JP5612370B2 - Article inspection apparatus and article inspection method - Google Patents
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本発明は、物品の外観を検査する技術に関し、特に物品を搬送手段によって搬送させつつ、少なくとも搬送方向の上流側方、下流側方及び上方のそれぞれに配置された撮像手段によって、物品の外観を撮像して検査する技術に関する。 The present invention relates to a technique for inspecting the appearance of an article, and in particular, while the article is conveyed by the conveyance means, the appearance of the article is at least detected by imaging means arranged on the upstream side, the downstream side, and the upper side in the conveyance direction. The present invention relates to imaging and inspection technology.
従来から、農作物の色相、損傷、大きさ、形状、腐り具合等を検査するために、撮像手段によって農作物の外観を撮像し、基準となる画像と比較することで、色相、損傷、大きさ、形状、腐り具合等の農作物の情報を収集して検査する検査装置が知られている。かかる検査装置は、農作物を等級毎に仕分けする分別装置における外観検査手段として利用されている。 Conventionally, in order to inspect the hue, damage, size, shape, decay, etc. of crops, the appearance of crops is imaged by an imaging means, and compared with a reference image, hue, damage, size, An inspection apparatus that collects and inspects information on crops such as shape and rot is known. Such an inspection apparatus is used as an appearance inspection means in a sorting apparatus that sorts agricultural products by grade.
特許文献1には、検査装置として、農作物を搬送させる搬送路の両側に斜め前後から、さらに搬送路の上下から農作物を撮像できるように、複数の撮像カメラを設け、農作物の側部周面および上下周面を撮像することが開示されている。一般的に、各撮像カメラは、画像処理による検査の精度を高めるため、農作物が画面の中心において鮮明にかつ適当な大きさの画像となるように配置される。つまり、標準的な農作物を基準として、画面中央に農作物の中心が位置するように撮像位置を設定し、農作物の表面が被写界深度内に含まれるように各撮像カメラを撮像位置に向けて配置する。特許文献1の図3における撮像カメラの配置から明らかであるが、複数の撮像カメラは、ある撮像位置における農作物に向けて配置されており、農作物が所定の撮像位置に到達したときにすべての撮像カメラを同時に撮像するものである。
In
また、特許文献2には、移動物品の撮像装置において、移動物品検出器と移動物品の移動距離を測定するエンコーダを設け、ベルトコンベアによって搬送されている移動物品を移動物品検出器によって検出し、その後、エンコーダを用いて移動物品の移動距離を計測して、検出位置からの移動距離が所定の距離となったタイミングで撮像素子を動作させて移動物品を撮像させることが開示されている。
Further, in
特許文献3には、板状体を撮像した画像における測定部位の画素数を測定し、この測定部位の画素数に、予め定めてある1画素あたりの寸法(係数)をかけることによって、板状体の寸法を撮像した画像から画像処理によって算出する方法が開示されている。特許文献3においては、板状体の寸法を算出しているが、特許文献1及び2の農作物の外観検査装置においても同様の方法によって傷や高さの寸法を算出していた。
In Patent Document 3, the number of pixels of a measurement part in an image obtained by imaging a plate-like body is measured, and a predetermined dimension (coefficient) per pixel is applied to the number of pixels of the measurement part to obtain a plate shape. A method of calculating body dimensions from captured images by image processing is disclosed. In Patent Document 3, the dimensions of the plate-like body are calculated. However, in the crop appearance inspection apparatuses of
上記のとおり、撮像カメラの配置は、検査する農作物に対応させて、その向きや位置が決定される。農作物の分別装置は、一日に何品種もの仕分けを行うことがあり、品種によっては、その大きさや形状が大きく異なることもあるため、撮像カメラの配置を変更したり、品種に応じて撮像カメラを複数設けたりする必要があった。さらに、季節や時期に応じて、異なる種類の農作物を仕分けすることもあり、この場合にも、農作物の種類に応じて配置を変更したり、複数設けたりする必要があった。 As described above, the orientation and position of the imaging camera are determined according to the crop to be inspected. Agricultural crop sorting device can sort several varieties in a day, and depending on the varieties, the size and shape may vary greatly. There was a need to provide more than one. Furthermore, different types of crops may be sorted according to the season and time, and in this case as well, it is necessary to change the arrangement according to the type of crops or to provide a plurality of types.
撮像カメラの配置を変えずに、大きさや形状が異なる農作物を同じ配置で撮像した場合、農作物の中心が画面の中心からずれてしまい農作物の画像が小さくなったり、画面から画像がはみ出したりすることがある。画像が小さくなると、解像度不足によって十分な検査を行うことができない場合がある。また、画面から画像がはみ出してしまうと、はみ出した部分の検査ができず、検査装置として不完全なものとなってしまう。さらに、農作物の大きさや形状の違いによって、撮像カメラから農作物の表面までの距離が変わることによって、農作物の表面の一部又は全部が被写界深度の範囲外となり、画像がぼけて不十分な検査となる可能性もある。 When crops with different sizes and shapes are imaged in the same layout without changing the position of the imaging camera, the center of the crop is shifted from the center of the screen, and the crop image becomes smaller or the image protrudes from the screen. There is. When the image becomes smaller, there are cases where sufficient inspection cannot be performed due to insufficient resolution. Further, if the image protrudes from the screen, the protruding portion cannot be inspected, resulting in an incomplete inspection apparatus. Furthermore, due to the difference in the size and shape of the crop, the distance from the imaging camera to the crop surface changes, so that part or all of the crop surface is outside the range of depth of field, and the image is blurred and insufficient. There is a possibility of inspection.
加えて、撮像カメラで物品を撮像する際に、照明によって物品を照らしながら撮像する場合は、通常、撮像カメラと照明が一体化されているため、撮像カメラから農作物の表面までの距離が遠くなると照明からも遠くなり、その結果、画像が暗くなってしまうので、色相判定等において均一な判定を行うことが困難であった。さらに、物品の上方を撮像するための撮像カメラを設けた場合には、上流側に設けられた撮像カメラからの照明と、下流側の撮像カメラからの照明が均等に照射される位置、すなわち、上流側の撮像カメラと下流側の撮像カメラの中間地点において、上方の撮像カメラの光軸が物品の中心に対し垂直となるように上方の撮像カメラを配置しなければならなかった。上方の撮像カメラを上記配置としないと、その画像に上流側と下流側の照明による明暗のムラが生じてしまうので、色相判定等において均一な判定を行うことができなかったのである。 In addition, when imaging an article with an imaging camera, when imaging while illuminating the article with illumination, the imaging camera and the illumination are usually integrated, so if the distance from the imaging camera to the surface of the crop is increased Since it is far from the illumination, and as a result, the image becomes dark, it is difficult to make a uniform determination in hue determination or the like. Furthermore, when an imaging camera for imaging the upper side of the article is provided, the illumination from the imaging camera provided on the upstream side and the illumination from the imaging camera on the downstream side are evenly irradiated, that is, The upper imaging camera has to be arranged so that the optical axis of the upper imaging camera is perpendicular to the center of the article at a midpoint between the upstream imaging camera and the downstream imaging camera. If the upper imaging camera is not arranged as described above, unevenness in brightness and darkness due to the illumination on the upstream side and the downstream side occurs in the image, so that uniform determination cannot be performed in hue determination or the like.
図15は、上記問題点を説明するための図であり、従来の検査装置21の撮像時における撮像カメラ23a〜23dの配置と大きさが異なる農作物31a、31bとの配置状態を示す概略平面図である。また、図16(A)〜(D)は、それぞれ撮像された大きさが異なる農作物31a〜31bの画像を示すものである。図15において、農作物31a〜31bとして、大きい農作物31a及び小さい農作物31bの2つの種類の異なる農作物を例示している(図15においては、撮像位置及び検知位置D以外の農作物は省略している)。農作物31a〜31bは、ベルトコンベアなどの搬送手段22によって、順次、一列に整列された状態で矢印の方向に搬送される。特許文献2に記載されている撮像方法によれば、検査装置21は、移動物品検出器24によって移動する農作物31a〜31bを検出し、エンコーダ(図示せず)を用いて農作物31a〜31bの移動距離を計測して、検出位置Dから所定の距離だけ移動した撮像位置において複数の撮像カメラ23a〜23dを同時に動作させて、一度に農作物31a〜31bの全側面を撮像している。なお、図15の移動物品検出器24は、農作物によって遮断された光線が再び通過するようになった時点、すなわち、農作物の最後部を検出位置Dとして検知する手段である。
FIG. 15 is a diagram for explaining the above problem, and is a schematic plan view showing an arrangement state of the
図15においては、搬送される農作物のうち最も大きい農作物を基準として、撮像カメラ23a〜23dが配置されている。撮像カメラ23a〜23dは、最も大きい農作物が画面内に納まり、且つ農作物の表面が被写界深度の範囲内となるように、撮像位置からある程度の距離を持たせて配置されている。また、農作物の全側面を撮像できるように、4つの撮像カメラ23a〜23dは、農作物を中心として四方に搬送方向に対して斜め45°となるように配置されている。さらに、撮像カメラ23a〜23dで撮像する際に、物品表面を明るく照らすため、各撮像カメラ23a〜23dの上方には、それぞれ照明25a〜25dが設けられている。 In FIG. 15, the imaging cameras 23a to 23d are arranged with reference to the largest crop among the transported crops. The imaging cameras 23a to 23d are arranged with a certain distance from the imaging position so that the largest crop is within the screen and the surface of the crop is within the depth of field. Further, the four imaging cameras 23a to 23d are arranged so as to be inclined at 45 ° with respect to the conveyance direction in four directions around the crop so that all sides of the crop can be captured. Furthermore, in order to illuminate the article surface brightly when imaging with the imaging cameras 23a to 23d, illuminations 25a to 25d are provided above the imaging cameras 23a to 23d, respectively.
図16(A)は、搬送方向上流(農作物の後方)に配置された撮像カメラ23aによる大きい農作物31aの画像であり、図16(B)は、搬送方向下流(農作物の前方)に配置された撮像カメラ23cによる大きい農作物31aの画像である。図16(A)及び(B)に示すとおり、撮像カメラは大きい農作物31aを基準としているため、画面の中央に、適度な大きさで大きい農作物31aが撮像されている。
FIG. 16A is an image of a
図16(C)は、搬送方向上流(農作物の後方)に配置された撮像カメラ23aによる小さい農作物31bの画像であり、図16(D)は、搬送方向下流(農作物の前方)に配置された撮像カメラ23cによる小さい農作物31bの画像である。前述したとおり、図15の装置は、検出位置Dからの移動距離が所定の距離(撮像位置)となったタイミングで撮像するものであり、農作物の最後端部を検知している。このため、搬送方向上流(農作物の後方)に配置された撮像カメラ23aでは、撮像位置における大きい農作物31aの表面も小さい農作物31bの表面も、撮像カメラのレンズからほぼ同じ距離である。よって、図16(C)では、中心位置からずれてはいるものの、小さい農作物31bの画像は、大きい農作物31aに比べて、実際の比率と同程度の割合であり、また鮮明なものであった。これに対し、搬送方向下流(農作物の前方)に配置された撮像カメラ23cでは、撮像位置における大きい農作物31aの表面に比べて、小さい農作物31bの表面は遠くなってしまう。この結果、図16(D)の小さい農作物31bの画像は、中心位置からずれており、大きい農作物31aに対し実物の比率に比べてさらに小さく撮像されてしまう。さらに、撮像カメラ23d及び23cの照明25d及び25cからも遠くなるので、画像が暗くなってしまう。このため、小さい農作物31bの正確な大きさや色相を検査することができず、また場合によっては画像が小さすぎたり、暗すぎて表面の傷などを十分に検査できない場合もあり得る。
FIG. 16C is an image of a
従来、このような問題が生じていたため、実際の運用においては、撮像対象である農作物の大きさが変わると、その都度、オペレーターが手作業によって撮像カメラの配置やピントを変更していたが、かかる変更作業は、オペレーターにとって負担であったし、変更作業を怠ると正常な検査ができなかった。さらに、従来の手作業による変更では、大きさの異なる農作物が混在していた場合には対応することはできなかった。 Conventionally, because such a problem has occurred, in actual operation, whenever the size of the crop to be imaged changes, the operator manually changes the placement and focus of the imaging camera each time, Such a change work was a burden on the operator, and if the change work was neglected, normal inspection could not be performed. Furthermore, the conventional manual change could not cope with a mixture of crops of different sizes.
そこで、大きさの異なる農作物が混在していた場合であっても、オペレーターの手作業を介在することなく正確な検査をするために、本出願人は、検査の対象となる農作物の大きさ及び種類に応じて、上流及び下流の側方に配置された撮像カメラの撮像のタイミングを独立して設定することを提案した(特願2009−275161号)。 Therefore, in order to perform an accurate inspection without involving the manual work of the operator even when crops of different sizes are mixed, the applicant shall It has been proposed to independently set the imaging timing of the imaging cameras arranged on the upstream and downstream sides according to the type (Japanese Patent Application No. 2009-2 7 51 6 1).
しかしながら、複数の撮像タイミングを独立して設定した場合、撮像のタイミングによって、側方に配置された各撮像カメラと対象となる農作物の表面との間の距離(WD:Work Distance)が上流と下流とで変わることがあり、各撮像カメラによって撮像された農作物の側面画像毎に、側面画像の見かけの大きさ(画素数)が変わる。すなわち、撮像された側面画像の大きさと農作物の実際の寸法との対応関係が変動するため、一つの係数に基づいて画像の大きさから実際の寸法を算出することができなかった。 However, when a plurality of imaging timings are set independently, the distance (WD: Work Distance) between each imaging camera arranged on the side and the surface of the target crop is upstream and downstream depending on the imaging timing. The apparent size (number of pixels) of the side image changes for each side image of the crop imaged by each imaging camera. That is, since the correspondence relationship between the size of the captured side image and the actual size of the crop varies, the actual size cannot be calculated from the size of the image based on one coefficient.
したがって、例えば、撮像された画像から傷等が発見されたとしても、その傷の見かけの長さ(画素数)を実際の長さに補正し、農作物の良否を判定することが難しかった。 Therefore, for example, even if a scratch or the like is found from the captured image, it is difficult to determine the quality of the crop by correcting the apparent length (number of pixels) of the scratch to the actual length.
本発明は、上記の従来技術を踏まえて、従来の検査装置の設備をできるだけ利用しつつ、従来に比べて、撮像手段の配置の制約を緩和させ、より自由度の高い設定を可能とし、その結果として、より汎用性が高く、取り扱いが容易な物品検査装置及び方法を低コストで提供することを主たる目的とする。また、本発明の副次的な目的としては、大きさや形の異なる物品を複数の撮像手段で撮像する場合において、適切な画像を撮像できるような物品検査装置及び方法を提供することを目的とする。 The present invention is based on the above-described conventional technology, while making the most of the equipment of the conventional inspection apparatus as much as possible. As a result, the main object is to provide an article inspection apparatus and method that are more versatile and easy to handle at low cost. Another object of the present invention is to provide an article inspection apparatus and method capable of capturing an appropriate image when an article having a different size or shape is imaged by a plurality of imaging means. To do.
そこで、本発明の物品検査装置は、前述した課題を解決するため、物品の外観を検査する物品検査装置であって、前記物品を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送されている前記物品を上方側から撮像する第1撮像手段と、前記搬送手段によって搬送されている前記物品を側方側から撮像する第2撮像手段と、前記第1撮像手段及び前記第2撮像手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第1撮像手段によって撮像された前記物品の上面画像及び前記第2撮像手段によって撮像された前記物品の側面画像を取得し、前記取得した各画像における部位であって、実際の物品の長さが略同一となる対応関係を有する部位を基準部位とし、第1の長さとして前記取得した上面画像における前記基準部位の見かけ上の長さを測定し、第2の長さとして前記取得した側面画像における前記基準部位の見かけ上の長さを測定し、第3の長さとして前記取得した側面画像における測定部位の見かけ上の長さを測定し、前記測定された第1の長さと第2の長さとの対応関係に基づいて、前記第3の長さを前記上面画像における見かけ上の長さに換算することを特徴とする。 Therefore, an article inspection apparatus according to the present invention is an article inspection apparatus for inspecting the appearance of an article in order to solve the above-described problems, and the article being conveyed by the conveyance means and the article being conveyed by the conveyance means. A first imaging means for imaging the image from above, a second imaging means for imaging the article being conveyed by the conveying means from the side, and a control for controlling the first imaging means and the second imaging means. And the control means acquires a top image of the article imaged by the first imaging means and a side image of the article imaged by the second imaging means, and in each of the acquired images a site, the actual reference site site has a correspondence relation of substantially the same length of the article, the apparent length of the reference site in the acquired top image as a first length Measured, the apparent length of the reference site in the acquired side image as a second length measured, measuring the length of the apparent measurement site in the acquired side image as a third length Then, the third length is converted into an apparent length in the upper surface image based on the correspondence relationship between the measured first length and the second length.
また、前記物品検査装置において、前記制御手段は、前記第1の長さを所定の第1係数に基づいて実際の物品の長さに換算し、前記第2の長さと前記換算された実際の長さとの対応関係に基づいて第2係数を算出し、前記第3の長さを前記算出された第2係数に基づいて実際の長さの単位に換算することが好ましい。 In the article inspection apparatus, the control means converts the first length into an actual article length based on a predetermined first coefficient, and converts the second length into the converted actual length. It is preferable that the second coefficient is calculated based on a correspondence relationship with the length, and the third length is converted into an actual length unit based on the calculated second coefficient.
また、前記物品は、前記第1撮像手段の撮像方向から観た水平断面が略円形であり、前記基準部位は、前記略円形である水平断面の直径であり、前記第1の長さは、前記取得した上面画像における物品の水平断面の直径の長さであり、前記第2の長さは、前記取得した側面画像における物品の幅の長さであることが好ましい。 Further, the article has a substantially circular horizontal section viewed from the imaging direction of the first imaging means, the reference portion is a diameter of the substantially circular horizontal section, and the first length is: It is preferable that the length of the diameter of the horizontal cross section of the article in the acquired top image, and the second length be the length of the width of the article in the acquired side image.
また、前記物品検査装置において、前記第2撮像手段は、前記搬送手段によって搬送されている物品を搬送方向の上流側から撮像する撮像手段と、下流側から撮像する撮像手段と、を備え、前記搬送手段は、大きさ及び形状の異なる複数種類の物品を搬送するとともに、前記制御手段は、前記上流の第2撮像手段の撮像タイミングと前記下流の第2撮像手段の撮像タイミングとを独立して設定することができ、搬送される物品の大きさ、形状又は種類に応じて、複数の異なる撮像タイミングの組み合わせを設定でき、前記上流の第2撮像手段と前記下流の第2撮像手段とを同時に撮像する第1の設定と、前記上流の第2撮像手段と前記下流の第2撮像手段とを異なる撮像タイミングで撮像する第2の設定を有することが好ましい。 In the article inspection apparatus, the second imaging unit includes: an imaging unit that images an article conveyed by the conveying unit from an upstream side in a conveying direction; and an imaging unit that images from an downstream side, The conveying unit conveys a plurality of types of articles having different sizes and shapes, and the control unit independently sets an imaging timing of the upstream second imaging unit and an imaging timing of the downstream second imaging unit. A combination of a plurality of different imaging timings can be set according to the size, shape, or type of the article to be conveyed, and the upstream second imaging means and the downstream second imaging means can be set simultaneously. It is preferable to have a first setting for imaging and a second setting for imaging the upstream second imaging means and the downstream second imaging means at different imaging timings.
また、前記第2の設定は、前記第1の設定で撮像する物品に比べ、前記第2の設定で撮像する物品の方が小さい場合に、前記上流の第2撮像手段を先に撮像し、当該物品が所定の距離だけ搬送されてから前記下流の第2撮像手段を撮像し、前記第1の設定で撮像する物品に比べ、前記第2の設定で撮像する物品の方が大きい場合に、前記下流の第2撮像手段を先に撮像し、当該物品が所定の距離だけ搬送されてから前記上流の第2撮像手段を撮像することが好ましい。 In addition, the second setting is configured to first image the upstream second imaging unit when the article to be imaged in the second setting is smaller than the article to be imaged in the first setting, When the article is conveyed by a predetermined distance and then the downstream second imaging means is imaged, and the article to be imaged with the second setting is larger than the article to be imaged with the first setting, Preferably, the downstream second imaging means is imaged first, and the upstream second imaging means is imaged after the article is conveyed by a predetermined distance.
また、前記物品は、前記第1撮像手段の撮像方向から観た水平断面が長軸及び短軸を有する形状であって、前記搬送手段は、前記物品の長軸又は短軸が前記第2撮像手段の撮像方向に対して略直角となるように前記物品の向きを規制し、前記基準部位は、前記物品の長軸又は短軸であることが好ましい。 Further, the article has a shape in which a horizontal section viewed from the imaging direction of the first imaging means has a major axis and a minor axis, and the conveying means has the major axis or minor axis of the article having the second imaging. Preferably, the orientation of the article is regulated so as to be substantially perpendicular to the imaging direction of the means, and the reference portion is a major axis or a minor axis of the article.
また、搬送手段によって前記物品を搬送し、第1撮像手段によって前記物品を上方側から撮像し、第2撮像手段によって前記物品を側方側から撮像し、前記物品の上面画像及び側面画像を取得し、該取得した上面画像及び側面画像に基づき物品の外観を検査する物品検査方法であって、該取得した各画像における部位であって、実際の物品の長さが略同一となる対応関係を有する部位を基準部位とし、第1の長さとして前記取得した上面画像における前記基準部位の見かけ上の長さを測定し、第2の長さとして前記取得した側面画像における前記基準部位の見かけ上の長さを測定し、第3の長さとして前記取得した側面画像における測定部位の見かけ上の長さを測定し、前記測定された第1の長さと第2の長さとの対応関係に基づいて、前記第3の長さを前記上面画像における見かけ上の長さに換算することを特徴とする。 In addition, the article is conveyed by the conveying means, the article is imaged from the upper side by the first imaging means, and the article is imaged from the side by the second imaging means, and a top image and a side image of the article are obtained. An article inspection method for inspecting the appearance of an article based on the acquired top image and side image, wherein the actual article length is substantially the same in each of the acquired images. the site with the reference part, the length of the apparent of the reference part is measured in the acquired top image as a first length, the apparent of the reference site in the acquired side image as a second length And the apparent length of the measurement site in the acquired side image is measured as a third length, and based on the correspondence between the measured first length and second length. And said 3 of the length, characterized in that in terms of the length of the apparent in the upper surface image.
また、前記物品検査方法において、前記第1の長さを所定の第1係数に基づいて実際の物品の長さに換算し、前記第2の長さと前記換算された実際の長さとの対応関係に基づいて第2係数を算出し、前記第3の長さを前記算出された第2係数に基づいて実際の長さの単位に換算することが好ましい。
Further, in the article inspection method, the first length is converted into an actual article length based on a predetermined first coefficient, and the correspondence relationship between the second length and the converted actual length. It is preferable that the second coefficient is calculated based on the above and the third length is converted into an actual length unit based on the calculated second coefficient.
また、前記物品は、前記第1撮像手段の撮像方向から観た水平断面が略円形であり、前記基準部位は、前記略円形である水平断面の直径であり、第1の長さは、前記取得した上面画像における物品の水平断面の直径の長さであり、第2の長さは、前記取得した側面画像における物品の幅の長さであることが好ましい。 Further, the article has a substantially circular horizontal section viewed from the imaging direction of the first imaging means, the reference portion is a diameter of the substantially circular horizontal section, and the first length is It is the length of the diameter of the horizontal cross section of the article in the acquired top image, and the second length is preferably the length of the width of the article in the acquired side image.
また、前記物品検査方法において、前記第2撮像手段は、前記搬送手段によって搬送されている物品を搬送方向の上流側から撮像する撮像手段と、下流側から撮像する撮像手段と、を備え、搬送される物品の大きさ又は種類に応じて、前記上流の第2撮像手段の撮像タイミングと前記下流の第2撮像手段の撮像タイミングとを独立して設定して、前記上流の第2撮像手段と前記下流の第2撮像手段とを異なる撮像タイミングで撮像し、前記物品の複数の側面画像を取得することが好ましい。 In the article inspection method, the second imaging unit includes an imaging unit that captures an image of the article being transported by the transport unit from an upstream side in the transport direction, and an imaging unit that captures an image from the downstream side. Depending on the size or type of the article to be processed, the imaging timing of the upstream second imaging means and the imaging timing of the downstream second imaging means are set independently, and the upstream second imaging means Preferably, the downstream second imaging means is imaged at different imaging timings to obtain a plurality of side images of the article.
本発明は、検査の対象となる物品の基準部位(第1撮像手段によって撮像された上面画像と第2撮像手段によって撮像された側面画像とにおいて、実際の物品の長さが略同一となる対応関係を有する部位)が、上方から観ても、何れの側方から観ても、略同一の長さとなることを利用して、すなわち、第1撮像手段によって撮像された上面画像における基準部位の長さと側方画面における基準部位の長さとの対応関係を利用して、側面画像における傷等の部位の長さを補正することによって、正確な検査をすることができる。しかも、本発明は、最低限、第2撮像手段の画像を補正する制御手段を付加すれば実現可能であるため、従来の検査装置の設備の大半をそのまま利用することが可能であり、より汎用性が高く、取り扱いが容易な物品検査装置を低コストで提供することができる。 According to the present invention, a reference portion of an article to be inspected (corresponding to the fact that the actual article length is substantially the same in the top image taken by the first imaging means and the side image taken by the second imaging means) The portion having the relationship) is viewed from above or viewed from any side by using substantially the same length, that is, the reference portion of the upper surface image captured by the first imaging means. By using the correspondence between the length and the length of the reference portion on the side screen, the length of the portion such as a scratch in the side image is corrected, whereby an accurate inspection can be performed. In addition, since the present invention can be realized at least by adding a control means for correcting the image of the second imaging means, most of the facilities of the conventional inspection apparatus can be used as they are, and more versatile. It is possible to provide an article inspection apparatus that has high performance and is easy to handle at low cost.
また、搬送手段の上流側及び下流側にそれぞれ配置された上流の第2撮像手段及び下流の第2撮像手段に対し、それらの撮像タイミングを独立して制御できる制御手段を設け、搬送手段によって搬送される物品の大きさ又は種類に応じて、物品と第2撮像手段との距離が所定の関係となるように制御手段によって第2撮像手段の撮像タイミングを制御して、大きさ又は位置が適切な画像を得るようにすれば、大きさの異なる物品に対し、それぞれ適切な画像を得ることができ、従来に比べて、第2撮像手段の配置の制約を緩和させ、より自由度の高い設定が可能である。 In addition, a control unit that can independently control the imaging timing of the upstream second imaging unit and the downstream second imaging unit respectively disposed on the upstream side and the downstream side of the transport unit is provided and transported by the transport unit. Depending on the size or type of the article to be processed, the control means controls the imaging timing of the second imaging means so that the distance between the article and the second imaging means has a predetermined relationship, and the size or position is appropriate. If an image is obtained, an appropriate image can be obtained for articles of different sizes, and the restriction on the arrangement of the second imaging means is relaxed compared to the conventional case, and the setting is more flexible. Is possible.
特に、上流の第2撮像手段と下流の第2撮像手段を同時に撮像する第1の設定と、上流の第2撮像手段を先に撮像し、当該物品が所定の距離だけ搬送されてから下流の第2撮像手段を撮像する第2の設定とを有する場合、第1の設定によって、数量の多い標準品等を高速で処理することができ、また、第2の設定によって、上流の第2撮像手段に近い位置で物品の後方部分を撮像した後、物品が搬送され、下流の第2撮像手段に近付いた位置で物品の前方部分を撮像するため、各第2撮像手段から物品の表面までの距離が近くなり、大きさが小さい物品であっても、適度な大きさで鮮明な画像を得ることが可能である。 In particular, the first setting for simultaneously imaging the upstream second imaging means and the downstream second imaging means, and the upstream second imaging means are imaged first, and the article is transported a predetermined distance before the downstream In the case of having the second setting for imaging the second imaging means, it is possible to process a standard product having a large quantity at a high speed by the first setting, and the second imaging at the upstream by the second setting. After imaging the rear part of the article at a position close to the means, the article is transported and images the front part of the article at a position approaching the downstream second imaging means. Even an article with a small distance and a small size can obtain a clear image with an appropriate size.
さらに、下流の第2撮像手段を先に撮像し、当該物品が所定の距離だけ搬送されてから上流の第2撮像手段を撮像する第3の設定を有する場合、第3の設定によって、下流の第2撮像手段から離れた位置で物品の前方部分を撮像した後、物品が搬送され、上流の第2撮像手段から離れた位置で物品の後方部分を撮像するため、各第2撮像手段から物品の表面までの距離が遠くなり、外形が大きいものであっても、適度な大きさで鮮明な画像を得ることが可能である。 Further, when the third setting is set such that the downstream second imaging means is imaged first and the article is conveyed by a predetermined distance and then the upstream second imaging means is imaged, the third setting causes the downstream After imaging the front part of the article at a position away from the second imaging means, the article is transported and the rear part of the article is imaged at a position away from the upstream second imaging means. Even if the distance to the surface is increased and the outer shape is large, it is possible to obtain a clear image with an appropriate size.
さらに、物品の大きさを測定する計測手段を備え、制御手段が、計測手段によって測定された物品の大きさに応じて、撮像タイミングの設定を変更すれば、オペレーターによる設定の切り替えが不要であり、何品種もの物品を混在している場合や、同一品種内でサイズのばらつきが大きい物品(主に農産物)であっても、適切なサイズの画像を得ることができる。 In addition, if the measurement means for measuring the size of the article is provided and the control means changes the setting of the imaging timing in accordance with the size of the article measured by the measurement means, it is not necessary to switch the setting by the operator. An appropriate-sized image can be obtained even when goods of various varieties are mixed, or even for articles (mainly agricultural products) having a large size variation within the same variety.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明するが、本発明は下記例に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following examples.
[第1実施形態]
図1は、本発明にかかる物品検査装置1全体の概略構成図である。図1において、物品検査装置1は、搬送手段2と、複数の撮像手段3(図面の3a、3b等をまとめて「3」とする。以下他の枝番が付加されているもの、例えば物品11a、11b等についても同じ)と、物品検出手段4と、搬送距離測定手段5と、制御手段6とを備えている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an entire
搬送手段2は、図示しない駆動源からの駆動力によって、所要の搬送速度で物品11を矢印方向(以下「搬送方向」といい、物品の供給元側を「上流側」と呼び、搬送先側を「下流側」と呼ぶ。以下同じ)に上流側から下流側に搬送するものであり、例えば、ベルトコンベヤ、ローラーコンベヤ、オーバーヘッドコンベヤ、パケットコンベヤ等を使用することができる。搬送手段2は、搬送速度を変化させることができてもよいし、搬送経路が直線であっても、曲線であってもよい。さらに、物品を一列に整列させるための整列手段を備えていることが好ましい。整列手段としては、例えば、物品を所定の位置にガイドするためのガイド板を設けたり、搬送方向と直交する搬送経路の断面形状をV字状にして、傾斜によって物品を所定の位置に整列させてもよい。また、搬送手段2は、ベルト上やローラー上に直接物品11を載せて搬送してもよいし、容器、皿等の上に物品11を載せた状態で搬送してもよい。ただし、物品の下面も検査する場合には、容器、皿等として、透明なものを使用する。
The conveying means 2 uses the driving force from a driving source (not shown) to move the
搬送され検査される物品としては、少なくとも複数の角度からの側面の画像が必要とされる物品であり、搬送しながら画像が撮像される検査が行われる物品に適用することができる。各物品は、上方から撮像した上面画像と側面から撮像した側面画像とにおいて、実際の物品の長さが略同一となる対応関係を有する部位(領域を含む)を有している。この部位を以下「基準部位」と呼ぶ。 The article to be conveyed and inspected is an article that requires images of side surfaces from at least a plurality of angles, and can be applied to an article to be inspected in which an image is captured while being conveyed. Each article has a part (including a region) having a correspondence relationship in which the actual article length is substantially the same between the top image taken from above and the side image taken from the side. This part is hereinafter referred to as “reference part”.
第1の実施形態において、検査の対象とする物品は、上方から観た水平断面が略円形となる形状であり、上方から観た水平断面の直径と側方から観た胴部の幅とが略同一となる対応関係を持つため、略円形の断面が基準部位となる。このような形状としては、例えば、球体、円柱、横長の楕円体(短軸を回転軸とする扁楕円体)、円錐、円錐台、円環体、その他の回転体等が当てはまる。なお、後述するように断面が略円形ではない物品であっても、物品の向きと側面からの撮像方向が特定の関係を満たせば、基準部位を有することがある。 In the first embodiment, the article to be inspected has a shape in which the horizontal section viewed from above is substantially circular, and the diameter of the horizontal section viewed from above and the width of the body section viewed from the side. Since they have a correspondence relationship that is substantially the same, a substantially circular cross section serves as a reference portion. Examples of such shapes include a sphere, a cylinder, a horizontally long ellipsoid (a flat ellipsoid having a short axis as a rotation axis), a cone, a truncated cone, a torus, and other rotating bodies. As will be described later, even an article having a non-circular cross section may have a reference portion if the orientation of the article and the imaging direction from the side surface satisfy a specific relationship.
物品11として、具体的には、例えば、みかん、柿、梨、洋梨、桃、りんご、メロン、スイカ、トマト、いちご、アボカドなどの農産物、競技用のボール、カップ・瓶入りの各種食品等が挙げられる。なお、容器等を用いて縦置きの状態で安定して搬送することができる場合、物品11は、縦長の楕円体(長軸を回転軸とする長楕円体)であってもよい。長楕円体の物体11として、具体的には、例えば、キウイフルーツ、芋、卵等が挙げられる。特に、本発明の検査装置においては、異なる種類(大きさ又は形状)の物品11も搬送、検査することができる。なお、物品11は、搬送手段2によって等間隔に搬送される必要はなく(当然、等間隔であってもよい)、撮像する際に重ならない程度の距離を離間して一列になって搬送されていればよい。図1においては、大中小の3種類の大きさの異なる物品(大)11a、(中)11b、(小)11cを搬送する。
Specific examples of the
複数の撮像手段3は、物品11の外観を撮像するものであり、物品11の検査される角度に合わせて複数設けられ、制御手段6によって撮像タイミングが制御される。本発明の検査装置1においては、物品11の上面を撮像する第1撮像手段3dと、物品11の側面を撮像する第2撮像手段とを有している。第2撮像手段は、搬送方向について異なる位置に配置され、物品11を搬送方向の上流側から撮像する上流の第2撮像手段3aと、物品11を搬送方向の下流側から撮像する下流の第2撮像手段3bとを有していることが好ましい。上流の第2撮像手段3aと下流の第2撮像手段3bは、標準品に対しては、所定の撮像位置において、同時に撮像して画像を取得できるように配置されている。なお、各撮像手段に照明を設けた場合、完全に同時に撮像すると、対向する撮像手段の照明が逆光として入射してしまい正常な画像を取得できないため、従来から、ある撮像手段が撮像している間は他の撮像手段の照明を消灯して撮像していた。このため、検査装置の分野において、同時に撮像するとは、撮像手段のシャッタースピード程度の時間差で順次撮像することも含まれる。例えば、撮像手段のシャッタースピードが1/2000秒(=0.5ms)だとすれば、4つの撮像手段によって四方向から物品を撮像する場合、1/2000秒×4=2ms程度の時間で撮像していた。これは、搬送速度が1000mm/sだった場合は、物品が2mm移動する間に撮像を終了することになる。つまり、所定の撮像位置も、同時と同様に、厳密な一点のみを指すものではなく、数mm程度の領域を含むのである。シャッタースピードは、搬送速度と関連しており、搬送速度が速い場合には、画像がぶれないように、シャッタースピードを短くする必要があり、反対にシャッタースピードを長くするためには搬送速度を遅くする必要がある。このことから、同時に含まれる期間は、数mm程度の所定の撮像位置において撮像できる期間であればよい。
The plurality of imaging units 3 are for imaging the appearance of the
さらに、物品11の下面を撮像する撮像手段(図示省略)または物品11を真横から撮像する第2撮像手段3c(図2(B)参照)を設けてもよい。複数の撮像手段3によって撮像された画像は、制御手段6において、外観が検査される。撮像手段としては、通常、撮像カメラ(デジタルカメラ)が使用されるが、かかる構成に限定されるものではなく、二次元画像が得られればよい。また、可視光だけに限定されず、その他の赤外線や紫外線等を検出する撮像手段でもよい。さらに、撮像手段には、物品を照らすための照明(図示せず)を設けることが好ましい。照明としては、LEDランプ又はハロゲンランプを使用することができる。
Furthermore, an imaging unit (not shown) for imaging the lower surface of the
上流の第2撮像手段3aは、物品11を搬送方向の上流側から撮像して、物品11の搬送方向の後方の少なくとも一部を含むような画像を得るためのものである。このため、上流の第2撮像手段3aの光軸は、搬送方向の下流側を0°とした場合(以下、特に断らない限り光軸の角度はかかる基準を適用し、時計回りの角度を正とする)、±90°未満の角度である。また、上流の第2撮像手段3aは、搬送手段上の物品11よりも上方に配置して、物品11の搬送方向の後方上部を中心に撮像してもよいし、物品11よりも下方に配置して、物品11の搬送方向の後方下部を中心に撮像してもよい。上流の第2撮像手段3a自体は、1つ若しくは複数設けることができ、上流の第2撮像手段3aが2つの場合は、通常、搬送手段について対称に配置され、搬送方向の後方の左右両側を同時に観察できるようにされている。従来は、2つの上流の第2撮像手段3aの各光軸が±45°となるように配置されていた。しかし、本発明においては、撮像タイミングを独立して制御可能であるため、かかる配置に限定されない。例えば、複数の上流の第2撮像手段3aを搬送方向において異なる位置に配置してもよいし、複数の上流の第2撮像手段3aを異なる高さに複数設ける構成であってもよい。また、上流の第2撮像手段3aが1つの場合は、上流の第2撮像手段3aは、他の撮像手段の死角を補う位置に配置される。この場合の上流の第2撮像手段3aの光軸の向きは、±30°未満の範囲となることが好ましい。
The upstream second imaging means 3a is for capturing an image of the
下流の第2撮像手段3bは、物品11を搬送方向の下流側から撮像して、物品11の搬送方向の前方の少なくとも一部を含むような画像を得るためのものである。このため、下流の第2撮像手段3bの光軸の角度は、90°〜180°又は−90°〜−180°の範囲である。また、下流の第2撮像手段3bは、水平面において、物品11よりも上方に配置して、物品11の搬送方向の前方上部を中心に撮像してもよいし、物品11よりも下方に配置して、物品11の搬送方向の前方下部を中心に撮像してもよい。下流の第2撮像手段3b自体は、1つ若しくは複数設けることができ、下流の第2撮像手段3bが2つの場合は、通常、搬送手段について対称に配置され、搬送方向の前方の左右両側を同時に観察できるように配置される。従来は、下流の第2撮像手段3bの各光軸が±135°となるように配置されていた。しかし、本発明においては、撮像タイミングを独立して制御可能であるため、かかる対称な配置に限定されず、複数の下流の第2撮像手段3bを搬送方向において異なる位置に配置してもよいし、複数の下流の第2撮像手段3bを異なる高さに複数設ける構成であってもよい。また、下流の第2撮像手段3bが1つの場合は、下流の第2撮像手段3bは、他の撮像手段の死角を補う位置に配置される。この場合の下流の第2撮像手段3bの光軸の角度は150°〜180°又は−150°〜−180°の範囲となることが好ましい。
The downstream second imaging means 3b is for capturing an image of the
図1においては、複数の撮像手段として、上面を観察するための第1撮像手段3dと2つの上流の第2撮像手段3aと2つの下流の第2撮像手段3bを有し、さらに、下面を観察するための図示しない撮像手段とを有している。2つの上流の第2撮像手段3aは、搬送手段に対し対称に配置されており、それらの光軸が搬送方向に対し、それぞれ45°及び−45°となるように配置され、2つの下流の第2撮像手段3bも、搬送手段に対し対称に配置されており、それらの光軸が搬送方向に対し、それぞれ135°及び−135°となるように配置されている。2つの上流の第2撮像手段3aの光軸及び2つの下流の第2撮像手段3bの光軸が、一点で交差するように配置されることが好ましい。さらに、物品11の中心の上方に上面を観察するための第1撮像手段3dが配置され、物品11の中心の下方に下面を観察するための撮像手段(図示省略)が配置される。典型的には、撮像タイミングを合わせるために、上流の第2撮像手段3a及び下流の第2撮像手段3bの光軸の交点の上方及び下方に第1撮像手段3d及び下面を観察するための撮像手段(図示省略)が配置される。
In FIG. 1, as a plurality of image pickup means, there are a first image pickup means 3d for observing the upper surface, two upstream second image pickup means 3a, and two downstream second image pickup means 3b. And an imaging unit (not shown) for observation. The two upstream second imaging means 3a are arranged symmetrically with respect to the conveying means, and their optical axes are arranged so as to be 45 ° and −45 °, respectively, with respect to the conveying direction. The second imaging means 3b is also arranged symmetrically with respect to the conveying means, and their optical axes are arranged so as to be 135 ° and −135 °, respectively, with respect to the conveying direction. It is preferable that the optical axes of the two upstream second imaging means 3a and the optical axes of the two downstream second imaging means 3b are arranged so as to intersect at one point. Further, a
図2(A)及び(B)は、それぞれ複数の撮像手段の配置の他の実施形態を示すものであり、(A)は、2つの上流の第2撮像手段3aと1つの下流の第2撮像手段3bとを備えた実施形態の一例であり、(B)は、1つの上流の第2撮像手段3aと1つの下流の第2撮像手段3bと、さらに搬送方向に対して垂直な光軸を持つ1つの側面の第2撮像手段3cとを備えた実施形態の一例である。図2(A)では、光軸の方向が60°及び−60°の2つの上流の第2撮像手段3aが、搬送方向に対して対称に配置され、下流側には、光軸の方向が180°の1つの下流の第2撮像手段3bが搬送経路上に配置されている。各撮像手段の光軸の交点は上記搬送手段上で交差するように配置されている。なお、ここでいう交差とは、各撮像手段を同時に撮像することによって、物品11の全周囲を撮像するための配置であり、各撮像手段の光軸が厳密に一点で交差する場合だけではなく、物品11の範囲内において上下左右方向に多少のズレがある場合も含んでいる。図2(B)では、光軸の方向が30°の1つの上流の第2撮像手段3aと、光軸の方向が150°の1つの下流の第2撮像手段3bと、光軸の方向が−90°の1つの側面の第2撮像手段3cとが配置されている。図2(B)においても、各撮像手段の光軸の交点が、物品11の中心と重なるように配置されている。なお、図2(B)の側面の第2撮像手段3cの撮像タイミングは、物品の大きさに関係なく、物品の中心が光軸上に到達する時点で撮像することが好ましい。
2A and 2B show another embodiment of the arrangement of a plurality of imaging units, respectively. FIG. 2A shows two upstream
物品検出手段4及び搬送距離測定手段5は、図1においては、位置特定手段の一部となるものであり、物品検出手段4によって物品11を検出し、その後、搬送距離測定手段5によって検出位置からの距離を測定することで、制御手段6は、搬送される物品11の現在位置を特定することができる。ただし、位置特定手段としては、かかる構成に限定されるものではない。例えば、搬送速度が一定であれば、物品検出手段4と時間を測定するクロック回路(水晶振動子等)を組み合わせることで、位置を特定することができる。また、物品検出手段4の検出位置において撮像を開始する場合は、物品検出手段4を複数個設けることによって、検出した物品検出手段4の配置によって物品11の位置を特定することもできる。また、全く異なる手段、例えば物品11を載せる容器に電波の発振機を取り付けておき、電波を受信することで容器に載っている物品11の位置を特定する位置特定手段であってもよい。つまり、撮像するタイミングを制御するために、搬送される物品11の位置を特定できれば位置特定手段として利用することが可能である。
In FIG. 1, the
また、物品検出手段4及び搬送距離測定手段5は、物品検出手段4が物品11を検出してから検出しなくなるまでの距離を搬送距離測定手段5によって測定することにより、制御手段6は、物品11の長さを測定することができるので、計測手段として機能させることもできる。しかし、上述した位置特定手段と同様、計測手段もかかる構成に限定されるものではなく、その他の手段であっても物品11の大きさを測定できれば計測手段として利用することができる。
Further, the article detection means 4 and the conveyance distance measurement means 5 measure the distance from when the article detection means 4 detects the
物品検出手段4は、搬送手段2の搬送経路の少なくとも撮像手段3によって撮像される地点又は同地点よりも上流に配置された物品11の存在を検出するセンサを有する。物品検出手段4として、例えば、発光素子と受光素子の組み合わせを使用することができ、発光素子からの光を物品が遮ることによって物品の前端部を検出でき、さらにその後、遮光されていた光を受光素子が受光し始めることによって物品の後端部を検出できる。しかし、物品検出手段4は、かかる構成に限定されるものではなく、圧力センサや赤外線センサなど適宜使用することができる。物品検出手段4で検出した物品11に関する情報は、制御手段6に入力される。
The
搬送距離測定手段5は、搬送手段2による物品11の搬送距離を測定するものであり、物品検出手段4によって検出された位置からの距離を測定することで、撮像タイミングを制御するためのものである。搬送距離測定手段5として、例えば、エンコーダ等のパルス発生器によって、コンベヤの図示しない回転軸に接続させて回転軸の回転角度を検出して搬送距離を測定してもよいし、搬送速度と搬送時間を検出して搬送距離を測定してもよい。搬送距離測定手段5で検出した距離に関する情報は、制御手段6に入力される。
The conveyance distance measuring means 5 measures the conveyance distance of the
制御手段6は、少なくとも複数の撮像手段3の撮像タイミングを制御するものであり、特に本発明においては、複数の撮像手段3のうち上流の第2撮像手段3aの撮像タイミングと下流の第2撮像手段の撮像タイミングとを独立して設定できるものである。そして、制御手段6は、物品11の大きさ又は種類に応じて、上流の第2撮像手段3aの撮像タイミングと下流の第2撮像手段3bの撮像タイミングの組み合わせを複数設定できる。このため、搬送される物品11の大きさや種類が変わっても、撮像タイミングの設定を変更するだけで、物品検査装置1を利用することが可能なのである。また、制御手段6は、第1撮像手段3dによって撮像された上面画像及び第2撮像手段3a、3bによって撮像された側面画像を取得し、画像処理によって物品の外観を検査する。
The control means 6 controls at least the imaging timings of the plurality of imaging means 3, and in the present invention, among the plurality of imaging means 3, the imaging timing of the upstream second imaging means 3a and the downstream second imaging. The imaging timing of the means can be set independently. The control means 6 can set a plurality of combinations of the imaging timing of the upstream second imaging means 3a and the imaging timing of the downstream second imaging means 3b in accordance with the size or type of the
さらに、制御手段6は、物品検査装置1のその他の機能についても制御してもよい。例えば、装置の起動と終了や、搬送速度の調整、搬送経路の設定の制御ができてもよいし、撮像した画像を加工してもよい。制御手段6としては、例えば、演算機能と記憶機能を備えた情報処理装置を使用することができる。演算機能は、例えば、プロセッサによって構成されてもよい。記憶機能は、例えば、半導体メモリ、ハードディスク装置等によって構成されてもよい。プロセッサは、例えば、ハードディスク装置から半導体メモリにロードされたプログラムを実行することによって、各種処理を実現する。
Furthermore, the control means 6 may also control other functions of the
撮像タイミングの組み合わせとしては、大きく分けて次の3パターンに分類できる。但し、後述するとおり、第2パターン及び第3パターンの場合、一つのパターンの中でも、複数の異なる撮像タイミングの組み合わせを設定することはできる。 The combinations of imaging timings can be roughly classified into the following three patterns. However, as will be described later, in the case of the second pattern and the third pattern, a plurality of combinations of different imaging timings can be set in one pattern.
第1パターン:上流及び下流の第2撮像手段3a及び3bを同時に撮像させるパターン
第2パターン:先に上流の第2撮像手段3aを撮像させ、その後、下流の第2撮像手段3bを撮像させるパターン
第3パターン:先に下流の第2撮像手段3bを撮像させ、その後、上流の第2撮像手段3aを撮像させるパターン
First pattern: a pattern in which the upstream and downstream second imaging means 3a and 3b are imaged simultaneously Second pattern: a pattern in which the upstream second imaging means 3a is first imaged and then the downstream second imaging means 3b is imaged Third pattern: pattern in which the downstream
第1パターンは、従来技術における撮像タイミングと実質的に同じであるが、上流及び下流の第2撮像手段3a及び3bの撮像タイミングを独立して設定できるのであるから、当然、同時に設定することも可能である。第1パターンは、高速処理が可能であるから、検査装置1において、標準又は最頻物となる物品11(以下「標準品」という)の撮像タイミングとすることが好ましい。そして、第1パターンの撮像位置(位置A)は1点であり、上流及び下流の第2撮像手段3a及び3bは、かかる撮像位置Aにおいて、物品11が画面の中心において鮮明にかつ適当な大きさの画像となるように配置されることが好ましい。図1においては、物品(中)11bを標準品としている。図1においては、物品11(中)の中心が、各撮像手段3の光軸の交点に配置されるように位置Aが設定されている。
The first pattern is substantially the same as the imaging timing in the prior art, but the imaging timing of the upstream and downstream second imaging means 3a and 3b can be set independently. Is possible. Since the first pattern can be processed at high speed, it is preferable that the
第2パターンは、搬送経路の上流側の位置B1において、上流の第2撮像手段3aによって撮像し、その後、下流側の位置B2において、下流の第2撮像手段3bを撮像させるものである。第2パターンは、標準品に比べて小さい物品の場合に適用することが好ましい。すなわち、上流の第2撮像手段3aに近い位置B1で物品11の後方部分を撮像した後、物品11が搬送され、下流の第2撮像手段3bに近付いた位置B2で物品11の前方部分を撮像する。このため、各撮像手段から物品11の表面までの距離が近くなり、大きさが小さいものであっても、適度な大きさで鮮明な画像を得ることが可能である。第2パターンにおいては、上流の第2撮像手段3aから位置B1までの距離と下流の第2撮像手段3bから位置B2までの距離をほぼ同じにすることで、撮像した各画像の大きさ(実物との比率)を同じにすることができるので好ましい。
In the second pattern, the upstream
第2パターンは単に順番を特定しているだけであり、物品11の大きさや種類に応じて、上流の第2撮像手段の撮像タイミング(位置B1)や下流の第2撮像手段の撮像タイミング(位置B2)をそれぞれ変更できる。このため、仮に、制御手段6において設定された撮像タイミングの組み合わせが、第2パターンだけであっても、位置B1又は位置B2の設定を変えることで、複数の異なる撮像タイミングの組み合わせが設定できる。
The second pattern merely specifies the order, and the imaging timing (position B1) of the upstream second imaging means and the imaging timing (position of the downstream second imaging means) depending on the size and type of the
第3パターンは、搬送経路の上流側の位置C1において、下流の第2撮像手段3bによって撮像し、その後、下流側の位置C2において、上流の第2撮像手段3aを撮像させるものである。第3パターンは、標準品に比べて大きい物品の場合に適用することが好ましい。すなわち、下流の第2撮像手段3bから離れた位置C1で物品11の前方部分を撮像した後、物品11が搬送され、上流の第2撮像手段3aから離れた位置C2で物品11の後方部分を撮像する。このため、各撮像手段から物品11の表面までの距離が遠くなり、外形が大きいものであっても、適度な大きさで鮮明な画像を得ることが可能である。第3パターンにおいては、上流の第2撮像手段3aから位置C2までの距離と下流の第2撮像手段3bから位置C1までの距離をほぼ同じにすることで、撮像した各画像の大きさ(実物との比率)を同じにすることができるので好ましい。
The third pattern is to pick up an image by the downstream second image pickup means 3b at the upstream position C1 of the transport path, and then cause the upstream second image pickup means 3a to pick up an image at the downstream position C2. The third pattern is preferably applied to an article that is larger than a standard product. That is, after imaging the front part of the
第3パターンは単に順番を特定しているだけであり、物品11の大きさや種類に応じて、上流の第2撮像手段の撮像タイミング(位置C1)や下流の第2撮像手段の撮像タイミング(位置C2)をそれぞれ変更できる。このため、仮に、制御手段6において設定された撮像タイミングの組み合わせが、第3パターンだけであっても、位置B1又は位置B2の設定を変えることで、複数の異なる撮像タイミングの組み合わせが設定できる。
The third pattern merely specifies the order, and the imaging timing (position C1) of the upstream second imaging means and the imaging timing (position of the downstream second imaging means) according to the size and type of the
なお、上記3パターンは、上流及び下流の第2撮像手段3a及び3bの撮像タイミングについてのみ分類したのであって、さらに、上面、真横、下面を撮像する撮像手段が設けられていた場合には、それらの撮像タイミングによって、さらにパターンは増える。ただし、基本的には、上面、真横、下面を撮像する撮像手段は、撮像手段の光軸上に物品の中心が位置したタイミングで撮像されることになる。 Note that the above three patterns are classified only for the imaging timing of the upstream and downstream second imaging means 3a and 3b, and when there are provided imaging means for imaging the upper surface, right side, and lower surface, The pattern further increases depending on the imaging timing. However, basically, the image pickup means for picking up the upper surface, the right side, and the lower surface is picked up at the timing when the center of the article is positioned on the optical axis of the image pickup means.
さらに、制御手段6は、物品検出手段4及び搬送距離測定手段5によって、物品11の長さを測定し、かかる長さに基づいて、撮像タイミングの設定を自動的に変更できることが好ましい。この場合、撮像タイミングの設定として、ある範囲の長さについては第1の設定、他の範囲については第2の設定を制御手段6に登録しておき、測定した長さが何れの範囲に属するのかを判断して設定を変更してもよい。この場合、物品の種類に関係なく、物品の長さに応じて適切な画像を得ることができる。また、測定した長さから、物品の種類を判別して、判別した種類の物品用の設定に変更してもよい。この場合には、判別した種類の物品に特有の検査(例えば仕分け処理、色合等)も実施することが可能である。また、撮像位置を求める関数に測定した物品の長さを入力して、撮像位置を算出して、撮像タイミングを変更してもよい。この場合、物品の種類に関係なく、物品の長さに応じてより適切な画像を得ることができる。
Furthermore, it is preferable that the control means 6 can measure the length of the
撮像位置である位置A、位置B1、位置B2、位置C1及び位置C2は、物品検出手段4の検出位置Dとそこからの距離(0を含む)によって設定することができる。撮像タイミングとして、物品の何れの部位が撮像位置に到達した時点とするかは、あまり重要ではなく、撮像時における物品と撮像手段の相対的な位置関係が同じであれば、物品の部位と位置との関係は適宜設定することができる。すなわち、長さ10cmの物品の先端部がある位置Aに到達したタイミングは、当該物品の中心部が位置Aの5cm上流側の位置に到達したタイミングと同じであり、さらには、当該物品の後端部が位置Aの10cm上流側の位置に到達したタイミングと同じである。よって、物品検出手段4による物品を検知した部位等から到達する部位と撮像位置を設定すればよい。なお、物品の中心を計測手段によって求める場合は、物品の長さを測定し、その半分となる部位を計算すればよい。図1において各撮像位置は、物品11の後端部の到達位置で設定している。
The image pickup positions A, B1, B2, C1, and C2 can be set by the detection position D of the article detection means 4 and the distance (including 0) therefrom. As the imaging timing, which part of the article reaches the imaging position is not so important. If the relative positional relationship between the article and the imaging means at the time of imaging is the same, the part and position of the article The relationship can be set as appropriate. That is, the timing at which the tip of the article having a length of 10 cm reaches position A is the same as the timing at which the center of the article reaches a position 5 cm upstream of position A, and further, The timing is the same as when the end reaches the position 10 cm upstream of the position A. Therefore, it is only necessary to set a part and an imaging position that are reached from a part or the like where the article is detected by the
図1では、位置A、位置B1及び位置C2は同じ位置であり、これらの位置A,B1,C2よりも下流側に位置B2が設定され、上流側に位置C1が設定されている。 In FIG. 1, position A, position B1, and position C2 are the same position, position B2 is set downstream of these positions A, B1, and C2, and position C1 is set upstream.
図3(A)は位置B1及びC2の撮像時における物品11a及び11cの配置と撮像手段との関係を示す図であり、同(B)は位置B2の撮像時における物品11cの配置と撮像手段との関係を示す図であり、同(C)は位置C1に関する物品11aの配置と撮像手段との関係を示す図である。図3(A)乃至(C)において、基準として、位置Aにおける標準物である物品11bを点線で示し、使用しない撮像手段に網掛けを付けた。
FIG. 3A is a diagram showing the relationship between the arrangement of the
図3(A)において、物品(小)11cが位置B1に到達したタイミングで上流の第2撮像手段3aは作動するが、下流の第2撮像手段3bは作動しない。このため、位置B1における物品(小)11cの後部だけが撮像される。また、物品(大)11aが位置C2に到達したタイミングにおいても、上流の第2撮像手段3aが作動し、位置C2における物品(大)11aの後部だけを撮像する。 In FIG. 3A, the upstream second imaging means 3a operates at the timing when the article (small) 11c reaches the position B1, but the downstream second imaging means 3b does not operate. For this reason, only the rear part of the article (small) 11c at the position B1 is imaged. Even at the timing when the article (large) 11a reaches the position C2, the upstream second imaging means 3a operates to image only the rear part of the article (large) 11a at the position C2.
なお、第1撮像手段3d、及び搬送方向に対して垂直方向に配置された他の撮像手段(真横、下面撮像手段)については、各撮像手段の光軸上に各物品の中心が位置したタイミングで撮像するのが好ましいが、第1撮像手段3d、及び他の撮像手段(真横、下面撮像手段)の撮像タイミングはこれに限定されず、各面の画像において、物品の全体が撮像されるような撮像タイミングであればよい。例えば、第1撮像手段3d、及び他の撮像手段(真横、下面撮像手段)は、第2撮像手段3a又は3bの撮像タイミングに合わせて撮像してよい(図3(B)及び(C)でも同じ)。図1及び図3において、位置Aと位置B1と位置C2を一致させると、上流の第2撮像手段3aから物品11a及び11cの後部表面までの距離が標準品である物品(中)11bとほぼ同じとなるため、物品11a及び11cの後部についての画像が、標準品と同様に鮮明な画像を得ることができ好ましい。しかし、必ずしも位置A、位置B1及び位置C2を一致させる必要はない。物品の大きさを勘案して、画面内に物品の画像が収まるように、被写界深度の範囲内で位置B1及び位置C2を調整することができる。
For the first image pickup means 3d and other image pickup means (straight side, bottom face image pickup means) arranged in the direction perpendicular to the transport direction, the timing when the center of each article is positioned on the optical axis of each image pickup means. However, the imaging timing of the first imaging means 3d and other imaging means (straight side, bottom surface imaging means) is not limited to this, so that the entire article is captured in the images on each surface. Any imaging timing may be used. For example, the
図3(B)において、位置B1よりも下流側に配置された位置B2に物品(小)11cが到達したタイミングで下流の第2撮像手段3bが作動する。このため、位置B2における物品(小)11cの前部だけが撮像される。図3(B)において、位置B1における物品(小)11cの前端部は、標準品である物品(中)11bの前端部と揃っている。このため、下流の第2撮像手段3bから物品11cの前部表面までの距離が標準品である物品11bとほぼ同じとなるため、物品11cの前部についての画像が、標準品と同様に鮮明な画像を得ることができ好ましい。しかし、必ずしも標準品と前端部を揃える必要はない。物品の大きさを勘案して、画面内に物品の画像が適度な大きさで収まるように、被写界深度の範囲内で位置B2を調整することができる。
In FIG. 3 (B), the downstream second imaging means 3b operates at the timing when the article (small) 11c reaches the position B2 arranged on the downstream side of the position B1. For this reason, only the front part of the article (small) 11c at the position B2 is imaged. In FIG. 3B, the front end of the article (small) 11c at the position B1 is aligned with the front end of the article (medium) 11b which is a standard product. For this reason, since the distance from the downstream second imaging means 3b to the front surface of the
図3(C)において、位置C2よりも上流側に配置された位置C1に物品(大)11aが到達したタイミングで下流の第2撮像手段3bが作動する。このため、位置C1における物品(大)11aの前部だけが撮像される。図3(C)において、位置C1における物品(大)11aの前端部は、標準品である物品(中)11bの前端部と揃っている。このため、下流の第2撮像手段3bから物品11aの前部表面までの距離が標準品である物品11bとほぼ同じとなるため、物品11aの前部についての画像が、標準品と同様に鮮明な画像を得ることができ好ましい。しかし、必ずしも標準品と前端部を揃える必要はない。物品の大きさを勘案して、画面内に物品の画像が適度な大きさで収まるように、被写界深度の範囲内で位置C1を調整することができる。なお、説明の都合上、先に図3(A)における位置C2について説明したが、実際には、より上流側に配置されている位置C1の撮像が位置C2の撮像よりも先に行われる。
In FIG. 3C, the downstream second imaging means 3b operates at the timing when the article (large) 11a arrives at the position C1 arranged on the upstream side of the position C2. For this reason, only the front part of the article (large) 11a at the position C1 is imaged. In FIG. 3C, the front end of the article (large) 11a at the position C1 is aligned with the front end of the article (medium) 11b which is a standard product. For this reason, since the distance from the downstream second imaging means 3b to the front surface of the
本実施形態では、搬送手段によって搬送される物品11a〜11cの大きさ又は種類に応じて、物品11a〜11cと第2撮像手段3a、3bとの距離が所定の関係となるように制御手段によって複数の異なる撮像タイミングが設定される。このため、大きさの異なる物品11a〜11cであっても、それぞれ適切な大きさの側面画像を得ることができる。しかし、設定される撮像タイミングによって、第2撮像手段3a、3bと物品11a〜11cとの距離(WD)が変わるため、撮像された側面画像の見かけの大きさ(側面画像を構成する画素数)は物品11毎にも、また第2撮像手段3a、3b毎にも異なる。すなわち、撮像された側面画像の大きさと農作物の実際の寸法との対応関係が変動する。さらに、側面画像の大きさと農作物の実際の寸法との対応関係は、上面画像の大きさと農作物の実際の寸法との対応関係に対しても変動する。
In the present embodiment, the control unit controls the distance between the
図4(A)〜(C)は、第1撮像手段によって撮像された物品(大)11a、(中)11b、(小)11c--の上面画像12を示す説明図であり、図5(A)〜(C)及び図6(A)〜(C)は、それぞれ上流及び下流の第2撮像手段によってから撮像された物品(大)11a、(中)11b、(小)11cの側面(後面)画像13及び側面(前面)画像14を示す説明図である。図4ないし図6において、物品(大)11aは円柱であり、物品(中)11bは扁平な楕円体であり、物品(小)11cは、円錐台である。
4 (A) to 4 (C) are explanatory views showing the
図4(A)に示された物品11aの上面画像12aは、例えば、物品11aの中心が第1撮像手段3dの光軸に達した時の撮像タイミングによって、撮像された画像である。図5(A)に示された物品11aの側面画像13aは、第3パターンの撮像タイミングによって、物品11aの後端が位置C2(図3(A)参照)に到達した時に上流の第2撮像手段3aによって撮像された物品11aの後面の画像である。図6(A)に示された物品11aの側面画像14aは、第3パターンの撮像タイミングによって、物品11aの後端が位置C1(図3(C)参照)に到達した時に下流の第2撮像手段3bによって撮像された物品11aの前面の画像である。
The
図4(B)に示された物品11bの上面画像12bは、例えば、物品11bの中心が第1撮像手段3dの光軸に達した時の撮像タイミングによって、撮像された画像である。図5(B)に示された物品11bの側面画像13bは、第1パターンの撮像タイミングによって、物品11bの後端が位置A(図3(A)参照)に到達した時に上流の第2撮像手段3aによって撮像された物品11bの後面の画像である。図6(B)に示された物品11bの側面画像14bは、第1パターンの撮像タイミングによって、物品11bの後端が位置A(図3(B)参照)に到達した時に下流の第2撮像手段3bによって撮像された物品11bの前面の画像である。
The
図4(C)に示された物品11cの上面画像12cは、例えば、物品11cの中心が第1撮像手段3dの光軸に達した時の撮像タイミングによって、撮像された画像である。図5(C)に示された物品11cの側面画像13cは、第2パターンの撮像タイミングによって、物品11cの後端が位置B1(図3(A)参照)に到達した時に上流の第2撮像手段3aによって撮像された物品11cの後面の画像である。図6(C)に示された物品11cの側面画像14cは、第2パターンの撮像タイミングによって、物品11cの後端が位置B2(図3(B)参照)に到達した時に下流の第2撮像手段3bによって撮像された物品11cの前面の画像である。
The
なお、上面画像12の撮像タイミングは、中心が第1撮像手段3dの光軸に達した時の撮像タイミングに限定されない。また、後面の側面画像13と前面の側面画像14における物品11の見かけ上の大きさは一致している必要はない。
The imaging timing of the
各上面画像12における基準部位は、水平断面によって形成される略円形の径である。以下、上面画像12における基準部位の長さを「第1の長さ」という。図4(A)では、基準部位(略円形の径)の第1の長さを「L1」で示した。第1の長さ(L1)は、例えば、画素(ピクセル)を単位として示されてもよい。また、以下、実際の物品における基準部位の長さを「L」と記載する。
The reference part in each
後面の側面画像13及び前面の側面画像14における基準部位は、物体胴部の最大の幅である。以下、側面画像13、14における基準部位の長さを「第2の長さ」という。図5(A)では、第2の長さを「L2」で示した。第2の長さ(L2)は、例えば、ピクセルを単位として示されてもよい。上面画像及び側面画像における基準部位は、実際の物品において対応関係を持ち、基準部位の長さは、水平断面が略円形であるから、何れも略同一の「L」である。 The reference portion in the rear side image 13 and the front side image 14 is the maximum width of the object body. Hereinafter, the length of the reference portion in the side images 13 and 14 is referred to as “second length”. In FIG. 5A, the second length is indicated by “L2”. The second length (L2) may be indicated in units of pixels, for example. The reference portion in the top image and the side image has a corresponding relationship in the actual article, and the length of the reference portion is substantially the same “L” because the horizontal cross section is substantially circular.
上面画像12及び側面画像13、14は、物品11の表面に生じた傷、変色、汚れ等のある部位や高さ等、検査において、その大きさや長さの測定が必要な部位(以下「測定部位」という。)15、16を含むことがある。図4〜6においては、上面画像12には測定部位を確認できないが、各側面画像13、14には測定部位15、16を確認できる。以下、測定部位15、16の長さを「第3の長さ」といい、第3の長さを「L3」と記載する。第3の長さL3は、例えば、ピクセルを単位として示されてもよい。また、以下、実際の物品11における測定部位の長さを「X」と記載する。
The
図4〜6に示したとおり、本実施形態では、上面画像12は、第1撮像手段3dによって、物品11の大きさ及び種類にかかわらず、固定された撮像タイミング(中心が第1撮像手段3dの光軸に達した時の撮像タイミング)で撮像される。このため、上面画像12の大きさと実際の物品11の大きさとは相関しており、1画素あたりの寸法や面積(係数)を掛けることにより、上面画像12の大きさから実際の物品11の寸法や面積を算出できる。
As shown in FIGS. 4 to 6, in the present embodiment, the
側面画像13、14は、上流及び下流の第2撮像手段3a、3bによって、物品11の大きさ及び種類に応じた複数の撮像タイミングで撮像される。このため、大きさ及び種類の異なる物品11に対しても、それぞれ適切な大きさの側面画像13、14を得ることができる。しかしながら、各側面画像13、14における測定部位15、16の長さは、側面画像13、14の大きさが実際の物品11の大きさとは相関していないので、見た目によっては比較することが難しい。そこで、本発明においては、上面画像における基準部位と側面画像における基準部位との対応関係に基づいて、側面画像における測定部位の長さを補正する。以下、補正処理について説明する。
The side images 13 and 14 are imaged at a plurality of imaging timings corresponding to the size and type of the
図7は、補正処理の第1の例を示すフローチャートである。まず、制御手段6は、ある物品11について、第1撮像手段3dによって撮像された上面画像及び第2撮像手段3a、3bによって撮像された複数の前面及び後面の側面画像を取得する(S701)。次に、制御手段6は、取得した上面画像における基準部位(水平断面の径)を選択し、ピクセルを単位とする第1の長さ(L1)を測定する(S702)。次に、制御手段6は、取得した各側面画像における基準部位(胴部の最大幅)を選択し、ピクセルを単位とする第2の長さ(L2)を測定する(S703)。次に、制御手段6は、取得した各側面画像における測定部位(傷、汚れ、変色等がある部位)を選択し、ピクセルを単位とする第3の長さ(L3)を測定する(S704)。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a first example of the correction process. First, the
そして、制御手段6は、第1の長さ(L1)と第2の長さ(L2)との比(L1/L2)に基づいて、側面画像における測定部位の第3の長さ(L3)を補正する(S705)。具体的には、下記の式1によって比(L1/L2)を測定部位の第3の長さ(L3)に乗じる。
補正後の第3の長さ=(L1/L2)×L3・・・(式1)
And the control means 6 is based on ratio (L1 / L2) of 1st length (L1) and 2nd length (L2), 3rd length (L3) of the measurement site | part in a side image. Is corrected (S705). Specifically, the ratio (L1 / L2) is multiplied by the third length (L3) of the measurement site by the following
Third length after correction = (L1 / L2) × L3 (Expression 1)
これによって、側面画像における測定部位の長さが上面画像ではいくつのピクセルに相当するかを算出することができる。制御手段6は、対象となる側面画像又は測定部位が他になければ補正処理を終了する(S706)。なお、各ステップは、図7に示した順序に限定されず、計算が可能な範囲で適宜入れ替えてもよい。例えば、ステップS702からS704はいずれの順序によって処理されてもよい。また、ステップS705は、最終的に上記式1が得られれば足りるので、例えば、第3の長さ(L3)と第2の長さ(L2)との比(L3/L2)を第1の長さ(L1)に乗じてもよい。
Thereby, it is possible to calculate how many pixels the length of the measurement site in the side image corresponds to in the top image. If there is no other side image or measurement site as a target, the control means 6 ends the correction process (S706). Note that the steps are not limited to the order shown in FIG. 7 and may be appropriately changed within a range where calculation is possible. For example, steps S702 to S704 may be processed in any order. Further, step S705 only needs to finally obtain
この補正処理によって、異なる撮像タイミングで撮像された側面画像における測定部位の長さを上面画像における画素数に換算することができるので、正確に物品の外観を検査することができる。制御手段6は、前述した補正処理の後、所定の閾値と測定部位の補正された長さとの比較処理を実行し、物品の良否を判定してもよい。複数の閾値を設定すると、物品検査装置は、物品の傷の長さに従って、物品をいくつかの階級に区分することができる。 By this correction processing, the length of the measurement site in the side image captured at different imaging timings can be converted into the number of pixels in the top image, so that the appearance of the article can be accurately inspected. The control means 6 may perform a comparison process between the predetermined threshold and the corrected length of the measurement site after the above-described correction process to determine the quality of the article. When a plurality of threshold values are set, the article inspection apparatus can classify the articles into several classes according to the length of the scratches on the articles.
ところで、本実施形態では、上面画像は第1撮像手段3dによって常に固定点で撮像されるので、物品11a〜11cの表面と第1撮像手段3dとの間の距離(WD)はほぼ一定である。よって、第1撮像手段3dの画角、焦点距離等がほぼ一定であるので、第1撮像手段3dによって撮像された物品11a〜11cの上面画像12a〜12cの見かけの大きさは、物品11a〜11cの実際の大きさに対応する。したがって、本実施形態では、上面画像における長さ(例えば、ピクセル)を実際の長さ(例えば、mm)に補正する係数(以下、「第1係数」という。)をあらかじめ設定しておくこと又は計算により求めることができる。
By the way, in this embodiment, since the top image is always imaged at a fixed point by the first imaging means 3d, the distance (WD) between the surfaces of the
図8は、物品の基準部位の実際の長さLと、第1撮像手段によって撮像された上面画像における基準部位の第1の長さL1との関係を示す説明図である。縦軸は、基準部位の実際の長さL(例えば、mmを単位とする)を示す軸であり、横軸は、撮像された上面画像における基準部位の第1の長さL1(例えば、ピクセルを1単位とする)を示す軸である。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the actual length L of the reference part of the article and the first length L1 of the reference part in the top image captured by the first imaging means. The vertical axis is an axis indicating the actual length L (for example, in mm) of the reference region, and the horizontal axis is the first length L1 (for example, pixel) of the reference region in the captured top image. Is a unit).
図8に示した四角は、物品(大)11a(例えば、グレープフルーツ)の測定値である。三角は、物品(中)11b(例えば、伊予柑)の測定値である。丸は、物品(小)11c(例えば、温州ミカン)の測定値である。図8に示した直線は、例えば、最小二乗法によって算出された直線であり、各丸、三角、四角によって示される測定値との差の二乗を最小にする各点を結ぶ直線である。LとL1との関係は、この直線の傾きkを用いると下記の式2によって示される。すなわち、この直線の傾きkを第1係数に設定することができる。
L=k×L1・・・(式2)
The squares shown in FIG. 8 are measured values of the article (large) 11a (for example, grapefruit). A triangle is a measured value of article (medium) 11b (for example, Iyokan). A circle is a measurement value of the article (small) 11c (for example, mandarin orange). The straight line shown in FIG. 8 is a straight line calculated by, for example, the least square method, and is a straight line connecting points that minimize the square of the difference from the measured value indicated by each circle, triangle, and square. The relationship between L and L1 is expressed by the
L = k × L1 (Expression 2)
なお、ここで、物品11の水平断面は略円形であるので、上から観た基準部位の実際の直径と、側面画像における基準部位の実際の幅とは略同一であり、「L」である。このため、第1の長さL1と第2の長さL2との対応関係、及びあらかじめ設定された第1係数を利用すると、側面画像における第2の長さ(例えば、ピクセル)及び第3の長さを実際の長さ(例えば、mm)に補正する係数(以下、「第2係数(j)」という。)を算出することができる。
Here, since the horizontal cross section of the
以下、あらかじめ設定された第1係数kに基づいて、撮像された側面画像毎に第2係数を算出し、各側面画像における測定部位の第3の長さを実際の長さに換算する補正処理について説明する。 Hereinafter, based on a preset first coefficient k, a second coefficient is calculated for each captured side image, and the third length of the measurement site in each side image is converted to an actual length. Will be described.
図9は、補正処理の第2の例を示すフローチャートである。まず、制御手段6は、ある物品11について、第1撮像手段3dによって撮像された上面画像及び第2撮像手段3a、3bによって撮像された複数の前面及び後面の側面画像を取得する(S901)。次に、制御手段6は、取得した上面画像における基準部位(水平断面の径)を選択し、ピクセルを単位とする第1の長さL1を測定する(S902)。次に、制御手段6は、取得した各側面画像における基準部位(胴部の最大幅)を選択し、ピクセルを単位とする第2の長さL2を測定する(S903)。次に、制御手段6は、取得した各側面画像における測定部位(傷、汚れ、変色等がある部位)を選択し、ピクセルを単位とする第3の長さL3を測定する(S904)。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a second example of the correction process. First, the
そして、制御手段6は、あらかじめ設定された第1係数kを取得する(S905)。なお、搬送される各物品11の高さが著しく異なる場合、厳密に言えば、物品11の表面と第1撮像手段3dとの間の距離(WD)は一定ではない。よって、この場合には、物品11の高さに応じて、あらかじめ複数の第1係数が設定されてもよい。具体的には、例えば、物品11が位置Dを通過する時に、物品検出手段4が物品11の高さを検出し、検出された物品11の高さに基づいて制御手段6があらかじめ設定された複数の第1係数のうちの一つの第1係数kを取得する。
And the control means 6 acquires the preset 1st coefficient k (S905). In addition, when the height of each
次に、制御手段6は、取得した第1係数kを用い、下記の式3に基づいて、上面画像における第1の長さL1を実際の長さLに換算する(S906)。
L=k×L1・・・(式3)
Next, the control means 6 converts the first length L1 in the top image into the actual length L based on the following equation 3 using the acquired first coefficient k (S906).
L = k × L1 (Formula 3)
次に、制御手段6は、ステップS903において測定されたL2とステップS906において換算されたLとに基づいて、下記の式4によって、第2係数jを算出する(S907)。
j=k×(L1/L2)・・・(式4)
Next, the control means 6 calculates the second coefficient j by the
j = k × (L1 / L2) (Formula 4)
最後に、制御手段6は、算出された第2係数jに基づいて、下記の式5によって、側面画像における測定部位の第3の長さL3を実際の長さXに換算する(S908)。
X=j×L3(=k×(L1/L2)×L3)・・・(式5)
Finally, based on the calculated second coefficient j, the control means 6 converts the third length L3 of the measurement site in the side image into the actual length X by the following equation 5 (S908).
X = j × L3 (= k × (L1 / L2) × L3) (Expression 5)
制御手段6は、対象となる側面画像及び測定部位が他になければ補正処理を終了する(S909)。なお、各ステップは、図9に示した順序に限定されず、計算が可能な範囲で適宜入れ替えてもよい。例えば、ステップS905は、S901の前に実行されてもよいし、ステップS902からS904は、いずれの順序によって実行されてもよい。以上の補正処理によって、異なる撮像タイミングで撮像された側面画像における測定部位の第3の長さL3を実際の長さXに換算することができるので、正確に物品の外観を検査することができる。制御手段6は、前述した補正処理の後、所定の閾値と測定部位の実際の長さとの比較処理を実行し、物品の良否を判定してもよい。 The control means 6 ends the correction process if there are no other side images and measurement sites as targets (S909). Note that the steps are not limited to the order shown in FIG. 9 and may be appropriately changed within a range where calculation is possible. For example, step S905 may be executed before S901, and steps S902 to S904 may be executed in any order. With the above correction processing, the third length L3 of the measurement site in the side images captured at different imaging timings can be converted into the actual length X, so that the appearance of the article can be accurately inspected. . The control means 6 may perform a comparison process between the predetermined threshold value and the actual length of the measurement site after the above-described correction process, and determine the quality of the article.
また、上面画像にも測定部位(傷、汚れ、変色等がある部位)が観察される場合、ステップS906において、制御手段6は、第1係数kに基づいて、上面画像における測定部位の長さを実際の長さに換算してもよい。また、ステップS908において、制御手段6は、第2係数jに基づいて、側面画像における測定部位のほか、側面画像の高さを実際の高さに換算してもよい。この場合、換算された第2の長さの実際の長さL(物品の幅に相当する)及び実際の高さに基づいて、物品の概略の体積を算出してもよい。
If a measurement site (a site with scratches, dirt, discoloration, etc.) is also observed in the top image, in step S906, the
さらに、測定部位が線ではなく、例えば、幅をもった領域である場合、制御手段6は、ステップS904において、側面画像における測定部位の面積(画素数)を算出し、ステップS908において、算出された側面画像における測定部位の面積を第2係数(長さの係数の二乗)に基づいて実際の面積に換算してもよい。
Furthermore, when the measurement site is not a line but is, for example, a region having a width, the
加えて、制御手段6は、物品検査装置に備えられた図示しない表示装置(例えば、液晶ディスプレイ等)に、物品11の上面画像及び側面画像を表示し、さらに、例えば、mm又はcmを単位として、物品11の幅、高さ、径及び傷等の長さ・面積の検査結果を表示してもよい。検査者は、表示装置に表示されたこれらの検査結果に基づいて、物品検査装置による判定を修正してもよい。
In addition, the control means 6 displays a top image and a side image of the
なお、本発明の補正処理は、第2撮像手段の撮像タイミングが固定されている従来の物品検査装置にも適用することができる。 The correction processing of the present invention can also be applied to a conventional article inspection apparatus in which the imaging timing of the second imaging unit is fixed.
従来の物品検査装置では、第2撮像手段の撮像タイミングが固定されているので、側面画像の見かけの大きさは、撮像される物品の実際の大きさと対応する。よって、従来の物品検査装置では、図15と同様に、側面画像における基準部位の長さ(ピクセル数)と物品における基準部位の実際の長さとの関係をあらかじめ実験等によって求めておき、この実験結果に基づいて、側面画像における測定部位の長さを実際の長さに換算する第2係数jが設定されていた。しかし、各第2撮像手段にそれぞれ第2係数jが設定されるため、撮像手段の配置を変更した場合には、全ての撮像手段(第1、第2撮像手段)について、第2係数jを求めて設定する必要があった。 In the conventional article inspection apparatus, since the imaging timing of the second imaging means is fixed, the apparent size of the side image corresponds to the actual size of the article to be imaged. Therefore, in the conventional article inspection apparatus, as in FIG. 15, the relationship between the length (number of pixels) of the reference portion in the side image and the actual length of the reference portion in the article is obtained in advance by experiments or the like. Based on the result, the second coefficient j for converting the length of the measurement site in the side image into the actual length has been set. However, since the second coefficient j is set for each second imaging means, when the arrangement of the imaging means is changed, the second coefficient j is set for all imaging means (first and second imaging means). There was a need to seek and set.
本発明の補正処理を従来の物品検査装置に適用すると、第1の長さL1と第2の長さL2との対応関係に基づいて、測定部位の長さを算出し、判定できる。さらに、第1係数kによって、第2係数jを算出することができるので、第2係数jをあらかじめ実験等によって求めておく必要がないし、設定を変更する場合であっても、上面画像の第1係数kだけを変更するだけでよい。 When the correction process of the present invention is applied to a conventional article inspection apparatus, the length of the measurement site can be calculated and determined based on the correspondence relationship between the first length L1 and the second length L2. Furthermore, since the second coefficient j can be calculated from the first coefficient k, it is not necessary to obtain the second coefficient j by an experiment or the like in advance, and even when the setting is changed, the second coefficient j can be calculated. Only one coefficient k needs to be changed.
[第2実施形態]
第2の実施形態においては、検査の対象とする物品の形状は、第1の実施形態において説明した水平断面が略円形である球体、扁楕円体、円柱、円錐台等の回転体に限定されず、例えば、横置きにされた紡錘体、横置きにされた長楕円体、横置きにされた円柱等であってもよい。これらを上方から観た水平断面は、楕円、紡錘形、長方形である。以下、これらの水平断面において、物品の長さ方向の軸を長軸(La)といい、物品の幅方向の軸を短軸(Lb)という(長軸と短軸が同じ場合もある)。このような形状を持つ物品11dとしては、レモン、さつま芋等が挙げられる。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, the shape of an article to be inspected is limited to a rotating body such as a sphere, an elliptical body, a cylinder, or a truncated cone having a substantially circular horizontal cross section as described in the first embodiment. For example, a horizontally placed spindle, a horizontally placed ellipsoid, a horizontally placed cylinder, or the like may be used. The horizontal cross section viewed from above is an ellipse, a spindle, and a rectangle. Hereinafter, in these horizontal sections, the axis in the length direction of the article is referred to as a major axis (La), and the axis in the width direction of the article is referred to as a minor axis (Lb) (the major axis and the minor axis may be the same). Examples of the
長軸及び短軸を有する物品の場合は、搬送手段2において物品11dを搬送する時の物品11dの配置と第2撮像手段の配置とが所定の関係を満たす必要がある。所定の関係とは、第2撮像手段の光軸と物品11dの長軸(La)又は短軸(Lb)とが常に略同じ角度となるような関係である。通常は、第2撮像手段の光軸は固定されているから、搬送手段2によって物品11dを搬送する時に、物品11dの向きを所定の関係を満たすような配置となるように規制する。第2撮像手段の光軸と物品11dの長軸(La)又は短軸(Lb)との角度としては、略直角となることが好ましいが、直角に限定されるものではない。以下、図10及び11において略直角に配置した例を説明するが、後述する図12及び13において直角以外の配置の例を説明する。
In the case of an article having a major axis and a minor axis, the arrangement of the
図10において、各撮像手段の配置は図1に示した物品検査装置の構成と同様であり、2つの上流の第2撮像手段3aは、搬送手段に対し対称に配置されており、それらの光軸が搬送方向に対し、それぞれ45°及び−45°となるように配置され、2つの下流の第2撮像手段3bも、搬送手段に対し対称に配置されており、それらの光軸が搬送方向に対し、それぞれ135°及び−135°となるように配置されている。さらに、図10では、検査対象の物品11dが、規制手段(図示省略)によって、長軸(La)が搬送方向に対して−45°の向きになり、かつ、短軸(Lb)が搬送方向に対して45°の向きになるように配置した状態で搬送手段2によって搬送される。規制手段には、例えば、バケット、V字型の溝が形成されたベルトコンベア等を使用することができる。
10, the arrangement of each imaging means is the same as the configuration of the article inspection apparatus shown in FIG. 1, and the two upstream second imaging means 3a are arranged symmetrically with respect to the conveying means, and their light The axes are arranged at 45 ° and −45 ° with respect to the conveyance direction, respectively, and the two downstream second imaging means 3b are also arranged symmetrically with respect to the conveyance means, and their optical axes are in the conveyance direction. In contrast, they are arranged to be 135 ° and −135 °, respectively. Further, in FIG. 10, the
なお、図10では、検査対象の物品11dとして、紡錘体の物品(例えば、レモン、さつまいも等)を例示したが、これに限定されず、例えば、実施形態と同様の水平断面が略円形の物品も、水平断面が略長楕円体の物品(例えば、じゃがいも、なす、アボカド等)も、水平断面が略長方形の物体(例えば、長いも、大根、長ねぎ、きゅうり等)も検査することもできる。
In FIG. 10, the spindle article (eg, lemon, sweet potato, etc.) is illustrated as the
さらに、各撮像手段についても、図10に示した配置に限定されず、例えば、図2(A)又は(B)に示すような配置であってもよい。また、物品11dの一方の側面と他方の側面とを撮像する2台の真横の第2撮像手段3cを配置してもよい。図2(B)に示したとおり、真横の第2撮像手段3cが配置された場合、又は、2台の真横の第2撮像手段3cが配置された場合、規制手段は、物品11dの長軸が搬送方向に対して0°、すなわち、長軸の方向と光軸とが直交するように物品11dを置いてもよい。この場合、規制手段は、例えば、V字型に傾けられた2本のベルトコンベアによって構成され、物品11dの向きをその長軸方向が搬送方向となるように規制してもよい。
Furthermore, each imaging means is not limited to the arrangement shown in FIG. 10, and may be an arrangement as shown in FIG. 2A or 2B, for example. Moreover, you may arrange | position the 2nd 2nd image pick-up means 3c of the right side which images one side and the other side of 11 d of articles | goods. As shown in FIG. 2B, in the case where the second image pickup means 3c just beside is arranged, or in the case where the two second image pickup means 3c right beside are arranged, the restricting means is the long axis of the
なお、上流の第2撮像手段3aと下流の第2撮像手段3bとは、物品11dの中心が各光軸上に到達する時点で同時に撮像することが好ましい。つまり、第2実施形態では、撮像タイミングの組み合わせとして、第1実施形態における第1パターンを使用する。
The upstream
さらに、物品11の中心の上方に上面を観察するための第1撮像手段3dが配置される。第1撮像手段3dは、その光軸が各第2撮像手段3a、3bの光軸の交点を通る垂直軸となるように配置される。第1撮像手段3dは、物品11dの中心が光軸上に到達する時に物品11dの上面画像を撮像する。
Further, a
なお、撮像タイミングを設定する場合、例えば、図示しない物品検出手段は、搬送される物品11dの前端部と後端部とを検出してもよい。そして、搬送距離測定手段5は、物品11dの搬送距離を測定する。これによって、制御手段6は、搬送される物品11の中心の位置を計算し、その中心位置が各光軸の交点に到達するタイミングを計算することができる。
When setting the imaging timing, for example, an article detection unit (not shown) may detect the front end and the rear end of the conveyed
図11(A)は、第1撮像手段3dによって撮像された物品11dの上面画像を示す説明図である。図11図(B)は、物品11dの長軸に直角な光軸の第2撮像手段3a又は3bによって上流又は下流から撮像された物品11dの長軸方向の側面画像を示す説明図である。図11図(C)は、物品11dの短軸に直角な光軸の第2撮像手段3a又は3bによって上流又は下流から撮像された物品11dの短軸方向の側面画像を示す説明図である。
FIG. 11A is an explanatory view showing a top image of the
上面画像12dは、物品11dの中心が第1撮像手段3dの光軸に達した時の撮像タイミングによって撮像された画像である。側面画像13d及び側面画像14dは、第1パターンの撮像タイミングによって、物品11dの中心が各光軸の交点に到達した時に第2撮像手段3a又は3bによって撮像された画像である。
The top image 12d is an image captured at the imaging timing when the center of the
上面画像12dにおける基準部位は、水平断面によって形成される略紡錘形の長軸及び短軸である。以下、上面画像12dにおける長軸の長さを「L1a」という。また、上面画像12dにおける短軸の長さを「L1b」という。長軸方向の側面画像13dにおける基準部位は、紡錘形である垂直断面の幅(長軸)であり、幅の長さを「L2a」という。短軸方向の側面画像14dにおける基準部位は、略円形である垂直断面の幅(短軸)であり、幅の長さを「L2b」という。なお、側面画像13、14dは、傷、変色、汚れ等のある測定部位15を含むことがある。前述したように、側面画像における測定部位15の長さは「L3」であり、実際の物品11dにおける測定部位の長さは「X」である。
The reference site in the top image 12d is a substantially spindle-shaped major axis and minor axis formed by a horizontal section. Hereinafter, the length of the long axis in the top image 12d is referred to as “L1a”. Further, the length of the short axis in the top image 12d is referred to as “L1b”. The reference portion in the
物品11dを上方から観た紡錘形である水平断面の長軸と物品11dを長軸方向に対して略直角の側方から観た垂直断面の幅とは対応関係を持ち、実際の物品11dにおける長さは略同一である。すなわち、「L1a」と「L2a」とは対応関係にあり、これらの実際の長さは「La」である。さらに、物品11dを上方から観た紡錘形である水平断面の短軸と物品11dを短軸方向に対して略直角の側方から観た垂直断面の幅とは対応関係を持ち、実際の物品11dにおける長さは略同一である。すなわち、「L1b」と「L2b」とは対応関係にあり、これらの実際の長さは「Lb」である。
The major axis of the horizontal cross section that is a spindle shape when the
第2の実施形態においては、「L1a」と「L2a」との対応関係、又は「L1b」と「L2b」との対応関係を用いて、側面画像に確認された測定部位の長さ「L3」を補正して、実際の物品11dにおける測定部位の長さ「X」を算出することができる。具体的には、「L1a」「L2a」、又は「L1b」「L2b」を「L1」「L2」に読み替えると、図7又は図9に示した第1の実施形態における補正処理を適用することができ、物品11dの側面画像に観察された測定部位の長さを実際の長さに換算することができる。なお、「L1b」と「L2b」との対応関係を用いるよりも、「L1a」と「L2a」との対応関係を用いて補正処理を実行する方が正確な補正係数を算出することができるので好ましい。
In the second embodiment, using the correspondence between “L1a” and “L2a” or the correspondence between “L1b” and “L2b”, the length “L3” of the measurement site confirmed in the side image. Is corrected, and the length “X” of the measurement site in the
図12は、紡錘体である物品の他の配置と撮像手段との関係を示す説明図である。図12では、物品11dは、搬送方向に対して、θ°(−θ°)の角度をもって規制され、上流から下流へ搬送される。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a relationship between another arrangement of the article that is the spindle and the imaging means. In FIG. 12, the
図13(A)は、図12に示した配置において、第1撮像手段3dによって撮像された物品(紡錘体)の上面画像を示す説明図である。図13(B)は、図12に示した配置において、第2撮像手段3aによって撮像された物品(紡錘体)の側面画像を示す説明図である。 FIG. 13A is an explanatory view showing a top image of an article (spindle body) imaged by the first imaging means 3d in the arrangement shown in FIG. FIG. 13B is an explanatory view showing a side image of the article (spindle body) imaged by the second imaging means 3a in the arrangement shown in FIG.
上面画像12eにおける長軸の長さは「L1a」である。側面画像13eにおける幅の長さは「L2a’」である。図12に示したとおり、側面画像13eは長軸に対して略直角となる方向から撮像した側面画像ではないので、「L2a’」は、長軸に対して略直角の方向から撮像した場合の側面画像の幅の長さ(L2a)より短い。「L2a’」は下記の式6によって「L2a」に換算することができる。
L2a=L2a’/cos(45°−θ°)・・・(式6)
The length of the major axis in the
L2a = L2a ′ / cos (45 ° −θ °) (Expression 6)
また、側面画像13eに観察された横方向に伸びる測定部位15の長さ「L3’」は、長軸に対して略直角の方向から撮像した場合の側面画像に観察される測定部位の長さより短い。「L3’」は、下記の式7によって「L3」に換算することができる。
L3=L3’/cos(45°−θ°)・・・(式7)
Further, the length “L3 ′” of the
L3 = L3 ′ / cos (45 ° −θ °) (Expression 7)
なお、「L1a」と「L2a」とは対応関係を持つので、図12に示したとおり、物品11dの長軸に対して略直角の方向から側面画像が撮像されない場合でも本発明の補正処理を適用することができる。具体的には、図7に示した補正処理を実行する場合、まず、ステップS702として、「L1a」を測定する。次に、ステップS703として、前述した式6によって、測定された「L2a’」を「L2a」に換算する。次に、ステップS704として、前述した式7によって、測定された「L3’」を「L3」に換算する。これによって、ステップS705において、側面画像において観測された測定部位の実際の長さを算出することができる。同様にして、図9に示した補正処理を実行することもできる。
Since “L1a” and “L2a” have a corresponding relationship, the correction processing of the present invention is performed even when a side image is not captured from a direction substantially perpendicular to the long axis of the
以上、説明したとおり、第2の実施形態では、検査対象とする物品は、上方から観た水平断面が略円形である物品に限定されず、上方から観た水平断面が紡錘形、長楕円形、円柱等である物品であってもよく、第1の実施形態の補正処理を従来の物品検査装置に適用することもできる。すなわち、上面画像の基準部位と側面画像の基準部位との対応関係を用いて、側面画像における測定部位の長さを算出し、物品の良否を判定することができる。 As described above, in the second embodiment, the article to be inspected is not limited to an article having a substantially circular horizontal cross section viewed from above, and the horizontal cross section viewed from above has a spindle shape, an elliptical shape, The article may be a cylinder or the like, and the correction processing of the first embodiment can be applied to a conventional article inspection apparatus. That is, it is possible to determine the quality of the article by calculating the length of the measurement part in the side image using the correspondence between the reference part of the top image and the reference part of the side image.
ところで、第1の実施形態では、検査の対象とする物品は水平断面が略円形であり、いずれの側方の向きから観ても幅が一定であると仮定した。しかし、物品の大きさは、撮像手段の光軸に対して垂直な物品の幅と高さによって決定され、厳密に言えば、各撮像手段ごとに、すなわち物品の向きによって異なる場合がある。例えば、物品が農産物等の場合は、個体ごとに大きさも形状も異なっている。このため、通常は、物品の種類に応じて標準サイズを想定し、この標準サイズに基づいて、撮像手段等の配置や撮像タイミングの設定を行う。 By the way, in the first embodiment, it is assumed that the article to be inspected has a substantially circular horizontal cross section, and the width is constant even when viewed from any side. However, the size of the article is determined by the width and height of the article perpendicular to the optical axis of the imaging unit, and strictly speaking, the size of the article may be different for each imaging unit, that is, depending on the orientation of the article. For example, when the article is an agricultural product or the like, the size and shape are different for each individual. For this reason, normally, a standard size is assumed according to the type of article, and the arrangement of the imaging means and the imaging timing are set based on the standard size.
従来では、物品の向きに応じた幅や高さの違いは、特に考慮されてはおらず、いずれの撮像手段でも同じ大きさとみなして設定していたが、本発明では、かかる物品の向きに応じた大きさの違いを撮像タイミングに反映させることも可能である。すなわち、ある向きにおける物品の大きさが、他の向きにおける大きさに比べて、大きかった場合、その大きい向きを撮像する撮像手段については、撮像タイミングを早くする又は小さい向きを撮像する撮像手段について撮像タイミングを遅くして、実物との縮尺が画像によって異なるが、適度な大きさの画像が得られるようにしてもよい。この設定は、例えば、上流の第2撮像手段3aが2つある場合に、一方の撮像タイミングと他方の撮像タイミングを独立して制御することにより実現できる。 Conventionally, the difference in width and height depending on the orientation of the article has not been considered in particular and has been set by assuming that the same size is used for any imaging means. However, in the present invention, depending on the orientation of the article. It is also possible to reflect the difference in size on the imaging timing. In other words, when the size of the article in one direction is larger than the size in the other direction, the imaging unit that images the large direction is the imaging unit that advances the imaging timing or images the small direction. The imaging timing may be delayed so that an image with an appropriate size may be obtained, although the scale of the actual image varies depending on the image. This setting can be realized, for example, by independently controlling one imaging timing and the other imaging timing when there are two upstream second imaging means 3a.
以下、実施例において具体的な数値を挙げて説明する。以下の実施例において、物品検出手段4としては光電センサを使用し、物品11の後端部を検知した。さらに、搬送距離測定手段5としてはエンコーダを使用した。搬送手段の搬送速度は、1000mm/sであり、エンコーダの1パルス当たりの搬送距離は0.1mmであった(つまり、1パルスは0.1ms間隔)。また、物品11として、グレープフルーツ(大)、伊予柑(中)、温州みかん(小)を使用した。これらの物品11の長さは、エンコーダのパルス数でグレープフルーツ(大)が約1500パルス、伊予柑(中)が約1000パルス、温州みかん(小)が約500パルスであった。
Hereinafter, specific numerical values will be described in the examples. In the following examples, a photoelectric sensor was used as the article detection means 4, and the rear end of the
[実施例1]
図14は、本発明にかかる他の物品検査装置の概略構成図である。実施例1においては、図14に示す物品検査装置を使用した。図14の装置は、基本的な構成は図1の装置と同じであるが、物品検出手段4を標準品の撮像位置Aに配置して、物品検出手段4による物品の検出信号の入力を撮像タイミングの一つとして利用している。図14の装置における各構成は図1と同じ符号を付し、その説明を援用する。
[Example 1]
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of another article inspection apparatus according to the present invention. In Example 1, the article inspection apparatus shown in FIG. 14 was used. The apparatus of FIG. 14 has the same basic configuration as the apparatus of FIG. 1, but the article detection means 4 is arranged at the imaging position A of the standard article and the article detection signal input by the article detection means 4 is imaged. It is used as one of the timings. Each component in the apparatus of FIG. 14 is denoted by the same reference numerals as those in FIG.
実施例1の物品検査装置においては、グレープフルーツ(大)を標準品として各撮像手段3を配置した。すなわち、グレープフルーツ(大)の後端部が撮像位置A(=検出位置)に到達した状態で、各第2撮像手段3a及びbの画面内に適度な大きさで鮮明にグレープフルーツ(大)が撮像できるように、各第2撮像手段3a及びbの光軸がグレープフルーツ(大)の中心(撮像位置Aから750パルスの位置)で交差するように配置した。さらに、撮像位置Aにおけるグレープフルーツ(大)の中心(各第2撮像手段3a及びbの光軸の交点)の上方に、その光軸がグレープフルーツ(大)の中心を通るように第1撮像手段3dを配置した。 In the article inspection apparatus of Example 1, each imaging means 3 was arranged using grapefruit (large) as a standard product. That is, with the rear end of the grapefruit (large) reaching the imaging position A (= detection position), the grapefruit (large) is imaged clearly and appropriately in the screen of each of the second imaging means 3a and b. In order to make it possible, the optical axes of the second imaging means 3a and b are arranged so as to intersect at the center of grapefruit (large) (position of 750 pulses from the imaging position A). Further, the first imaging means 3d is positioned above the center of the grapefruit (large) at the imaging position A (the intersection of the optical axes of the second imaging means 3a and b) so that the optical axis passes through the center of the grapefruit (large). Arranged.
まず、制御手段6に、グレープフルーツ(大)を撮像するための撮像タイミング(モード1)、伊予柑(中)を撮像するための撮像タイミング(モード2)、及び温州みかん(小)を撮像するための撮像タイミング(モード3)をそれぞれ設定した。グレープフルーツ(大)は、標準品であるから、その撮像タイミングであるモード1は、全ての撮像手段について、後端部が撮像位置A(=検出位置)に到達した時点で撮像するように設定した(前述したとおり、各撮像手段が照明を備えている場合は逆光を防止するため、各撮像手段は順次撮像する)。伊予柑(中)は、グレープフルーツ(大)よりも500パルス小さいので、その撮像タイミングであるモード2は、上流の第2撮像手段3aについては、グレープフルーツ(大)と同じく、後端部が撮像位置A(=検出位置)に到達した時点で撮像し、第1撮像手段3dについては、伊予柑(中)の中心が撮像位置Aにおけるグレープフルーツ(大)の中心位置(各撮像手段の光軸の交点)に到達する250パルス後(25ms後)に撮像し、下流の第2撮像手段3bについては、撮像位置Aにおけるグレープフルーツ(大)の前端部と同じ位置に前端部が到達する500パルス後(50ms後)に撮像するように設定した。温州みかん(小)は、グレープフルーツ(大)よりも1000パルス小さいので、その撮像タイミングであるモード3は、上流の第2撮像手段3aについては、グレープフルーツ(大)と同じく、後端部が撮像位置A(=検出位置)に到達した時点で撮像し、第1撮像手段3dについては、温州みかん(小)の中心が撮像位置Aにおけるグレープフルーツ(大)の中心位置(各撮像手段の光軸の交点)に到達する500パルス後(50ms後)に撮像し、下流の第2撮像手段3bについては、温州みかん(小)の前端部が撮像位置Aにおけるグレープフルーツ(大)の前端部と同じ位置に到達する1000パルス後(100ms後)に撮像するように設定した。表1は、実施例1の撮像タイミングの一覧である。
First, in order to image the imaging means (mode 1) for imaging grapefruit (large), the imaging timing (mode 2) for imaging Iyokan (medium), and Wenzhou orange (small) to the control means 6. The imaging timing (mode 3) was set. Since grapefruit (large) is a standard product,
次に、伊予柑(中)を検査する場合、撮像タイミングをモード2に設定し、搬送手段によって伊予柑(中)を順次一列に搬送させる。伊予柑(中)の前端部が、光電センサ4が配置されている位置まで到達すると、光電センサの光が伊予柑(中)によって遮光されて、光電センサがOFF状態となる。その約1000パルス後、伊予柑(中)が通過することによって、再び光電センサがON状態となり、物品の後端部を検出し、制御装置6に検出信号が入力される。制御装置6は、検出信号を受けて、上流の第2撮像手段3aに対し、撮像信号を出力する。その後、エンコーダ5から250パルスのパルス信号が入力された時点で第1撮像手段3dに対し、撮像信号を出力する。さらに、エンコーダ5から250パルスのパルス信号(検出位置Dからは500パルス)が入力された時点で下流の第2撮像手段3bに対し、撮像信号を出力する。各撮像手段によって撮像された伊予柑(中)の画像は、制御装置6に入力され、制御手段6は、入力された画像に基づいて所定の検査を行う。
Next, when inspecting Iyokan (middle), the imaging timing is set to
また、温州みかん(小)を検査する場合、撮像タイミングをモード3に設定し、搬送手段によって温州みかん(小)を順次一列に搬送させる。温州みかん(小)の前端部が、光電センサ4が配置されている位置まで到達すると、光電センサの光が温州みかん(小)によって遮光されて、光電センサがOFF状態となる。その約500パルス後、温州みかん(小)が通過することによって、再び光電センサがON状態となり、物品の後端部を検出し、制御装置6に検出信号が入力される。制御装置6は、検出信号を受けて、上流の第2撮像手段3aに対し、撮像信号を出力する。その後、エンコーダ5から500パルスのパルス信号が入力された時点で第1撮像手段3dに対し、撮像信号を出力する。さらに、エンコーダ5から500パルスのパルス信号(検出位置Dからは1000パルス)が入力された時点で下流の第2撮像手段3bに対し、撮像信号を出力する。各撮像手段によって撮像された温州みかん(小)の画像は、制御装置6に入力され、制御手段6は、入力された画像に基づいて所定の検査を行う。
Also, when inspecting mandarin oranges (small), the imaging timing is set to mode 3, and the mandarin oranges (small) are sequentially conveyed in a line by the conveying means. When the front end portion of the mandarin orange (small) reaches the position where the
実施例1の物品検査装置1においては、最も大きい物品を標準物としたため、他の物品は標準物と同じか小さいので、上流の第2撮像手段の撮像タイミングを同じにできた。他方で、標準物よりも小さい物品については、下流の第2撮像手段及び第1撮像手段3dの撮像タイミングを遅く変更することで、適切な大きさの画像を得ることができた。また、検出信号を撮像タイミングの一つとしたので、エンコーダからのパルス数をカウントする必要がなく、高速処理が可能である。なお、実施例1においては、モード1〜3の切り替えは、オペレーターによって行われたが、その他の手段で切り替えてもよい。例えば、光電センサがOFF状態からON状態となるまでのパルス数をエンコーダによってカウントしておき、そのパルス数に応じて、自動的にモード1〜3を切り替えてもよい。また、実施例1においては、各物品で上流の第2撮像手段の撮像タイミングを同じにしたが変えてもよい。例えば、表面の傷を詳細に検査するために、一番小さい温州みかん(小)について、より画像を大きくしたい場合は、撮像位置よりも上流側で撮像してもよい。この場合、光電センサがOFF状態の間(例えばOFF状態になってから600パルス後)に撮像信号を発生させてもよい。
In the
[実施例2]
実施例2の物品検査装置1は、図1に示すように、搬送経路の上流側に光電センサを配置し、光電センサによって物品を検出した後、エンコーダからのパルス数をカウントして撮影タイミングとするものである。実施例2の物品検査装置1においては、伊予柑(中)を標準品として各撮像手段3を配置した。すなわち、伊予柑(中)の後端部が撮像位置Aに到達した状態で、各撮像手段の画面内に適度な大きさで鮮明に伊予柑(中)が撮像できるように配置した。さらに、撮像位置Aにおける伊予柑(中)の中心(撮像位置Aから500パルスの位置)の上方に、第1撮像手段3dを配置した。実施例2の物品検査装置1において、光電センサ4から撮像位置Aまでの距離は、3000パルスであった。
[Example 2]
As shown in FIG. 1, the
まず、制御手段6に、グレープフルーツ(大)を撮像するための撮像タイミング(モード1)、伊予柑(中)を撮像するための撮像タイミング(モード2)、及び温州みかん(小)を撮像するための撮像タイミング(モード3)をそれぞれ設定した。グレープフルーツ(大)は、標準品である伊予柑(中)よりも500パルス大きいため、その撮像タイミングであるモード1は、上流の第2撮像手段3aについては、伊予柑(中)と同じく撮像位置Aに後端部が到達した時点、すなわち検出位置Dから3000パルス後とし、第1撮像手段については、グレープフルーツ(大)の中心が撮像位置Aにおける伊予柑(中)の中心位置に到達する時点、すなわち検出位置Dから2750パルス後とし、下流の第2撮像手段3bについては、撮像位置Aにおける伊予柑(中)の前端部と同じ位置に前端部が到達する2500パルス後に撮像するように設定した。伊予柑(中)は、標準品であるから、その撮像タイミングであるモード2は、全ての撮像手段について、後端部が撮像位置Aに到達した時点、すなわち検出位置Dから3000パルス後に撮像するように設定した。温州みかん(小)は、伊予柑(中)よりも500パルス小さいので、その撮像タイミングであるモード3は、上流の第2撮像手段3aについては、伊予柑(中)と同じく、後端部が撮像位置Aに到達した時点、すなわち検出位置Dから3000パルス後とし、第1撮像手段については、温州みかん(小)の中心が撮像位置Aにおける伊予柑(中)の中心位置に到達する3250パルス後に撮像し、下流の第2撮像手段3bについては、温州みかん(小)の前端部が撮像位置Aにおける伊予柑(中)の前端部と同じ位置に到達する3500パルス後に撮像するように設定した。表2は、実施例2の撮像タイミングの一覧である。
First, in order to image the imaging means (mode 1) for imaging grapefruit (large), the imaging timing (mode 2) for imaging Iyokan (medium), and Wenzhou orange (small) to the control means 6. The imaging timing (mode 3) was set. Grapefruit (large) is 500 pulses larger than the standard Iyokan (medium), so
次に、伊予柑(中)を検査する場合、撮像タイミングをモード2に設定し、搬送手段によって伊予柑(中)を順次一列に搬送させる。光電センサ4によって伊予柑(中)の後端部が検出され、制御装置6に検出信号が入力されると、制御装置6は、エンコーダ5からのパルス数をカウントし、パルス数が3000パルスとなった時点で、全ての撮像手段に対し、撮像信号を送出し、伊予柑(中)の画像を入手する。
Next, when inspecting Iyokan (middle), the imaging timing is set to
また、温州みかん(小)を検査する場合、撮像タイミングをモード3に設定し、搬送手段によって温州みかん(小)を順次一列に搬送させる。光電センサ4によって温州みかん(小)の後端部が検出され、制御装置6に検出信号が入力されると、制御装置6は、エンコーダ5からのパルス数をカウントし、検出信号の入力からのパルス数が3000パルスとなった時点で上流の第2撮像手段3aに対し、撮像信号を出力する。その後、パルス数が3250パルスとなった時点で第1撮像手段に対し撮像信号を出力し、さらに3500パルスとなった時点で下流の第2撮像手段3bに対し撮像信号を出力する。各撮像手段によって撮像された温州みかん(小)の画像は、制御装置6に入力され、制御手段6は、入力された画像に基づいて所定の検査を行う。
Also, when inspecting mandarin oranges (small), the imaging timing is set to mode 3, and the mandarin oranges (small) are sequentially conveyed in a line by the conveying means. When the
実施例2の物品検査装置1においては、標準物よりも大きいグレープフルーツ(大)においては、下流の第2撮像手段及び第1撮像手段の撮像タイミングを標準物の撮像タイミング(3000パルス)よりも早く設定することにより、適切な大きさの画像を得ることができた。また、標準物よりも小さい温州みかん(小)については、下流の第2撮像手段及び第1撮像手段の撮像タイミングを遅く設定することにより、適切な大きさの画像を得ることができた。なお、実施例2においても、モード1〜3の切り替えは、オペレーターによっても、その他の手段で切り替えてもよい。また、実施例2においても、各物品で上流の第2撮像手段の撮像タイミングを同じにしたが変えてもよい。
In the
[実施例3]
実施例3は、光電センサ4において物品を検出する際に、その大きさを測定する機能を併せ持たせ、検出した物品のサイズに応じて、予め制御装置6に登録しておいたモードを読み出して、自動的に撮像タイミングを変更した実施例である。物品検査装置1の基本的な構成は、実施例2と同様である。
[Example 3]
In the third embodiment, when the
制御手段6には、上記表1又は2のように、各モードとして、各物品に対する撮像タイミングを設定しておく。さらに、本実施例においては、制御手段6に物品の大きさとモードとの対応関係を登録しておく。表3は、その一例である。 In the control means 6, as shown in Table 1 or 2, the imaging timing for each article is set as each mode. Furthermore, in this embodiment, the correspondence between the size of the article and the mode is registered in the control means 6. Table 3 is an example.
実施例3の物品検査装置1では、物品の大きさの計測結果に基づいて、モードを変更するため、オペレーターによる設定の切り替えが不要であり、何品種もの物品を混在している場合や、同一品種内でサイズのばらつきが大きい物品(主に農産物)であっても、適切なサイズの画像を得ることができる。なお、実施例3においては、物品を検出するための光電センサ4を用いて物品のサイズを測定したが、物品のサイズを計測するためのセンサを別途に設けてもよい。
In the
[実施例4]
実施例4は、実施例1の撮像タイミングによって撮像された各物品の基準部位の長さを示す例である。制御手段6には、上記表1又は表2のように、各モードとして、各物品に対する撮像タイミングを設定しておく。表4は、各物品の基準部位の実際の長さと、設定された撮像タイミングによって撮像された各物品の上面画像及び側面画像における基準部位の長さとの関係を示した一例である。
[Example 4]
Example 4 is an example which shows the length of the reference | standard site | part of each article imaged at the imaging timing of Example 1. FIG. In the control means 6, as shown in Table 1 or Table 2, the imaging timing for each article is set as each mode. Table 4 is an example showing the relationship between the actual length of the reference portion of each article and the length of the reference portion in the top image and side image of each article imaged at the set imaging timing.
まず、グレープフルーツの場合において、上面画像における長さを実際の長さに補正する第1係数kは0.28mm/ピクセルに設定されていた。このため、基準部位の実際の長さLは、上面画像における基準部位の長さL1(540ピクセル)から、0.28mm/ピクセル×540ピクセル=151.2mmと算出された。グレープフルーツの基準部位の実際の長さL(水平断面の直径)は150mmであったので、第1係数kによる計算結果もほぼ実寸どおりであった。なお、実際の長さLを測定しておくことで、第1係数kを計算(150mm÷540ピクセル)により求めることもできる。 First, in the case of grapefruit, the first coefficient k for correcting the length in the top image to the actual length was set to 0.28 mm / pixel. For this reason, the actual length L of the reference portion was calculated as 0.28 mm / pixel × 540 pixels = 151.2 mm from the length L1 (540 pixels) of the reference portion in the top image. Since the actual length L (the diameter of the horizontal section) of the reference part of grapefruit was 150 mm, the calculation result by the first coefficient k was almost the same as the actual size. Note that, by measuring the actual length L, the first coefficient k can also be obtained by calculation (150 mm ÷ 540 pixels).
測定部位の長さL3を実際の長さXに補正する第2係数jは、前述した式4を用いて、次のように算出される。
j=k×(L1/L2)=0.28×(540÷495)
=0.31mm/ピクセル(ただし、小数点以下第3位四捨五入)
さらに、測定部位の実際の長さXは、前述した式5を用いて、次のように算出される。
X=j×L3=0.31×30=9.3mm
The second coefficient j for correcting the length L3 of the measurement site to the actual length X is calculated as follows using the above-described
j = k × (L1 / L2) = 0.28 × (540 ÷ 495)
= 0.31 mm / pixel (however, the third decimal place is rounded off)
Furthermore, the actual length X of the measurement site is calculated as follows using the above-described Expression 5.
X = j × L3 = 0.31 × 30 = 9.3 mm
また、伊予柑の外観の測定結果を例にすると、上面画像における基準部位の長さL1は、397ピクセルであり、側面画像(1)における基準部位の長さL2は、485ピクセルであり、側面画像(2)における基準部位の長さL2は、482ピクセルであった。さらに、側面画像(1)には、測定部位である傷が認められ、測定部位の長さL3は、20ピクセルであった。 Taking the measurement result of the appearance of Iyokan as an example, the length L1 of the reference portion in the top image is 397 pixels, the length L2 of the reference portion in the side image (1) is 485 pixels, The length L2 of the reference part in the image (2) was 482 pixels. Further, in the side image (1), a wound as a measurement site was recognized, and the length L3 of the measurement site was 20 pixels.
伊予柑の場合、第1係数kは0.25mm/ピクセルに設定されていた。このため、基準部位の実際の長さLは、上面画像における基準部位の長さL1を使用して、0.25mm/ピクセル×397ピクセル=99.25mmと算出された。伊予柑の基準部位の実際の長さL(水平断面の直径)は100mmであり、計算結果とほぼ一致した。 In the case of Iyokan, the first coefficient k was set to 0.25 mm / pixel. For this reason, the actual length L of the reference portion was calculated as 0.25 mm / pixel × 397 pixels = 99.25 mm using the length L1 of the reference portion in the top image. The actual length L (horizontal cross-sectional diameter) of the reference site of Iyokan was 100 mm, which almost coincided with the calculation result.
測定部位の長さL3を実際の長さXに補正する第2係数jは、前述した式4を用いて、次のように算出される。
j=k×(L1/L2)=0.25×(397÷485)
=0.20mm/ピクセル(ただし、小数点以下第3位四捨五入)
さらに、測定部位の実際の長さXは、前述した式5を用いて、次のように算出される。
X=j×L3=0.20×20=4.0mm
The second coefficient j for correcting the length L3 of the measurement site to the actual length X is calculated as follows using the above-described
j = k × (L1 / L2) = 0.25 × (397 ÷ 485)
= 0.20 mm / pixel (however, rounded off to the second decimal place)
Furthermore, the actual length X of the measurement site is calculated as follows using the above-described Expression 5.
X = j × L3 = 0.20 × 20 = 4.0 mm
また、温州みかんの外観の測定結果を例にすると、上面画像における基準部位の長さL1は、198ピクセルであり、側面画像(1)における基準部位の長さL2は、501ピクセルであり、側面画像(2)における基準部位の長さL2は、490ピクセルであった。さらに、側面画像(1)には、測定部位である傷が認められ、測定部位の長さL3は、15ピクセルであった。 Taking the measurement result of the appearance of Wenzhou oranges as an example, the length L1 of the reference portion in the top image is 198 pixels, the length L2 of the reference portion in the side image (1) is 501 pixels, The length L2 of the reference part in the image (2) was 490 pixels. Further, in the side image (1), a wound as a measurement site was recognized, and the length L3 of the measurement site was 15 pixels.
温州みかんの場合、第1係数kは0.25mm/ピクセルに設定されていた。このため、基準部位の実際の長さLは、上面画像における基準部位の長さL1を使用して、0.25mm/ピクセル×198ピクセル=49.5mmと算出された。温州みかんの基準部位の実際の長さL(水平断面の直径)は50mmであり、計算結果とほぼ一致した。 In the case of Wenzhou oranges, the first coefficient k was set to 0.25 mm / pixel. For this reason, the actual length L of the reference portion was calculated as 0.25 mm / pixel × 198 pixels = 49.5 mm using the length L1 of the reference portion in the top image. The actual length L (horizontal cross section diameter) of the reference part of Wenzhou mandarin orange was 50 mm, which almost coincided with the calculation result.
測定部位の長さL3を実際の長さXに補正する第2係数jは、前述した式4を用いて、次のように算出される。
j=k×(L1/L2)=0.25×(198÷501)
=0.10mm/ピクセル(ただし、小数点以下第3位四捨五入)
さらに、測定部位の実際の長さXは、前述した式5を用いて、次のように算出される。
X=j×L3=0.10×15=1.5mm
The second coefficient j for correcting the length L3 of the measurement site to the actual length X is calculated as follows using the above-described
j = k × (L1 / L2) = 0.25 × (198 ÷ 501)
= 0.10mm / pixel (however, rounded off to the third decimal place)
Furthermore, the actual length X of the measurement site is calculated as follows using the above-described Expression 5.
X = j × L3 = 0.10 × 15 = 1.5 mm
なお、以上の実施例1〜4においては、農産物を検査する装置について説明したが、本発明の範囲は、かかる構成に限定されるものではなく、その他の外観の検査が必要な物品において利用可能である。また、上記説明では搬送経路が直線状のものを例示したが、かかる構成に限定されるものではなく、例えば、回転体によって物品を円周方向へ搬送するようにしたいわゆるロータリ式の搬送手段を用いた場合であっても本発明を適用することができる。 In addition, in the above Examples 1-4, although the apparatus which test | inspects agricultural products was demonstrated, the range of this invention is not limited to this structure, It can utilize in the articles | goods which require the test | inspection of another external appearance. It is. In the above description, the conveying path is exemplified as a straight line. However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, a so-called rotary conveying unit that conveys an article in the circumferential direction by a rotating body is used. The present invention can be applied even when used.
1 物品検査装置
2 搬送手段
3a 上流の第2撮像手段
3b 下流の第2撮像手段
3c 真横の第2撮像手段
3d 第1撮像手段
4 物品検出手段
5 搬送距離測定手段
6 制御手段
11a、11b、11c 物品
12a、12b、12c 上面画像
13a、13b、13c ある方向から撮像された側面画像
14a、14b、14c 他の方向から撮像された側面画像
15a、15b、15c 測定部位
16a、16b、16c 測定部位
L1 上面画像における基準部位の第1の長さ
L2 側面画像における基準部位の第2の長さ
L3 側面画像における測定部位の第3の長さ
L 上面画像又は側面画像における基準部位の実際の長さ
X 測定部位の実際の長さ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記物品を搬送する搬送手段と、前記搬送手段によって搬送されている前記物品を上方側から撮像する第1撮像手段と、前記搬送手段によって搬送されている前記物品を側方側から撮像する第2撮像手段と、前記第1撮像手段及び前記第2撮像手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記第1撮像手段によって撮像された前記物品の上面画像及び前記第2撮像手段によって撮像された前記物品の側面画像を取得し、
前記取得した各画像における部位であって、実際の物品の長さが略同一となる対応関係を有する部位を基準部位とし、
第1の長さとして前記取得した上面画像における前記基準部位の見かけ上の長さを測定し、
第2の長さとして前記取得した側面画像における前記基準部位の見かけ上の長さを測定し、
第3の長さとして前記取得した側面画像における測定部位の見かけ上の長さを測定し、
前記測定された第1の長さと第2の長さとの対応関係に基づいて、前記第3の長さを前記上面画像における見かけ上の長さに換算することを特徴とする物品検査装置。 An article inspection apparatus for inspecting the appearance of an article,
Conveying means for conveying the article, first imaging means for imaging the article being conveyed by the conveying means from above, and second imaging for imaging the article being conveyed by the conveying means from the side An imaging means; and a control means for controlling the first imaging means and the second imaging means,
The control means includes
Obtaining a top image of the article imaged by the first imaging means and a side image of the article imaged by the second imaging means;
It is a part in each acquired image, and a part having a corresponding relationship in which the actual lengths of articles are substantially the same is set as a reference part,
Measure the apparent length of the reference part in the acquired top image as the first length,
Measure the apparent length of the reference part in the acquired side image as a second length,
Measure the apparent length of the measurement site in the acquired side image as the third length,
The article inspection apparatus, wherein the third length is converted into an apparent length in the upper surface image based on the correspondence relationship between the measured first length and second length.
前記第1の長さを所定の第1係数に基づいて実際の長さに換算し、
前記第2の長さと前記換算された実際の長さとの対応関係に基づいて第2係数を算出し、
前記第3の長さを前記算出された第2係数に基づいて実際の長さの単位に換算することを特徴とする請求項1に記載の物品検査装置。 The control means includes
Converting the first length to an actual length based on a predetermined first coefficient;
Calculating a second coefficient based on the correspondence between the second length and the converted actual length;
2. The article inspection apparatus according to claim 1, wherein the third length is converted into a unit of an actual length based on the calculated second coefficient.
前記基準部位は、前記略円形である水平断面の直径であり、
前記第1の長さは、前記取得した上面画像における物品の水平断面の直径の長さであり、
前記第2の長さは、前記取得した側面画像における物品の幅の長さであることを特徴とする請求項1又は2に記載の物品検査装置。 The article has a substantially circular horizontal cross section viewed from the imaging direction of the first imaging means,
The reference portion is a diameter of a horizontal section that is substantially circular,
The first length is a length of a diameter of a horizontal section of the article in the acquired top image,
The article inspection apparatus according to claim 1, wherein the second length is a length of an article width in the acquired side image.
前記搬送手段は、大きさ及び形状の異なる複数種類の物品を搬送するとともに、
前記制御手段は、前記上流の第2撮像手段の撮像タイミングと前記下流の第2撮像手段の撮像タイミングとを独立して設定することができ、搬送される物品の大きさ、形状又は種類に応じて、複数の異なる撮像タイミングの組み合わせを設定でき、前記上流の第2撮像手段と前記下流の第2撮像手段とを同時に撮像する第1の設定と、前記上流の第2撮像手段と前記下流の第2撮像手段とを異なる撮像タイミングで撮像する第2の設定を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の物品検査装置。 The second imaging unit includes an imaging unit that images the article being conveyed by the conveying unit from the upstream side in the conveyance direction, and an imaging unit that images from the downstream side,
The conveying means conveys a plurality of types of articles having different sizes and shapes,
The control means can independently set the imaging timing of the upstream second imaging means and the imaging timing of the downstream second imaging means, and depends on the size, shape or type of the article to be conveyed A combination of a plurality of different imaging timings, a first setting for simultaneously imaging the second upstream imaging unit and the second downstream imaging unit, and the second upstream imaging unit and the downstream second imaging unit. The article inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second setting for imaging the second imaging unit at a different imaging timing.
前記第1の設定で撮像する物品に比べ、前記第2の設定で撮像する物品の方が小さい場合に、前記上流の第2撮像手段を先に撮像し、当該物品が所定の距離だけ搬送されてから前記下流の第2撮像手段を撮像し、
前記第1の設定で撮像する物品に比べ、前記第2の設定で撮像する物品の方が大きい場合に、前記下流の第2撮像手段を先に撮像し、当該物品が所定の距離だけ搬送されてから前記上流の第2撮像手段を撮像することを特徴とする請求項4に記載の物品検査装置。 The second setting is:
When the article to be imaged with the second setting is smaller than the article to be imaged with the first setting, the upstream second imaging means is imaged first, and the article is conveyed by a predetermined distance. And then imaging the downstream second imaging means,
When the article to be imaged with the second setting is larger than the article to be imaged with the first setting, the second imaging means on the downstream side is imaged first, and the article is conveyed by a predetermined distance. The article inspection apparatus according to claim 4, wherein the upstream second imaging means is imaged.
前記搬送手段は、前記物品の長軸又は短軸が前記第2撮像手段の撮像方向に対して略直角となるように前記物品の向きを規制し、
前記基準部位は、前記物品の長軸又は短軸であることを特徴とする請求項1又は2に記載の物品検査装置。 The article has a shape in which a horizontal section viewed from the imaging direction of the first imaging means has a major axis and a minor axis,
The conveying means regulates the orientation of the article so that the major axis or minor axis of the article is substantially perpendicular to the imaging direction of the second imaging means;
The article inspection apparatus according to claim 1, wherein the reference portion is a major axis or a minor axis of the article.
該取得した各画像における部位であって、実際の物品の長さが略同一となる対応関係を有する部位を基準部位とし、
第1の長さとして前記取得した上面画像における前記基準部位の見かけ上の長さを測定し、
第2の長さとして前記取得した側面画像における前記基準部位の見かけ上の長さを測定し、
第3の長さとして前記取得した側面画像における測定部位の見かけ上の長さを測定し、
前記測定された第1の長さと第2の長さとの対応関係に基づいて、前記第3の長さを前記上面画像における見かけ上の長さに換算することを特徴とする物品検査方法。 The article is conveyed by the conveying means, the article is imaged from the upper side by the first imaging means, the article is imaged from the side by the second imaging means, and a top image and a side image of the article are obtained, An article inspection method for inspecting the appearance of an article based on the acquired top image and side image,
A part in each acquired image, and a part having a corresponding relationship in which the actual lengths of articles are substantially the same is set as a reference part,
Measure the apparent length of the reference part in the acquired top image as the first length,
Measure the apparent length of the reference part in the acquired side image as a second length,
Measure the apparent length of the measurement site in the acquired side image as the third length,
An article inspection method, wherein the third length is converted into an apparent length in the top image based on the correspondence relationship between the measured first length and second length.
前記第2の長さと前記換算された実際の長さとの対応関係に基づいて第2係数を算出し、
前記第3の長さを前記算出された第2係数に基づいて実際の長さの単位に換算することを特徴とする請求項7に記載の物品検査方法。 Converting the first length to an actual length based on a predetermined first coefficient;
Calculating a second coefficient based on the correspondence between the second length and the converted actual length;
The article inspection method according to claim 7, wherein the third length is converted into an actual length unit based on the calculated second coefficient.
前記基準部位は、前記略円形である水平断面の直径であり、
第1の長さは、前記取得した上面画像における物品の水平断面の直径の長さであり、
第2の長さは、前記取得した側面画像における物品の幅の長さであることを特徴とする請求項7又は8に記載の物品検査方法。 The article has a substantially circular horizontal cross section viewed from the imaging direction of the first imaging means,
The reference portion is a diameter of a horizontal section that is substantially circular,
The first length is the length of the diameter of the horizontal section of the article in the acquired top image,
9. The article inspection method according to claim 7, wherein the second length is a length of an article in the acquired side image.
搬送される物品の大きさ又は種類に応じて、前記上流の第2撮像手段の撮像タイミングと前記下流の第2撮像手段の撮像タイミングとを独立して設定して、前記上流の第2撮像手段と前記下流の第2撮像手段とを異なる撮像タイミングで撮像し、前記物品の複数の側面画像を取得することを特徴する請求項7乃至9に記載の物品検査方法。 The second imaging unit includes an imaging unit that images the article being conveyed by the conveying unit from the upstream side in the conveyance direction, and an imaging unit that images from the downstream side,
According to the size or type of the article to be conveyed, the upstream second imaging means is set by independently setting the imaging timing of the upstream second imaging means and the downstream second imaging means. 10. The article inspection method according to claim 7, wherein a plurality of side images of the article are acquired by imaging the downstream second imaging means at different imaging timings.
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