを前提に、異常を検出するという技術思想の上に成り立つものであるが、色の再現性に幅のあるシート状物品の外観検査においては、製品の品質や色等に幅があることを前提としなくてはならないからである。特に、シーツ、カバー、包布、テーブルクロス等の布片の洗濯仕上加工の場合、同一製品でも状態が異なるのが当たり前であり、品質や色が一様でないだけではなく、コンベア等で搬送される場合も載置態様は一定ではない。しかも、洗濯後布片においては、納品が許容される品質には幅があり、表面に皺等が生じていたり、軽微な汚れがあっても欠陥とすべきでなく、その判定基準が顧客毎に設定されたサービスレベルに応じて異なるという特異性もある。

そこで、本発明は、上記課題を解決できるシート状物品の検査方法および装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、発明者は、特定の色のみをマスクすることを最初に検討した。しかし、洗濯後布片等の色の再現性に幅（ばらつき）があるシート状物品においては、ロゴ等の模様の色は洗濯による脱色のため一様でなく、特定の色のみをマスクすることは難しかった。
ここで、色とは、視覚のうち、光波のスペクトル組成の差異によって区別される感覚のことであるが、光の波長だけでは定まらず、一般に色相（単色光の波長に相当するもの）、彩度（あざやかさ即ち白みを帯びていない度合）および明度（明るさ即ち光の強弱）の３要素によって規定される。
発明者は、鋭意検討の結果、洗濯等による脱色があっても、色相は保たれることの知見を得た。そこで、特定の色の色相を数値化し、当該値を基準値とした一定の範囲を設け、当該範囲に属する色は模様であると判断することで、模様をマスクすることを可能とした。
また、より検知精度を高めるべく、面積による絞り込みを行う工程も備えることが好ましく、検知された着色個所が一定の範囲の面積である場合にのみ模様と判定することにより、誤検出を最小限にすることを可能とした。
さらに、カラーカメラによる光の三原色情報と着色された検査板を組み合わせることにより、非黒汚れ、黒汚れおよび破れの種別を判定することを可能とした。なお、カラーカメラは、ライン式に限定されず、エリア式のものでもよく、また、検査板の構成は白板と黒板の組み合わせに限定されない。

すなわち、第１の発明は、複数の異なる色領域を有する検査板と、ＲＧＢ成分からなる複数のラインを撮像可能なカラーカメラとを提供し、検査板上を通過させたシート状物品のＲＧＢ画像データを取得し、Ｒ成分画像、Ｇ成分画像およびＢ成分画像を合成した合成画像を取得し、当該合成画像において変色領域を検出し、変色領域の色が予め記憶した欠陥種別の設定パラメータの範囲に属するかにより欠陥種別を判定することを特徴とするシート状物品の検査方法である。なお、上記のカラーカメラは、１台であってもよいし、複数台であってもよい。
第２の発明は、搬送装置に載置されたシート状物品のＲＧＢ画像データを取得し、当該ＲＧＢ画像データにおける変色領域を検出し、当該変色領域の色が予め記憶した模様種別の設定パラメータの範囲に属する場合にはマスク処理をし、マスク処理後の領域について欠陥を判定することを特徴とするシート状物品の検査方法である。
第３の発明は、第２の発明において、予め模様種別と面積の対応情報を記憶し、変色領域の色が予め記憶した模様種別の設定パラメータの範囲に属し、且つ、面積の相関性がある場合に限りマスク処理を施すことを特徴とする。
第４の発明は、第２または３の発明において、予め模様種別と縦横比の対応情報を記憶し、変色領域の色が予め記憶した模様種別の設定パラメータの範囲に属し、且つ、縦横比の相関性がある場合に限りマスク処理を施すことを特徴とする。
第５の発明は、指定色の色相成分を数値化し、当該数値に所定値を加減することで設定パラメータの範囲を設定することを特徴とする。なお、色の指定は、例えば、画面上に表示された色パレットから希望の色を選択したり、取り込んだサンプル画像の任意の箇所をクリックすることで行う。
第６の発明は、第１ないし５のいずれかの発明において、予め記憶した設定パラメータの範囲に属する変色領域が検出された場合において、予め記憶した折り数と設定パラメータの範囲の対応情報に基づき、予め設定された折り数でシート状物品を折り畳み排出することを特徴とする。
第７の発明は、第１ないし６のいずれかの発明において、シート状物品が、色の再現性に幅のあるシート状物品であることを特徴とする。

第８の発明は、載置されたシート状物品を搬送する搬送装置と、搬送装置上のシート状物品を照明する照明装置と、搬送装置上のシート状物品のＲＧＢ画像データを取得する入力部と、入力部からのＲＧＢ画像データおよびシート状物品の欠陥情報を記憶する主記憶装置と、主記憶装置の記憶するＲＧＢ画像データにおける変色領域を検出し、欠陥を判定する処理部と、シート状物品を所定の場所に排出する排出手段とを備えたシート状物品の検査装置であって、検査板上を通過させたシート状物品のＲＧＢ画像データを取得し、Ｒ成分画像、Ｇ成分画像およびＢ成分画像を合成した合成画像を取得し、当該合成画像において変色領域を検出し、変色領域の色が主記憶装置の記憶する欠陥種別の設定パラメータの範囲に属するかにより欠陥種別を判定することを特徴とするシート状物品の検査装置である。
第９の発明は、載置されたシート状物品を搬送する搬送装置と、搬送装置上に配設された複数の異なる色領域を有する検査板と、搬送装置上のシート状物品を照明する照明装置と、搬送装置上のシート状物品のＲＧＢ画像データを取得する入力部と、入力部からのＲＧＢ画像データおよびシート状物品の欠陥情報を記憶する主記憶装置と、主記憶装置の記憶するＲＧＢ画像データにおける変色領域を検出し、欠陥を判定する処理部と、搬送装置に配設された複数の折り手段と、折数に応じてシート状物品を所定の場所に排出する排出手段とを備えたシート状物品の検査装置であって、処理部が検出した変色領域の色が、主記憶装置の記憶する模様種別の設定パラメータの範囲に属する場合には、処理部が当該変色領域をマスク処理することを特徴とするシート状物品の検査装置である。
第１０の発明は、第９の発明において、主記憶装置に予め模様種別と面積の対応情報が記憶されており、処理部が、変色領域が主記憶装置の記憶する模様種別の設定パラメータの範囲に属し、且つ、面積の相関性がある場合に限りマスク処理を施すことを特徴とする。
第１１の発明は、第９または１０の発明において、主記憶装置に予め模様種別と縦横比の対応情報が記憶されており、処理部が、変色領域が主記憶装置の記憶する模様種別の設定パラメータの範囲に属し、且つ、縦横比の相関性がある場合に限りマスク処理を施すことを特徴とする。
第１２の発明は、第９ないし１１のいずれかの発明において、主記憶装置の記憶する設定パラメータの範囲に属する変色領域が検出された場合において、予め記憶した折り数と設定パラメータの範囲の対応情報に基づき、予め設定された折り数でシート状物品を折り畳み排出することを特徴とする。
第１３の発明は、第８ないし１２のいずれかの発明において、処理部が、指定色の色相成分を数値化し、当該数値に所定値を加減することで設定パラメータの範囲を設定することを特徴とする。
第１４の発明は、第８ないし１３のいずれかの発明において、シート状物品が、色の再現性に幅のあるシート状物品であることを特徴とする。

本発明によれば、色の再現性に幅のあるシート状物品の検査を行うことが可能となる。また、シート状物品に模様がある場合においても、模様を欠陥と判定することなく検査を行うことが可能である。

本発明を実施するための最良の形態の検査装置を、洗濯後布片の検査装置の例で説明する。本発明の最良の形態の洗濯後布片の検査装置は、以下の構成を備える。
１）カラー映像をライン状に取り込み電気信号に変えるイメージセンサー部（カラーカメラ(１)）
２）ワーク移動速度を検出する回転検出器(３)
３）検査板上を通過するワークを撮像するための欠陥検査台(４)
４）回転検出器より信号を受けてカラーカメラへの撮像開始信号を送り、カラーカメラで撮像されたライン状映像の電気信号を受け連続して数値化し、処理部に転送する入力部(２０)
５）画像データにマスク処理を施し、欠陥レベルと比較して検出した欠陥位置情報、欠陥種別情報（破れ、黒汚れ、非黒汚れ）を欠陥情報記憶部に転送する処理部(２１)
６）処理部より転送されたライン状の画像データから得られた２次元ＲＧＢ画像を記憶する記憶部(２２)
７）画像データを判別しワークの有無を検出する検査状態記憶部(２３)
８）処理部より受けた欠陥位置情報、欠陥種別情報を記憶する欠陥情報記憶部(２４)
９）欠陥情報記憶部の記憶する欠陥位置情報、欠陥種別情報にもとづいてリジェクト信号を出力する出力部(２５)
１０）ライン状に検査対象部を照明し光量の増減をすることのできる照明コントローラ部(２６)
１１）欠陥情報記憶部の記憶する情報および２次元ＲＧＢ画像を表示する表示部(２７)
１２）リジェクト信号を受けて布片をリジェクトするリジェクタ(２８)
１３）白板と黒板とから構成される色領域を有する検査板(６０)

本発明で用いられるカラーカメラは、ＲＧＢ成分からなる複数のラインを撮像可能なカラーカメラである。最良の形態のカラーカメラとしては、単板３ライン式のものが例示されるがこれに限定されず、エリア方式カメラであってもよい。いずれの方式のものを用いるかは、検査対象物の大きさや処理速度に応じて決定される。
欠陥種別の判定は、固定位置にある検査板上においてＲＧＢ成分からなる複数のラインを取得し、これらを合成した合成画像を行うことにより可能となる。
特許文献４においては、モノクロのラインカメラであるため、検出された欠陥部分が破れであるか否かを判定することしかできなかったが、本発明ではカラーカメラと上記検査板を用いることにより、無彩色と有彩色の区別を可能とし、欠陥種別の判定を実現した。

さらに、本発明の最良の形態の洗濯後布片の検査装置は、以下の機能を有する。
（I）画像データ取込機能
搬送装置により搬送中の布片を２次元ＲＧＢ画像として記憶手段に記憶することができる。画像データは流れている検査対象を２次元として取り込んだ形式となっており、欠陥部だけでなく皺や地合などのノイズも同様に含まれる。画像データをそのまま入力電気信号の代わりに利用して調整を行うことで、サンプル布片を繰り返して流すことを不要としている。
（II）光量調整機能
イメージセンサーより取り込んだ画像データにもとづき光量を増減させることで行い、入力光量を一定に自動調整する機能である。光量増減により行うため電気信号ノイズを増幅しないので安定した検査を行うことができる。

（III）基本マスク機能
取り込んだ画像データにもとづき欠陥の有無を判定する。検査対象となる領域は、画像データにマスク処理を施すことによって決定される。画像データに対してマスク処理を施すため、検出した布片の縁辺（エッジ）に沿って一定距離に曲線状のマスク処理を施すことも可能であるまた、布片の中央位置から指定した幅のマスクを行うことも可能である。

（IV）カラーマスク機能
布片に付されたロゴや柄等の模様をマスクするカラーマスク機能を有する。ロゴや柄等の模様は、洗濯による脱水により無段階に変色するため、特定の色を予め設定しておくことは難しい。そこで、指定色を所定のアルゴリズムで数値化した値を基準とした色範囲を設け、その色範囲に属するものは模様であると判定し、マスク処理を施すこととした。模様の判定、色抜け時も変化に規則性がある色相を数値化することにより行うが、彩度や明度を組み合わせてもよい。具体的な手順は、次に示すとおりである。
i）布片のＲＧＢ画像を取り込む。
ii）マスクをかける部分を指定し、色を取り込む。
iii）取り込んだ色をＨＳＶ等の色空間に置き換え、色相を数値化する。例えば、ＨＳＶ色空間では色相を度数（例えば、０〜３６０度）に変換するので指定された度数より前後に閾値を持たせ色を指定する（例えば、赤系の場合０度を中心とするなど）。
iv）設定値に基づき算出した色範囲により、カラーマスク処理を行う。
以上の手順によりロゴ・柄等の模様を正確にマスクすることが可能となる。

（V）模様関連情報記憶機能
本発明は、特定のユーザから定期的に使用済み布片が搬送されるモデルの事業に適用される。そのため、過去にマスク処理を施した布片の模様に関する情報を記憶しておくことで、カラーマスク処理における誤判を最小限とすることができる。ここで、特許文献２に記載される手法のように、パターンそのものを記憶することが好ましくないのは先に述べたとおりである。作業者の便宜を損なわず、一定の処理速度を得るためには、模様と面積の関係を記憶しておくのが効果的である。これにより、特定の色範囲および特定の面積範囲に属する異常値が検出されれば、模様であると判定すればよいこととなる。なお、面積だけでなく、縦横比、形状、位置情報等による絞りをかけてもよい。

（VI）欠陥種別情報強調機能
破れ情報と汚れ情報は、共にワークの画像データ上にノイズとして検出されるが、これらの種別を正確に判定することは難しい。しかし、複数の色領域を有する検査板上をワークを通過させ、光の三原色の特性を利用することで、これらの欠陥種別情報を強調させることができる。すなわち、図８〜１０に示すように、ＲＧＢの３つのラインと検査板の色領域を対応させ、撮像されたＲＧＢの各画像データを合成することにより、欠陥種別情報を強調した合成画像データを取得することができる。図８中、符号(５１)は黄色系の非黒汚れであり、符号(５２)は破れであり、符号(５３)は黒ないしは黒に近い汚れである。図８および図９では、最左の青ラインおよび中央の緑ラインが白板(６１)上に位置し、最右の赤ラインが黒板(６２)上に位置している。なお、カラーカメラ(１)がエリア式の場合においても、所定の位置で抽出する色成分を適切に設定することで同じ効果を奏することができる。
各ライン上を汚れ等の欠陥部分が通過することにより、欠陥部分の色が変化した状態で撮像される。非黒汚れは特定色のラインにおいてより濃く変化し、また、破れは、黒板(６２)上で黒に近い暗色に変化することから、これらを合成することで、欠陥種別情報が強調された画像データを取得することができる。色の変化は、加法混色による。
以上の処理を施すことにより、従来は識別が困難であった黒汚れと破れの判定を容易に行うことが可能となった。なお、ＲＧＢラインと検査板(６０)の色の組み合わせが、上記に限定されないことは言うまでもない。

（VII）欠陥種別毎排出機能
欠陥種別情報（破れ、黒汚れ、非黒汚れ）に基づいて、折り数を変えて排出する機能を有する。例えば、破れがある場合には、場所を取らないよう折り数を多くして排出し、非黒汚れについては人による再検査が容易なように、折りを少なくして排出することが開示される。この際、色相の範囲と欠陥種別情報の関連付けをすることにより、異なる折数で排出させるのが好ましい。図１０の例で言うと、破れはシアンに近い色として捉えられるので、シアンに近い色が検出された場合には、破れと判断して所定の折数で排出することとなる。同様に非黒色と黒色（ないしは黒に近い色）で折り数を違えて排出することもできる。

本発明の詳細を実施例により説明するが、本発明は何ら実施例に限定されるものではない。

本実施例の布片検査装置は、（Ａ）布片欠陥検出部と（Ｂ）折り畳み部（ホルダー）とで構成されており、その詳細な構成及び作動は以下のとおりである。

《Ａ．布片欠陥検出部》
本実施例の装置を構成する布片欠陥検出部は、図１および図２に示すように、ベルトの上方にあって検査台上の布片を撮像して電気信号に変えるカラーカメラ(１)と、ベルト上に広がった布片の検査対象部位を照明する照明装置(２)と、検査対象の移動速度を検出する回転検出器(３)と、ベルトと布片の間に敷いて布片の検査を容易にするための検査台(４)と、を有する。

図３は、布片検査装置の信号処理部のブロック図である。
処理部(２１)は、カラーカメラ(１)からの入力信号または記憶部に記憶されている情報にもとづいて、光源の劣化、温度変化による光量低下を、入力画像レベルをフィードバックして光量の自動調整を行う照明コントローラ(２６)への作動信号を発信する。また、画像データにマスク処理を施し、欠陥検出設定と対比し判別された不良品の種類に対応した欠陥関連データを欠陥情報記憶部(２４)に発信する。
記憶部(２２)は、ライン状の信号を連続して記憶し２次元状態に画像情報を記憶する。検査状態記憶部(２３)は、検査を実行しているか停止しているかを記憶する。
欠陥情報記憶部(２４)は、検出した欠陥位置情報および欠陥種別情報（汚れ、破れ）を記憶する。
表示部(２７)は、取り込み写真情報や判定結果を表示する表示手段（ＣＲＴ）とで構成される。
検査状態記憶部(２３)が検査実行中になると、欠陥検出設定にしたがって欠陥判定を行い、検査実行中に欠陥を検出すると、欠陥情報記憶部(２４)に欠陥位置情報および欠陥種別情報を記憶し、検査状態記憶部(２４)が検査停止中になったとき、欠陥情報記憶部(２４)の情報によって欠陥種別信号（汚れまたは破れ信号）を信号出力する。
なお、所定時間内に欠陥判定が終了しない場合には、エラーと判定するか、その段階での入力情報に基づき信号出力をすることとした。所定時間内に欠陥判定が終了しないと、折り畳み処理が間に合わないおそれがあるからである。どの程度の時間で欠陥判定を終了させるかは、検査対象となる布片の大きさや欠陥種別情報と折り数との関連づけにより決定する設計事項である。

《Ｂ．折り畳み部（ホルダー）》
折り畳み部は、アイロナーから送られてきた布片をスタッカーに搬送する複数のコンベアＡ１〜Ｅ２からなるコンベア装置(３０)と、コンベア装置(３０)中に配設された複数の布片折り手段(５)〜(９)と、不良品を排出し、良品を収納するスタッカー装置とで構成されている。

上記コンベア装置(３０)は、ロールアイロナコンベア(１２)から布片を受け取り、プレス済みの布片をホルダー内に取り込むコンベアＡ（ホルダーコンベア）と、コンベアＡの前方に延設され、走行方向をコンベアＡと同一方向と反対方向に切替え可能なコンベアＢ１と、コンベアＡの下部に配設され、コンベアＢ１の走行方向の切替によって送り込まれた２つ折り状態の布片を、コンベアＡの下面とで挟持して搬送するコンベアＢ２と、コンベアＢ２の下部に配設され、４つ折り手段(６)で押し込まれた布片をコンベアＢ２の下面とで４つ折り状態の布片を挟持して搬送するコンベアＣ１と、コンベアＣ１の延長線上に設けられ、搬送方向に平行に所定の間隙を設けて配置され、走行停止切換可能な一対のコンベアＣ２、Ｃ２と、コンベアＣ２の下方にコンベアＣ２と直交して配設され、受け取り部がコンベアＣ２、Ｃ２間の間隙に位置し、８つ折り手段(７)によって押し込まれた８つ折り状態の布片を挟持して搬送するコンベアＤ１、Ｄ２と、コンベアＤ１、Ｄ２の下方に搬送方向を９０度変換して配設し、中途部に１６折り手段(８)を備えるコンベアＤ３と、コンベアＤ３の上方に配設され、３２折り手段により押し込まれた３２折り状態の布片を挟持してスタッカー装置に搬送するコンベアＥ１、Ｅ２と、で構成されている。

上記布片折り手段は、ロールアイロナーコンベア(１２)によって送られてきた布片がコンベアＡとコンベアＢ１の境界部に中間部が達した時、折り畳み信号にもとづいてコンベアＢ１の走行方向を反転させ、布片の中間部をコンベアＡとコンベアＢ１との間に引き込むことにより布片を２つ折りする２つ折り手段(５)と、コンベアＡとコンベアＢ２との重合終端部に対向して設けられ、コンベアＡとコンベアＢ２とにより挟持搬送されてきた２つ折り状態の布片の中間部をコンベアＢ２とコンベアＣ１の間に突き込み動作し、２つ折り状態の布片を４つ折りにする４つ折り手段(６)と、一対のコンベアＣ２、Ｃ２の間隙部の上方に配置され、コンベアＣ２、Ｃ２の走行の停止と同時に作動して４つ折り状態の布片をコンベアＤ１とコンベアＤ２の間に突き込み動作する８つ折りする８つ折り手段(７)と、コンベアＤ３の中途部に配置され、８つ折り状態の布片の先端部を保持し、後端の通過を待ち、後端の通過と同時に開放することで１６折りする１６折り手段(８)と、コンベアＤ３の終端部に配置され、搬送されてきた１６折り状態の布片の先端部を通過させ、中間部をコンベアＥ１とコンベアＥ２の間に突き込み動作し１６つ折り状態の布片を３２折りする３２折り手段(９)と、で構成されている。

上記スタッカー装置は、コンベアＥ２の終端部に配置され、一対の板を開くことにより３２折りの布片（良品）を落下させて積み重ねるスタッカーと、コンベアＥ２の終端部に配置されスタッカー板を不動作にすることで３２折り布片をホルダー外へ排出させる排出口開平板(１１)とで構成されている。

《欠陥検査》
図４により、布片の欠陥を検査する場合の布片欠陥検出部の処理を説明する。
カラーカメラからの情報により、入力画像よりライン状データを逐次転送する（Ｓ１）。送られてくる布片のエッジを検出し（Ｓ２）、エッジを検出した場合は検査を続行し（Ｓ３）、エッジを検出しない場合は、ステップＳ９へ。
エッジを検出した場合は検査状態を続行（Ｓ３）し、記憶部にライン状データを転送し（Ｓ４）、記憶部にライン状２次元ＲＧＢ画像データとして記憶する。記憶部に記憶した画像データに、処理部により基本マスク処理とカラーマスク処理が施される（Ｓ５）。
設定に基づいて判定し（Ｓ６）、欠陥有りの場合には欠陥情報記憶部に欠陥関連データを記憶し（Ｓ８）、その後ステップＳ１に戻り、欠陥無しの場合にはステップＳ１に戻る（Ｓ７）。
ステップＳ２でエッジ検出しない場合には、検査中かどうか判定し（Ｓ９）、検査中の場合には表示部に位置情報を表示し（Ｓ１０）、検査中でない場合にはステップＳ１へ戻る。欠陥の有無を判定し（Ｓ１１）、欠陥有りの場合にはリジェクタ(２８)へ欠陥信号出力し（Ｓ１２）、その後、欠陥なしの場合は直ぐに、検査状態記憶部のステータスを待機中とし、ステップＳ１へ戻る（Ｓ１３）。以下上記処理を繰り返す。

マスク処理について補足説明する。
本実施例の装置では、基本マスク処理とカラーマスク処理の二つのマスク処理が施される。
（I）基本マスク処理
基本マスク処理は、布片のエッジ（縁辺）から一定の距離を検査対象外とするためのマスク処理である。シーツ等の布片の場合、縁辺に汚れ等があったとしても、品質レベルに問題は生じないからである。
本実施例の装置では、上下端、左右端に１センチ単位でマスクすることが可能である。ここで、布片が斜めに載置されている場合には、マスク処理もエッジのラインに沿って斜めに行われる。
また、欠陥を判定するパラメータが所定値以上の場合にのみ検出されるようにパラメータにより検出レベルを調整することが可能である。顧客の品質基準によっては、一定面積以下の汚れや一定の濃度以下の汚れは問題とならない場合もあるからである。

（II）カラーマスク処理
カラーマスク処理は、ロゴや柄等の模様を欠陥と判定しないためのマスク処理である。例えば、図７（ａ）に示すように、布片にロゴが付されている場合には、従来の装置では汚れと判定されてしまっていた。そこで、指定色（ロゴの色）と一定の距離の範囲に属する変色領域は模様であるとして、マスク処理を施して、汚れと判定されないようにした。
本実施例の装置では、指定色と一定の距離の範囲を、指定色をＨＳＶ色空間に置き換えて算出する。ＨＳＶ色空間では色相を度数（例えば、０〜３６０度）に変換するので指定された度数より前後に閾値を持たせ色を指定する（例えば、赤系の場合０度を中心とする）。
指定色の指定は、新品の布片の模様の色を指定するのではなく、何回か洗濯されたものの色を指定するのがよい。指定色を基準値として、一定の色相範囲（濃淡の範囲）を模様と判定し、カラーマスク処理の対象とする。このように一定の色相範囲に属する色をマスクすることができるため、図７（ｂ）に示すような模様が付された布片であっても、いちいち全ての変色領域を除外対象として手動設定する必要がない。
設定作業を支援するための付加的機能として、表示部に表示された画像データの任意の個所を指定すると、当該個所の色を数値化した値が表示される機能を設けてもよい。また、一定の色相範囲の上限値または下限値をＨＳＶ色空間の算定式に基づいて逆変換した色を表示部に表示できる機能を設けてもよい。

（III）面積等の記憶情報による絞り
ロゴや柄等の模様は、自然界に存在する色でないことが多く、模様と同じ色の汚れが付くことは少ないため、カラーマスク処理を施すことで一定の効果が期待できる。しかし、誤検出を少なくしたい場合には、例えば、面積の記憶情報による絞りをかけることが効果的である。すなわち、カラーマスク処理の対象となった変色領域が所定の面積範囲に無い場合には、例外的に模様でないと判定してカラーマスク処理の対象としない。模様でないと判定する面積の設定は、色相と関連づけをしてもよいし、無条件に一定面積以上の場合或いは一定面積以下の場合は、模様と判断しないようにしてもよい。

（IV）欠陥種別情報強調処理
模様判定処理の前に欠陥種別情報強調処理を行うとより高精度に模様判定を行うことができる。具体例で説明すると、黄色系の非黒汚れ(５１)は、青ライン画像データ（図１０ａ）では黄色系の非黒汚れはより濃く変化し、これと緑ライン画像データ（図１０ｂ）および赤ライン画像データ（図１０ｃ）を合成すると、より濃い黄色系の汚れとして捉えることができる。また、破れ(５２)は、黒板(６１)上（赤ライン）でのみ暗く捉えられることから、合成画像データでは、シアンに近い色として捉えられることとなる。黒汚れ(５３)は、合成してもそのままである。この場合、シアンに近い色から一定の範囲にある色相の模様は、破れである蓋然性が高いと言える。

《設定》
検査対象となる欠陥サンプルを検出させるためには、該検査装置に欠陥に応じた感度設定を行う必要があり、この設定は以下のように行う。
１）欠陥サンプルをコンベアにより通過させて２次元ＲＧＢ画像を記憶する。
２）記憶した画像データに基本マスク処理とカラーマスク処理を施す。
３）任意の検出設定に基づきマスク処理後の画像データを利用して検査させる。
４）表示部に写真画像とマスク処理後の画像データが対比表示される。この際、検出された欠陥位置には、着色処理が施されている。
５）画像データに表示された欠陥位置と写真画像の欠陥位置が一致するように検出設定を変更し再度２）〜５）を繰り返す。
６）画像データの欠陥位置が写真画像の欠陥位置と一致することで、欠陥サンプルに対しての検出設定が確定される。

設定作業における欠陥の検出は、図５に示す通りであり、カメラより入力する画像ではなく、記憶部に記憶した画像を用いる点以外は、図４とほぼ同じ手順である。

《排出処理》
洗濯後布片に欠陥が有る場合、欠陥種別に応じて、異なる折数で布片は排出される。汚れ品は４つ折り状態で、破れ品は１６折り状態で、次工程に搬送することなくホルダー外に排出し、欠陥の無い正常な布片は良品として３２折り状態でストッカに収納される。破れ品は廃棄されるので、汚れ品より折り数を多くして排出するのが好ましい。

図６により、上記構成の布片欠陥検出装置の排出処理の作動を説明する。
i）ホルダーに布片が搬入されると、入力された画像データを判別して検査状態記憶部がワーク有りとなる。
ii）検査状態記憶部のステータスがワーク有りになると検査を開始し、ステータスがワーク無しになると検査を終了し、欠陥情報記憶部の情報に基づき欠陥種別信号（汚れまたは破れ信号）を出力する。
iii）汚れを検出した時は８つ布片折り手段に対して不動作信号を発信し、破れを検出した時は３２布片折り手段とスタッカーに対して不作動信号を発信する。

上記構成のホルダーは、以下に説明するように、アイロナーから送られてきた布片を折り畳むと同時に、信号処理部からの信号にもとづいて良品と不良品とに分け、さらに、不良品を非黒汚れ品、黒汚れ品および破れ品とに分け、それぞれ所定の排出個所に排出する。
（１）＜判定工程＞
回転検出器と入力画像データとにより布片の長さと移動速度と位置を計測する。また、入力画像データに各種マスク処理を施し、欠陥種別情報の判定を行う。
（２）＜２つ折り工程＞
計測された布片の長さと移動速度により布片を２つ折りさせるタイミングで２つ布片折り手段を突き込み動作させるとともにコンベアＢ１を反転させてコンベアＡとコンベアＢ１の間に布片を送り込み２つ折りにする。２つ折りにした布片をコンベアＡとコンベアＢ２で挟持して４つ折り手段(６)に供給する。
（３）＜４つ折り工程＞
コンベアＡとコンベアＢ２の後端部より布片が供給され、４つ布片折り手段(６)とコンベアＣ１の間に垂れ下がる２つ折りされた布片を、さらに２つ折りさせるタイミングでコンベアＢ２とコンベアＣ１の間に突き込み動作し２つ折り状態の布片を４つ折りし、コンベアＣ１とＣ２に供給する。４つ折りされた布片をコンベアＣ１とコンベアＣ２で８つ折り手段(７)に供給する。
（４）＜８つ折り工程＞
４つ折り装置から供給された布片のうち良品は、８つ折り手段(７)によりコンベアＤ１とコンベアＤ２の間に突き込み動作し４つ折り状態の布片を８つ折りし、コンベアＤ３に供給する。非黒汚れ品の場合は、信号処理部からの信号によって本工程は不作動に制御され、４つ折り状態でホルダーの外側に排出される。８つ折りされた良品である布片をコンベアＤ３の中途部にある１６折り手段(８)に供給する。
（５）＜１６折り工程＞
８つ折りされた布片の先端を上下方向に動作する１６折り板を上方に動かし、その上方にある押さえ板とで先端を保持し、後端の通過を待ち後端の通過と同時に保持を開放することで１６折りする。１６折りされた布片をコンベアＤ３の後端部にある３２折り装置に供給する。
（６）＜３２折り工程＞
１６折り手段(８)から供給された布片のうち良品または破れ品は、３２布片折り手段(９)によりコンベアＥ１とコンベアＥ２の間に突き込み動作し１６折り状態の布片を３２折りする。黒汚れ品の場合は、信号処理部からの信号によって本工程は不動作に制御され、ホルダーの外側に１６折り状態で排出させる。３２折りされた布片をコンベアＥ１とコンベアＥ２で狭持してスタッカーに供給する。
（７）＜ストック工程＞
一対のスタッカー板(１０)を開くことにより３２折り布片（良品）を落下させて積み重ね、破れ品は、信号処理部からの信号にもとづき排出口開平板(１１)を開きスタッカー板(１０)を不動作にすることでホルダーの外側に３２折り状態で排出させる。

なお、本実施例では、２つ折り工程でコンベアＢ１を反転させてコンベアＡとコンベアＢ１の間に布片を送り込むようにしたが、コンベアＢ１を反転させずそのままホルダーの外側に排出するようにしてもよい。例えば、欠陥種別情報を検出することができずエラーとなった場合に、そのままホルダーの外側に排出して、人による補充的なチェックを行うようにしてもよい。
なおまた、上記実施例は、ホルダーのコンベア装置中で不良品の排出を行うべく構成したが、アイロナーからホルダーへ移送するコンベアに排出装置（リジェクタ(２８)）を設け、不良品を排出するようにしても良い。

布片検査装置の正面図である。布片検査装置の側面図である。布片検査装置の信号処理部のブロック図である。信号処理部の検査状態持のフローチャート図である。信号処理部の調整状態持のフローチャート図である。作動状態説明図である。カラーマスク機能の説明図である。カラーカメラによるＲＧＢライン取り込みの説明図である。図８のＦの箇所を拡大した側面図である。欠陥種別情報強調機能の説明図である。

符号の説明

１カラーカメラ
２照明装置
３回転検出器
４検査台
５２つ折り手段
６４つ折り手段
７８つ折り手段
８１６折り手段
９３２折り手段
１０スタッカー板
１１排出孔開閉板
１２ロールアイロナーコンベア
２０入力部
２１処理部
２２記憶部
２３検査状態記憶部
２４欠陥情報記憶部
２５出力部
２６照明コントローラ部
２７表示部
２８リジェクタ
３０コンベア装置
５０布片
５１非黒汚れ
５２破れ（穴）
５３黒汚れ（黒ないしは黒に近い色の汚れ）
６０検査板
６１白板
６２黒板
Ａ１〜Ｅ２ホルダーコンベア

Claims

複数の異なる色領域を有する検査板と、ＲＧＢ成分を撮像可能なカラーカメラとを提供し、検査板上を通過させた洗濯後のシート状物品のＲＧＢの各成分画像データを取得し、Ｒ成分画像、Ｇ成分画像およびＢ成分画像を合成することにより欠陥部分の色が強調されたシート状物品の合成画像を取得し、当該合成画像において変色領域を検出し、変色領域の色が予め記憶した汚れ、破れを含む欠陥種別の設定パラメータの範囲に属するかにより欠陥種別を判定するシート状物品の検査方法であって、
前記ＲＧＢ成分のうち２つの成分画像を第１の色領域の位置で撮像し、他の１つの成分画像を第２の色領域の位置で撮像することを特徴とするシート状物品の検査方法。
シート状物品の模様に基づき指定された指定色の色相成分を数値化し、当該数値に基づき模様種別の設定パラメータの範囲を設定し、変色領域が模様種別の設定パラメータの範囲に属する場合にはマスク処理をし、マスク処理後の領域について欠陥を判定することを特徴とする請求項１のシート状物品の検査方法。
予め模様種別と面積の対応情報を記憶し、変色領域の色が予め記憶した模様種別の設定パラメータの範囲に属し、且つ、面積の相関性がある場合に限りマスク処理を施すこと、
および／または、
予め模様種別と縦横比の対応情報を記憶し、変色領域の色が予め記憶した模様種別の設定パラメータの範囲に属し、且つ、縦横比の相関性がある場合に限りマスク処理を施すことを特徴とする請求項２のシート状物品の検査方法。
前記第１の色領域が明色領域であり、前記第２の色領域が暗色領域であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかのシート状物品の検査方法。
破れ、黒汚れ、非黒汚れを含む欠陥種別を判定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかのシート状物品の検査方法。
シート状物品が、色の再現性に幅のある布片であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかのシート状物品の検査方法。
載置された洗濯後のシート状物品を搬送する搬送装置と、搬送装置上に配設された複数の異なる色領域を有する検査板と、搬送装置上のシート状物品を照明する照明装置と、搬送装置上のシート状物品のＲＧＢ成分を撮像可能なカラーカメラと、ＲＧＢの各成分画像データおよびシート状物品の欠陥情報を記憶する主記憶装置と、汚れ、破れを含む欠陥種別を判定する処理部と、を備え、前記ＲＧＢ成分のうち２つの成分画像を第１の色領域の位置で撮像し、他の１つの成分画像を第２の色領域の位置で撮像するシート状物品の検査装置であって、
処理部が、検査板上を通過させたシート状物品のＲＧＢの各成分画像データを取得し、Ｒ成分画像、Ｇ成分画像およびＢ成分画像の各成分画像データを合成することにより欠陥部分の色が強調されたシート状物品の合成画像を取得し、当該合成画像において変色領域を検出し、変色領域の色が主記憶装置の記憶する欠陥種別の設定パラメータの範囲に属するかにより欠陥種別を判定することを特徴とするシート状物品の検査装置。
主記憶装置に予め模様種別と面積の対応情報が記憶されており、
処理部が、シート状物品の模様に基づき指定された指定色の色相成分を数値化し、当該数値に基づき模様種別の設定パラメータの範囲を設定し、変色領域が主記憶装置の記憶する模様種別の設定パラメータの範囲に属し、且つ、面積の相関性がある場合に限りマスク処理を施すこと、
および／または、
主記憶装置に予め模様種別と縦横比の対応情報が記憶されており、
処理部が、変色領域が主記憶装置の記憶する模様種別の設定パラメータの範囲に属し、且つ、縦横比の相関性がある場合に限りマスク処理を施すことを特徴とする請求項７のシート状物品の検査装置。
前記第１の色領域が明色領域であり、前記第２の色領域が暗色領域であることを特徴とする請求項７または８のシート状物品の検査装置。
さらに、搬送装置に配設された複数の折り手段と、折数に応じてシート状物品を所定の場所に排出する排出手段と、を備え、
主記憶装置の記憶する設定パラメータの範囲に属する変色領域が検出された場合において、予め記憶した折り数と設定パラメータの範囲の対応情報に基づき、予め設定された折り数でシート状物品を折り畳み排出することを特徴とする請求項７ないし９のいずれかのシート状物品の検査装置。
破れ、黒汚れ、非黒汚れを含む欠陥種別を判定することを特徴とする請求項７ないし１０のいずれかのシート状物品の検査装置。
シート状物品が、色の再現性に幅のある布片であることを特徴とする請求項７ないし１１のいずれかのシート状物品の検査装置。