JP5776467B2 - Defect inspection equipment - Google Patents

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本発明は、開口を塞ぐシール部を有する容器の欠陥を検査する検査装置に関するものである。   The present invention relates to an inspection apparatus for inspecting a defect of a container having a seal portion that closes an opening.

被検査物を撮像した画像上で特定の領域のみ検出し、検出した領域に適した検査手段や検査パラメータを使用することは検査精度の向上や誤検出の低下といった利点が考えられる。図1(a)は開口を塞ぐシール部を有する容器の上面を撮像した画像を模式的に表した図で、図1(b)は開口を塞ぐシール部を有する容器の断面を示す図である。図1(a)に示すように撮像した画像10の被検査物11の上に存在する包装容器のシール部12において、シールエッジ部13は内容物の漏れを検出するために検査閾値を厳しく設定する必要がある。尚、符号13aで示される破線で囲んだ領域は、シールエッジ部13の周辺領域であり、撮像した画像に表れるものではない。   It is conceivable to detect only a specific area on an image obtained by imaging the inspection object and use inspection means and inspection parameters suitable for the detected area, such as an improvement in inspection accuracy and a reduction in false detection. FIG. 1A is a diagram schematically showing an image obtained by imaging the upper surface of a container having a seal portion that closes the opening, and FIG. 1B is a view showing a cross section of the container having the seal portion that closes the opening. . As shown in FIG. 1A, in the seal portion 12 of the packaging container existing on the inspection object 11 of the image 10 taken, the seal edge portion 13 sets the inspection threshold strictly for detecting the leakage of the contents. There is a need to. In addition, the area | region enclosed with the broken line shown with the code | symbol 13a is a peripheral area | region of the seal edge part 13, and does not appear in the imaged image.

この場合のシールエッジ部13や包装容器壁面シール貼り付け部15を特殊領域として設定することはシールの位置が既知であれば容易である。しかし、製造ラインを連続して搬送される被検査物11のような円形状のものは搬送過程で各搬送装置間の乗り移り時や前工程の影響により微小な回転が発生し、特殊領域の位置は各被検査物において異なるため、各被検査物毎に特殊領域を検査領域から特定する必要がある。   In this case, it is easy to set the seal edge portion 13 and the packaging container wall surface sticking portion 15 as a special region if the position of the seal is known. However, a circular object such as the object to be inspected 11 that is continuously conveyed on the production line is subject to a minute rotation due to the influence of the transfer process or the previous process during the conveyance process, and the position of the special region. Therefore, it is necessary to specify a special area from the inspection area for each inspection object.

また、特に飲料用の包装容器の場合、飲み口部の衛生状態が重要であり、包装容器の壁面が汚れていないかを検査する必要がある。しかし、包装容器の壁面14には包装容器壁面シール貼り付け部(シールが貼り付けられている箇所)15があり、画像の輝度情報からはシールと汚れとの判別が困難であることが多く、また、画像の色情報からはシールの色と汚れの色が同一な場合は判別が出来なくなってしまう。よって、包装容器壁面に貼り付けられているシール部を特殊領域として特定し、非検査領域とする必要がある。   In particular, in the case of a packaging container for beverages, the sanitary condition of the drinking mouth is important, and it is necessary to inspect whether the wall surface of the packaging container is dirty. However, the wall surface 14 of the packaging container has a packaging container wall surface sticking portion (a portion where the seal is attached) 15, and it is often difficult to discriminate between a seal and dirt from the luminance information of the image. Further, based on the color information of the image, if the seal color and the stain color are the same, it becomes impossible to determine. Therefore, it is necessary to specify the seal part affixed to the packaging container wall surface as a special area and set it as a non-inspection area.

従来、特殊領域特定の問題の対策として特許文献1及び特許文献2が知られている。特許文献1の手段はあらかじめ基準画像を用意しておき、対象画像と基準画像とを比較することによって特殊領域を特定する手段となっている。また、特許文献2の手段は特定したい特殊領域の回転に対応するため回転角度毎の基準画像を用意し、各画像との比較から回転に対応した特殊領域の特定と判定を行う手段となっている。いずれにせよ、両手段とも基準画像の準備工程を必要とする。また、基準画像との比較処理といった画像処理としては比較的時間を要する処理であり、短時間で連続して検査を行う必要のある製造ラインに適用するためにはマルチコアを用いた並列処理やハードウェアを用いた処理を考慮する必要がある。また、シール部は同一品種においても印字されている文字や模様がシール製作時の切断位置によって異なり、基準画像を用いた比較処理という手法が使用できない場合がある。   Conventionally, Patent Document 1 and Patent Document 2 are known as countermeasures for the problem of specifying a special area. The means of Patent Document 1 is a means for preparing a reference image in advance and specifying a special area by comparing the target image with the reference image. The means of Patent Document 2 is a means for preparing a reference image for each rotation angle in order to cope with rotation of a special area to be specified, and for specifying and determining a special area corresponding to the rotation from comparison with each image. Yes. In any case, both means require a reference image preparation step. In addition, image processing such as comparison processing with a reference image is a process that requires a relatively long time. In order to apply it to a production line that requires continuous inspection in a short time, parallel processing using multi-core or hardware It is necessary to consider processing using hardware. In addition, the characters and patterns printed on the seal portion are different depending on the cutting position at the time of producing the seal even in the same product type, and there is a case where the method of comparison processing using the reference image cannot be used.

特開2006−005813号公報JP 2006-005813 A 特開2004−037415号公報JP 2004-037415 A

本発明は上記の問題を鑑みてなされたもので、製造ラインを連続して搬送される開口を
塞ぐシール部を有する被検査物に対して、特殊領域特定のために準備工程を必要とせず、検査時間の大幅な短縮が可能な、検査性能に優れた検査装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and does not require a preparatory process for specifying a special area for an object to be inspected having a seal portion that closes an opening that is continuously conveyed through a production line. An object of the present invention is to provide an inspection apparatus with excellent inspection performance that can greatly reduce the inspection time.

本発明の請求項1に係る発明は、開口を塞ぐシール部を有する容器の欠陥を検査する検査装置であって、
容器を搬送する手段と、
容器を照明する第一の照明手段と、容器を撮像する第一の撮像手段と、容器を検出する第一の容器検出手段と、を有する第一の光学手段と、
第一の光学手段の容器搬送方向の下流に設けられ、容器を照明する第二の照明手段と、容器を撮像する第二の撮像手段と、容器を検出する第二の容器検出手段と、を有する第二の光学手段と、
第一の撮像手段によって撮像した画像からシール部のエッジ座標を求め、シール部のエッジ座標から第一の特殊領域を特定する第一の特殊領域特定手段と、
第一の撮像手段によって撮像した画像の第一の特殊領域に基づいてシール部の液漏れ欠陥を検出する第一の検査手段と、
前記エッジ座標と、第一の撮像手段の取り付け角度と第二の撮像手段の取り付け角度の角度差と、第一の撮像手段から得られた撮像画像における検査領域の中心座標と第二の撮像手段から得られた撮像画像における検査領域の中心座標から、第二の撮像手段によって得られた画像の第二の特殊領域を特定する第二の特殊領域特定手段と、
第二の撮像手段によって撮像した画像の第二の特殊領域に基づいて容器の異物欠陥を検出する第二の検査手段と、を備えたことを特徴とする欠陥検査装置である。
The invention according to claim 1 of the present invention is an inspection apparatus for inspecting a defect of a container having a seal portion that closes an opening,
Means for transporting the container;
A first optical means having a first illuminating means for illuminating the container, a first imaging means for imaging the container, and a first container detecting means for detecting the container;
A second illuminating means for illuminating the container; a second imaging means for imaging the container; and a second container detecting means for detecting the container. A second optical means comprising:
Obtaining the edge coordinates of the seal part from the image captured by the first imaging means, first special area specifying means for specifying the first special area from the edge coordinates of the seal part,
First inspection means for detecting a liquid leakage defect of the seal portion based on a first special region of the image captured by the first imaging means;
The edge coordinates, the angle difference between the mounting angle of the first imaging means and the mounting angle of the second imaging means, the center coordinates of the inspection area in the captured image obtained from the first imaging means, and the second imaging means A second special area specifying means for specifying a second special area of the image obtained by the second imaging means from the center coordinates of the inspection area in the picked-up image obtained from:
A defect inspection apparatus comprising: a second inspection unit that detects a foreign object defect in a container based on a second special region of an image captured by the second imaging unit.

本発明の請求項2に係る発明は、前記第一の特殊領域特定手段は、輝度を読み出すべき円周上の1次元輝度分布の輝度段差から第一の特殊領域を特定することを特徴とする請求項1に記載の欠陥検査装置である。   The invention according to claim 2 of the present invention is characterized in that the first special area specifying means specifies the first special area from the luminance step of the one-dimensional luminance distribution on the circumference from which the luminance is to be read. A defect inspection apparatus according to claim 1.

本発明の請求項3に係る発明は、前記第二の検査手段は第二の特殊領域をマスキングして検査することを特徴とする請求項1または2に記載の欠陥検査装置である。   The invention according to claim 3 of the present invention is the defect inspection apparatus according to claim 1 or 2, wherein the second inspection means performs inspection by masking the second special area.

本発明の請求項4に係る発明は、前記第一の撮像手段は赤外線カメラであることを特徴とする請求項1に記載の欠陥検査装置である。   The invention according to claim 4 of the present invention is the defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the first imaging means is an infrared camera.

本発明の検査装置によれば、搬送装置によって連続して搬送される被検査物に対して、欠陥検出のために複雑な処理を必要とせず、誤検査の発生を抑制することが可能となる。   According to the inspection apparatus of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of erroneous inspection without requiring complicated processing for defect detection on the inspection object continuously conveyed by the conveyance device. .

(a)は開口を塞ぐシール部を有する容器の上面を撮像した画像の模式図。(b)は開口を塞ぐシール部を有する容器の断面を示す図。(A) is a schematic diagram of the image which imaged the upper surface of the container which has a seal part which block | closes opening. (B) is a figure which shows the cross section of the container which has a seal part which plugs up opening. 本発明に係る欠陥検査装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the defect inspection apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る撮像部221によって撮像した画像の一例を示す図。The figure which shows an example of the image imaged by the imaging part 221 which concerns on this invention. 第一の特殊領域のシール部12を特定する際に使用する画像データ上で輝度を読み出すべき円周(上の点の集まり)の取得を示した図。The figure which showed acquisition of the circumference (collection of an upper point) which should read luminance on the image data used when specifying the seal | sticker part 12 of a 1st special area. (a)は取得した輝度を読み出すべき円周の輝度分布を示す図。(b)は輝度を読み出すべき円周から得られる輝度分布上の輝度段差を示す図。(A) is a figure which shows the luminance distribution of the circumference which should read the acquired luminance. (B) is a figure which shows the brightness | luminance level | step difference on the brightness distribution obtained from the circumference which should read a brightness | luminance. 特定されたシールエッジ部113から、被検査物内のシール部の位置及び向きを判断することを示す図。The figure which shows judging the position and orientation of the seal part in a to-be-inspected object from the specified seal edge part 113. FIG. 本発明に係る第一の光学手段によって得られた画像の画像処理と、第一の光学手段で得られた特定したシールエッジ部情報を用いて第二の光学手段における画像処理の流れを示した図。The flow of image processing in the second optical means using the image processing of the image obtained by the first optical means according to the present invention and the specified seal edge information obtained by the first optical means is shown. Figure. 本発明に係る第一の光学手段から取得したシールエッジ部の座標点から第二の光学手段のシールエッジ部の座標点を求める方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method of calculating | requiring the coordinate point of the seal edge part of a 2nd optical means from the coordinate point of the seal edge part acquired from the 1st optical means which concerns on this invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。   Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

図2は、本発明に係る欠陥検査装置の概略構成を示す図である。欠陥検査装置は、容器20を搬送する手段である搬送部25と、容器を照明する第一の照明手段である反射光源部231と、容器を撮像する第一の撮像手段であるの撮像部221と、容器を検出する第一の容器検出手段である容器検出部241と、を有する第一の光学手段と、第一の光学手段の容器搬送方向の下流に設けられ、容器を照明する第二の照明手段である反射光源部232と、容器を撮像する第二の撮像手段である撮像部222と、容器を検出する第二の容器検出手段である容器検出部242と、を有する第二の光学手段と、第一の撮像手段によって撮像した画像からシール部のエッジ座標を求め、シール部のエッジ座標から第一の特殊領域を特定する第一の特殊領域特定手段である画像処理部26−1と、第一の撮像手段によって撮像した画像の第一の特殊領域に基づいてシール部の液漏れ欠陥を検出する第一の検査手段である検査部27−1と、前記エッジ座標と、第一の撮像手段の取り付け角度と第二の撮像手段の取り付け角度の角度差と、第一の撮像手段から得られた撮像画像における検査領域の中心座標と第二の撮像手段から得られた撮像画像における検査領域の中心座標から、第二の撮像手段によって得られた画像の第二の特殊領域を特定する第二の特殊領域特定手段である画像処理部26−2と、撮像部221によって撮像した画像の第二の特殊領域に基づいて容器の異物欠陥を検出する第二の検査手段である検査部27−2と、を備えている。
尚、画像処理部26−1と画像処理部26−2は画像処理部26として一体となっている。また検査部27−1と検査部27−2は検査部27として一体となっている
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the defect inspection apparatus according to the present invention. The defect inspection apparatus includes a transport unit 25 that transports the container 20, a reflection light source unit 231 that is a first illumination unit that illuminates the container, and an imaging unit 221 that is a first image capturing unit that images the container. And a first optical means having a container detecting unit 241 that is a first container detecting means for detecting the container, and a second optical device that is provided downstream of the first optical means in the container transport direction and illuminates the container. A second light source unit 232 that is a illuminating unit, an imaging unit 222 that is a second imaging unit that images the container, and a container detection unit 242 that is a second container detection unit that detects the container. The image processing unit 26-is a first special region specifying unit that obtains the edge coordinates of the seal portion from the image picked up by the optical means and the first image pickup means, and specifies the first special region from the edge coordinates of the seal portion. 1 and the first imaging means An inspection unit 27-1, which is a first inspection unit that detects a liquid leakage defect of the seal unit based on a first special region of the captured image, the edge coordinates, the mounting angle of the first imaging unit, and the first From the angle difference between the mounting angles of the second imaging means, the center coordinates of the inspection area in the captured image obtained from the first imaging means, and the center coordinates of the inspection area in the captured image obtained from the second imaging means, Based on the image processing unit 26-2, which is a second special region specifying unit that specifies the second special region of the image obtained by the second imaging unit, and the second special region of the image captured by the imaging unit 221. And an inspection unit 27-2 which is a second inspection unit for detecting a foreign matter defect in the container.
The image processing unit 26-1 and the image processing unit 26-2 are integrated as an image processing unit 26. The inspection unit 27-1 and the inspection unit 27-2 are integrated as the inspection unit 27.

上記したように、撮像部、反射光源部、容器検出部はそれぞれ2組ある。1組目は第一の特殊領域を特定するための画像を撮像するもので、撮像部221、反射光源部231、容器検出部241からなる第一の光学手段と、特定された第一の特殊領域から座標情報を反映させて求められた第二の特殊領域をマスキングして包装容器壁面部を検査するための画像を撮像するもので、撮像部222、反射光源部232、容器検出部242からなる第二の光学手段から構成される。   As described above, there are two sets of imaging units, reflected light source units, and container detection units. The first set captures an image for specifying the first special region. The first set includes the imaging unit 221, the reflection light source unit 231, the container detection unit 241, and the specified first special area. The second special region obtained by reflecting the coordinate information from the region is masked to capture an image for inspecting the packaging container wall surface. From the imaging unit 222, the reflected light source unit 232, and the container detection unit 242 The second optical means.

第一の光学手段の役割は第一の特殊領域を特定するための画像を撮像するものであり、そのためにはシール部の色や模様などに影響されにくい撮像部である必要があり、InGaAsなどの吸収波長の違いを捉える受光素子を利用した赤外線カメラが適している。吸収波長の違いで画像を形成するため、シール部に印字された文字や模様などの影響を受けにくく安定して特殊領域を特定することが可能となる。また、吸収波長の違いを利用するため容器天面に付着した内容物の漏れを検出することに適している。   The role of the first optical means is to capture an image for specifying the first special area, and for this purpose, the imaging section needs to be hardly affected by the color or pattern of the seal section, such as InGaAs. An infrared camera using a light receiving element that captures the difference in absorption wavelength is suitable. Since an image is formed with a difference in absorption wavelength, it is possible to specify a special region stably without being affected by characters or patterns printed on the seal portion. Moreover, since the difference in absorption wavelength is utilized, it is suitable for detecting leakage of contents attached to the top surface of the container.

第二の光学手段の役割は上記特定された特殊領域情報を反映させて包装容器壁面部を検査するための画像を撮像するものである。つまり撮像部222はシール部の容器壁面部に付着した異物(汚れ)を検出するためのものであり、そのためには可視光領域で撮像可能なカメラを使用する。しかしながら、可視光領域で撮像すると、シール部に何らかの模様が入っていた場合にシールエッジ部を特定できない。また、撮像部222は検出の容器壁面部を撮像するために魚眼レンズや広角レンズなどの画角の大きなレンズを使用する必要がある。いずれのレンズを使うにしろ、壁面部を撮像するためには被検査物に近接しなければならないことから壁面部と天面部を均一に照明することは困難であり第一の光学手段
と役割を分離する必要がある。
The role of the second optical means is to capture an image for inspecting the packaging container wall surface part by reflecting the specified special region information. In other words, the imaging unit 222 is for detecting foreign matter (dirt) adhering to the container wall surface portion of the seal unit. For this purpose, a camera capable of imaging in the visible light region is used. However, if an image is captured in the visible light region, the seal edge portion cannot be specified when there is a pattern on the seal portion. In addition, the imaging unit 222 needs to use a lens with a large angle of view such as a fish-eye lens or a wide-angle lens in order to image the detection container wall surface. Regardless of which lens is used, it is difficult to uniformly illuminate the wall surface and the top surface because it must be close to the object to be imaged in order to image the wall surface. Need to be separated.

反射光源部231、232は、例えばLEDやハロゲンランプやキセノンランプ等の光源が用いられ、さらには水の吸収波長に合った赤外照明を使用すると赤外線カメラにおいてより効果的に液体を検出することが可能となる。撮像部221は、被検査物上の文字や模様に影響されにくい赤外線カメラを用いることが望ましく、撮像部222では画像の輝度情報や色情報から汚れを検出できれば被検査物が視野に収まるCCD、CMOS等の受光素子を利用したエリアカメラやラインカメラなどが用いられる。   As the reflected light source units 231 and 232, for example, light sources such as LEDs, halogen lamps, and xenon lamps are used. Furthermore, when infrared illumination suitable for the absorption wavelength of water is used, the infrared camera can detect liquid more effectively. Is possible. The imaging unit 221 is preferably an infrared camera that is not easily affected by characters and patterns on the object to be inspected. If the image capturing unit 222 can detect dirt from the luminance information and color information of the image, the CCD, An area camera or a line camera using a light receiving element such as a CMOS is used.

撮像部221と撮像部222の取り付け角度は取り付け場所のスペース等の制約や調整誤差から角度差があり、また撮像した画像における検査領域の中心座標も異なってしまう。   The mounting angle between the imaging unit 221 and the imaging unit 222 has an angle difference due to restrictions on the space of the mounting location and adjustment errors, and the center coordinates of the inspection area in the captured image are also different.

撮像された画像は画像データ処理部(図示せず)で256階調や4096階調などのデジタルデータに変換される。画像データ処理部で変換されたデジタルデータに基づいて画像処理部26で第一の光学手段で撮像した画像データから特殊領域を特定し、その特殊領域情報を第二の光学手段で撮像した画像データに反映させ、容器壁面部にオーバーラップしているシール部の位置を特定し、シール部にマスキングを施し検査部27で容器壁面部の検査および第一の光学手段で撮像した画像データでは容器天面部の検査を行う。   The captured image is converted into digital data of 256 gradations or 4096 gradations by an image data processing unit (not shown). Image data obtained by identifying a special area from image data captured by the first optical means in the image processing section based on the digital data converted by the image data processing section and capturing the special area information by the second optical means. The position of the seal portion overlapping the container wall surface portion is specified, the seal portion is masked, and the inspection portion 27 inspects the container wall surface portion and the image data captured by the first optical means is used for the container ceiling. Perform surface inspection.

また、搬送装置によって移動する被検査物を対象としているため、被検査物の動きを検知してタイミング良くシャッターを切るための外部トリガー信号を発生させる容器検出部241、242が備えられる。容器検出部には光学センサを用いることが出来る。   In addition, since the object to be inspected is moved by the transport device, container detection units 241 and 242 are provided that generate an external trigger signal for detecting the movement of the object to be inspected and releasing the shutter with good timing. An optical sensor can be used for the container detection unit.

図3は撮像部221によって撮像した画像の一例を模式的に示した図である。画像110において被検査物111上に各被検査物毎で位置が異なるシール部112が備わっている。そして、シール部112のエッジ部113及び包装容器壁面部114にオーバーラップしているシール貼り付け部115は検査精度を向上させるために検査閾値を厳しくしたい部分、緩くしたい部分といった特殊領域となる。尚、符号113aで示される破線で囲んだ領域は、シールエッジ部113の周辺領域であり、撮像した画像には表れない。   FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of an image captured by the imaging unit 221. In the image 110, a seal portion 112 having a different position for each inspection object is provided on the inspection object 111. The seal attaching portion 115 overlapping the edge portion 113 of the seal portion 112 and the packaging container wall surface portion 114 becomes a special region such as a portion where the inspection threshold is to be tightened or a portion where the inspection threshold is to be loosened in order to improve inspection accuracy. In addition, the area | region enclosed with the broken line shown with the code | symbol 113a is a peripheral area | region of the seal edge part 113, and does not appear in the imaged image.

図4は第一の特殊領域のシール部12を特定する際に使用する画像データ上で輝度を読み出すべき円周(上の点の集まり)30の取得を示した図である。シール部112の位置検出には被検査物111の外周から指定の距離だけ内側の円周上の1次元輝度分布を作成する。この輝度を読み出すべき円周30からシールエッジ部に相当する31、32を検出しシール部の位置を特定する。   FIG. 4 is a diagram illustrating acquisition of a circumference (a collection of upper points) 30 from which luminance is to be read on image data used when specifying the seal portion 12 of the first special region. In order to detect the position of the seal portion 112, a one-dimensional luminance distribution on the circumference on the inner side by a specified distance from the outer circumference of the inspection object 111 is created. 31 and 32 corresponding to the seal edge portion are detected from the circumference 30 from which the luminance is to be read, and the position of the seal portion is specified.

図5(a)は取得した輝度を読み出すべき円周の輝度分布を示している。シール部は被検査物の他の領域とは異なる材質をしていることから、輝度を読み出すべき円周30から得られる輝度分布上にシールエッジ部31、32の位置に相当する輝度段差40、41が発生する。   FIG. 5A shows the luminance distribution of the circumference from which the acquired luminance is to be read. Since the seal portion is made of a material different from other regions of the object to be inspected, a luminance step 40 corresponding to the position of the seal edge portions 31 and 32 on the luminance distribution obtained from the circumference 30 from which the luminance is to be read. 41 occurs.

更に、この輝度分布に対して微分処理を施すと図5(b)のような最大、最小側の輝度段差にピーク42、43を示す分布を取得することが可能となる。よって、図5(b)に示す最大、最小側の輝度段差のピーク42、43を検出すれば、各被検査物で異なるシール位置を検出することが可能となり、特殊領域(シールエッジ部113及び包装容器壁面シール貼り付け部115)を特定することが可能となる。   Further, when a differentiation process is performed on this luminance distribution, it is possible to obtain a distribution showing peaks 42 and 43 at the maximum and minimum luminance steps as shown in FIG. 5B. Therefore, if the maximum and minimum luminance step peaks 42 and 43 shown in FIG. 5B are detected, it is possible to detect different seal positions for each object to be inspected. It becomes possible to specify the packaging container wall surface sticking part 115).

図6は上記特定されたシールエッジ部113から、被検査物内のシール部の位置及び向きを判断することを示す図である。座標50maxから被検査物上の内側へL1の長さの
エッジと、座標50minから被検査物上の内側へL2の長さのエッジと、これら2つのエッジの点を結ぶ既知の長さL3のエッジを求めることによってシールエッジ部113が特定される。第一の検査手段である検査部27−1では、上記特定されたシールエッジ部113では内容物の漏れを検出するために検査閾値を厳しく設定して検査を行う。
FIG. 6 is a diagram showing that the position and orientation of the seal portion in the inspection object are determined from the identified seal edge portion 113. An edge having a length L1 from the coordinate 50 max to the inside on the inspection object, an edge having a length L2 from the coordinate 50 min to the inside on the inspection object, and a known length connecting the points of these two edges The seal edge portion 113 is specified by obtaining the edge of L3. In the inspection section 27-1, which is the first inspection means, the specified seal edge section 113 performs inspection with a strictly set inspection threshold value in order to detect leakage of contents.

次に第一の光学手段で撮像した画像を用い、上記特定されたシールエッジ部情報を第二の光学手段で撮像した画像データの画像処理に使用するため、第二の光学手段用の検査部へシールエッジ部情報を伝達する。第一の光学手段の検査と第2光学手段の検査を同一のソフトウェアで実施することは可能であるため、シールエッジ部情報は容易に共有することが出来る。   Next, since the image picked up by the first optical means is used and the specified seal edge information is used for image processing of the image data picked up by the second optical means, the inspection portion for the second optical means The seal edge information is transmitted to. Since the inspection of the first optical means and the inspection of the second optical means can be performed with the same software, the seal edge information can be easily shared.

図7は第一の光学手段における処理と、第一の光学手段にて特定したシールエッジ部情報を用いた第二の光学手段における処理の流れを示した図である。   FIG. 7 is a view showing a flow of processing in the first optical means and processing in the second optical means using the seal edge portion information specified by the first optical means.

まず、上記第一の光学手段で取得した画像を用いて第一の特殊領域としてシールエッジを特定する。そして、特定したシールエッジ部情報を第二の光学手段で撮像した画像に伝達し、この情報をもとに第二の特殊領域として壁面シール貼り付け部を特定し、特定した壁面シール貼り付け部をマスキングして誤検出抑制のため検査を行わない特殊領域として設定する。このようにして壁面シール貼り付け部に印刷された文字やパターンを欠陥と判定することなく性能の良い検査を行うことが出来る。   First, the seal edge is specified as the first special region using the image acquired by the first optical means. And the specified seal edge part information is transmitted to the image picked up by the second optical means, the wall surface sticking part is specified as the second special area based on this information, and the specified wall face sticking part Is set as a special area that is not inspected to suppress false detection. In this way, it is possible to perform a high-performance inspection without determining that the character or pattern printed on the wall surface sticking portion is a defect.

図6に示された第一の光学手段で得られた画像の画像処理部から取得したシールエッジ部情報である座標50maxと座標50minを以下の式を用いて第二の光学手段で得られた画像データへ反映する。取得したシールエッジ部の座標点を(X50max1,Y50max1)及び(X50min1,Y50min1)とする。そして、第二の光学手段で得られたシールエッジ部の座標点(X50max2,Y50max2)及び(X50min2,Y50min2)を算出する。 The coordinates 50 max and coordinates 50 min , which are seal edge information acquired from the image processing unit of the image obtained by the first optical means shown in FIG. 6, are obtained by the second optical means using the following equations. It is reflected in the obtained image data. The acquired coordinate points of the seal edge portion are defined as (X50 max1 , Y50 max1 ) and (X50 min1 , Y50 min1 ). Then, the coordinate points (X50 max 2, Y50 max 2) and (X50 min 2, Y50 min2 ) of the seal edge obtained by the second optical means are calculated.

図8は第一の光学手段から取得した画像のシールエッジ部の座標点((Xmax1,Ymax1)及び(Xmin1,Ymin1))から第二の光学手段で得られた画像のシールエッジ部の座標点((Xmax2,Ymax2)及び(Xmin2,Ymin2))を求める方法を説明するための図である。
先ず、回転中心を原点として(Xmax1、max1)から(Xmax2、max2)に座標を角度Dだけ回転させる(S1)。この場合の角度Dは撮像部221と撮像部222の設置角度の差によるもので、予め撮像した画像から角度Dは既知のものとされる。次に第二の光学手段の倍率に合わせる(図示せず)。
この場合、
幅方向の倍率PW=(第二の光学手段の撮像画像のX方向の解像度)/(第一の光学手段の撮像画像のX方向の解像度)
高さ方向の倍率PH=(第二の光学手段の撮像画像のY方向の解像度)/(第一の光学手段の撮像画像のY方向の解像度)とする。
更に第二の光学手段の画像を中心に平行移動する(図示せず)(この場合、第一、第二の光学手段ともに回転中心が画像中心であれば移動する必要はない)。
以上の結果から次の式が求められる。
max2=PW(CXmax1・cosD−CYmax1・sinD)+CX
max2=PH(CXmax1・sinD+CYmax1・cosD)+CY
ここで、
CXmax1=Xmax1−CX
CYmax1=Ymax1−CY
であり、CX及びCYは第一の光学手段における画像の検査領域の中心を回転中心と
したときの座標である。また、CX及びCYは第二の光学手段における画像の検査領域の中心を回転中心としたときの座標である。回転を考慮している理由は第一の光学手段の撮像部221と第二の光学手段の撮像部222が設置上の制約などで向きが異なって設置される場合があるためである。例えば撮像部221に対して撮像部222が180度反転して設置された場合、回転角度Dは180度となる。
FIG. 8 shows the seal edge of the image obtained by the second optical means from the coordinate points ((X max1 , Y max1 ) and (X min1 , Y min1 )) of the seal edge portion of the image obtained from the first optical means. It is a figure for demonstrating the method of calculating | requiring the coordinate point (( Xmax2 , Ymax2 ) and ( Xmin2 , Ymin2 )) of a part.
First, the coordinates are rotated by an angle D from (X max1, Y max1 ) to (X max2, Y max2 ) with the rotation center as the origin (S1). The angle D in this case is due to a difference in installation angle between the imaging unit 221 and the imaging unit 222, and the angle D is known from an image captured in advance. Next, it is adjusted to the magnification of the second optical means (not shown).
in this case,
Magnification PW in the width direction = (resolution in the X direction of the image captured by the second optical means) / (resolution in the X direction of the image captured by the first optical means)
Magnification PH in the height direction = (resolution in the Y direction of the captured image of the second optical means) / (resolution in the Y direction of the captured image of the first optical means).
Further, the image of the second optical means is translated around the center (not shown) (in this case, the first and second optical means need not be moved if the rotation center is the image center).
From the above results, the following equation is obtained.
X max2 = PW (CX max1 · cosD−CY max1 · sinD) + CX 2
Y max2 = PH (CX max1 · sinD + CY max1 · cosD) + CY 2
here,
CX max1 = X max1 -CX 1
CY max1 = Y max1 -CY 1
CX 1 and CY 1 are coordinates when the center of the inspection area of the image in the first optical means is the rotation center. CX 2 and CY 2 are coordinates when the center of the inspection area of the image in the second optical means is the rotation center. The reason for considering the rotation is that the imaging unit 221 of the first optical unit and the imaging unit 222 of the second optical unit may be installed in different directions due to installation restrictions or the like. For example, when the imaging unit 222 is installed 180 degrees inverted with respect to the imaging unit 221, the rotation angle D is 180 degrees.

即ち、図6に示される第一の光学手段によって撮像され、求められたシールエッジ50max1から第二の光学手段のシールエッジ50max2の座標は次の式から求められる。
X50max2=PW{(X50max1−CX)・cosD
−(Y50max1−CY)・sinD}+CX
Y50max2=PH{(X50max1−CX)・sinD
+(Y50max1−CY)・cosD}+CY
That is, the coordinates of the seal edge 50 max2 of the second optical means from the seal edge 50 max1 imaged and obtained by the first optical means shown in FIG.
X50 max2 = PW {(X50 max1 -CX 1) · cosD
− (Y50 max1− CY 1 ) · sinD} + CX 2
Y50 max2 = PH {(X50 max1 -CX 1) · sinD
+ (Y50 max1 -CY 1 ) · cosD} + CY 2

同様にして、座標点(X50min2,Y50min2)を算出すると次式が求められる。
X50min2=PW{(X50min1−CX)・cosD
−(Y50min1−CY)・sinD}+CX
Y50min2=PH{(X50min1−CX)・sinD
+(Y50min1−CY)・cosD}+CX
但し、レンズの違いなどによって撮像部221と撮像部222で取得した画像では映り方が多少異なることがあるため、使用する撮像部において位置の微調整を行うことが望ましい。
Similarly, when the coordinate point (X50 min2 , Y50 min2 ) is calculated, the following equation is obtained.
X50 min2 = PW {(X50 min1 -CX 1 ) · cosD
− (Y50 min1 −CY 1 ) · sinD} + CX 2
Y50 min2 = PH {(X50 min1 -CX 1 ) · sinD
+ (Y50 min1 -CY 1) · cosD} + CX 2
However, the image captured by the image capturing unit 221 and the image capturing unit 222 may be slightly different depending on the lens or the like, so it is desirable to finely adjust the position in the image capturing unit to be used.

第二の検査手段によって第二の光学手段に反映されたシールエッジ部情報を用いて、シールエッジ部から被検査物の外側の向きに対して既知の距離および範囲にある包装容器壁面シール貼り付け部15を特定し、この領域を検査しない領域としてマスキングを施す。   Using the seal edge portion information reflected on the second optical means by the second inspection means, affixing the packaging container wall surface seal at a known distance and range from the seal edge portion to the outside direction of the object to be inspected. The part 15 is specified, and this area is masked as an area not to be inspected.

第二の検査手段である検査部27−2では、上記の手段によって特定された特殊領域から包装容器天面の検査、第二の光学手段では包装容器壁面の検査を行う。   The inspection unit 27-2 as the second inspection means inspects the top surface of the packaging container from the special area specified by the above means, and the second optical means inspects the packaging container wall surface.

このように本発明の欠陥検査装置によれば、搬送装置によって連続して搬送される被検査物に対して、欠陥検出のために複雑な処理を必要とせず、誤検出の発生を抑制することが可能となる。   As described above, according to the defect inspection apparatus of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of erroneous detection without requiring complicated processing for defect detection on the inspection object continuously conveyed by the conveyance device. Is possible.

10・・・撮像した画像
11・・・被検査物
12・・・シール部
13・・・シールエッジ部
13a・・・シールエッジ部の周辺領域
14・・・包装容器壁面部
15・・・包装容器壁面シール貼り付け部
20・・・容器
21・・・容器を搬送する方向を示す矢印
25・・・搬送部
26・・・画像処理部
27・・・検査部
30・・・円周輝度分布
31、32・・・シール検出位置
40、41・・・輝度段差
42、43・・・輝度段差ピーク
50・・・シールエッジ部検出位置
110・・・撮像した画像
111・・・被検査物
112・・・シール部
113・・・シールエッジ部
113a・・・シールエッジ部の周辺領域
114・・・包装容器壁面部
115・・・包装容器壁面シール貼り付け部
221・・・撮像部
222・・・撮像部
231・・・反射光源部
232・・・反射光源部
241・・・容器検出部
242・・・容器検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Captured image 11 ... Test object 12 ... Seal part 13 ... Seal edge part 13a ... Peripheral area | region 14 ... Sealing container wall surface part 15 ... Packaging Container wall surface sticking unit 20 ... Container 21 ... Arrow 25 indicating the direction in which the container is conveyed 25 ... Conveying unit 26 ... Image processing unit 27 ... Inspection unit 30 ... Circumferential luminance distribution 31 and 32 ... seal detection positions 40 and 41 ... luminance step 42 and 43 ... luminance step peak 50 ... seal edge part detection position 110 ... captured image 111 ... inspection object 112 ... Seal part 113 ... Seal edge part 113a ... Peripheral region 114 of the seal edge part ... Packaging container wall surface part 115 ... Packaging container wall surface sticking part 221 ... Imaging part 222・ Image pickup unit 231. Light source unit 232 ... reflective light source portion 241 ... container detecting unit 242 ... container detector

Claims (4)

開口を塞ぐシール部を有する容器の欠陥を検査する検査装置であって、
容器を搬送する手段と、
容器を照明する第一の照明手段と、容器を撮像する第一の撮像手段と、容器を検出する第一の容器検出手段と、を有する第一の光学手段と、
第一の光学手段の容器搬送方向の下流に設けられ、容器を照明する第二の照明手段と、容器を撮像する第二の撮像手段と、容器を検出する第二の容器検出手段と、を有する第二光学手段と、
第一の撮像手段によって撮像した画像からシール部のエッジ座標を求め、シール部のエッジ座標から第一の特殊領域を特定する第一の特殊領域特定手段と、
第一の撮像手段によって撮像した画像の第一の特殊領域に基づいてシール部の液漏れ欠陥を検出する第一の検査手段と、
前記エッジ座標と、第一の撮像手段の取り付け角度と第二の撮像手段の取り付け角度の角度差と、第一の撮像手段から得られた撮像画像における検査領域の中心座標と第二の撮像手段から得られた撮像画像における検査領域の中心座標から、第二の撮像手段によって得られた画像の第二の特殊領域を特定する第二の特殊領域特定手段と、
第二の撮像手段によって撮像した画像の第二の特殊領域に基づいて容器の異物欠陥を検出する第二の検査手段と、を備えたことを特徴とする欠陥検査装置。
An inspection apparatus for inspecting a defect of a container having a seal portion that closes an opening,
Means for transporting the container;
A first optical means having a first illuminating means for illuminating the container, a first imaging means for imaging the container, and a first container detecting means for detecting the container;
A second illuminating means for illuminating the container; a second imaging means for imaging the container; and a second container detecting means for detecting the container. Having second optical means;
Obtaining the edge coordinates of the seal part from the image captured by the first imaging means, first special area specifying means for specifying the first special area from the edge coordinates of the seal part,
First inspection means for detecting a liquid leakage defect of the seal portion based on a first special region of the image captured by the first imaging means;
The edge coordinates, the angle difference between the mounting angle of the first imaging means and the mounting angle of the second imaging means, the center coordinates of the inspection area in the captured image obtained from the first imaging means, and the second imaging means A second special area specifying means for specifying a second special area of the image obtained by the second imaging means from the center coordinates of the inspection area in the picked-up image obtained from:
A defect inspection apparatus comprising: a second inspection unit that detects a foreign object defect in a container based on a second special region of an image captured by the second imaging unit.
前記第一の特殊領域特定手段は、輝度を読み出すべき円周上の1次元輝度分布の輝度段差から第一の特殊領域を特定することを特徴とする請求項1に記載の欠陥検査装置。   2. The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the first special area specifying unit specifies the first special area from a luminance step of a one-dimensional luminance distribution on a circumference from which luminance is to be read. 前記第二の検査手段は第二の特殊領域をマスキングして検査することを特徴とする請求項1または2に記載の欠陥検査装置。   The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the second inspection unit inspects the second special area by masking. 前記第一の撮像手段は赤外線カメラであることを特徴とする請求項1に記載の欠陥検査装置。   The defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the first imaging unit is an infrared camera.
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