JP4694923B2 - Imaging method and imaging apparatus - Google Patents

Imaging method and imaging apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4694923B2
JP4694923B2 JP2005259787A JP2005259787A JP4694923B2 JP 4694923 B2 JP4694923 B2 JP 4694923B2 JP 2005259787 A JP2005259787 A JP 2005259787A JP 2005259787 A JP2005259787 A JP 2005259787A JP 4694923 B2 JP4694923 B2 JP 4694923B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
camera
roller
roller surface
imaging apparatus
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005259787A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007071731A (en
Inventor
雅宏 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2005259787A priority Critical patent/JP4694923B2/en
Publication of JP2007071731A publication Critical patent/JP2007071731A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4694923B2 publication Critical patent/JP4694923B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Description

本発明は、例えばシート製造装置のローラの表面検査に際してローラ表面を撮像するための撮像方法及び撮像装置に関する。   The present invention relates to an image pickup method and an image pickup apparatus for picking up an image of a roller surface when, for example, a roller surface inspection of a sheet manufacturing apparatus is performed.

従来、押し出しコーティング,エクストルージョンコーティング(EC),ウエットラミネーション,ドライラミネーション,ホットメルトラミネーション等によりシートを連続状に製造する場合、特許文献1に開示されるようにシート上の欠陥をCCDカメラにより撮像し検査している。   Conventionally, when a sheet is continuously produced by extrusion coating, extrusion coating (EC), wet lamination, dry lamination, hot melt lamination, etc., as disclosed in Patent Document 1, a defect on the sheet is imaged by a CCD camera. And inspected.

すなわち、CCDカメラ、光源等を備えた画像検出部によってシートの表面を検出画像として検出し、特徴量抽出部によって検出画像の複数の特徴量を抽出し、判別処理部によって検出画像の特徴量が欠点種類定義領域におけるどの欠点種類に相当するかを判別するようにしている。   That is, the surface of the sheet is detected as a detection image by an image detection unit including a CCD camera, a light source, etc., a plurality of feature amounts of the detection image are extracted by a feature amount extraction unit, and the feature amount of the detection image is detected by a discrimination processing unit It is determined which defect type corresponds to the defect type definition area.

特開2004−109069号公報JP 2004-109069 A

しかしながら、シート上の異物、汚れ等の欠陥は、良品部と比べコントラストの差が大きいため比較的検出しやすいものの、しわ、凹凸等のラミネート不良は、良品部とのコントラストの差が小さいため検出し難いという問題がある。このしわ等のラミネート不良はもっぱらローラの表面に付着した異物等に起因して発生することから、本発明者はシート製造装置の回転するローラの表面を撮像し、その画像からラミネート不良の発生を検出することに想い至り、ローラの表面の画像に基づいて欠陥の発生を検知することとした。   However, defects such as foreign matter and dirt on the sheet are relatively easy to detect because the difference in contrast is large compared to the non-defective part, but poor lamination such as wrinkles and irregularities is detected because the difference in contrast with the good part is small. There is a problem that it is difficult. Since such laminating defects such as wrinkles are caused mainly by foreign matter adhering to the surface of the roller, the present inventor images the surface of the rotating roller of the sheet manufacturing apparatus, and the occurrence of laminating defects is detected from the image. The idea was to detect, and the occurrence of defects was detected based on the image of the roller surface.

ところが、ローラの表面を検査しつつシートの製造を行っているうちに、カメラで撮像した画像が不明瞭になり、検査が不正確になるという問題を生じた。   However, while the sheet was manufactured while inspecting the surface of the roller, the image captured by the camera became unclear and the inspection became inaccurate.

本発明者は鋭意研究の結果、ローラの表面の画像が不明瞭になるのは、シートの製造を続けるうちにローラ表面が磨耗し、そのため光源光の反射方向がカメラからずれ、撮像に必要な光量を十分に得ることができないためであるということに想い至った。   As a result of diligent research, the present inventor has found that the surface of the roller becomes unclear because the roller surface wears out as the sheet is continuously manufactured, so that the direction of reflection of the light source light deviates from the camera and is necessary for imaging. I came up with the idea that it was not possible to get enough light.

本発明はこのような知見に基づいてなされたもので、ローラ(3)の表面に光を照射し、ローラ(3)の表面からの反射光をカメラ(8)で受光してローラ(3)の表面の画像を撮像する撮像方法において、ローラ(3)の表面の磨耗による変位を検出し、この検出した変位データに基づいてカメラ(8)の位置の補正量を演算して出力し、この出力によりカメラ(8)の位置を補正することを特徴とし、また、ローラ(3)の表面に光を照射する光源(7)と、ローラ(3)の表面からの反射光を受光してローラ(3)の表面の画像を撮像するカメラ(8)とを具備した撮像装置において、ローラ(3)の表面の磨耗による変位を検出する変位検出センサ(18)と、変位検出センサ(18)からの変位データに基づいてカメラ(8)の位置の補正量を演算し出力する制御部(20)と、制御部(20)からの出力によりカメラ(8)の位置を調整する位置調整機構(26,29)とを具備したことを特徴とする。   The present invention has been made on the basis of such knowledge. The surface of the roller (3) is irradiated with light, and the reflected light from the surface of the roller (3) is received by the camera (8). In the imaging method for capturing an image of the surface of the roller, the displacement due to the abrasion of the surface of the roller (3) is detected, and the correction amount of the position of the camera (8) is calculated and output based on the detected displacement data. The position of the camera (8) is corrected by the output, and the light source (7) for irradiating the surface of the roller (3) and the reflected light from the surface of the roller (3) are received and the roller In the imaging device including the camera (8) that captures an image of the surface of (3), from the displacement detection sensor (18) that detects displacement due to wear of the surface of the roller (3), and the displacement detection sensor (18) The position of the camera (8) based on the displacement data of And a position adjustment mechanism (26, 29) for adjusting the position of the camera (8) by the output from the control unit (20). .

本発明によれば、シート(9)の製造等に伴いローラ(3)の表面が磨耗しても、ローラ(3)の表面の磨耗による変位を変位検出センサ(18)で検出し、制御部(20)で変位検出センサ(18)からの変位データに基づいてカメラ(8)の位置の補正量を演算し出力、位置補正機構(26,29)でカメラ(8)の位置を調整することができ、従ってカメラ(8)は常時十分な光量によってローラ(3)の表面の明確な画像を撮像することができる。これにより、例えば製造するシート(9)の良否を正確に判定することができる。   According to the present invention, even if the surface of the roller (3) is worn due to the manufacture of the sheet (9), the displacement due to the wear of the surface of the roller (3) is detected by the displacement detection sensor (18), and the control unit (20) calculates and outputs the correction amount of the position of the camera (8) based on the displacement data from the displacement detection sensor (18), and adjusts the position of the camera (8) by the position correction mechanism (26, 29). Therefore, the camera (8) can always capture a clear image of the surface of the roller (3) with a sufficient amount of light. Thereby, the quality of the sheet | seat (9) manufactured, for example can be determined correctly.

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

<実施の形態1>
図1に示すように、ラミネータ1は、金属製のクーリングローラ2と、このクーリングローラ2に圧接して配置されるゴム製のニップローラ3と、このニップローラ3を支持するバックアップローラ4と、図示しない押出機から押し出された溶融樹脂を薄膜状に押し出すダイヘッド5と、クーリングローラ2とニップローラ3によりラミネートされたシートを送り出すためのガイドローラ6とを備える。
<Embodiment 1>
As shown in FIG. 1, a laminator 1 includes a metal cooling roller 2, a rubber nip roller 3 disposed in pressure contact with the cooling roller 2, a backup roller 4 that supports the nip roller 3, and not shown. A die head 5 for extruding the molten resin extruded from the extruder into a thin film, and a guide roller 6 for feeding a sheet laminated by the cooling roller 2 and the nip roller 3 are provided.

ラミネータ1は、クーリングローラ2側にフィルム、アルミニウム箔等の原反9aを送り込む一方、ニップローラ3側に紙、フィルム等の原反9bを送り込み、これらの原反9a,9bを、クーリングローラ2とニップローラ3との間においてダイヘッド5から薄膜状に押し出された樹脂9c(図2参照)をバインダーとして貼り合わせ連続状のシート9とする。この連続状のシートは、ガイドローラ6を経て図示しない巻取りローラにより巻き取られる。   The laminator 1 feeds an original fabric 9a such as a film or aluminum foil to the cooling roller 2 side, while feeding an original fabric 9b such as paper or film to the nip roller 3 side. A resin 9c (see FIG. 2) extruded from the die head 5 in a thin film shape with the nip roller 3 is used as a binder to form a continuous sheet 9. The continuous sheet is taken up by a take-up roller (not shown) through a guide roller 6.

このラミネータ1には、ニップローラ3の表面の良否を検出するため、撮像装置が設けられる。すなわち、バックアップローラ4の近傍には、ニップローラ3の表面に軸方向に沿うように光を照射するLEDアレイ等の線状の光源7が配置され、クーリングローラ2の近傍には、ニップローラ3の表面での反射光を受光するモノクロのラインカメラ8が配置される。光源7からニップローラ3の表面に光が照射され、ニップローラ3が回転すると、ニップローラ3の表面がラインカメラ8で撮像される。産業用のラインカメラ8は一般にオートフォーカス機能を有しないので、手作業により撮像ポイントが定められる。   The laminator 1 is provided with an imaging device in order to detect the quality of the surface of the nip roller 3. That is, in the vicinity of the backup roller 4, a linear light source 7 such as an LED array that irradiates light on the surface of the nip roller 3 along the axial direction is disposed, and in the vicinity of the cooling roller 2, the surface of the nip roller 3. A monochrome line camera 8 that receives the reflected light at is arranged. When the surface of the nip roller 3 is irradiated with light from the light source 7 and the nip roller 3 rotates, the surface of the nip roller 3 is imaged by the line camera 8. Since the industrial line camera 8 generally does not have an autofocus function, an imaging point is determined manually.

図2に示すようにニップローラ3の表面に異物Xが付着すると、しわ、凹凸等のラミネート不良がシート9に発生する。このようなラミネート不良の発生源となるニップローラ3に対して光源7から光を照射し、その反射光をラインカメラ8に入射させてニップローラ3の軸方向全体を撮影する。ニップローラ3は、上述したように材質がゴムであるので、反射率が低い。   As shown in FIG. 2, when the foreign matter X adheres to the surface of the nip roller 3, defective lamination such as wrinkles and unevenness occurs in the sheet 9. Light is emitted from the light source 7 to the nip roller 3 which is a generation source of such a lamination failure, and the reflected light is incident on the line camera 8 to photograph the entire axial direction of the nip roller 3. Since the material of the nip roller 3 is rubber as described above, the reflectance is low.

ニップローラ3の表面に付着した異物の撮像画像及びその画像の輝度データを図3に示す。付着する異物は、主に熱可塑性樹脂等の樹脂、その樹脂の炭化物や髪の毛等の黒色異物である。また、ニップローラ3の表面は、印刷物等により筋状に汚れることがあるが、これらの汚れは製品不良を招来するものではない。   FIG. 3 shows a captured image of the foreign matter adhering to the surface of the nip roller 3 and luminance data of the image. The adhering foreign matter is mainly a black foreign matter such as a resin such as a thermoplastic resin, a carbide of the resin, or hair. Further, the surface of the nip roller 3 may be streaked due to printed matter or the like, but these stains do not cause product defects.

図3に示すように、ニップローラ3の表面に付着した樹脂や接着剤等の反射率の高い異物は、画像上では白く撮像される。そして、異物が樹脂であって、その樹脂を検出する場合には、正反射を利用して異物を光らせることにより検出する。また、ニップローラ3の表面に付着した黒色異物は、黒い画像として撮像される。なお、樹脂や接着剤等の反射率の高い異物を撮影する場合には、ラインカメラ8と光源7との正反射角度を可及的に小さくすることにより、ニップローラ3の表面の汚れの影響を低減させることができる。実際には、各ローラの配置上の観点から10〜40度の角度に設定され、本実施形態では30度に設定されている。   As shown in FIG. 3, a foreign matter having a high reflectance such as resin or adhesive attached to the surface of the nip roller 3 is imaged white on the image. And when a foreign material is resin and the resin is detected, it detects by making a foreign material shine using regular reflection. Further, the black foreign matter adhering to the surface of the nip roller 3 is captured as a black image. When photographing a foreign matter having a high reflectance such as a resin or an adhesive, the influence of dirt on the surface of the nip roller 3 is reduced by reducing the regular reflection angle between the line camera 8 and the light source 7 as much as possible. Can be reduced. Actually, the angle is set to 10 to 40 degrees from the viewpoint of arrangement of the rollers, and in this embodiment, the angle is set to 30 degrees.

次に、上記撮像装置の制御系について説明する。   Next, a control system of the imaging apparatus will be described.

図4に示すように、撮像装置10は、画像入力部11と、制御装置12と、表示部15と、外部出力部16とを備える。   As illustrated in FIG. 4, the imaging device 10 includes an image input unit 11, a control device 12, a display unit 15, and an external output unit 16.

画像入力部11は、図1に示すように上記光源7及びラインカメラ8から構成され、ニップローラ3の軸方向に対して所定間隔をおいて線状に配列された光源7から光を照射し、その反射光を線状のラインカメラ8に入射させてニップローラ3の軸方向全体における撮像画像の取り込みを行う。   As shown in FIG. 1, the image input unit 11 includes the light source 7 and the line camera 8. The image input unit 11 irradiates light from the light source 7 arranged linearly at a predetermined interval with respect to the axial direction of the nip roller 3. The reflected light is incident on the linear line camera 8 to capture the captured image in the entire axial direction of the nip roller 3.

制御装置12は、輝度データ抽出手段としての画像前処理部13及び判定手段としての判定処理部14から構成される。画像前処理部13は、画像入力部11で取り込まれた撮像画像に対して前処理を行うもので、具体的には画像入力部11で取り込まれた撮像画像からハイパスフィルタにより輝度が急激に変化する部分を輝度データとして抽出する。   The control device 12 includes an image preprocessing unit 13 as luminance data extraction means and a determination processing unit 14 as determination means. The image preprocessing unit 13 performs preprocessing on the captured image captured by the image input unit 11. Specifically, the brightness rapidly changes from the captured image captured by the image input unit 11 by a high-pass filter. The portion to be extracted is extracted as luminance data.

判定処理部14は、画像前処理部13により抽出した輝度データが予め設定された閾値内か否かを判定する。その閾値は、撮像画像の明暗部分が所定値以上に急激に変化する値に設定され、明部分の輝度データの閾値を図3に示す第1の2値化レベルとし、暗部分の輝度データの閾値を図3に示す第2の2値化レベルとしている。具体的に、上記閾値は、ニップローラ3の汚れに対する輝度データに基づいて設定されるものではなく、ニップローラ3に付着してラミネートした際のシート上にしわ、凹凸等を発生させる異物に対する輝度データに基づいて設定される。   The determination processing unit 14 determines whether the luminance data extracted by the image preprocessing unit 13 is within a preset threshold value. The threshold value is set to a value at which the light and dark portion of the captured image changes abruptly to a predetermined value or more. The threshold value of the luminance data of the bright portion is set to the first binarization level shown in FIG. The threshold value is the second binarization level shown in FIG. Specifically, the threshold value is not set based on luminance data for dirt on the nip roller 3, but is used for luminance data for foreign matter that generates wrinkles, unevenness, etc. on the sheet when adhered to the nip roller 3 and being laminated. Set based on.

また、判定処理部14は、明部分の輝度データが第1の2値化レベルを超えた場合、反射率の高い異物が付着していると判定するとともに、暗部分の輝度データが第2の2値化レベルを超えた場合、黒色異物が付着していると判定する。   In addition, when the brightness data of the bright part exceeds the first binarization level, the determination processing unit 14 determines that a foreign substance having a high reflectance is attached, and the brightness data of the dark part is the second brightness data. When the binarization level is exceeded, it is determined that black foreign matter is attached.

表示部15は、判定処理部14の判定結果をモニタ表示し、異物と判定された場合、その異物画像を表示する。   The display unit 15 displays the determination result of the determination processing unit 14 on a monitor, and displays a foreign object image when it is determined as a foreign object.

外部出力部16は、判定処理部14により異物と判定された場合、ブザー等により警報音を放音するとともに、赤色、青色、黄色のランプにおける赤色のランプを点灯させる。   When the determination processing unit 14 determines that the external output unit 16 is a foreign object, the external output unit 16 emits an alarm sound by a buzzer or the like, and turns on a red lamp among red, blue, and yellow lamps.

上記制御系は次のように動作する。   The control system operates as follows.

図5に示すように、まずステップS1では、ニップローラ3の軸方向に対して線状に配列された光源7から光を照射し、その反射光を線状のラインカメラ8に入射させてニップローラ3の軸方向全体における撮像画像の取り込みを行う。   As shown in FIG. 5, first, in step S <b> 1, light is emitted from the light sources 7 arranged linearly with respect to the axial direction of the nip roller 3, and the reflected light is incident on the linear line camera 8. The captured image is captured in the entire axial direction.

次いで、ステップS2では、画像前処理部13において、画像入力部11で取り込まれた撮像画像からハイパスフィルタによりニップローラ3の輝度が急激に変化する部分を輝度データとして抽出する。   Next, in step S2, the image preprocessing unit 13 extracts a portion where the luminance of the nip roller 3 is rapidly changed as luminance data from the captured image captured by the image input unit 11 by a high-pass filter.

さらに、ステップS3aでは、判定処理部14が予め輝度データの閾値を設定する。すなわち、ステップS3aでは、撮像画像の明部分が所定値以上に急激に変化する値を第1の2値化レベルとする閾値に設定する。また、ステップS3bでは、判定処理部14は、撮像画像の暗部分が所定値以上に急激に変化する値を第2の2値化レベルとする閾値に設定する。   Further, in step S3a, the determination processing unit 14 sets a threshold value of luminance data in advance. That is, in step S3a, a value at which the bright portion of the captured image changes abruptly to a predetermined value or more is set as a threshold value for the first binarization level. In step S3b, the determination processing unit 14 sets a value at which the dark portion of the captured image rapidly changes to a predetermined value or more as a second binarization level.

そして、ステップS4aでは、第1の2値化レベルを超えたか否かを判断し、第1の2値化レベルを超えた場合(ステップS4a;Yes)、図6(A)に示すようなニップローラ3の表面に反射率の高い異物が付着していると判定し、第1の2値化レベルを超えない場合(ステップS4a;No)には、ステップS1の撮像画像の取り込み処理に戻る。また、ステップS4bでは、第2の2値化レベル以下であるか否かを判断し、第2の2値化レベル以下の場合(ステップS4b;Yes)、図6(B)に示すようなニップローラ3に黒色異物が付着していると判定し、第2の2値化レベルを超える場合(ステップS4b;No)には、ステップS1の撮像画像の取り込み処理に戻る。   In step S4a, it is determined whether or not the first binarization level has been exceeded. If the first binarization level has been exceeded (step S4a; Yes), a nip roller as shown in FIG. When it is determined that a foreign matter having a high reflectance is attached to the surface 3 and the first binarization level is not exceeded (step S4a; No), the process returns to the captured image capturing process in step S1. In step S4b, it is determined whether or not it is equal to or lower than the second binarization level. If it is equal to or lower than the second binarization level (step S4b; Yes), a nip roller as shown in FIG. 3, it is determined that black foreign matter is attached, and when the second binarization level is exceeded (step S <b> 4 b; No), the process returns to the captured image capturing process of step S <b> 1.

次いで、ステップS5では、判定処理部14がニップローラ3に付着した反射率の高い異物又は黒色異物を検出する。   Next, in step S <b> 5, the determination processing unit 14 detects a highly reflective foreign matter or black foreign matter attached to the nip roller 3.

さらに、ステップS6では、制御装置12が反射率の高い異物及び黒色異物を1つのブロックの異物とみなすラベリング処理を行う。   Further, in step S6, the control device 12 performs a labeling process in which a foreign matter having high reflectance and a black foreign matter are regarded as one block of foreign matter.

そして、ステップS7では、制御装置12は、ラベリング処理された1つのブロックとしてみなされた異物の画素数を算出する。ここで、算出した画素数が多い場合には、ニップローラ3に付着した異物が大きいと判断し、また算出した画素数が少ない場合には、ニップローラ3に付着した異物が小さいと判断される。   In step S <b> 7, the control device 12 calculates the number of pixels of the foreign matter regarded as one block subjected to the labeling process. Here, when the calculated number of pixels is large, it is determined that the foreign matter attached to the nip roller 3 is large, and when the calculated number of pixels is small, it is determined that the foreign matter attached to the nip roller 3 is small.

次に、ステップS8では、制御装置12は、異物の検査処理が終了するか否か判断し、検査処理が終了する場合(ステップS8;Yes)には、全体の処理を終了させる。また、検査処理が終了しない場合(ステップS8;No)には、ステップS1の撮像画像の取り込み処理に戻り、再び検査処理を実行する。   Next, in step S8, the control device 12 determines whether or not the foreign substance inspection process is finished, and when the inspection process is finished (step S8; Yes), the whole process is finished. If the inspection process does not end (step S8; No), the process returns to the captured image capturing process in step S1, and the inspection process is executed again.

既述のごとく、上記ラミネータによりシートの製造を続けるうちにニップローラ3の表面が磨耗し、そのためニップローラ3の表面の画像が不明瞭になって上記検査の精度が低下するが、このような不具合を防止するためこの撮像装置は次に述べるカメラ位置補正装置を備える。   As described above, the surface of the nip roller 3 is worn out while the sheet is continuously produced by the laminator, so that the surface image of the nip roller 3 becomes unclear and the accuracy of the inspection is lowered. In order to prevent this, the imaging apparatus includes a camera position correction apparatus described below.

図1及び図7に示すように、カメラ位置補正装置17は、ニップローラ3の表面の磨耗による変位を検出する変位検出センサ18を有する変位読み取り部19と、変位読み取り部19からの変位データに基づいてラインカメラ8の位置の補正量を演算し出力する制御部20と、補正量を表示する表示部21と、制御部20からの出力によりラインカメラ8の位置を補正する位置補正機構を有した外部出力部22とを具備する。   As shown in FIGS. 1 and 7, the camera position correction device 17 is based on a displacement reading unit 19 having a displacement detection sensor 18 that detects displacement due to wear on the surface of the nip roller 3, and displacement data from the displacement reading unit 19. A control unit 20 that calculates and outputs a correction amount of the position of the line camera 8, a display unit 21 that displays the correction amount, and a position correction mechanism that corrects the position of the line camera 8 based on the output from the control unit 20. And an external output unit 22.

変位検出センサ18は、具体的にはレーザ変位センサであり、図1に示すように、ニップローラ3の近傍でニップローラ3の表面に正対するように配置される。この変位検出センサ18により、ニップローラ3の表面までの距離が測定され、ひいてはニップローラ3の表面の磨耗による径の減少が検出される。   The displacement detection sensor 18 is specifically a laser displacement sensor, and is disposed so as to face the surface of the nip roller 3 in the vicinity of the nip roller 3 as shown in FIG. The distance to the surface of the nip roller 3 is measured by the displacement detection sensor 18, and as a result, a decrease in diameter due to wear of the surface of the nip roller 3 is detected.

制御部20は具体的にはコンピュータであり、変位検出センサ18により読み取られた変位からニップローラ3の半径を算出する演算部23と、演算部23で得られた半径をもとにラインカメラ8の位置補正量を割り出して出力する位置補正テーブル24とを備える。位置補正テーブル24は、あらかじめニップローラ3の各種半径に応じたラインカメラ8の適正位置をデータとして記憶している。   The control unit 20 is specifically a computer, and calculates a radius of the nip roller 3 from the displacement read by the displacement detection sensor 18 and the line camera 8 based on the radius obtained by the calculation unit 23. And a position correction table 24 that calculates and outputs a position correction amount. The position correction table 24 stores in advance the appropriate position of the line camera 8 corresponding to various radii of the nip roller 3 as data.

表示部21は、例えばモニタであり、必要に応じて設けられる。表示部21の表示により作業者は例えばニップローラ3の表面の磨耗の程度を知ることができる。   The display unit 21 is a monitor, for example, and is provided as necessary. The operator can know, for example, the degree of wear on the surface of the nip roller 3 by the display on the display unit 21.

外部出力部22の位置補正機構は、ラインカメラ8の傾角補正部と、ラインカメラピント補正部とを備えている。   The position correction mechanism of the external output unit 22 includes an inclination angle correction unit of the line camera 8 and a line camera focus correction unit.

図8に示すように、ラインカメラ8の傾角補正部は、具体的にはラインカメラ8を載置したテーブル25をテーブル25ごと傾斜させるためのサーボモータ26を有する。テーブル25はラミネータ1のフレーム30上にニップローラ3の軸と平行な軸(図示せず)により支持され、この軸をテーブル25と共にサーボモータ26により回転させてラインカメラ8の仰角を変更するようになっている。   As shown in FIG. 8, the tilt angle correction unit of the line camera 8 specifically includes a servo motor 26 for tilting the table 25 on which the line camera 8 is placed together with the table 25. The table 25 is supported on the frame 30 of the laminator 1 by an axis (not shown) parallel to the axis of the nip roller 3, and this axis is rotated together with the table 25 by a servo motor 26 to change the elevation angle of the line camera 8. It has become.

また、ラインカメラピント補正部は、反射光の光路に略平行に伸び、ラインカメラ8のハウジングと螺合するボールネジ27を備える。ボールネジ27はテーブル25に回転自在に支持され、その一端に伝動装置としての歯車28a,28bを介してサーボモータ29が連結される。サーボモータ29のハウジングはテーブル25に保持される。サーボモータ29の駆動によりボールネジ27が回転し、ラインカメラ8が光路上を移動する。サーボモータ29の軸をボールネジ27にカップリングを介して連結し、歯車28a,28bを省略することも可能である。   The line camera focus correction unit includes a ball screw 27 that extends substantially parallel to the optical path of the reflected light and is screwed into the housing of the line camera 8. The ball screw 27 is rotatably supported by the table 25, and a servo motor 29 is connected to one end of the ball screw 27 through gears 28a and 28b as transmission devices. The housing of the servo motor 29 is held on the table 25. The ball screw 27 is rotated by the drive of the servo motor 29, and the line camera 8 moves on the optical path. It is also possible to connect the shaft of the servo motor 29 to the ball screw 27 via a coupling and omit the gears 28a and 28b.

なお、望ましくは位置補正機構はラインカメラ8、光源7と共に、ニップローラ3を保持するフレーム30に一体で保持される。これにより、ニップローラ3がラミネータ1内で移動するような場合においても、適正なカメラ位置の補正を行うことができる。   Desirably, the position correction mechanism is held together with the line camera 8 and the light source 7 on a frame 30 that holds the nip roller 3. Thereby, even when the nip roller 3 moves in the laminator 1, an appropriate camera position can be corrected.

上記カメラ位置補正装置17は次のように動作する。   The camera position correcting device 17 operates as follows.

図9に示すように、ステップS11で、変位検出センサ18から回転しているニップローラ3の表面に対してレーザ光を照射し、その反射光を受光して変位検出センサ18からニップローラ3の表面までの距離をニップローラ3の径の変化として連続的に検出する。   As shown in FIG. 9, in step S11, the surface of the nip roller 3 rotating from the displacement detection sensor 18 is irradiated with laser light, and the reflected light is received from the displacement detection sensor 18 to the surface of the nip roller 3. Is continuously detected as a change in the diameter of the nip roller 3.

ステップ12では、制御部20の演算部23が、変位検出センサ18により読み取られた変位からニップローラ3の半径を算出する。   In step 12, the calculation unit 23 of the control unit 20 calculates the radius of the nip roller 3 from the displacement read by the displacement detection sensor 18.

ステップ13においては、演算部23が演算したニップローラ3の半径をもとに、位置補正テーブル24がラインカメラ8の傾角とピント合わせの補正量を割り出して外部出力部22に出力する。   In step 13, based on the radius of the nip roller 3 calculated by the calculation unit 23, the position correction table 24 calculates the tilt angle of the line camera 8 and the amount of focus correction and outputs it to the external output unit 22.

ステップ14では、外部出力部22の位置補正機構における傾角用サーボモータ26とピント合わせ用サーボモータ29とがそれぞれ駆動し、ラインカメラ8を傾斜させ或いは光路上で移動させる。この補正により、ラインカメラ8にはニップローラ3の表面での反射光が十分な光量で到達し、明瞭な画像が撮像されることとなる。   In step 14, the tilt servomotor 26 and the focusing servomotor 29 in the position correction mechanism of the external output unit 22 are driven to tilt the line camera 8 or move it on the optical path. With this correction, the reflected light from the surface of the nip roller 3 reaches the line camera 8 with a sufficient amount of light, and a clear image is captured.

<実施の形態2>
この実施の形態2では、実施の形態1における位置補正テーブル24(図7参照)が省略され、これに代えてあらかじめ定義された演算式が使用される。
<Embodiment 2>
In the second embodiment, the position correction table 24 (see FIG. 7) in the first embodiment is omitted, and a predefined arithmetic expression is used instead.

この演算式の一例について説明すると次の通りである。   An example of this arithmetic expression will be described as follows.

図11に示すように、ニップローラの半径がΔrだけ変化したとすると、Δrは次式(1)で与えられる。

Figure 0004694923
ただし、r1、r2はレーザ変位センサで測定した値から算出可能である。 As shown in FIG. 11, if the radius of the nip roller is changed by Δr, Δr is given by the following equation (1).
Figure 0004694923
However, r 1 and r 2 can be calculated from values measured by a laser displacement sensor.

点Aを撮像している場合のラインカメラの仰角θ1は、次式(2)で与えられ、

Figure 0004694923
同様に点Bを撮像している場合のラインカメラの仰角θ2は、次式(3)で与えられる。
Figure 0004694923
The elevation angle θ1 of the line camera when imaging point A is given by the following equation (2):
Figure 0004694923
Similarly, the elevation angle θ 2 of the line camera when the point B is imaged is given by the following equation (3).
Figure 0004694923

これにより、角度補正量Δθは、次式(4)より求められる。

Figure 0004694923
Thereby, the angle correction amount Δθ is obtained from the following equation (4).
Figure 0004694923

線分OAの長さをz1、線分OBの長さをz2とすると、それぞれ(5)式、(6)式の通りである。

Figure 0004694923
Figure 0004694923
Assuming that the length of the line segment OA is z 1 and the length of the line segment OB is z 2 , the following equations (5) and (6) are obtained.
Figure 0004694923
Figure 0004694923

よって、ラインカメラの光路方向での位置補正量Δzは、次式(7)から求めることができる。

Figure 0004694923
Therefore, the position correction amount Δz in the optical path direction of the line camera can be obtained from the following equation (7).
Figure 0004694923

この撮像装置によれば、図10に示すように、ステップS15で、変位検出センサ18から回転しているニップローラ3の表面に対してレーザ光を照射し、その反射光を受光して変位検出センサ18からニップローラ3の表面までの距離をニップローラ3の径の変化として連続的に検出する。   According to this image pickup apparatus, as shown in FIG. 10, in step S15, the surface of the nip roller 3 rotating from the displacement detection sensor 18 is irradiated with laser light, and the reflected light is received to detect the displacement detection sensor. The distance from 18 to the surface of the nip roller 3 is continuously detected as a change in the diameter of the nip roller 3.

ステップ16では、制御部20の演算部23が、変位検出センサ18により読み取られた変位からニップローラ3の半径を算出する。また、この半径をもとに、上記演算式よりΔθとΔzとを求め、ラインカメラ8の傾角の補正量と、ピント合わせの補正量とを外部出力部22に出力する。   In step 16, the calculation unit 23 of the control unit 20 calculates the radius of the nip roller 3 from the displacement read by the displacement detection sensor 18. Based on this radius, Δθ and Δz are obtained from the above calculation formula, and the correction amount of the tilt angle of the line camera 8 and the correction amount of focusing are output to the external output unit 22.

ステップ17では、外部出力部22の位置補正機構における傾角用サーボモータ26とピント合わせ用サーボモータ29とがそれぞれ駆動し、ラインカメラ8を傾斜させ或いは光路上で移動させる。この補正により、ラインカメラ8にはニップローラ3の表面での反射光が十分な光量で到達し、ニップローラ3の表面の明瞭な画像が撮像されることとなる。   In step 17, the tilt servo motor 26 and the focusing servo motor 29 in the position correction mechanism of the external output unit 22 are driven to tilt the line camera 8 or move it on the optical path. By this correction, the reflected light from the surface of the nip roller 3 reaches the line camera 8 with a sufficient amount of light, and a clear image of the surface of the nip roller 3 is captured.

なお、本発明は上記各種の実施の形態1,2に限定されるものではなく、例えば上記実施の形態1,2では撮像対象であるローラをゴム製のニップローラとしたが、他の材質たとえば金属,樹脂,ゴム,木,プラスチック,紙でできたローラにも適用可能である。また、実施の形態1,2では、本発明に係る撮像装置をエクストルージョンコーティングを行うラミネータに適用した例について説明したが、本発明はエクストルージョンコーティング以外の他のラミネータにも適用可能であり、またラミネータに限定されるものではなく、各種印刷装置や描画装置等にも適用可能である。さらに、実施の形態1におけるステップS11〜ステップS14、実施の形態2におけるステップS15〜ステップS17はいずれもオープンループ制御となっているが、センサを所望箇所に設置することによりセミクローズドループ制御、クローズドループ制御に適宜変更することも本発明の範囲内である。さらに、実施の形態2で用いた演算式は一例に過ぎず、他の演算式を用いることも可能である。   The present invention is not limited to the first and second embodiments. For example, in the first and second embodiments, the roller to be imaged is a rubber nip roller. It can also be applied to rollers made of resin, rubber, wood, plastic and paper. In the first and second embodiments, the example in which the imaging device according to the present invention is applied to a laminator that performs extrusion coating has been described, but the present invention is also applicable to other laminators other than extrusion coating, Further, the present invention is not limited to a laminator, and can be applied to various printing apparatuses and drawing apparatuses. Furthermore, although steps S11 to S14 in the first embodiment and steps S15 to S17 in the second embodiment are all open-loop control, semi-closed loop control and closed-loop control are performed by installing the sensor at a desired location. It is within the scope of the present invention to appropriately change to loop control. Furthermore, the arithmetic expression used in Embodiment 2 is only an example, and other arithmetic expressions can be used.

実施の形態1を適用したラミネータの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the laminator to which Embodiment 1 is applied. 実施の形態1においてニップローラに異物が付着した状態を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a state in which foreign matter adheres to the nip roller in the first embodiment. 実施の形態1においてニップローラに付着した異物の撮像画像及びその画像の輝度データを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a captured image of foreign matter attached to a nip roller and luminance data of the image in the first embodiment. 実施の形態1の撮像装置の制御系を示すブロック図である。2 is a block diagram illustrating a control system of the imaging apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1の撮像装置の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an operation of the imaging apparatus according to the first embodiment. (A)は第1の2値化レベルでの判定結果を示す説明図、(B)第2の2値化レベルでの判定結果を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the determination result in the 1st binarization level, (B) is explanatory drawing which shows the determination result in the 2nd binarization level. 実施の形態1の撮像装置における補正装置の制御系を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a control system of a correction device in the imaging apparatus according to Embodiment 1. FIG. カメラ位置を補正するための位置補正機構の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the position correction mechanism for correct | amending a camera position. カメラ位置の補正動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the correction | amendment operation | movement of a camera position. カメラ位置の補正動作の他の態様を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the other aspect of the correction | amendment operation | movement of a camera position. 図10のフローチャートで用いる補正量の算出原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the calculation principle of the correction amount used with the flowchart of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

3…ニップローラ
7…光源
8…ラインカメラ
18…検出する変位検出センサ
20…制御部
26…傾角用サーボモータ
29…ピント合わせ用サーボモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Nip roller 7 ... Light source 8 ... Line camera 18 ... Displacement detection sensor 20 ... Control part 26 ... Servo motor for inclination 29 ... Servo motor for focusing

Claims (8)

ローラ表面に光を照射し、ローラ表面からの反射光をカメラで受光してローラ表面の画像を撮像する撮像方法において、ローラ表面の磨耗による変位を検出し、この検出した変位データに基づいてカメラ位置の補正量を演算して出力し、この出力によりカメラ位置を補正することを特徴とする撮像方法。   In an imaging method of irradiating light on a roller surface and receiving reflected light from the roller surface with a camera to capture an image of the roller surface, displacement due to wear on the roller surface is detected, and the camera is based on the detected displacement data An imaging method, wherein a position correction amount is calculated and output, and the camera position is corrected by the output. 請求項1に記載の撮像方法において、検出した変位データに基づいて位置補正テーブルからカメラ位置の補正量を求め出力することを特徴とする撮像方法。   2. The imaging method according to claim 1, wherein a correction amount of the camera position is obtained from a position correction table based on the detected displacement data and output. 請求項1に記載の撮像方法において、検出した変位データに基づいて所定の演算式からカメラ位置の補正量を求め出力することを特徴とする撮像方法。   2. The imaging method according to claim 1, wherein a correction amount of the camera position is obtained from a predetermined arithmetic expression based on the detected displacement data and output. ローラ表面に光を照射する光源と、ローラ表面からの反射光を受光してローラ表面の画像を撮像するカメラとを具備した撮像装置において、ローラ表面の磨耗による変位を検出する変位検出センサと、変位検出センサからの変位データに基づいてカメラ位置の補正量を演算し出力する制御部と、制御部からの出力によりカメラ位置を補正する位置補正機構とを具備したことを特徴とする撮像装置。   A displacement detection sensor for detecting displacement due to wear of the roller surface in an imaging apparatus including a light source that irradiates light on the roller surface and a camera that receives reflected light from the roller surface and captures an image of the roller surface; An imaging apparatus comprising: a control unit that calculates and outputs a correction amount of a camera position based on displacement data from a displacement detection sensor; and a position correction mechanism that corrects the camera position based on an output from the control unit. 請求項4に記載の撮像装置において、カメラにより撮像された画像の輝度の変化を輝度データとして抽出する輝度データ抽出手段と、輝度データが予め設定された閾値内か否かを判定し、その閾値外の場合にローラに異物が付着していると判定する判定手段とが設けられたことを特徴とする撮像装置。   5. The imaging apparatus according to claim 4, wherein brightness data extracting means for extracting a change in brightness of an image captured by the camera as brightness data, whether the brightness data is within a preset threshold, and the threshold An image pickup apparatus comprising: a determination unit that determines that a foreign object is attached to the roller in the case of outside. 請求項4又は請求項5に記載の撮像装置において、位置補正機構がカメラの傾角補正部を備えていることを特徴とする撮像装置。   6. The imaging apparatus according to claim 4, wherein the position correction mechanism includes a camera tilt correction unit. 請求項6に記載の撮像装置において、位置補正機構が、さらにカメラピント補正部を備えていることを特徴とする撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 6, wherein the position correction mechanism further includes a camera focus correction unit. 請求項4乃至請求項のいずれかに記載の撮像装置において、光源とカメラとの正反射角度を10〜40度の範囲としたことを特徴とする撮像装置。 The imaging apparatus according to any one of claims 4 to 7, the imaging apparatus being characterized in that the specular reflection angle of the light source and the camera in the range of 10 to 40 degrees.
JP2005259787A 2005-09-07 2005-09-07 Imaging method and imaging apparatus Active JP4694923B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005259787A JP4694923B2 (en) 2005-09-07 2005-09-07 Imaging method and imaging apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005259787A JP4694923B2 (en) 2005-09-07 2005-09-07 Imaging method and imaging apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007071731A JP2007071731A (en) 2007-03-22
JP4694923B2 true JP4694923B2 (en) 2011-06-08

Family

ID=37933290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005259787A Active JP4694923B2 (en) 2005-09-07 2005-09-07 Imaging method and imaging apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4694923B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112394034B (en) * 2020-11-23 2023-06-06 四川极智朗润科技有限公司 Bag bottom anti-shake mechanism of hard tube mouth soft bag

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6375507A (en) * 1986-09-19 1988-04-05 Toshiba Corp Measuring instrument for recessed hole
JPH0518727A (en) * 1991-07-12 1993-01-26 Ricoh Co Ltd Surface inspection apparatus
JPH07156067A (en) * 1993-12-04 1995-06-20 Hitachi Constr Mach Co Ltd Grinding tool wear compensator of grinding robot
JP2002214155A (en) * 2001-01-17 2002-07-31 Ricoh Co Ltd Flaw inspecting device for test object
JP2003091074A (en) * 2001-09-18 2003-03-28 Fuji Photo Film Co Ltd Focus displacing amount measuring device and image recorder
JP2004109069A (en) * 2002-09-20 2004-04-08 Futec Inc Defect distinguishing apparatus
JP2004279367A (en) * 2003-03-19 2004-10-07 Ricoh Co Ltd Surface defect inspection device and control program recording medium

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6375507A (en) * 1986-09-19 1988-04-05 Toshiba Corp Measuring instrument for recessed hole
JPH0518727A (en) * 1991-07-12 1993-01-26 Ricoh Co Ltd Surface inspection apparatus
JPH07156067A (en) * 1993-12-04 1995-06-20 Hitachi Constr Mach Co Ltd Grinding tool wear compensator of grinding robot
JP2002214155A (en) * 2001-01-17 2002-07-31 Ricoh Co Ltd Flaw inspecting device for test object
JP2003091074A (en) * 2001-09-18 2003-03-28 Fuji Photo Film Co Ltd Focus displacing amount measuring device and image recorder
JP2004109069A (en) * 2002-09-20 2004-04-08 Futec Inc Defect distinguishing apparatus
JP2004279367A (en) * 2003-03-19 2004-10-07 Ricoh Co Ltd Surface defect inspection device and control program recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007071731A (en) 2007-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5031691B2 (en) Surface flaw inspection device
TWI471542B (en) Tire shape inspection device and tire shape inspection method
JP2012078144A (en) Surface defect inspection device for transparent body sheet-like material
EP1947417B1 (en) Lamination status inspecting apparatus, lamination status inspecting method and lamination status detecting program
WO2011062178A1 (en) Inspection method, method for producing composite material components, inspection device, and device for producing composite material components
US11080842B2 (en) Compact automated inspection for foreign materials during the manufacture of large composite
JP6822494B2 (en) Defect inspection equipment and defect inspection method for steel sheets
JP4694923B2 (en) Imaging method and imaging apparatus
JP2012107952A (en) Optical unevenness inspection device
JP4932595B2 (en) Surface flaw inspection device
KR102409084B1 (en) Cylindrical surface inspection apparatus and cylindrical surface inspection method
JP2007333731A (en) Surface inspection system and diagnostic method of inspection capacity of the surface inspection system
JP7317286B2 (en) Defect detection device with rubber on topping rubber sheet
WO2022224636A1 (en) Inspection device
WO2013031254A1 (en) Method of continuously manufacturing a product panel and system and method of detecting the front edge of a film
JP4755888B2 (en) Sheet-fed film inspection apparatus and sheet-fed film inspection method
JP2007057488A (en) Device and method for detecting foreign substance
TWI795552B (en) Measuring method and measuring apparatus
KR102696996B1 (en) System for detecting defect of optical film
JP2001201455A (en) Method and apparatus for inspection of surface defect of sheet-like material
JP4099294B2 (en) Lead frame inspection equipment
Zhang et al. Polarized Illumination for Optical Monitoring System in Laser Powder Bed Fusion
US9766188B2 (en) Method and device for optically inspecting faults
CN216747463U (en) On-line object surface defect detection device
KR20140071173A (en) Inspection method and apparatus for an article comprising multiple layers

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080717

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110201

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110224

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140304

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4694923

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150