JP5847176B2 - 照明システム、検査システム及び制御システム - Google Patents

Description

本発明は、照明システム、検査システム及び制御システムに関する。
本願は、２０１１年５月３０日に、日本に出願された特願２０１１−１２０９６２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

図１３は、プラスチックチューブやラミネートチューブなどのチューブに内容物を充填する工程を行う充填機Ｐ０の様子を示す概略図である。
通常、チューブに内容物を充填する工程を行う充填機Ｐ０は、クリーンルームＲ内に設置される。更に、この充填機Ｐ０は、チューブ内に埃や塵が入らないように、金属を母体とする保護用のカバーにより覆われている。この保護用のカバーにはポリカーボネート等の透明な部分がある。このため、作業員Ｗは、クリーンルームＲに設置された照明Ｌ０からの光で目視により充填機Ｐ０内のチューブを確認することができる。

この工程において、チューブに内容物を充填し、チューブ開口端部を熱溶融して圧着することによりヒートシールした後に、チューブデザインの位置を検査する。
従来では、このチューブデザインの位置の検査は、作業員が目視にて行っていた。しかしながら、チューブを全数検査するためには、この検査を生産工程のインラインで行う必要があり、多大な人手を要する上に手間が掛かる。

そこで、チューブを撮像し、撮像した検査画像を画像処理することによりチューブデザインの位置を検出することが考えられる。特許文献１及び２には、画像処理により被検査物の外観を検査する技術が記載されている。また、特許文献３には、被検査物に検査光を照射し、その反射光の変化に基づいて被検査物の表面を検査する技術が記載されている。

日本国特公平６−１２４９号公報 日本国特開２００７−１６１２５７号公報 日本国特開２００５−２９１７７１号公報

しかしながら、充填機は金属のカバーにより覆われているため、充填機内は、人が充填機内のチューブのデザインを目視可能な明るさではあるが、画像処理するための適切な検査画像を撮像するには光量が不十分である。このため、充填機内に照明を設置し、チューブに光を直接照射して撮像することが考えられる。しかしながら、チューブ表面に光沢がある場合には、チューブ表面でハレーションが起こり、安定した検査画像を取得することができない、という問題がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、埃や塵がチューブ内に混入することを防ぎつつ、チューブ表面に光沢があるチューブであっても、画像処理によりチューブデザインの位置を検出可能な画像を撮像することができる照明システム、検査システム及び制御システムを提供することにある。

本発明は上記の課題お解決するためになされた。本発明の一態様に係る照明システムは、マークの印刷された被検査物のうち前記マークのある面であって前記マーク周囲に光沢のある第１の面を撮像し、撮像した画像に基づいて前記被検査物のデザインの位置を検査する検査システムにおいて用いられる照明システムであって、前記被検査物の前記第１の面の背面側に配置され、前記被検査物よりも上方に位置する上端と前記マークよりも下方に位置する下端とを有し、光を照射する照明と、前記被検査物の前記第１の面側であって前記被検査物よりも上方に配置され、前記被検査物の第１の面と対向するように前記照明の光の照射方向に対して傾斜し、前記照明からの光を反射する反射部材とを備え、前記照明は、前記被検査物のうち前記第１の面の背面に光を直接的に照射するとともに、前記反射部材を介して、前記被検査物の前記第１の面に光を間接的に照射する。

上記の照明システムは、前記反射部材に対して前記照明とは反対側に配置され、前記被検査物の第１の面を撮像することにより、少なくとも前記マークと前記被検査物の左右両端と含む画像を得る撮像部をさらに備えていてもよい。

上記の照明システムにおいて、前記反射部材の反射面の材質はポリテトラフルオロエチレンであってもよい。

本発明の一態様に係る検査システムは、上記の照明システムを用いて前記被検査物のデザインの位置を検出する。この検査システムは、前記被検査物のうち前記第１の面を撮像する前記撮像部と、前記撮像部により撮像された画像において、前記マークの有るべき範囲を決定する決定部と、前記決定部により決定された範囲における前記マークの有無に基づいて前記被検査物のデザインの位置を検出する検出部と、を備える。

本発明の一態様に係る制御システムは、上記の検査システムを用いて生産ラインを流れる被検査物の良品又は不良品を判定する。この制御システムは、前記検出部による検出結果に基づいて、前記生産ラインを流れる被検査物夫々の良品又は不良品を判定する制御部を備える。

本発明によれば、マークが印刷されている第１の面の背面から被検査物を照明で照射し、照明から照射される光を反射部材で被検査物の第１の面に反射する。このため、被検査物表面に光沢がある場合であっても、ハレーションを防いで被検査物のマークを鮮明に撮像することができる。これにより、充填機にカバーをして埃や塵が被検査物内に混入することを防ぎつつ、表面に光沢がある被検査物であっても、画像処理によりデザインの位置を検出可能な画像を撮像することができる。

本発明の一実施形態による用語の定義を説明するための図である。 被検査物における光沢度の測定結果を示す図である。 本実施形態による制御システムが導入される充填機の一例を示す概略図である。 本実施形態による制御システムの構成を示す概略図である。 本実施形態による検査システムの機能構成を示すブロック図である。 本実施形態による照明システムの設置位置を示す概略図である。 本実施形態による照明システムにより撮像された画像を示す図である。 本実施形態による画像処理装置における良否判定処理の説明図である。 本実施形態による画像処理装置における良否判定処理の説明図である。 本実施形態による画像処理装置における良否判定処理の説明図である。 本実施形態による画像処理装置における良否判定処理の説明図である。 本実施形態による良否判定処理の手順を示すフローチャートである。 本実施形態による照明システムにおけるカメラの撮像結果を示す図である。 本実施形態による照明システムにおけるカメラの撮像結果を示す図である。 本実施形態による照明システムにおけるカメラの撮像結果を示す図である。 本実施形態による検査システムの実験結果を示す図である。 本実施形態によるチューブ位置における照度変化を示すグラフである。 チューブに内容物を充填する工程を行う充填機の様子を示す概略図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
まず、図１を参照して以下で用いる語を次のように定義する。
本実施形態による被検査物は、プラスチックチューブやラミネートチューブなどのチューブＴであり、マークＩの周囲の印刷面に光沢がある。本実施形態における光沢とは、光源からの光が反射物体により反射した際に、その反射物体表面に光源の鏡像が映るような特性のことをいう。例えば、アルミやステンレス等の光沢のあるものに直接光を当てると、その表面に光源の鏡像が映り込む。光沢は、目視判定以外に光沢度を測定することで判定できる。光沢度とは、反射物体表面に当たった光が正反射した結果を示す数値である。本実施形態における光沢のあるものとは、所定の測定条件において測定機器の測定する光沢度が、一定値以上（本実施形態では１００以上（１００または１００ OVER（参考値）））を示すものである。本実施形態における光沢のあるものの光沢度は、１０００以下であることが好ましい。よって、マークＩの周囲の印刷面に光沢の光沢度は、１００以上かつ１０００以下であることが好ましい。光沢度は、ＪＩＳ Ｚ ８７４１−１９９７から引用し、測定機器として株式会社堀場製作所のグロスチエッカ（ＩＧ−３２０）で測定した。光沢度の測定方法について説明する。まず、円筒形のラミネートチューブから測定面のみを切り取り、その測定面を平らにした。次に、グロスチエッカにて測定面の表面の光沢度を測定した。光沢度の測定条件について説明する。ラミネートチューブの光沢度は、屈折率１．５６７のガラス板表面の光沢度を基準（１００）とし、入射角６０度・反射角６０度にて測定した。この場合におけるガラス板の鏡面反射率は１０％である。よって、鏡面反射率が１００％の場合における光沢度は、１０００である。
図２は、目視で光沢がないと判定された（見た目光沢「なし」）測定対象物、及び、目視で光沢があると判定された（見た目光沢「あり」）測定対象物における光沢度の測定結果を示す。測定対象物「ブリリアントモア フレッシュスペアミント」、「デントヘルス無研磨ゲル」、「デントヘルスSP」「デントヘルスしみるブロック（登録商標）」「ハイテクト(登録商標)」「ハイテクト マイルド」及び「システマ センシティブ」はラミネートチューブである。図２に示すように、見た目光沢「あり」である「ブリリアントモア フレッシュスペアミント」「デントヘルス無研磨ゲル」「デントヘルスSP」及び「デントヘルスしみるブロック（登録商標）」における光沢度は「１００ ＯＶＥＲ」である。一方、見た目光沢「なし」である「ハイテクト(登録商標)」「ハイテクト マイルド」及び「システマ センシティブ」における光沢度は１００より小さい。

図１に戻り、チューブＴの説明を続ける。チューブＴにはマークＩが印刷されている。チューブＴにおいてこのマークＩがある面を正面（第１の面）と定義する。また、チューブＴにおいてマークＩがある面の背面を裏面と定義する。マークＩは、チューブＴにおけるデザインのずれ（位置）を検出するためのマークである。マークＩの色（例えば、黒色）をマーク色と称する。このチューブＴにおいて、開口部を熱溶融して圧着することによりヒートシールした部分をエンドシール部Ｅと称する。チューブＴが起立した状態において、エンドシール部Ｅ側を上とし、注出口（キャップＣ）側を下として上下方向を定める。キャップＣを下にしてチューブＴが起立した状態において、チューブＴの正面を正面視したときの左右方向であって、上下方向に対する直交方向を左右方向と定める。
すなわち、チューブＴは、略面対称の第１および第２の側面からなる。第１および第２の側面の上端は、エンドシール部Ｅにより接合している。第１および第２の側面の左右両端は連続している。第１および第２の側面の外表面は、互いに略逆方向を向いている。第１の側面の外表面が、チューブＴの正面である。第２の側面の外表面が、チューブＴの背面である。

図３は、本実施形態による制御システムが導入される充填機Ｐの一例を示す概略図である。
充填機Ｐは、歯磨き剤などの内容物をチューブＴに充填するとともに充填後のチューブＴの開口部をヒートシールするための生産ラインである。
充填機Ｐの中央にはレーストラック形状のテーブルが設置される。このテーブルの周囲に多数設置された筒形のチューブホルダーが整列状態でテーブルの円周方向に水平移動自在に設けられている。これらのチューブホルダーは、テーブルの周面に沿って設けられた搬送機構（不図示）によりテーブルの周囲を周回移動するように構成されている。

チューブＴは、充填機Ｐの供給部１０１からチューブホルダーへ供給され、テーブルの周面に沿って排出部１１２まで移動する。まず、供給部１０１において、新しいチューブＴがそれらのキャップＣ側を下に向けて開口された状態でチューブホルダーに供給される。次に、チューブ挿入部１０２が、チューブＴをチューブホルダーに押し付けて挿入することにより、チューブＴをチューブホルダーに固定する。次に、キャップ確認部１０３が、センサによりチューブＴにキャップＣが装着されていることを確認する。次に、異物除去部１０４が、チューブＴ内にクリーンエアを吹き付けることにより、チューブＴ内の異物を除去する。そして、煉充填部１０５が、チューブＴに内容物を充填する。

次に、マーク位置合せ部１０６が、カラーセンサによりチューブＴのマークＩを検出し、マークＩが予め設定された所定方向を向くようにチューブＴを位置合せする。次に、品種確認部１０７が、カメラによりチューブＴの品種を確認する。そして、ヒートシール部１０８が、チューブＴの開口部を熱溶融して圧着することによりヒートシールする。次に、包装ロット刻印部１０９が、エンドシール部Ｅに包装ロットを刻印する。そして、外観検査部１１０が、チューブＴのデザインの位置を検査する。次に、Ｒカッター部１１１が、エンドシール部Ｅの端部をカットする。最後に、排出部１１２が、ダンパー式コンベア１１３によりチューブＴを後工程に排出する。

図４は、本実施形態による制御システムの構成を示す概略図である。
制御システムは、充填機Ｐ内の外観検査部１１０においてチューブＴのデザインの位置を検査する。制御システムは、照明１と、反射板２と、カメラ（撮像部）３と、画像処理装置４と、シーケンサ５とを含んで構成される。照明１、反射板２、及び、カメラ３は、充填機Ｐ内の外観検査部１１０に設置される。照明１は、充填機Ｐ内を流れるチューブＴの裏面及び反射板に光を照射する。反射板（反射部材）２は、照明１からの光をチューブＴの正面に反射する。カメラ３は、チューブＴの正面を撮像して画像を生成し、生成した画像を画像処理装置４に出力する。以下、照明１と、反射板２と、カメラ３とから構成されるシステムを照明システムと称する。照明システムの詳細な構成は後述する。

画像処理装置４は、カメラ３から入力された画像に基づいてチューブＴにおけるデザインの左右のずれを検出する。そして、画像処理装置４は、検出結果に基づいてチューブＴの良品又は不良品を判定し、判定結果をシーケンサ５に出力する。シーケンサ５は、入力された判定結果に基づき、充填機Ｐ内を流れるチューブＴ夫々の良品又は不良品を判定し、各チューブＴにステータス情報（良品又は不良品）付与して記憶する。そして、シーケンサ５は、各チューブＴのステータス情報に基づいてダンパー式コンベア１１３へ動作指示を出力する。例えば、シーケンサ５は、チューブＴが良品である場合には、チューブＴを生産ラインの後工程（第１の方向）に排出する動作指示をダンパー式コンベア１１３に出力する。一方、シーケンサ５は、チューブＴが不良品である場合には、チューブＴを生産ラインの系外（第２の方向）に排出する動作指示をダンパー式コンベア１１３に出力する。

図５は、本実施形態による検査システムの機能構成を示すブロック図である。
検査システムは、上述した制御システムにおいて用いられ、チューブＴの良品又は不良品を判定するシステムである。検査システムは、照明システムと、画像処理装置４と、入力部６と、照明制御部７と、表示部８とを含んで構成される。照明システムの詳細な構成は後述する。

入力部６は、照明１の照度を制御する制御値の入力を受け付ける。照明制御部７は、入力部６により入力された制御値に基づいて、照明１の照度を制御する。具体的には、照明制御部７は、例えば、照明１への供給電圧又は電流を変化させることにより、照明１の照度を制御する。表示部８は、カメラ３が撮像した画像を表示する。この構成により、作業者は、検査を実施する際に、表示部８に表示された画像を確認しながら、入力部６により照明１の照度を設定することができる。これにより、被検査物であるチューブＴの大きさや形状、デザインに応じて照明１の照度を調整することができる。

カメラ３の撮像した画像に基づいてチューブＴの良品又は不良品を判定する画像処理装置４は、画像入力部４０１と、エッジ検出部４０２と、ウィンドウ決定部４０３と、ずれ検出部４０４と、判定部４０５と、判定結果出力部４０６とを含んで構成される。画像処理装置４は、チューブＴのマークＩの位置に基づいてチューブＴの良品又は不良品を判定する。画像入力部４０１は、カメラ３から画像の入力を受け付け、入力された画像を表示部８とエッジ検出部４０２とに出力する。エッジ検出部４０２は、入力された画像におけるチューブＴの左端のエッジを検出する。ウィンドウ決定部４０３は、エッジ検出部４０２により検出された左端のエッジに基づいて、マークＩが有るべき範囲であるマーク検出ウィンドウを決定する。

ずれ検出部４０４は、ウィンドウ決定部４０３により決定されたマーク検出ウィンドウにマークＩがあるか否かに基づいて、チューブＴのデザインのずれを検出する。具体的には、ずれ検出部４０４は、マーク検出ウィンドウにおけるマーク色の画素数を計数し、計数した画素数が所定の範囲α内である場合に、マーク検出ウィンドウにマークＩがあると判定する。範囲αの上限値と下限値とは予め設定されている。例えば、範囲αは、マーク検出ウィンドウ内にある画素のうち８０％以上の画素等考えられる。一方、ずれ検出部４０４は、計数した画素数が範囲α外である場合に、マーク検出ウィンドウにマークＩがないと判定し、チューブＴのデザインのずれを検出する。判定部４０５は、ずれ検出部４０４における検出結果に基づき、チューブＴの良品又は不良品を判定する。具体的には、判定部４０５は、デザインのずれが検出されなかった場合にチューブＴを良品と判定し、デザインのずれが検出された場合にチューブＴを不良品と判定する。判定結果出力部４０６は、判定部４０５による判定結果をシーケンサ５に送信する。

図６は、本実施形態による照明システムの設置位置を示す概略図である。
図６において、チューブＴの正面が向いている方向を前方と定義する。また、チューブＴの裏面が向いている方向を後方と定義する。
照明システムは、照明１と、反射板２と、カメラ３とを含んで構成される。照明システムは、充填機Ｐ内の外観検査部１１０に設置される。照明１と反射板２との間にチューブＴを配置する。

照明１は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の面光源であり、その光の色は白色である。照明１の横幅（又は縦幅）は、少なくともチューブＴの横幅より大きい。照明１の縦幅（又は横幅）は、少なくともマークＩの縦幅より大きい。照明１は、充填機Ｐ内の限られたスペース（例えば、奥行き３５ｍｍ〜９５ｍｍ）に設置される。このため、照明１として薄型（例えば、厚さ約８ｍｍ）の照明を用いるのが好ましい。
照明１は、その発光部を前方に向けて、チューブＴより後方の位置に設置される。また、照明１は、反射板２と、充填機Ｐ内を流れるチューブＴの裏面とを照射するよう設置される。ここで、照明１は、チューブＴの裏面を、少なくともマークＩ下部より上方にあるチューブＴの左右両端を含んで照射するよう設置される。

反射板２は、光を反射する板である。反射板２の反射面の材質はポリテトラフルオロエチレンである。ポリテトラフルオロエチレンは、鏡等に比べて光の拡散率が大きい。また、反射板２の色がチューブＴに映り込まないように、反射板２の反射面の色は白色が好ましい。
反射板２は、照明１から照射される光をチューブＴのマークＩ周囲に反射するように、その反射面を後方に向けて、チューブＴより前方の位置に設置される。光源（照明１）における光の照射方向（水平方向）に対する反射板２の反射面の角度はθである。角度θは、３０度から６０度であり、好ましくは４０度から５０度であり、より好ましくは４５度である。

カメラ３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）カメラである。
カメラ３は、その光学系を後方に向けて、チューブＴより前方の位置に設置される。また、カメラ３は、充填機Ｐ内を流れるチューブＴの正面を、少なくともマークＩとチューブＴの左右両端とを含んで撮像できるよう設置される。

照明１、反射板２及びカメラ３の高さ並びに反射板２の角度θは調整可能である。これにより、被検査物であるチューブＴの大きさや形状、デザインに応じて照明１、反射板２及びカメラ３の位置を調整することができる。

図６には、高さ１４０ｍｍ（符号ｈ）のチューブＴに対する照明１と反射板２とカメラ３の設置位置の一例が示されている。照明１は、チューブＴの中心から５５ｍｍ（符号ｉ）後方であって、高さ１１２ｍｍ（符号ｊ）の位置に設置される。すなわち、照明１は、チューブＴの背面側に配置される。照明１の上端は、チューブＴよりも上方に位置する。照明１の下端は、マークＩよりも下方に位置する。反射板２は、照明１から１００ｍｍ（符号ｋ）前方の位置に角度θ＝４５度で設置される。すなわち、反射板２は、チューブＴの第１面側であってチューブＴよりも上方に配置される。反射板２は、チューブＴの第１面と対向するように、照明１の光の照射方向に対して傾斜している。また、カメラ３は、チューブＴの中心から１３０ｍｍ（符号ｌ）前方であって、反射板２の下部から６５ｍｍ（符号ｍ）前方の位置に設置される。

充填機Ｐは、チューブＴを２個セットにして各工程を行う。このため、この照明システムを横に２つ並べ、２個のチューブＴを略同時に撮像して検査してもよい。この場合、照明１の横幅を大きくして、１つの照明１で２個のチューブＴを照射できるようにしてもよい。

図７は、本実施形態による照明システムにより撮像された画像である。
図７に示すように、照明１がチューブＴの裏面を照射しているため、マークＩ下部より上方にあるチューブＴの左右両端が鮮明に撮像される。すなわち、図７に示すように、カメラ３が撮像した画像においては、マークＩ下部より上方にあるチューブＴの左右両端の背景に照明１（すなわち、照明１からの直接的な照射光）が写っている。このため、チューブＴの左右両端を良好に検出することができる。また、反射板２により照明１の光を拡散させてマークＩに照射しているため、ハレーションを防いでマークＩを鮮明に撮像することができる。

次に、画像処理装置４が、上述した照明システムにより撮像された画像から、チューブＴのデザインのずれを検出する処理について説明する。
図８Ａ〜８Ｄは、本実施形態による画像処理装置４における良否判定処理の説明図である。
まず、画像入力部４０１が、カメラ３から画像を取得する（図８Ａ参照）。次に、エッジ検出部４０２が、予め設定してある所定の範囲である検査ウィンドウＷにおいて、左から右へ走査し、色の変化が最も大きい箇所をチューブエッジＧとして検出する（図８Ｂ参照）。次に、ウィンドウ決定部４０３が、チューブエッジＧを基点として、マーク検出ウィンドウＭを決定する（図８Ｃ，図８Ｄ参照）。具体的には、ウィンドウ決定部４０３は、チューブエッジＧから所定画素分右にある領域をマーク検出ウィンドウＭに設定する。

次に、ずれ検出部４０４が、マーク検出ウィンドウＭ内でマーク色の画素を計数する。
ずれ検出部４０４は、計数した画素数が範囲α内である場合にチューブＴのデザインにずれがないことを検出する（図８Ｃ参照）。一方、ずれ検出部４０４は、計数した画素数が範囲α外である場合にチューブＴのデザインにずれがあることを検出する（図８Ｄ）。最後に、判定部４０５が、デザインにずれがないチューブＴを良品と判定し、デザインにずれがあるチューブＴを不良品と判定する。例えば、図８Ｃに示すチューブＴの場合、マーク検出ウィンドウＭの位置にマークＩが存在するため、マーク色の画素数は範囲α内である。このため、画像処理装置４は、図８Ｃに示すチューブＴを良品と判定する。一方、図８Ｄに示すチューブＴの場合、マーク検出ウィンドウＭの位置にマークＩが存在しないため、マーク色の画素数は「０」であり、範囲α外である。このため、画像処理装置４は、図８Ｄに示すチューブＴを不良品と判定する。

次に、図９を参照して、画像処理装置３による良否判定処理について説明する。図９は、本実施形態による良否判定処理の手順を示すフローチャートである。
まず、エッジ検出部４０２が、カメラ３から取得した画像において、検査ウィンドウＷを左から右へ走査し、色の変化が最も大きい箇所をチューブエッジＧとして検出する（ステップＳ１０１）。次に、ウィンドウ決定部４０３が、チューブエッジＧを基点として、マーク検出ウィンドウＭを決定する（ステップＳ１０２）。次に、ずれ検出部４０４が、マーク検出ウィンドウＭにおけるマーク色の画素数を計数する（ステップＳ１０３）。そして、ずれ検出部４０４は、計数したマーク色の画素数が範囲α内（画素数が所定の閾値内）であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。計数した画素数が範囲α内である場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、判定部４０５は、チューブＴが良品（ＯＫ）であると判定し（ステップＳ１０５）、処理を終了する。一方、計数した画素数が範囲α内でない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）に、判定部４０５は、チューブＴが不良品（ＮＧ）であると判定し（ステップＳ１０６）、処理を終了する。

次に、本実施形態による照明システムによる撮像結果と、チューブＴを直接照射した場合の撮像結果とを比較する。
図１０Ａ〜１０Ｃは、本実施形態による照明システムにおけるカメラ３の撮像結果を示す。図１０Ａは、上述した照明システムの配置で反射板２の材質をポリテトラフルオロエチレンとした場合の撮像結果である。図１０Ｂは、上述した照明システムの配置で反射板２を鏡とした場合の撮像結果である。比較のため、図１０Ｃに、照明１からチューブＴの正面を直接照射した場合の撮像結果を示す。

図１０Ｃに示すように、チューブＴの正面を直接照射して撮像すると、エンドシール部Ｅにおいてハレーションが発生するため、マークＩが消え、更に、チューブＴのチューブエッジＧがかすむ。このため、チューブＴを直接照射すると、画像処理によりマークＩを検出することができなかった。これに対して、図１０Ｂに示すように、照明システムにおいて鏡を反射板２に用いた場合には、直接照射した場合と比べるとハレーションを抑制することができるため、マークＩを撮像することができる。しかしながら、鏡はポリテトラフルオロエチレンに比べて光の拡散率が低いため、ハレーションが残り、図示するようにマークＩの色がかすむ場合や他の色（例えば、青）がマーク色に写る場合がある。このため、反射板２に鏡を用いた場合には、マークＩの検出率が低下する。これらに対して、図１０Ａに示すように、本実施形態による照明システムにおいてポリテトラフルオロエチレンを反射板２に用いた場合には、ハレーションを防ぎ、マークＩ及びチューブエッジＧを鮮明に撮像することができる。このため、この撮像画像に基づいて検査をした場合には良好な結果が得られた。これにより、上述した照明システムの配置で反射板２をポリテトラフルオロエチレンとした場合には、画像処理によりマークＩをより精度良く検出することができる。

図１１は、本実施形態による検査システムの実験結果を示す。
図１１に示す表において、チューブ品質は、目視により良品又は不良品を判定した結果を示す。検査機判定は、検査システムによる良品（ＯＫ）又は不良品（ＮＧ）の判定結果を示す。図１１に示すように、検査システムによる判定結果は、目視による判定結果と全て一致する。このように、本実施形態による検査システムは、従来のように目視した場合の検査品質を維持することができる。

図１２は、本実施形態によるチューブＴ位置における照度変化を示すグラフである。
このグラフにおいて、横軸は光源が発する光の強さ（照度）を制御する制御値（単位はツマミボリューム（Ｖｏｌ（Ｖｏｌｕｍｅ）））である。縦軸はチューブＴ位置における照度（単位はルクス（Ｌｘ））である。
図１２に示す線２０１は、チューブＴの正面を照明１で直接照射した場合の照度変化を示す。線２０２は、本実施形態による照明システムにおいて反射板２に鏡を用いた場合の照度変化を示す。線２０３は、本実施形態による照明システムにおいて反射板にポリテトラフルオロエチレンを用いた場合の照度変化を示す。
図１２に示すように、本実施形態による照明システムを用いた場合におけるチューブＴの照度は、制御値に対して略直線的に緩やかに変化する。このため、チューブＴのデザインや形状に応じて照度をより細かく調整することができる。一方、チューブＴの正面を直接照射した場合の照度は、制御値に対して変化が不安定であり、照度の調整が困難である。
また、反射板２にポリテトラフルオロエチレンを用いた場合の照度は、反射板２に鏡を用いた場合に比べてより穏やかに変化する。これは、ポリテトラフルオロエチレンが鏡に比べて光の拡散率が大きいためである。このため、反射板２にポリテトラフルオロエチレンを用いた方が、鏡を用いた場合に比べてハレーションがより起きにくい。

このように、本実施形態によれば、裏面からチューブＴを照明１で照射し、照明１から照射される光を反射板２でチューブＴの正面に反射する。このため、チューブＴ表面に光沢がある場合であっても、塵や塵の混入を防ぐためにカバーされた充填機Ｐ内で、ハレーションを防いでチューブＴのマークＩをより鮮明に撮像することができる。これにより、生産ライン上で精度良くチューブＴの良品又は不良品を判定することができる。
また、入力部６、照明制御部７及び表示部８を備えることにより、検査を行う作業者は、撮像された画像を確認しながら、チューブＴのデザインや形状に応じて照明１の照度を微調整することができる。また、反射板２をポリテトラフルオロエチレンとしたことにより、照明１の光が拡散されて反射されるため、より細かくチューブＴの正面に反射される光の照度を調整することができる。

図９に示す各ステップを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、チューブＴの良品又は不良品を判定する処理を行ってもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。
前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、本実施形態では、反射板２の反射面の材質をポリテトラフルオロエチレンとしたが、これに限られない。拡散率の大きい材質であれば、例えば、ポリプロピレンやポリエチレン等の他の材質を反射板２に用いてもよい。
また、本実施形態では、照明１をＬＥＤとしたが、これに限られない。例えば、照明１は、蛍光灯やハロゲンランプ等他の光源を用いてもよい。

本発明は、照明システム、検査システム及び制御システムに適用することができる。

１ 照明
２ 反射板
３ カメラ
４ 画像処理装置
５ シーケンサ
６ 入力部
７ 照明制御部
８ 表示部
４０１ 画像入力部
４０２ エッジ検出部
４０３ ウィンドウ決定部
４０４ ずれ検出部
４０５ 判定部
４０６ 判定結果出力部
Ｔ チューブ（被検査物）

Claims (5)

1. マークの印刷された被検査物のうち前記マークのある面であって前記マーク周囲に光沢のある第１の面を撮像し、撮像した画像に基づいて前記被検査物のデザインの位置を検査する検査システムにおいて用いられる照明システムであって、
   前記被検査物の前記第１の面の背面側に配置され、前記被検査物よりも上方に位置する上端と前記マークよりも下方に位置する下端とを有し、光を照射する照明と、
   前記被検査物の前記第１の面側であって前記被検査物よりも上方に配置され、前記被検査物の第１の面と対向するように前記照明の光の照射方向に対して傾斜し、前記照明からの光を反射する反射部材とを備え、
   前記照明は、前記被検査物のうち前記第１の面の背面に光を直接的に照射するとともに、前記反射部材を介して、前記被検査物の前記第１の面に光を間接的に照射する照明システム。
2. 前記反射部材に対して前記照明とは反対側に配置され、前記被検査物の第１の面を撮像することにより、少なくとも前記マークと前記被検査物の左右両端と含む画像を得る撮像部
   をさらに備える請求項１に記載の照明システム。
3. 前記反射部材の反射面の材質はポリテトラフルオロエチレンである
   請求項１又は２に記載の照明システム。
4. 請求項２記載の照明システムを用いて前記被検査物のデザインの位置を検出する検査システムであって、
   前記被検査物のうち前記第１の面を撮像する前記撮像部と、
   前記撮像部により撮像された画像において、前記マークの有るべき範囲を決定する決定部と、
   前記決定部により決定された範囲における前記マークの有無に基づいて前記被検査物のデザインの位置を検出する検出部と、
   を備える検査システム。
5. 請求項４に記載の検査システムを用いて生産ラインを流れる被検査物の良品又は不良品を判定する制御システムであって、
   前記検出部による検出結果に基づいて、前記生産ラインを流れる被検査物夫々の良品又は不良品を判定する制御部
   を備える制御システム。