JP6117580B2

JP6117580B2 - Inspection equipment

Info

Publication number: JP6117580B2
Application number: JP2013057119A
Authority: JP
Inventors: 祥憲樽本; 亮民鈴木
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2033-03-19
Also published as: JP2014182026A

Description

本発明は、コンベア等で搬送される物品をカメラで撮像し、得られた画像に基づいて物品の検査を行う物品検査装置に関する。 The present invention relates to an article inspection apparatus that images an article conveyed by a conveyor or the like with a camera and inspects the article based on the obtained image.

従来から、コンベア等の搬送装置で搬送される物品をカメラ等の撮像装置によって撮像し、得られた撮像画像を処理することによって、物品を検査する物品検査装置が知られている。このような物品検査装置では、物品全体が撮像装置の視野に入ったタイミングで撮像を行う必要があるため、物品の搬送経路上に物品の通過を検知する光電センサや近接センサ等を設け、これらのセンサで物品が撮像装置の視野内に到達するタイミングを検出して撮像を行っている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an article inspection apparatus that inspects an article by imaging an article conveyed by a conveyance apparatus such as a conveyor with an imaging apparatus such as a camera and processing the obtained captured image is known. In such an article inspection apparatus, since it is necessary to take an image at the timing when the entire article enters the field of view of the imaging device, a photoelectric sensor, a proximity sensor, or the like that detects the passage of the article is provided on the article conveyance path. The image is picked up by detecting the timing when the article arrives within the field of view of the image pickup device.

また、特許文献１には、搬送される物品を撮像装置で連続して撮像し、撮像された画像に二値化処理を施し、得られた処理済画像の所定の領域に物品先端部が存在するかどうかを検知し、物品先端部が検知されたときのみ所定の画像処理（検査）を開始する画像処理装置が開示されている。このようにすることで、物品の通過を検知するための外部センサを設けることなく、検査に用いる画像を取得している。 Further, in Patent Document 1, an article to be conveyed is continuously imaged by an imaging device, a binarization process is performed on the captured image, and an article tip exists in a predetermined region of the obtained processed image. An image processing apparatus that detects whether or not to start and starts predetermined image processing (inspection) only when the tip of the article is detected is disclosed. By doing in this way, the image used for a test | inspection is acquired, without providing the external sensor for detecting the passage of articles | goods.

特開昭６２−１１３００２号公報JP 62-111302 A

ところが、外部センサを用いる場合に、物品の厚みが薄いと、コンベアの側方に設置した外部センサで物品を安定的に検知することはかなり難しく、その調整に手間取るという問題がある。この問題を回避するために、コンベア間の隙間、いわゆる、乗り継ぎ部の上方に外部センサを設置し、乗り継ぎ部を通過する物品を検知する方法も考えられるが、乗り継ぎ部では、物品が上下にばたつくため、この場合も誤検知する恐れがある。 However, when an external sensor is used, if the thickness of the article is thin, it is quite difficult to stably detect the article with the external sensor installed on the side of the conveyor, and there is a problem that it takes time to adjust the article. In order to avoid this problem, a method of detecting an article passing through the connecting portion by installing an external sensor above the gap between the conveyors, that is, the connecting portion, is conceivable. Therefore, there is a risk of erroneous detection in this case.

また、特許文献１のように、撮像装置で連続して撮像を行う場合には、撮像された画像中の所定の領域に物品先端部が必ず存在している必要がある。しかし、搬送装置の搬送速度が速く、撮像装置のフレームレート（１秒当たりに画像を撮像する回数）が低い場合には、図７に示すように、撮像タイミングがずれて物品先端部が所定の領域からずれてしまう可能性がある。その場合には、検査すべき物品が到達しているにも関わらず、物品の検査が開始されないから、未検査の物品が後工程に混入する不具合が起きる。この不具合を防ぐためには、撮像装置に高速カメラのようなフレームレートの高い高価なデバイスを用いる必要があるが、それでは安価なシステムの構築を阻害する。 Further, as in Patent Document 1, when continuous imaging is performed with an imaging apparatus, the article tip must always exist in a predetermined region in the captured image. However, when the conveying speed of the conveying device is fast and the frame rate of the imaging device (the number of times an image is captured per second) is low, as shown in FIG. There is a possibility of deviating from the area. In that case, although the article to be inspected has arrived, the inspection of the article is not started, so that there is a problem that the uninspected article is mixed in the subsequent process. In order to prevent this problem, it is necessary to use an expensive device with a high frame rate, such as a high-speed camera, in the imaging apparatus, but this hinders the construction of an inexpensive system.

本発明の課題は、物品の通過を検知するための外部センサを設けることなく、また、高速カメラのような高価なデバイスを用いずに、搬送される物品の検査を行うことのできる物品検査装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an article inspection apparatus capable of inspecting a conveyed article without providing an external sensor for detecting the passage of the article and without using an expensive device such as a high-speed camera. Is to provide.

本発明の物品検査装置は、搬送手段で搬送される物品を撮像手段で繰り返し撮像しながら、得られた画像に基づいて物品を検査する検査装置であって、搬送される物品の先端部が最初に映り込む画像上の特定領域を常時検査して物品の到達を知らせる物品検知部と、前記物品の到達を検知した時点から前記物品全体が画像上に映り込むまでの時間を算出する時間算出部と、算出された時間経過時の画像を検査用画像として記憶する記憶部と、記憶された検査用画像に基づいて前記物品を検査する物品検査部と、を備え、前記物品検知部は、前記特定領域について画像を生成し、前に生成された前記特定領域の画像と比較して、同一位置にある画素の明るさの変化量を算出し、その変化量が、所定の閾値を超えている画素の数を計数し、当該画素数が一定数を超える場合に物品の到達を判定する。 An article inspection apparatus according to the present invention is an inspection apparatus that inspects an article based on an obtained image while repeatedly imaging an article conveyed by a conveying means with an imaging means, and a leading end portion of the conveyed article is first An article detection unit that constantly inspects a specific area on an image reflected in the image to notify the arrival of the article, and a time calculation unit that calculates a time from when the arrival of the article is detected until the entire article is reflected on the image A storage unit that stores an image of the calculated time elapsed as an inspection image, and an article inspection unit that inspects the article based on the stored inspection image , wherein the article detection unit includes: An image is generated for a specific area, and the amount of change in brightness of a pixel at the same position is calculated compared to the previously generated image of the specific area, and the amount of change exceeds a predetermined threshold. Count the number of pixels and Determining the arrival of the article when the number exceeds a certain limit.

物品検知部は、画像上の特定領域を常時チェックしている。その特定領域とは、搬送される物品の先端部が最初に映り込む狭い領域である。そして、搬送される物品の先端部がその領域で捉えられると、物品検知部が物品の到達を知らせる。時間算出部は、その物品の到達時点から物品全体が画像上に映り込むまでの時間を算出してタイマーを働かせ、検知された物品全体が画像に映るタイミングになると、タイマーがタイムアップして、画像に映った物品全体の画像を検査用画像として記憶させる。物品検査部は、その検査用画像に基づいて物品の検査を行う。これにより、物品の到達を検知する外部センサを設置する必要が無くなる。また、物品の先端部が最初に映り込む特定の狭い領域のみをチェックして物品の到達を検知するので、物品の搬送速度が速くなっても、確実に物品の到達を検知することができる。したがって、高速カメラのような高価なデバイスを用いずに、搬送される物品の検知と検査用画像の生成とを単一の撮像手段にて安価に実現することができる。 The article detection unit always checks a specific area on the image. The specific area is a narrow area in which the front end of the conveyed article is reflected first. And if the front-end | tip part of the conveyed article is caught in the area | region, an article | item detection part will notify arrival of an article | item. The time calculation unit calculates the time from when the article arrives until the entire article is reflected on the image, and operates the timer.When the detected whole article is reflected in the image, the timer is up, An image of the entire article shown in the image is stored as an inspection image. The article inspection unit inspects the article based on the inspection image. Thereby, it is not necessary to install an external sensor for detecting the arrival of the article. In addition, since the arrival of the article is detected by checking only a specific narrow area where the tip of the article is reflected first, the arrival of the article can be reliably detected even if the conveyance speed of the article is increased. Therefore, the detection of the conveyed article and the generation of the inspection image can be realized at a low cost by a single imaging unit without using an expensive device such as a high-speed camera.

また、時間算出部は、物品の搬送方向長さと、搬送手段による物品の搬送速度とに基づいて、搬送される物品が画像上の中央位置に到達する時点を知らせて、検査用画像を撮像させるから、検査対象となった物品を撮像画像の中央位置で捉えた適格な画像を生成することができる。したがって、その後の画像処理が容易となる。 Further, the time calculation unit notifies the time when the article to be conveyed reaches the center position on the image based on the length of the article in the conveyance direction and the conveyance speed of the article by the conveyance unit, and causes the inspection image to be captured. Therefore, it is possible to generate a suitable image in which the article to be inspected is captured at the center position of the captured image. Therefore, subsequent image processing becomes easy.

本発明に係る物品検査装置によれば、物品を最適のタイミングで撮像するための外部センサを不要とすることができる。また、画像上の限られた狭い特定領域だけを常時チェックして物品の到達を検知するから、物品の搬送速度が速くなっても、高速カメラのような高価なデバイスを用いずに物品の全体像を映すことができる。したがって、安価にシステムを構築することができる。 According to the article inspection apparatus according to the present invention, an external sensor for imaging an article at an optimal timing can be eliminated. In addition, since the arrival of an article is detected by constantly checking only a limited specific area on the image, the entire article can be detected without using an expensive device such as a high-speed camera even if the article conveyance speed is increased. An image can be projected. Therefore, a system can be constructed at a low cost.

本発明に係る物品検査装置の一実施形態の概略側面図。1 is a schematic side view of an embodiment of an article inspection apparatus according to the present invention. カメラの構成ブロック図。FIG. 一実施形態に係る物品検査装置の構成ブロック図。1 is a configuration block diagram of an article inspection apparatus according to an embodiment. 一実施形態に係る物品検査装置の動作フローチャート。The operation | movement flowchart of the article inspection apparatus which concerns on one Embodiment. 検査用画像を撮像するタイミングの算出方法の説明図。Explanatory drawing of the calculation method of the timing which images the image for a test | inspection. 具体的な数値を元に検査用画像を撮像するタイミングの算出方法の説明図。Explanatory drawing of the calculation method of the timing which images the image for a test | inspection based on a specific numerical value. 従来技術の問題点の説明図。Explanatory drawing of the problem of a prior art.

以下、本発明に係る物品検査装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of an article inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１において、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、表示部６が設置されている。この表示部６は、タッチパネル機能付き液晶表示装置からなる。物品検査装置１は、物品５０の生産ラインに組み込まれるもので、物品５０を検査し、不具合な物品５０が見つかれば、それをライン外へ排出してその出荷を防止する。 In FIG. 1, the article inspection apparatus 1 includes a lower housing 2, a light shielding housing 3, and an upper housing 4. A computer 5 that controls the operation of the article inspection apparatus 1 is accommodated in the lower housing 2. A display unit 6 is installed in the upper housing 4. The display unit 6 includes a liquid crystal display device with a touch panel function. The article inspection apparatus 1 is incorporated in a production line for the article 50. The article inspection apparatus 1 inspects the article 50, and if a defective article 50 is found, the article inspection apparatus 1 discharges it out of the line and prevents its shipment.

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を矢印の方向に搬送する搬送手段としての搬送コンベア７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、下流端は、物品搬出口３ｂから外側に突出している。 The light shielding housing 3 is provided with an article carry-in port 3a and an article carry-out port 3b. In the light-shielding housing 3, a transport conveyor 7 is disposed as a transport unit that transports the article 50 in the direction of the arrow from the article carry-in entrance 3 a toward the article carry-out exit 3 b. The upstream end of the conveyor 7 protrudes outward from the article carry-in port 3a, and the downstream end protrudes outward from the article carry-out port 3b.

遮光筐体３内には、白色光源１１及び撮像手段としてのカメラ１２が配置されている。白色光源１１は、搬送コンベア７の上方に配置され、搬送コンベア７上の物品５０に白色光を照射する。白色光源１１は、白色光を照射する複数のＬＥＤが二次元に配列されたものである。 In the light shielding housing 3, a white light source 11 and a camera 12 as an imaging means are arranged. The white light source 11 is disposed above the conveyor 7 and irradiates the article 50 on the conveyor 7 with white light. The white light source 11 is a two-dimensional array of a plurality of LEDs that emit white light.

図２において、カメラ１２は、レンズ１２ａ、複数の撮像素子１２ｂ、及びカメラ制御部１２ｃを有している。カメラ１２は、搬送コンベア７の上方から、搬送コンベア７によって搬送される物品５０を撮像し、画像を生成する。複数の撮像素子１２ｂは、搬送コンベア７の搬送面と平行な面に配列されて、搬送コンベア７によって搬送される物品５０を撮像する。複数の撮像素子１２ｂは、レンズ１２ａから入射した光を検出信号（電気信号）に変換する。カメラ制御部１２ｃは、後述する物品検知部１４及び物品検査部１５からの指令により、各撮像素子１２ｂから信号を読み出し、読み出した信号を二次元に展開することで画像を生成する。本実施形態では、カメラ１２として、撮像素子１２ｂの画素数が６４０画素×４８０画素、フレームレートが３０ｆｐｓである一般的な産業用ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラを使用している。 In FIG. 2, the camera 12 includes a lens 12a, a plurality of image sensors 12b, and a camera control unit 12c. The camera 12 captures an image of the article 50 transported by the transport conveyor 7 from above the transport conveyor 7 and generates an image. The plurality of imaging elements 12 b are arranged on a plane parallel to the conveyance surface of the conveyance conveyor 7 and images the article 50 conveyed by the conveyance conveyor 7. The plurality of imaging elements 12b convert light incident from the lens 12a into detection signals (electric signals). The camera control unit 12c generates signals by reading out signals from the image pickup devices 12b and developing the read signals in two dimensions in response to commands from an article detection unit 14 and an article inspection unit 15 described later. In the present embodiment, as the camera 12, a general industrial CCD (Charge Coupled Device) camera in which the number of pixels of the image sensor 12b is 640 pixels × 480 pixels and the frame rate is 30 fps is used.

図１において、生産ラインに組み込まれた物品検査装置１の上流側には、取込コンベア２０が設置され、下流側には、振分装置３０が設置されている。取込コンベア２０は、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７から出てきた物品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。 In FIG. 1, an intake conveyor 20 is installed on the upstream side of the article inspection apparatus 1 incorporated in the production line, and a sorting apparatus 30 is installed on the downstream side. The take-in conveyor 20 transfers the article 50 to the transport conveyor 7 of the article inspection apparatus 1. The sorting apparatus 30 excludes, from the production line, the articles 50 that are determined to be defective by the article inspection apparatus 1 among the articles 50 that have come out of the conveyor 7 of the article inspection apparatus 1.

図３において、物品検査装置１に搭載されたコンピュータ５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、予めインストールされたプログラムを実行することにより、少なくともモード制御部１３、物品検知部１４、物品検査部１５、時間算出部１６、記憶部１７の各機能を実現する。モード制御部１３は、物品検査装置１を後述する物品検知モードと物品検査モードとに切り替える。物品検知部１４は、物品５０を捉える画像上の特定領域を常時チェックする。その特定領域とは、搬送される物品の先端部が最初に映り込む画像上の狭い領域である。そして、搬送される物品の先端部がその領域で捉えられると、物品検知部１４が物品の到達を知らせる。時間算出部１６は、物品検知部１４が物品５０の到達を検知した時点から、物品５０全体が画像上に映り込むまでの時間を算出する。記憶部１７は、算出された時間経過時の画像を検査用画像として記憶する。物品検査部１５は、記憶部１７に記憶された検査用画像に基づいて物品５０を検査し、その物品５０に不具合があるか否かを判定する。モード制御部１３、物品検知部１４、物品判定部１５、及び時間算出部１６は、記憶されたプログラムを実行することにより実現される。記憶部１７は、不揮発性メモリ或いはハードディスク等で構成され、検査用画像、検査パラメータ、物品検査部１５で検査された物品５０の不具合等の判定結果を記憶する。検査パラメータとしては、少なくとも、物品５０の搬送方向長さＬ、搬送コンベア７の搬送速度Ｖ、画像を構成している正方形の１画素の一辺に対応する実寸法（コンベア上での物理的寸法）Ｐ、搬送方向画素数ＮＸ、及び後述する物品５０の通過を判定する閾値ＴＨが記憶されている。なお、上記各部１３〜１６は、ハードウェアで構成することもできる。 In FIG. 3, a computer 5 mounted on the article inspection apparatus 1 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like. By executing a program installed in advance, at least a mode control unit 13, an article detection unit 14, an article inspection is performed. The functions of the unit 15, the time calculation unit 16, and the storage unit 17 are realized. The mode control unit 13 switches the article inspection apparatus 1 between an article detection mode and an article inspection mode described later. The article detection unit 14 always checks a specific area on the image where the article 50 is captured. The specific area is a narrow area on the image in which the tip of the conveyed article is first reflected. And if the front-end | tip part of the conveyed article is caught in the area | region, the article | item detection part 14 will notify arrival of an article | item. The time calculation unit 16 calculates the time from when the article detection unit 14 detects the arrival of the article 50 until the entire article 50 is reflected on the image. The storage unit 17 stores an image when the calculated time has elapsed as an inspection image. The article inspection unit 15 inspects the article 50 based on the inspection image stored in the storage unit 17 and determines whether or not the article 50 has a defect. The mode control unit 13, the article detection unit 14, the article determination unit 15, and the time calculation unit 16 are realized by executing a stored program. The storage unit 17 is configured by a non-volatile memory, a hard disk, or the like, and stores determination images such as inspection images, inspection parameters, and defects of the article 50 inspected by the article inspection unit 15. As inspection parameters, at least the conveyance direction length L of the article 50, the conveyance speed V of the conveyance conveyor 7, and actual dimensions (physical dimensions on the conveyor) corresponding to one side of one square pixel constituting the image. P, a conveyance direction pixel number NX, and a threshold value TH for determining passage of an article 50 described later are stored. In addition, each said parts 13-16 can also be comprised with hardware.

また、図示していないが、コンピュータ５は、表示部６に表示するデータの表示制御回路、表示部６のタッチパネルから入力データを取り込むキー入力回路等を備えている。さらに、コンピュータ５は、搬送コンベア７の搬送速度を設定速度にするための、図示しないモータ制御回路を制御する。 Although not shown, the computer 5 includes a display control circuit for data to be displayed on the display unit 6, a key input circuit for fetching input data from the touch panel of the display unit 6, and the like. Further, the computer 5 controls a motor control circuit (not shown) for setting the transport speed of the transport conveyor 7 to a set speed.

次に、図４に示すフローチャートを用いて、物品５０の通過を検知してから物品５０に不具合があるか否かを判定するまでの流れを説明する。物品検査装置１を稼動すると、搬送コンベア７とその前後の取込コンベア２０、振分装置３０が駆動され、カメラ１２が撮像を開始する。そして、取込コンベア２０が物品５０を搬送コンベア７に送るまでは、モード制御部１３は、物品検査装置１を物品検知モードに設定する。 Next, a flow from when the passage of the article 50 is detected to when it is determined whether or not the article 50 has a defect will be described using the flowchart shown in FIG. When the article inspection apparatus 1 is operated, the transfer conveyor 7, the front and rear intake conveyors 20 and the sorting apparatus 30 are driven, and the camera 12 starts imaging. Then, until the take-in conveyor 20 sends the article 50 to the transport conveyor 7, the mode control unit 13 sets the article inspection apparatus 1 to the article detection mode.

この物品検知モードにおいて、物品検知部１４は、図５の画像に示すように、カメラ１２で捉えた画像Ａ上の特定領域Ｂ、すなわち、搬送される物品５０の先端部が最初に映り込む領域Ｂを常時検査して、その領域Ｂに物品５０の先端部が映り込んだか否かをチェックする。例えば、カメラ１２で捉えた画像Ａが、図６のように、搬送方向に４８０画素を有し、それと垂直な方向に６４０画素を有する画面Ａを想定すると、物品５０の先端部が最初に映り込む領域は、画像Ａの左端から搬送方向に４８画素の狭い特定領域Ｂである。この領域Ｂについて、繰り返し検査を行って、物品５０の到達を検査する。このように、狭い特定領域Ｂに限定して検査することで、高いフレームレートで物品５０の有無を検査することができる。 In this article detection mode, the article detection unit 14, as shown in the image of FIG. 5, the specific area B on the image A captured by the camera 12, that is, the area where the tip of the article 50 to be conveyed first appears. B is constantly inspected to check whether or not the tip of the article 50 is reflected in the region B. For example, assuming that the image A captured by the camera 12 has a screen A having 480 pixels in the transport direction and 640 pixels in the direction perpendicular to the image A as shown in FIG. 6, the tip of the article 50 appears first. The area to be embedded is a narrow specific area B of 48 pixels in the transport direction from the left end of the image A. About this area | region B, a test | inspection is performed repeatedly and the arrival of the articles | goods 50 is test | inspected. Thus, by inspecting only the narrow specific region B, the presence / absence of the article 50 can be inspected at a high frame rate.

カメラ１２は、６４０画素×４８０画素の画像をフレームレート３０ｆｐｓで画像を生成するので、画像データを読み出す範囲を６４０画素×４８画素に限定すれば、フレームレート３００ｆｐｓで画像を生成することが可能となる。これは、画素数が１０分の１になったことから、読み出し時間は、１０分の１になるからである。物品検知モードにおいて、カメラ制御部１２ｃは、定期的（フレームレート３００ｆｐｓ）に、特定領域Ｂ（６４０画素×４８画素）を検査して物品５０の到達を検査する。この動作が、図４のフローチャートに示すステップＳ１〜Ｓ４となる。 Since the camera 12 generates an image of 640 pixels × 480 pixels at a frame rate of 30 fps, it is possible to generate an image at a frame rate of 300 fps if the range for reading image data is limited to 640 pixels × 48 pixels. Become. This is because the readout time is reduced to 1/10 since the number of pixels is reduced to 1/10. In the article detection mode, the camera control unit 12c periodically inspects the arrival of the article 50 by inspecting the specific area B (640 pixels × 48 pixels) (frame rate 300 fps). This operation is steps S1 to S4 shown in the flowchart of FIG.

すなわち、物品検知部１４は、特定領域Ｂについて画像を生成し（ステップＳ１）、続いて、１フレーム前に生成された領域Ｂの画像と、今回生成された領域Ｂの画像、２枚を比較して、同一位置にある画素の明るさの変化量を算出する（ステップＳ２）。物品検知部１４は、その変化量が、閾値ＴＨを超えていれば、閾値ＴＨを超えている画素の数を計数する（ステップＳ３）。閾値ＴＨを越える画素数が一定数以下であった場合は、カメラ１２が物品５０を捉えていないと判定し、閾値ＴＨを超える画素数が一定数を超えると、カメラ１２が物品５０を捉えたと判定する（ステップＳ４）。さらに、物品検知部１４は、閾値ＴＨを越えた画素のうち、特定領域Ｂを物品５０の先端部の位置ＬＡとして時間算出部１６に送信する。物品検知部１４が物品５０の先端部を検知すると、モード制御部１３は、物品検知モードから物品検査モードに切り替わる。 That is, the article detection unit 14 generates an image for the specific region B (step S1), and then compares the image of the region B generated one frame before with the two images of the region B generated this time. Then, the amount of change in brightness of the pixels at the same position is calculated (step S2). If the change amount exceeds the threshold value TH, the article detection unit 14 counts the number of pixels exceeding the threshold value TH (step S3). If the number of pixels exceeding the threshold TH is equal to or less than a certain number, it is determined that the camera 12 does not capture the article 50. If the number of pixels exceeding the threshold TH exceeds a certain number, the camera 12 captures the article 50. Determine (step S4). Further, the article detection unit 14 transmits the specific area B among the pixels exceeding the threshold value TH to the time calculation unit 16 as the position LA of the tip portion of the article 50. When the article detection unit 14 detects the tip of the article 50, the mode control unit 13 switches from the article detection mode to the article inspection mode.

物品検査モードでは、まず、時間算出部１６が、物品検知部１４によって物品５０の先端部を検知した時点から、物品５０の中心線が画像Ａの中心線ＮＡ（図５参照）に到達するタイミングを算出する。具体的には、時間算出部１６が、物品５０の先端部の位置ＬＡを物品検知部１４から受信すると、物品５０の搬送方向長さＬ、搬送方向画素数ＮＸ、搬送コンベア７の搬送速度Ｖ、及び実寸法Ｐを記憶部１７から読み出す。それらの数値を使って、時間算出部１６は、物品５０の中心線が画像Ａの中心線ＮＡと一致するまでの物品５０の移動距離ＬＢ（＝Ｐ×ＮＸ／２＋Ｌ／２−Ｐ×ＬＡ）を求める（図５参照）。 In the article inspection mode, the timing at which the center line of the article 50 reaches the center line NA (see FIG. 5) of the image A from the time when the time calculating section 16 first detects the tip of the article 50 by the article detecting unit 14. Is calculated. Specifically, when the time calculation unit 16 receives the position LA of the tip of the article 50 from the article detection unit 14, the conveyance direction length L of the article 50, the number of conveyance direction pixels NX, and the conveyance speed V of the conveyance conveyor 7. , And the actual dimension P is read from the storage unit 17. Using these numerical values, the time calculation unit 16 moves the movement distance LB of the article 50 until the center line of the article 50 matches the center line NA of the image A (= P × NX / 2 + L / 2−P × LA). (See FIG. 5).

次に、距離ＬＢと搬送コンベア７の搬送速度Ｖから、物品５０の全体像を撮像するための撮像タイミング（＝ＬＢ／Ｖ）を算出する。ここでは、時間算出部１６は、物品５０の先端部の位置ＬＡを用いて、距離ＬＢを算出したが、搬送速度Ｖに対し、カメラ１２のフレームレートが十分高ければ、上述の式から先端部の位置ＬＡを省略してもよい（ステップＳ５）。 Next, an imaging timing (= LB / V) for capturing the entire image of the article 50 is calculated from the distance LB and the transport speed V of the transport conveyor 7. Here, the time calculation unit 16 calculates the distance LB using the position LA of the front end portion of the article 50. However, if the frame rate of the camera 12 is sufficiently high with respect to the conveyance speed V, the front end portion is calculated from the above formula. The position LA may be omitted (step S5).

カメラ制御部１２ｃは、算出された撮像タイミングでもって物品５０を撮像し、撮像した画像Ａの全てを検査用画像として記憶部１７に記憶させる（ステップＳ６）。 The camera control unit 12c images the article 50 at the calculated imaging timing, and stores all the captured images A in the storage unit 17 as inspection images (step S6).

物品検査部１５は、記憶された検査用画像に対し画像処理を施し、処理の結果に基づいて、物品５０の不具合の有無を判定する（ステップＳ７）。物品の不具合とは、例えば、物品５０に印字されるべき日付の漏れ、印字されている日付の間違い、物品５０表面の傷等である。コンピュータ５は、物品検査部１５によって物品５０に不具合が発生していると判定した場合は、当該物品５０を生産ラインから排除するために、振分装置３０に指令を送るとともに、その判定結果を記憶部１７に記憶させる。また、オペレータの操作等に応じて、判定結果を表示部６に表示させる。 The article inspection unit 15 performs image processing on the stored inspection image, and determines whether there is a defect in the article 50 based on the processing result (step S7). The defect of the article is, for example, a date leak to be printed on the article 50, an incorrect date printed, a scratch on the surface of the article 50, or the like. When the computer 5 determines that a defect has occurred in the article 50 by the article inspection unit 15, the computer 5 sends a command to the sorting device 30 and excludes the determination result in order to remove the article 50 from the production line. The data is stored in the storage unit 17. Further, the determination result is displayed on the display unit 6 in accordance with the operation of the operator.

次に、各検査パラメータに具体的な数値を代入して説明する。図６において、搬送コンベア７の幅が１６０ｍｍ、搬送コンベア７の搬送速度Ｖが５００ｍｍ／ｓ、物品５０の搬送方向長さＬが８０ｍｍの場合を考える。搬送コンベア７の幅の全てを画像Ａに収める場合、１画素に対応するコンベア上での実寸法Ｐは０．２５ｍｍ（＝１６０ｍｍ／６４０画素）の正方形になる。図６に示すように、変化量が閾値ＴＨを越えた複数の画素のうち、最も搬送方向下流側にある画素の位置、すなわち、物品５０の先端部の位置ＬＡは、カメラ１２で捉えた画像Ａの左端側から搬送方向に４０画素の位置となる。カメラ１２の搬送方向の画素数ＮＸは４８０画素なので、物品５０の中心線がカメラ１２で捉えた画像Ａの中心線と一致するまでに、物品５０が移動する距離ＬＢは９０ｍｍ（＝Ｐ×ＮＸ／２＋Ｌ／２−Ｐ×ＬＡ）となる。次に搬送速度Ｖで９０ｍｍ移動するには０．１８ｓ（＝ＬＢ／Ｖ）後となるので、物品検知モードにおいて、物品５０の先端部が検知された時点から、０．１８ｓ後にカメラ１２へトリガを入力して撮像すれば、物品５０の画像Ａが、中央に位置する検査用画像を生成することができる。また、物品５０の搬送方向長さＬが短い場合には、搬送方向の読み出し範囲を限定してもよい。 Next, description will be made by substituting specific numerical values for each inspection parameter. In FIG. 6, a case is considered in which the width of the transfer conveyor 7 is 160 mm, the transfer speed V of the transfer conveyor 7 is 500 mm / s, and the length L of the article 50 in the transfer direction is 80 mm. When the entire width of the conveyor 7 is stored in the image A, the actual dimension P on the conveyor corresponding to one pixel is a square of 0.25 mm (= 160 mm / 640 pixels). As shown in FIG. 6, the position of the pixel that is the most downstream in the transport direction among the plurality of pixels whose change amount exceeds the threshold value TH, that is, the position LA of the tip of the article 50 is an image captured by the camera 12. The position is 40 pixels in the transport direction from the left end side of A. Since the number of pixels NX in the transport direction of the camera 12 is 480 pixels, the distance LB that the article 50 moves until the center line of the article 50 matches the center line of the image A captured by the camera 12 is 90 mm (= P × NX / 2 + L / 2−P × LA). Next, the movement of 90 mm at the conveyance speed V is 0.18 s (= LB / V) later, so in the article detection mode, the camera 12 is triggered 0.18 s after the tip of the article 50 is detected. When the image is input and imaged, an image for inspection in which the image A of the article 50 is located at the center can be generated. Moreover, when the conveyance direction length L of the article 50 is short, the reading range in the conveyance direction may be limited.

以上のように、本発明では、物品検知部１４によって、撮像範囲を限定して高いフレームレートで物品５０の先端を捉えたか否かを判定する。そして、物品５０の先端部が検知されると、時間算出部１７は、物品５０の全体が画像Ａの中心に到達するタイミングをカメラ制御部１２ｃに知らせ、そのタイミングになると、物品５０を撮像して画像Ａ上に物品５０全体が含まれる検査用画像を生成する。これにより、物品５０を検知するための外部センサを設けることなく、また、高速カメラのような高価なデバイスを用いずに、搬送コンベア７で搬送される物品５０の検知と撮像を単一のカメラ１２にて安価に実現することができる。また、本発明では、物品５０の搬送方向長さＬと搬送コンベア７の搬送速度Ｖに基づいてカメラ１２の撮像タイミングを決めているので、検査用画像において、物品５０をカメラ１２で捉えた画像Ａの中央に映し出すことができる。したがって、安定した画像処理で物品に不具合があるか否かを判定することができる。 As described above, in the present invention, the article detection unit 14 determines whether or not the tip of the article 50 is captured at a high frame rate by limiting the imaging range. Then, when the tip of the article 50 is detected, the time calculation unit 17 notifies the camera control unit 12c of the timing when the entire article 50 reaches the center of the image A, and captures the article 50 when the timing comes. Thus, an inspection image including the entire article 50 on the image A is generated. Thereby, a single camera can detect and image the article 50 conveyed by the conveyor 7 without providing an external sensor for detecting the article 50 and without using an expensive device such as a high-speed camera. 12 can be realized at low cost. In the present invention, since the imaging timing of the camera 12 is determined based on the length L in the conveyance direction of the article 50 and the conveyance speed V of the conveyance conveyor 7, an image obtained by capturing the article 50 with the camera 12 in the inspection image. It can be projected in the center of A. Therefore, it is possible to determine whether or not the article has a defect with stable image processing.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、光源に白色光源を用いる代わりに、エックス線、近赤外線、赤外線、テラヘルツ波等を物品５０に照射し、カメラ１２の撮像素子１２ｂにそれぞれの光線に対応するセンサを用いて撮像してもよい。この場合、物品５０の透過光を検出することで物品５０の内部の状態を検査することができる。 As mentioned above, although one embodiment of the present invention has been described, the present invention is not limited to the above embodiment, and instead of using a white light source as the light source, X-rays, near infrared rays, infrared rays, terahertz waves, etc. Irradiation may be performed and the image sensor 12b of the camera 12 may be imaged using a sensor corresponding to each light beam. In this case, the state inside the article 50 can be inspected by detecting the transmitted light of the article 50.

また、上記実施形態ではカメラ１２にＣＣＤカメラを用いたが、ＣＣＤカメラの代わりにＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラを用いてもよい。ＣＭＯＳカメラであれば、搬送方向に垂直な方向に読み出し範囲を限定した検査用画像を生成することができる。 In the above embodiment, a CCD camera is used as the camera 12, but a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) camera may be used instead of the CCD camera. In the case of a CMOS camera, it is possible to generate an inspection image in which a reading range is limited in a direction perpendicular to the conveyance direction.

１物品検査装置
７搬送コンベア（搬送手段）
１２カメラ（撮像手段）
１４物品検知部
１５物品検査部
１６時間計算部
１７記憶部
Ｌ物品の搬送方向長さ
Ｖ搬送コンベアの搬送速度
1 Item inspection device 7 Conveyor (conveying means)
12 Camera (imaging means)
14 article detection unit 15 article inspection unit 16 time calculation unit 17 storage unit L length of article conveyance direction V conveyance speed of conveyance conveyor

Claims

An inspection apparatus that inspects an article based on an obtained image while repeatedly imaging an article conveyed by a conveying means with an imaging means,
An article detection unit that constantly inspects a specific area on the image where the tip of the article to be conveyed first appears and notifies the arrival of the article;
A time calculator that calculates a time from when the arrival of the article is detected until the entire article is reflected on the image;
A storage unit that stores an image at the calculated time as an inspection image;
An article inspection unit for inspecting the article based on the stored inspection image;
Equipped with a,
The article detection unit generates an image for the specific area, compares the previously generated image of the specific area, calculates the amount of change in brightness of pixels at the same position, and the amount of change is Count the number of pixels exceeding a predetermined threshold, and determine the arrival of the article when the number of pixels exceeds a certain number,
Item inspection device.

The time calculation unit notifies the time when the article to be conveyed reaches the center position on the image based on the length of the article in the conveyance direction and the conveyance speed of the article by the conveyance unit.
The article inspection apparatus according to claim 1.