JP6043220B2

JP6043220B2 - 物品検査装置

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Publication number: JP6043220B2
Application number: JP2013050521A
Authority: JP
Inventors: 祥憲樽本
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2033-03-13
Also published as: JP2014178128A

Description

本発明は、物品の状態を検査するための物品検査装置に関する。

フィルム包装袋等のパッケージ内に食品等の内容物を収容して出荷するような物品の生産ラインにおいては、不具合（例えば、パッケージの封止部への内容物の噛み込み、パッケージ内での内容物の破損、パッケージ内への異物の混入等）が発生した物品の出荷を防止するために、物品の状態を検査する必要がある。

このような物品の状態を検査するための物品検査装置として、例えば、特許文献１記載のシステムが知られている。このシステムでは、パッケージ内に内容物が収容された状態で物品の画像が撮像され、その一方で、パッケージに印字を行うための印字情報に基づいてパッケージの印字部の画像が生成される。そして、物品の画像からパッケージの印字部の画像が減算されることにより、パッケージから印字部が除去された物品の画像が生成される。

特許第３３３２５４３号公報

上述したようなシステムは、生成した物品の画像においてパッケージ内の内容物の像が抽出され得ることから便利であるものの、当該システムにあっては、パッケージの印字部とパッケージ内の内容物とが重なるような場合に、生成した物品の画像においてパッケージ内の内容物の像に欠けが生じるおそれがある。そして、そのような場合には、パッケージ内の内容物の状態を精度良く把握することは困難である。

そこで、本発明は、パッケージに施された模様とパッケージ内の内容物とが重なるような場合であっても、パッケージ内の内容物の状態を精度良く把握することを可能にする物品検査装置を提供することを目的とする。

本発明の物品検査装置は、模様が施されたパッケージ及びパッケージ内に収容された内容物を有する物品に第１の光を照射する第１の光照射部と、第１の光照射部によって物品に照射された第１の光の透過光を検出することにより、第１の光による物品の第１の像を取得する第１の光検出部と、第１の光と異なる波長を有する第２の光を検出することにより、第２の光によるパッケージ又は物品の第２の像を取得する第２の光検出部と、第１の光検出部によって取得された第１の像のうち、模様によって第１の光の強度が減衰させられた領域に対し、第２の光検出部によって取得された第２の像に基づいて第１の光の強度を増幅する補正を施すことにより、検査用画像を生成する画像処理部と、を備える。

この物品検査装置では、第１の光による物品の第１の像のうち、パッケージに施された模様によって第１の光の強度が減衰させられた領域に対し、第２の光によるパッケージ又は物品の第２の像に基づいて第１の光の強度を増幅する補正が施される。これにより、生成された検査用画像においては、パッケージに施された模様とパッケージ内の内容物とが重なっていた場合であっても、パッケージ内の内容物の表示が顕著化されることになる。よって、この物品検査装置によれば、パッケージに施された模様とパッケージ内の内容物とが重なるような場合であっても、パッケージ内の内容物の状態を精度良く把握することが可能となる。

また、第１の光は近赤外光であり、第２の光は可視光であってもよい。第１の光が近赤外光であることにより、内容物が食品等の有機物である場合に当該内容物を表示するために好適な第１の像を取得することができる。更に、第２の光が可視光であることにより、第１の像に補正を施すために好適な第２の像を取得することができる。

また、物品検査装置は、パッケージ又は物品に第２の光を照射する第２の光照射部を更に備えてもよい。この構成によれば、第１の像に補正を施すための第２の像を容易にかつ確実に取得することができる。

また、物品検査装置は、第１の光の透過光と第２の光とを分光することにより、第１の光の透過光を第１の光検出部に入射させ、第２の光を第２の光検出部に入射させる分光部を更に備え、第１の光照射部は、物品に第１の光を照射すると共に、パッケージ又は物品に第２の光を照射してもよい。この構成によれば、第１の光による物品の第１の像と、第２の光によるパッケージ又は物品の第２の像とが略同時に取得されるため、第１の像と第２の像とのマッチングを精度良く行うことができる。

また、物品検査装置は、画像処理部によって生成された検査用画像を表示する表示部を更に備えてもよい。この構成によれば、物品検査装置のオペレータに対し、パッケージ内の内容物の表示が顕著化された検査用画像を参照させて、パッケージ内の内容物の状態を精度良く把握させることができる。

また、上記補正は、上記領域における第１の光の強度を、上記領域における第１の光の透過率で除算する補正であってもよい。或いは、上記補正は、上記領域における第１の光の強度に、上記領域における第２の光の強度の反転値を加算する補正であってもよい。これらの補正によれば、上記領域において第１の光の強度を適切に増幅させることができる。

本発明によれば、パッケージに施された模様とパッケージ内の内容物とが重なるような場合であっても、パッケージ内の内容物の状態を精度良く把握することが可能となる。

本発明の第１の実施形態の物品検査装置の正面図である。図１の物品検査装置のブロック図である。図１の物品検査装置の検査対象である物品の平面図である。本発明の第１の実施形態の物品検査装置における透過率の算出手順を示すフローチャートである。パッケージと、パッケージの可視光像及び近赤外光像の画素値との関係を示す図である。本発明の第１の実施形態の物品検査装置における検査用画像の取得手順を示すフローチャートである。物品と、物品の可視光像及び近赤外光像の画素値との関係を示す図である。検査用画像の画素値と、検査用画像との関係を示す図である。本発明の第２の実施形態の物品検査装置における補正係数の算出手順を示すフローチャートである。本発明の第２の実施形態の物品検査装置における検査用画像の取得手順を示すフローチャートである。物品の可視光像の画素値の反転値と、検査用画像の画素値と、検査用画像との関係を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［第１の実施形態］

図１に示されるように、物品検査装置１は、下部筐体２と、遮光筐体３と、上部筐体４と、を備えている。下部筐体２内には、物品検査装置１の動作を制御するコンピュータ５が収容されている。上部筐体４には、液晶表示装置等である表示部６が設置されている。物品検査装置１は、物品５０の生産ラインにおいて、不具合が発生した物品５０の出荷を防止するために、物品５０の状態を検査する装置である。

遮光筐体３には、物品搬入口３ａ及び物品搬出口３ｂが設けられている。遮光筐体３内には、物品搬入口３ａから物品搬出口３ｂに向かって物品５０を搬送する搬送コンベア７及び搬送コンベア８が配置されている。搬送コンベア７の上流端は、物品搬入口３ａから外側に突出しており、搬送コンベア８の下流端は、物品搬出口３ｂから外側に突出している。搬送コンベア７の下流端と搬送コンベア８の上流端とは、遮光筐体３内において所定の間隙Ｇをとって対向している。

遮光筐体３内には、間隙Ｇを介して対向するように近赤外光源（第１の光照射部）１１及び近赤外光ラインカメラ１２が配置されている。近赤外光源１１は、搬送コンベア７，８の下側から間隙Ｇを介して、搬送コンベア７，８によって搬送される物品５０に近赤外光（第１の光）を照射する。近赤外光源１１は、例えば、近赤外光を出射する複数のＬＥＤが物品５０の搬送方向に垂直な方向に沿って一次元に配列されることで構成されている。なお、近赤外光源１１によって照射される近赤外光の波長は、８００〜１８００ｎｍである。

近赤外光ラインカメラ１２は、近赤外光検出部（第１の光検出部）１２ａを有している。近赤外光検出部１２ａは、近赤外光源１１によって物品５０に照射された近赤外光の透過光を検出することにより、近赤外光による物品５０の像（第１の像）、すなわち、物品５０の近赤外光像を取得する。近赤外光検出部１２ａは、例えば、近赤外光を検出する複数のフォトダイオード（ＰＤ）が物品５０の搬送方向に垂直な方向に沿って一次元に配列されることで構成されている。

更に、遮光筐体３内には、搬送コンベア７の上側から搬送コンベア７の搬送面に臨むように白色光源（第２の光照射部）１３及び可視光エリアカメラ１４が配置されている。白色光源１３は、後述する物品５０のパッケージに、可視光（第１の光と異なる波長を有する第２の光）を含む白色光を照射する。白色光源１３は、例えば、白色光を出射する複数のＬＥＤが物品５０の搬送方向に平行な方向及び垂直な方向に沿って二次元に配列されることで構成されている。なお、白色光源１３によって照射される白色光のうち可視光の波長は、４００〜８００ｎｍである。

可視光エリアカメラ１４は、可視光検出部（第２の光検出部）１４ａを有している。可視光検出部１４ａは、白色光源１３によって物品５０のパッケージに照射された可視光の反射光を検出することにより、可視光による物品５０の像（第２の像）、すなわち、物品５０のパッケージの可視光像を取得する。可視光検出部１４ａは、例えば、可視光を検出する複数のＰＤが物品５０の搬送方向に平行な方向及び垂直な方向に沿って二次元に配列されることで構成されている。

物品５０の生産ラインにおいて、物品検査装置１の上流側には、搬送コンベア２０が設置されており、物品検査装置１の下流側には、振分装置３０が設置されている。搬送コンベア２０は、包装機によってパッケージングされた物品５０を物品検査装置１の搬送コンベア７に移送する。振分装置３０は、物品検査装置１の搬送コンベア８から移送された物品５０のうち、物品検査装置１によって不具合が発生していると判定された物品５０を生産ラインから排除する。

図２に示されるように、物品検査装置１のコンピュータ５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなり、少なくとも画像処理部１５、判定部１６及び記憶部１７を有している。画像処理部１５及び判定部１６は、ＲＯＭに格納されているプログラムがＲＡＭ上にロードされてＣＰＵで実行されることにより、ソフトウェアで構成される。記憶部１７は、メモリ或いはハードディスク等である。なお、コンピュータ５の各処理部は、ハードウェアで構成されてもよい。

画像処理部１５は、近赤外光ラインカメラ１２の近赤外光検出部１２ａによって取得された物品５０の近赤外光像、及び可視光エリアカメラ１４の可視光検出部１４ａによって取得された物品５０のパッケージの可視光像に基づいて、物品５０を検査するための検査用画像を生成する。コンピュータ５は、オペレータの操作等に応じて、画像処理部１５によって生成された検査用画像を表示部６に表示させる。判定部１６は、画像処理部１５によって生成された検査用画像に基づいて、物品５０に不具合が発生しているか否かを判定する。コンピュータ５は、判定部１６によって物品５０に不具合が発生していると判定された場合に、当該物品５０を生産ラインから排除するよう、振分装置３０に指示する。

次に、画像処理部１５による検査用画像の生成処理について説明する。図３に示されるように、物品検査装置１の検査対象である物品５０は、両端の封止部５１ａにおいて熱溶着等により封止されたパッケージ５１、及びパッケージ５１内に収容された内容物５２を有している。パッケージ５１には、模様５３が施されている。以下、一例として、パッケージ５１が透明のフィルム包装袋であり、内容物５２がビスケットであるものとする。また、模様５３のうち、模様５３_Ｒが赤色の領域であり、模様５３_Ｂが青色の領域であるものとする。

前提として、画像処理部１５は、パッケージ５１における近赤外光の透過率を算出する。この近赤外光の透過率の算出手順について、図４のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、内容物５２が収容されていない空のパッケージ５１を搬送コンベア７，８に搬送させることにより、画像処理部１５は、可視光エリアカメラ１４の可視光検出部１４ａから当該パッケージ５１の可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂを取得し（ステップＳ１１）、更に、近赤外光ラインカメラ１２の近赤外光検出部１２ａから当該パッケージ５１の近赤外光像Ｉ_Ｎを取得する（ステップＳ１２）。ここで、可視光像Ｉ_Ｒは、赤色の波長成分による像（以下、「赤色波長成分像」という）であり、可視光像Ｉ_Ｇは、緑色の波長成分による像（以下、「緑色波長成分像」という）であり、可視光像Ｉ_Ｂは、青色の波長成分による像（以下、「青色波長成分像」という）である。一例として、図５の（ａ）に示されるｘ軸に沿ったパッケージ５１の可視光像の画素値（画素ごとの２５６階調の光強度）Ｉ_Ｒ（ｘ），Ｉ_Ｇ（ｘ），Ｉ_Ｂ（ｘ）は、それぞれ、図５の（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示されるようになる。また、図５の（ａ）に示されるｘ軸に沿ったパッケージ５１の近赤外光像の画素値Ｉ_Ｎ（ｘ）は、図５の（ｅ）に示されるようになる。

続いて、画像処理部１５は、可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂに基づいて、近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素が赤領域であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。より具体的には、画像処理部１５は、近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素に対応する可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂの各画素の画素値に基づいて、近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素について、［Ｉ_Ｒ（ｘ）＞Ｉ_Ｒ＿ｔｈ］∩［Ｉ_Ｂ（ｘ）＜Ｉ_Ｂ＿ｔｈ］を満たすか否かを判断する。ここで、Ｉ_Ｒ＿ｔｈは、図５の（ｂ）に示されるように、赤色波長成分像の画素値Ｉ_Ｒ（ｘ）が低くなる青領域を識別するための閾値であり、Ｉ_Ｂ＿ｔｈは、図５の（ｄ）に示されるように、青色波長成分像の画素値Ｉ_Ｂ（ｘ）が低くなる赤領域を識別するための閾値である。

続いて、画像処理部１５は、赤領域であると判断された近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素の画素値に基づいて、赤領域における近赤外光の透過率Ｐ_Ｒを算出し（ステップＳ１４）、当該透過率Ｐ_Ｒを記憶部１７に記憶させる（ステップＳ１７）。より具体的には、画像処理部１５は、図５の（ｅ）に示されるように、赤領域における近赤外光像の画素値Ｉ_Ｎ２をパッケージ５１の透明領域における近赤外光像の画素値Ｉ_Ｎ１で除算することにより、赤領域における近赤外光の透過率Ｐ_Ｒを算出する。

続いて、画像処理部１５は、可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂに基づいて、赤領域ではないと判断された近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素が青領域であるか否かを判断する（ステップＳ１５）。より具体的には、画像処理部１５は、近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素に対応する可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂの各画素の画素値に基づいて、近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素について、［Ｉ_Ｒ（ｘ）＜Ｉ_Ｒ＿ｔｈ］∩［Ｉ_Ｂ（ｘ）＞Ｉ_Ｂ＿ｔｈ］を満たすか否かを判断する。

続いて、画像処理部１５は、青領域であると判断された近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素の画素値に基づいて、青領域における近赤外光の透過率Ｐ_Ｂを算出し（ステップＳ１６）、当該透過率Ｐ_Ｂを記憶部１７に記憶させる（ステップＳ１７）。より具体的には、画像処理部１５は、図５の（ｅ）に示されるように、青領域における近赤外光像の画素値Ｉ_Ｎ３をパッケージ５１の透明領域における近赤外光像の画素値Ｉ_Ｎ１で除算することにより、青領域における近赤外光の透過率Ｐ_Ｂを算出する。

以上のように、パッケージ５１における近赤外光の透過率を算出した上で、画像処理部１５は、物品５０を検査するための検査用画像を取得する。この検査用画像の取得手順について、図６のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、パッケージ５１内に内容物５２が収容された状態で物品５０が搬送コンベア７，８によって搬送される際に、画像処理部１５は、可視光エリアカメラ１４の可視光検出部１４ａから当該物品５０の可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂを取得し（ステップＳ２１）、更に、近赤外光ラインカメラ１２の近赤外光検出部１２ａから当該物品５０の近赤外光像Ｉ_Ｎを取得する（ステップＳ２２）。一例として、図７の（ａ）に示されるｘ軸に沿った物品５０の可視光像の画素値Ｉ_Ｒ（ｘ），Ｉ_Ｇ（ｘ），Ｉ_Ｂ（ｘ）は、それぞれ、図７の（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示されるようになる。また、図７の（ａ）に示されるｘ軸に沿った物品５０の近赤外光像の画素値Ｉ_Ｎ（ｘ）は、図７の（ｅ）に示されるようになる。なお、図７の（ａ）に示されるように、パッケージ５１内において内容物５２が割れているものとする。

続いて、画像処理部１５は、可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂに基づいて、近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素が赤領域であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。より具体的には、画像処理部１５は、近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素に対応する可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂの各画素の画素値に基づいて、近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素について、［Ｉ_Ｒ（ｘ）＞Ｉ_Ｒ＿ｔｈ］∩［Ｉ_Ｂ（ｘ）＜Ｉ_Ｂ＿ｔｈ］を満たすか否かを判断する。

続いて、画像処理部１５は、赤領域であると判断された近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素の画素値を補正する（ステップＳ２４）。より具体的には、画像処理部１５は、赤領域における近赤外光像の画素値Ｉ_Ｎ（ｘ）を赤領域における近赤外光の透過率Ｐ_Ｒ（前提として記憶部１７に記憶させたもの）で除算することにより、赤領域における近赤外光像の補正画素値Ｉ´_Ｎ（ｘ）を算出する。

続いて、画像処理部１５は、可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂに基づいて、赤領域ではないと判断された近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素が青領域であるか否かを判断する（ステップＳ２５）。より具体的には、画像処理部１５は、近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素に対応する可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂの各画素の画素値に基づいて、近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素について、［Ｉ_Ｒ（ｘ）＜Ｉ_Ｒ＿ｔｈ］∩［Ｉ_Ｂ（ｘ）＞Ｉ_Ｂ＿ｔｈ］を満たすか否かを判断する。

続いて、画像処理部１５は、青領域であると判断された近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素の画素値を補正する（ステップＳ２６）。より具体的には、画像処理部１５は、青領域における近赤外光像の画素値Ｉ_Ｎ（ｘ）を青領域における近赤外光の透過率Ｐ_Ｂ（前提として記憶部１７に記憶させたもの）で除算することにより、青領域における近赤外光像の補正画素値Ｉ´_Ｎ（ｘ）を算出する。

以上のように、画像処理部１５は、物品５０の近赤外光像Ｉ_Ｎのうち、模様５３_Ｒ，５３_Ｂによって近赤外光の強度が減衰させられた領域に対し、パッケージ５１の可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂに基づいて近赤外光の強度を増幅する補正（当該領域における近赤外光の強度を、当該領域における近赤外光の透過率で除算する補正）を施すことにより、検査用画像Ｉ´_Ｎを生成し、取得する（ステップＳ２７）。図８の（ａ）に示されるように、ｘ軸に沿った検査用画像の補正画素値Ｉ´_Ｎ（ｘ）においては、模様５３_Ｒ，５３_Ｂによって近赤外光の強度が減衰させられた分（図８の（ａ）における破線部分）が増幅され、図８の（ｂ）に示されるように、パッケージ５１内の内容物５２の表示が顕著化された検査用画像Ｉ´_Ｎが取得される。これにより、判定部１６は、画像処理部１５によって生成された検査用画像Ｉ´_Ｎに基づいて、物品５０に不具合（パッケージ５１内での内容物５２の割れ、欠け等の破損の他、パッケージ５１の封止部５１ａへの内容物５２の噛み込み、パッケージ５１内への異物の混入等）が発生しているか否かを精度よく判定することができる。

以上、説明したように、物品検査装置１では、物品５０の近赤外光像のうち、パッケージ５１に施された模様５３によって近赤外光の強度が減衰させられた領域に対し、パッケージ５１の可視光像に基づいて近赤外光の強度を増幅する補正が施される。これにより、生成された検査用画像においては、パッケージ５１に施された模様５３とパッケージ５１内の内容物５２とが重なっていた場合であっても、パッケージ５１内の内容物５２の表示が顕著化されることになる。よって、物品検査装置１によれば、パッケージ５１に施された模様５３とパッケージ５１内の内容物５２とが重なるような場合であっても、パッケージ５１内の内容物５２の状態を精度良く把握することが可能となる。

そして、物品検査装置１を用いることにより、模様５３と内容物５２とが重ならないようにパッケージ５１のデザインを変更したり、パッケージ５１に模様５３を施すために近赤外光を減衰し難いインクを使用したりすることが不要となり、パッケージ５１に模様５３を施す上での自由度が高まる。

また、上記補正として、模様５３によって近赤外光の強度が減衰させられた領域における近赤外光の強度を、当該領域における近赤外光の透過率で除算する補正を行うことにより、当該領域において近赤外光の強度を適切に増幅させることができる。

また、近赤外光を用いることにより、内容物５２が食品等の有機物である場合に当該内容物５２を表示するために好適な近赤外光像を取得することができる。更に、可視光を用いることにより、近赤外光像に補正を施すために好適な可視光像を取得することができる。

また、物品検査装置１は、画像処理部１５によって生成された検査用画像を表示する表示部６を備えているため、物品検査装置１のオペレータに対し、パッケージ５１内の内容物５２の表示が顕著化された検査用画像を参照させて、パッケージ５１内の内容物５２の状態を精度良く把握させることができる。
［第２の実施形態］

第２の実施形態の物品検査装置１は、画像処理部１５による検査用画像の生成処理において、上述した第１の実施形態の物品検査装置１と相違している。以下、第１の実施形態と同様の物品５０を検査対象とする場合における検査用画像の生成処理について説明する。

前提として、画像処理部１５は、補正係数Ａ_Ｒ，Ａ_Ｂを算出する。この補正係数Ａ_Ｒ，Ａ_Ｂの算出手順について、図９のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、内容物５２が収容されていない空のパッケージ５１を搬送コンベア７，８に搬送させることにより、画像処理部１５は、可視光エリアカメラ１４の可視光検出部１４ａから当該パッケージ５１の可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂを取得し（ステップＳ３１）、更に、近赤外光ラインカメラ１２の近赤外光検出部１２ａから当該パッケージ５１の近赤外光像Ｉ_Ｎを取得する（ステップＳ３２）。一例として、第１の実施形態と同様に、図５の（ａ）に示されるｘ軸に沿ったパッケージ５１の可視光像の画素値Ｉ_Ｒ（ｘ），Ｉ_Ｇ（ｘ），Ｉ_Ｂ（ｘ）は、それぞれ、図５の（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示されるようになる。また、図５の（ａ）に示されるｘ軸に沿ったパッケージ５１の近赤外光像の画素値Ｉ_Ｎ（ｘ）は、図５の（ｅ）に示されるようになる。

続いて、画像処理部１５は、パッケージ５１の近赤外光像Ｉ_Ｎ及び可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂに基づいて、補正係数Ａ_Ｒ，Ａ_Ｂを算出する。より具体的には、画像処理部１５は、次式（１），（２）により、補正係数Ａ_Ｒ，Ａ_Ｂを算出し（ステップＳ３３）、当該補正係数Ａ_Ｒ，Ａ_Ｂを記憶部１７に記憶させる（ステップＳ３４）。なお、Ｉ_Ｒ１は、パッケージ５１の透明領域及び赤領域における赤色波長成分像の画素値であり、Ｉ_Ｒ２は、パッケージ５１の青領域における赤色波長成分像の画素値である（図５の（ｂ）参照）。また、Ｉ_Ｂ１は、パッケージ５１の透明領域及び青領域における青色波長成分像の画素値であり、Ｉ_Ｂ２は、パッケージ５１の赤領域における青色波長成分像の画素値である（図５の（ｄ）参照）。更に、Ｉ_Ｎ１は、パッケージ５１の透明領域における近赤外光像の画素値であり、Ｉ_Ｎ２は、赤領域における近赤外光像の画素値であり、Ｉ_Ｎ３は、青領域における近赤外光像の画素値である（図５の（ｅ）参照）。
補正係数Ａ_Ｒ＝（Ｉ_Ｎ１−Ｉ_Ｎ３）／（Ｉ_Ｒ１−Ｉ_Ｒ２）・・・（１）
補正係数Ａ_Ｂ＝（Ｉ_Ｎ１−Ｉ_Ｎ２）／（Ｉ_Ｂ１−Ｉ_Ｂ２）・・・（２）

以上のように、補正係数Ａ_Ｒ，Ａ_Ｂを算出した上で、画像処理部１５は、物品５０を検査するための検査用画像を取得する。この検査用画像の取得手順について、図１０のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、パッケージ５１内に内容物５２が収容された状態で物品５０が搬送コンベア７，８によって搬送される際に、画像処理部１５は、可視光エリアカメラ１４の可視光検出部１４ａから当該物品５０の可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂを取得し（ステップＳ４１）、更に、近赤外光ラインカメラ１２の近赤外光検出部１２ａから当該物品５０の近赤外光像Ｉ_Ｎを取得する（ステップＳ４２）。一例として、第１の実施形態と同様に、図７の（ａ）に示されるｘ軸に沿った物品５０の可視光像の画素値Ｉ_Ｒ（ｘ），Ｉ_Ｇ（ｘ），Ｉ_Ｂ（ｘ）は、それぞれ、図７の（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示されるようになる。また、図７の（ａ）に示されるｘ軸に沿った物品５０の近赤外光像の画素値Ｉ_Ｎ（ｘ）は、図７の（ｅ）に示されるようになる。

続いて、画像処理部１５は、可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｂを反転する（ステップＳ４３）。より具体的には、次式（３），（４）により、赤色波長成分像の画素値の反転値Ｉ´_Ｒ（ｘ）及び青色波長成分像の画素値の反転値Ｉ´_Ｂ（ｘ）を算出する。一例として、図７の（ｂ）に示される赤色波長成分像の画素値の反転値Ｉ´_Ｒ（ｘ）は、図１１の（ａ）に示されるようになる。また、図７の（ｄ）に示される青色波長成分像の画素値の反転値Ｉ´_Ｂ（ｘ）は、図１１の（ｂ）に示されるようになる。
Ｉ´_Ｒ（ｘ）＝２５５−Ｉ_Ｒ（ｘ）・・・（３）
Ｉ´_Ｂ（ｘ）＝２５５−Ｉ_Ｂ（ｘ）・・・（４）

続いて、画像処理部１５は、赤領域及び青領域に対応する近赤外光像Ｉ_Ｎの各画素の画素値を補正する（ステップＳ４４）。より具体的には、画像処理部１５は、次式（５）により、近赤外光像の画素値Ｉ_Ｎ（ｘ）に赤色波長成分像の画素値の反転値Ｉ´_Ｒ（ｘ）及び青色波長成分像の画素値の反転値Ｉ´_Ｂ（ｘ）を加算することにより、近赤外光像の補正画素値Ｉ´_Ｎ（ｘ）を算出する。
Ｉ´_Ｎ（ｘ）＝Ｉ_Ｎ（ｘ）＋Ａ_Ｒ・Ｉ´_Ｒ（ｘ）＋Ａ_Ｂ・Ｉ´_Ｂ（ｘ）・・・（５）

以上のように、画像処理部１５は、物品５０の近赤外光像Ｉ_Ｎのうち、模様５３_Ｒ，５３_Ｂによって近赤外光の強度が減衰させられた領域に対し、パッケージ５１の可視光像Ｉ_Ｒ，Ｉ_Ｇ，Ｉ_Ｂに基づいて近赤外光の強度を増幅する補正（当該領域における近赤外光の強度に、当該領域における可視光の強度の反転値を加算する補正）を施すことにより、検査用画像Ｉ´_Ｎを生成し、取得する（ステップＳ４５）。図１１の（ｃ）に示されるように、ｘ軸に沿った検査用画像の補正画素値Ｉ´_Ｎ（ｘ）においては、模様５３_Ｒ，５３_Ｂによって近赤外光の強度が減衰させられた分（図１１の（ｃ）における破線部分）が増幅され、図１１の（ｄ）に示されるように、パッケージ５１内の内容物５２の表示が顕著化された検査用画像Ｉ´_Ｎが取得される。これにより、判定部１６は、画像処理部１５によって生成された検査用画像Ｉ´_Ｎに基づいて、物品５０に不具合（パッケージ５１内での内容物５２の割れ、欠け等の破損の他、パッケージ５１の封止部５１ａへの内容物５２の噛み込み、パッケージ５１内への異物の混入等）が発生しているか否かを精度よく判定することができる。

以上説明したように、物品検査装置１では、物品５０の近赤外光像のうち、パッケージ５１に施された模様５３によって近赤外光の強度が減衰させられた領域に対し、パッケージ５１の可視光像に基づいて近赤外光の強度を増幅する補正が施される。よって、物品検査装置１によれば、第１の実施形態と同様に、パッケージ５１に施された模様５３とパッケージ５１内の内容物５２とが重なるような場合であっても、パッケージ５１内の内容物５２の状態を精度良く把握することが可能となる。

また、上記補正として、模様５３によって近赤外光の強度が減衰させられた領域における近赤外光の強度に、当該領域における可視光の強度の反転値を加算する補正を行うことにより、当該領域において近赤外光の強度を適切に増幅させることができる。

以上、本発明の第１及び第２の実施形態について説明したが、本発明は、上記第１及び第２の実施形態に限定されるものではない。例えば、パッケージ５１に施された模様５３は、赤色の領域である模様５３_Ｒ、及び青色の領域である模様５３_Ｂに限定されず、文字、図形、記号若しくはこれらの結合又はこれらと色彩との結合であれば、その他のものであってもよい。また、近赤外光ラインカメラ１２に代えて近赤外光エリアカメラを用いてもよいし、可視光エリアカメラ１４に代えて可視光ラインカメラを用いてもよい。

また、上記第１及び第２の実施形態では、第１の光として、物品５０に近赤外光を照射し、物品５０に照射された近赤外光の透過光を検出することにより、近赤外光による物品５０の像を取得したが、第１の光として、物品５０にＸ線、近赤外光以外の赤外光又はテラヘルツ波等を照射し、物品５０に照射されたＸ線、赤外光又はテラヘルツ波等の透過光を検出することにより、Ｘ線、赤外光又はテラヘルツ波等による物品５０の像を取得してもよい。

また、上記第１及び第２の実施形態では、第２の光として、パッケージ５１に可視光を照射し、パッケージ５１に照射された可視光の反射光を検出することにより、可視光によるパッケージ５１の像を取得したが、第２の光として、パッケージ５１に、第１の光と異なる波長を有する近赤外光、又は単色の可視光（例えば赤色光）等を照射し、パッケージ５１に照射された近赤外光、又は単色の可視光等の反射光を検出することにより、近赤外光、又は単色の可視光等によるパッケージ５１の像を取得してもよい。ここで、パッケージ５１に照射された光の反射光に代えて、パッケージ５１に照射された光の透過光を検出することにより、当該光によるパッケージ５１の像を取得してもよい。更に、パッケージ５１に代えて、パッケージ５１内に内容物５２が収容された状態で物品５０に光を照射し、物品５０に照射された当該光の反射光又は透過光を検出することにより、当該光による物品５０の像を取得してもよい。

また、パッケージ５１又は物品５０に白色光を照射する場合において、例えば自然光を十分に利用することができるようなときには、白色光を照射する白色光源１３は不要である。ただし、第１及び第２の実施形態のように、物品検査装置１が白色光源１３を備えていれば、近赤外光像に補正を施すための可視光像を容易にかつ確実に取得することができる。

また、例えば上記第１及び第２の実施形態において、近赤外光検出部１２ａ及び可視光検出部１４ａが１つのカメラに設けられていてもよい。この場合、近赤外光と可視光とを分光することにより、近赤外光を近赤外光検出部１２ａに入射させ、可視光を可視光検出部１４ａに入射させる分光部（プリズム等）が、例えばカメラのレンズの後段等に設けられる。そして、光照射部としては、例えば、近赤外光を出射するＬＥＤ及び白色光を出射するＬＥＤの両方を有する装置等、近赤外光を照射すると共に可視光を照射するものが用いられる。この構成によれば、物品５０の近赤外光像と、パッケージ５１又は物品５０の可視光像とが略同時に取得されるため、近赤外光像と可視光像とのマッチングを精度良く行うことができる。

１…物品検査装置、６…表示部、１１…近赤外光源（第１の光照射部）、１２ａ…近赤外光検出部（第１の光検出部）、１３…白色光源（第２の光照射部）、１４ａ…可視光検出部（第２の光検出部）、１５…画像処理部。

Claims

模様が施されたパッケージ及び前記パッケージ内に収容された内容物を有する物品に第１の光を照射する第１の光照射部と、
前記第１の光照射部によって前記物品に照射された前記第１の光の透過光を検出することにより、前記第１の光による前記物品の第１の像を取得する第１の光検出部と、
前記第１の光と異なる波長を有する第２の光を検出することにより、前記第２の光による前記パッケージ又は前記物品の第２の像を取得する第２の光検出部と、
前記第１の光検出部によって取得された前記第１の像のうち、前記模様によって前記第１の光の強度が減衰させられた領域に対し、前記第２の光検出部によって取得された前記第２の像に基づいて前記第１の光の強度を増幅する補正を施すことにより、検査用画像を生成する画像処理部と、を備える、物品検査装置。
前記第１の光は近赤外光であり、前記第２の光は可視光である、請求項１記載の物品検査装置。
前記パッケージ又は前記物品に前記第２の光を照射する第２の光照射部を更に備える、請求項１又は２記載の物品検査装置。
前記第１の光の前記透過光と前記第２の光とを分光することにより、前記第１の光の前記透過光を前記第１の光検出部に入射させ、前記第２の光を前記第２の光検出部に入射させる分光部を更に備え、
前記第１の光照射部は、前記物品に前記第１の光を照射すると共に、前記パッケージ又は前記物品に前記第２の光を照射する、請求項１又は２記載の物品検査装置。
前記画像処理部によって生成された前記検査用画像を表示する表示部を更に備える、請求項１〜４のいずれか一項記載の物品検査装置。
前記補正は、前記領域における前記第１の光の強度を、前記領域における前記第１の光の透過率で除算する補正である、請求項１〜５のいずれか一項記載の物品検査装置。
前記補正は、前記領域における前記第１の光の強度に、前記領域における前記第２の光の強度の反転値を加算する補正である、請求項１〜５のいずれか一項記載の物品検査装置。