JP6796704B2 - 容器の検査装置及び容器の検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、容器の検査装置及び容器の検査方法に関する。

容器、特にガラスびんの内表面に極めて稀に発生する薄泡を検出する方法として、本出願人が先に提案した検査方法がある（特許文献１）。

薄泡は、ガラスびんの内表面に発生し、内表面に対し極めて浅い窪みとその窪みを覆う薄いガラス膜とで形成される。この検査方法では、薄泡を検出するために、不透明板に複数の横長のスリットを上下に一定間隔で多段に設けた縞フィルタを用いて、スリットのところだけ光を透過させ、薄泡を通った光によって明暗の幅が縦に圧縮された像として撮影している。

このような方法であっても、薄泡を検出することは可能であるが、薄泡による影と、ガラスびんの肉厚のムラによる明暗やガラスびんの合わせ目（金型の合わせ目で成形される段差）による明暗などとの判別が難しかった。そのため、良品のガラスびんであっても不良品として判別することが多く、良品排除率の減少が望まれている。

また、本出願人は、ライトコントロールフィルムを用いてガラスびんのしわ等の欠点を検出する検査装置を提案している（特許文献２）。この検査装置では内表面の極めて浅い窪みの薄泡を検出することが難しかった。

特公平７−１１４９０号公報 特開２０１３−１３４１８５号公報

本発明は、輪郭が不明確な薄泡などの欠点の有無を検査することができる容器の検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

［適用例１］
本適用例に係る容器の検査装置は、
容器に対し光を照射する発光面を有する発光部と、
容器を挟んで前記発光部と対向して配された撮像部と、
前記撮像部で撮像した容器の画像に基づいて欠点の有無を判定する判定部と、
前記発光部の容器側に配置された光制限部と、
を含み、
前記光制限部は、前記発光面に沿って水平方向に延びる光透過部及び減光部を含み、
前記光透過部と前記減光部とは、鉛直方向で交互に配置され、
前記光透過部は、前記発光部から出射された光を容器側へ透過し、
前記減光部は、前記水平方向に延びるブラインドを前記鉛直方向に複数備え、前記発光部から出射された光の内、前記鉛直方向に対して光の入射角度を制限し、
前記光透過部の前記鉛直方向の幅は、３ｍｍ〜６ｍｍであり、かつ、前記減光部における互いに隣接する前記ブラインドの間隔よりも広いことを特徴とする。

本適用例によれば、光透過部及び減光部による容器表面の鉛直方向における輝度の変化により、輪郭が不明確な薄泡などの欠点の有無を検査することができる。本適用例によれば、輪郭が不明確な薄泡などの欠点の輪郭の影を認識することができる。

［適用例２］
本適用例に係る容器の検査装置において、
前記減光部は、前記発光部の発光面上に配置され、前記発光面からの高さが０ｍｍ〜１００ｍｍであることができる。

本適用例によれば、撮像される画像において、合わせ目の影を抑制し、かつ、輪郭が不明確な薄泡などの欠点の影を強調することができる。

［適用例３］
本適用例に係る容器の検査装置において、
前記減光部は、ライトコントロールフィルムを複数枚重ねて形成することができる。

本適用例によれば、容器表面の鉛直方向における光の強弱を強調することで、輪郭が不明確な薄泡などの欠点の輪郭を強調することができる。

［適用例４］
本適用例に係る容器の検査装置において、
前記光制限部は、容器の前記鉛直方向の所定高さ位置より下方の領域に対応する位置に配置される第１光制限部であり、
前記発光部の容器側であって、前記所定高さ位置より上方の領域に対応する位置に、前記発光部から出射された光の透過量を減少させる第２光制限部をさらに含み、
前記第２光制限部は、前記水平方向で所定間隔を有して配置することができる。

本適用例によれば、輪郭が不明確な薄泡などの欠点が発生し易い容器の下方の領域と、そのような欠点が発生しにくい上方の領域と、を異なる光学系で検査することにより、肉ムラ、合わせ目の影響を無くし、薄泡などの欠点の輪郭を出しやすくでき、画像処理の負荷を抑えることができる。

［適用例５］
本適用例に係る容器の検査装置において、
前記判定部は、撮像された画像から少なくとも１つの検出体を認識し、認識した検出体が含まれる所定の範囲に前記鉛直方向に延びる鉛直検査領域と前記水平方向に延びる水平検査領域とを設定し、前記鉛直検査領域及び前記水平検査領域内に２つ以上の検出体が含まれる場合に、欠点と判定することができる。

本適用例によれば、輪郭が複数に分割して認識された検出体も欠点と判定することができる。

［適用例６］
本適用例に係る容器の検査装置において、
前記判定部は、撮像された画像から少なくとも１つの検出体を認識し、認識した検出体の形状が環状に繋がった検出体または弧状の検出体である場合に、検出体に関する面積に基づいて欠点と判定することができる。

本適用例によれば、環状の輪郭を有する検出体または弧状の輪郭を有する検出体も欠点として判定することができる。

［適用例７］
本適用例に係る容器の検査装置において、
前記判定部は、撮像された画像から少なくとも１つの検出体を認識し、認識した検出体が含まれる所定の範囲に、所定しきい値以上の明るさの部分が含まれる場合に、欠点と判定することができる。

本適用例によれば、輪郭が明るいところと暗いところを含む検出体でも欠点として判定することができる。

［適用例８］
本適用例に係る容器の検査方法は、
発光部から出射されて鉛直方向の幅が３ｍｍ〜６ｍｍの光透過部を通過した光と、水平方向に延びるブラインドによって鉛直方向に対して前記発光部からの光の入射角度を制限する減光部を通過した光と、を前記鉛直方向で交互に容器に向けて照射し、
容器を挟んで前記発光部と対向して配された撮像部で容器の画像を撮像し、
容器の内表面にある泡を欠点として判定する工程を含み、
前記ブラインドは、鉛直方向に複数配置され、
前記光透過部の前記鉛直方向の幅が前記減光部における互いに隣接する前記ブラインドの間隔よりも広いことを特徴とする。

本適用例によれば、光透過部及び減光部による容器表面の鉛直方向における輝度の変化により、輪郭が不明確な薄泡などの欠点の有無を検査することができる。本適用例によれば、輪郭が不明確な薄泡などの欠点の輪郭の影を認識することができる。

本発明は、輪郭が不明確な薄泡などの欠点の有無を検査することができる容器の検査装置及び検査方法を提供することができる。

図１は、容器の検査装置の側面図である。 図２は、発光部、第１光制限部及び第２光制限部の正面図である。 図３は、容器及びその画像を並べて示す図である。 図４は、薄泡の拡大断面図である。 図５は、図１のＡ拡大図である。 図６は、撮像された画像における薄泡の輪郭の態様を説明する図である。 図７は、判定部における検査モードを説明する図である。 図８は、容器の検査方法のフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

本実施形態に係る容器の検査装置は、容器に対し光を照射する発光面を有する発光部と
、容器を挟んで前記発光部と対向して配置された撮像部と、前記撮像部で撮像した容器の画像に基づいて欠点の有無を判定する判定部と、前記発光部の容器側に配置された光制限部と、を含み、前記光制限部は、前記発光面に沿って水平方向に延びる光透過部及び減光部を含み、前記光透過部と前記減光部とは、鉛直方向で交互に配置され、前記光透過部は、前記発光部から出射された光を容器側へ透過し、前記減光部は、前記水平方向に延びるブラインドを前記鉛直方向に複数備え、前記発光部から出射された光の内、前記鉛直方向に対して光の入射角度を制限し、前記光透過部の前記鉛直方向の幅は、３ｍｍ〜６ｍｍであり、かつ、前記減光部における互いに隣接する前記ブラインドの間隔よりも広いことを特徴とする。

１．容器の検査装置の概要
図１〜図３を用いて容器１０の検査装置１の概要について説明する。図１は容器１０の検査装置１（以下「検査装置１」という）の側面図であり、図２は発光部２０、第１光制限部２４及び第２光制限部２６の正面図であり、図３は容器及びその画像を並べて示す図である。

図１〜図３に示すように、検査装置１は、容器１０に対し光を照射する発光面２２を有する発光部２０と、容器１０を挟んで発光部２０と対向して配置された撮像部４０と、撮像部４０で撮像した容器１０の画像８０（図３）に基づいて欠点の有無を判定する判定部５２と、発光部２０の容器１０側に配置された第１光制限部２４と、を含む。

第１光制限部２４は、容器１０の鉛直方向Ｙの所定高さ位置Ｈ１（図３）より下方の領域１３ａに対応する位置に配置される。検査装置１は、第２光制限部２６をさらに含むことができる。第２光制限部２６は、発光部２０の容器１０側であって、所定高さ位置Ｈ１より上方の領域１３ｂに対応する位置に配置される。輪郭が不明確な薄泡などの欠点が発生し易い容器の下方の領域１３ａと、そのような欠点が発生しにくい上方の領域１３ｂと、を異なる光学系（第１光制限部２４と第２光制限部２６）で検査することにより、肉ムラ、合わせ目の影響を無くし、薄泡などの欠点の輪郭を出しやすくでき、画像処理の負荷を抑えることができる。したがって、制御部５０の負荷が問題とならなければ、第１光制限部２４を容器１０の全体に対応させて配置してもよい。なお、欠点については、後述する。

ここで、図１に示すように、容器１０は正立状態、すなわち軸線１２が鉛直方向Ｙに沿った状態で検査を受ける。鉛直方向Ｙは、重力の方向であり、水平方向Ｘは、鉛直方向Ｙに直交する方向である。

検査装置１は、容器１０を軸線１２の周りに回転させながら支持する回転支持部３０と、容器１０の側面に接触しながら容器１０を回転させるサイドローラ３２と、を含む。図１ではサイドローラ３２が容器１０と撮像部４０との間にあるように示したが、サイドローラ３２を説明するための便宜的なものであり、サイドローラ３２は撮像部４０における容器１０の撮影の障害とはならない位置に配置される。

容器１０は、ガラスびんであって、透明または半透明である。半透明とは、容器１０を透過した発光部２０からの光によって容器１０の内表面１５の欠点を判定可能な程度の透明度である。容器１０は例えば横断面円形である。容器１０の横断面形状は、多角形であってもよい。

所定高さ位置Ｈ１は、容器１０の種類や成形の状態などによって異なる。所定高さ位置Ｈ１は、いわゆるセッツルラインとしてもよい。セッツルラインは、口部成形のためのセッツルブローによって金型に接触した部分と接触していない部分との境界に形成される肉厚の変化する部分である。セッツルラインは容器１０の水平方向Ｘにできる。所定高さ位置Ｈ１は、薄泡１８が発生し易い容器１０の下方の領域１３ａと薄泡１８が発生し難い容器１０の上方の領域１３ｂとの境界に設定することができる。

検査装置１は、容器１０を透過した光を用いて容器１０の胴部１３を撮像部４０で撮像し、撮像された画像８０（図３）において周囲より暗い部分を容器１０における検出体として検出する光透過方式の検査装置１である。

２．欠点
図３及び図４を用いて検査装置１で検出しようとする欠点について説明する。図４は、薄泡１８の拡大断面図である。図４では光の透過量を矢印の太さで表している。

図３に示すように、容器１０の胴部１３を撮像部４０で撮像すると、画像８０が得られる。画像８０では、例えば、合わせ目１６と、薄泡１８と、肉ムラ１９とが検出体として確認できる。合わせ目１６は、欠点ではなく、容器１０を成形する金型の合わせ目の段差が鉛直方向Ｙに沿った暗い線として画像８０に現れるものである。薄泡１８は、容器１０の所定高さ位置Ｈ１より下方の位置に稀に発生する欠点である。肉ムラ１９は、欠点ではなく、容器１０の胴部１３の肉厚の変化によって表れる暗い部分である。その他に、焼傷等の欠点もある。

薄泡１８は、容器１０の所定高さ位置Ｈ１より下方であって容器１０の内表面１５に発生することがある。薄泡１８は、容器１０の成形工程におけるパリソンの温度差による伸び易さの違いにより発生する。薄泡１８は、極めて浅い凹部（例えば内表面１５から100μｍ以下の深さ）を有する中空の泡であり、略円形の輪郭を有する。そのため、画像８０において、薄泡１８の輪郭が周囲よりわずかに暗く表れるが、通常、合わせ目１６や肉ムラ１９と同程度の輝度であるため判別しにくい。検査装置１は、薄泡１８と、合わせ目１６や肉ムラ１９などの欠点ではない部分とを判別できなければならない。

しかしながら、従来の特許文献１のようなフィルタを用いただけでは、薄泡１８を検出しようとすると合わせ目１６を欠点として判定し、本来良品である容器１０を不良品として排除する可能性がある。特許文献２の方法も同様である。薄泡１８と周囲との輝度の変化が小さく、薄泡１８と欠点ではない合わせ目１６などとの輝度の差があまりないからである。

３．発光部
図１及び図２を用いて発光部２０について説明する。

図１及び図２に示すように、発光部２０は、容器１０を照らす光源である。発光部２０は、容器１０側に発光面２２を有し、容器１０を撮像部４０の反対側から照らすことができる面光源である。発光部２０は、検査装置１で検査することを予定している最大の容器１０の全体を照らすことができる大きさに設定されている。

図２に示すように、発光部２０は、容器１０側の発光面２２が長方形の形状であり、そのほぼ全面が発光する。発光部２０は、容器１０及び撮像部４０に対し正対し、容器１０を透過した光が撮像部４０に届くように配置される。

発光部２０の光源としては、例えばＬＥＤや有機ＥＬ等の公知の光源を用いることができる。発光部２０は拡散照明であり、ＬＥＤを用いる場合には光源の前面（発光面２２）に拡散板を利用して均一な光を容器１０に対して照射することができる。拡散板は、ＬＥＤ等の光源からの光を拡散させて外部に出射させる公知のものを用いることができる。拡散板によって光が拡散されることで、多数の光源を用いた場合に光源が存在しない部分とのムラを減少することができる。

発光面２２上には、光制限部が設けられる。

４．光制限部
図１、図２及び図５を用いて、光制限部である第１光制限部２４及び第２光制限部２６について説明する。図２において、破線で示した容器１０は、第１光制限部２４及び第２光制限部２６の位置関係を説明するためのものである。図５は、図１のＡ拡大図である。

４−１．第１光制限部
図１、図２及び図５に示すように、第１光制限部２４は、容器１０の鉛直方向の所定高さ位置Ｈ１（図３）より下方の領域１３ａに対応する位置に配置される。容器１０の下方に発生する傾向がある薄泡１８を確実に検出するためである。第１光制限部２４は、発光面２２に沿って水平方向Ｘに延びる光透過部２４４及び減光部２４２を含む。第１光制限部２４は、光透過部２４４と減光部２４２とを鉛直方向Ｙで交互に配置する。第１光制限部２４によって、容器１０に向かって発光面２２から水平方向Ｘに拡散して出射された光を透過し、鉛直方向Ｙに拡散して出射された光を制限するためである。

光透過部２４４は、発光部２０から出射された光を透過する。光透過部２４４は、スリットである。光透過部２４４には発光面２２の光を遮るものがない。合わせ目１６の影を消すために、光透過部２４４を透過した十分な水平方向の光で容器１０を照らすことができる。

図５に示すように、減光部２４２は、水平方向Ｘに延びるブラインド２４３を鉛直方向Ｙに複数備え、発光部２０から出射された光の内、鉛直方向Ｙに対して光の入射角度を制限する。ブラインド２４３は、減光部２４２の水平方向Ｘと厚さ方向とに延びるように形成される。発光面２２の拡散光の内、ブラインド２４３に沿った光を優先的に減光部２４２は透過する。そのため、発光面２２の拡散光は減光部２４２で絞られると共に、特に鉛直方向Ｙに拡散する光の透過を制限する。ブラインド２４３は、例えば、発光面２２に対し直交する方向に延びる。したがって、減光部２４２は、発光面２２から出射された水平方向Ｘの光を優先的に透過する。

このように、光透過部２４４及び減光部２４２による容器１０の内表面１５の鉛直方向Ｙにおける輝度の変化が、図３の画像８０に示すように、緩やかな輝度の変化を有する縞模様として表れる。そして、この鉛直方向Ｙにおける輝度の変化により、輪郭が不明確な薄泡１８などの欠点が画像８０において確認することができ、検査装置１において欠点の有無を判定することができる。

また、鉛直方向Ｙに交互に配置された光透過部２４４及び減光部２４２によって水平方向Ｘに拡散する光が十分に容器１０に届くため、画像８０に水平方向の段差によって生じる暗い合わせ目１６が表れにくくなる（輝度の変化が小さくなる）。肉ムラ１９も水平方向の肉厚の変化として表れるものは、画像８０に暗い部分として表れにくくなる（輝度の変化が小さくなる）。

減光部２４２は、発光部２０の発光面２２上に配置され、発光面２２からの高さが０ｍｍ〜１００ｍｍである。減光部２４２が所定の厚さを有することで、撮像される画像８０において、合わせ目１６の影を抑制し、かつ、輪郭が不明確な薄泡１８などの欠点の影を強調することができる。減光部２４２の発光面２２からの高さは、さらに０ｍｍ〜１００ｍｍであることができる。

減光部２４２は、ライトコントロールフィルムを複数枚重ねて形成される。容器１０の内表面１５の鉛直方向Ｙにおける光の強弱を強調することで、輪郭が不明確な薄泡１８などの欠点の輪郭を強調することができる。図５では厚さ０．５ｍｍのライトコントロールフィルムを２枚厚さ方向に重ねて貼り合せている例について示している。ライトコントロールフィルムは、市販されているものを使用することができる。例えば、３Ｍ社製「ＬＩＧＨＴ ＣＯＮ ＦＩＬＭ ６０ＤＥＧ １２×１１」などを採用することができる。

光透過部２４４の鉛直方向Ｙの幅は３ｍｍ〜６ｍｍであることができる。この幅は、発明者等が多種多様な薄泡１８のサンプルを検査したところ、輪郭が不明確な薄泡１８などの欠点の輪郭の影を認識するために適当な幅であった。

後述の画像処理部５３において、画像８０における下方の領域１３ａに対応する部分を水平方向Ｘの差分処理と鉛直方向Ｙの差分処理を行うことで、減光部２４２と光透過部２４４による縞模様、合わせ目１６及び肉ムラ１９の暗い部分を除去し、薄泡１８の輪郭の影を残すことができる。

図２に示すように、第１光制限部２４は、ライトコントロールフィルムを２枚貼り合せた薄いシートに、所定間隔をあけて複数（図２では３つ）のスリットを設けることで減光部２４２と光透過部２４４とを交互に設けている。第１光制限部２４は、その幅方向（水平方向Ｘ）の両端に鉛直方向Ｙに延びる長孔２４６が設けられ、ボルト２８によって発光部２０に固定される。第１光制限部２４は、長孔２４６に沿って鉛直方向Ｙに移動可能であり、容器１０の高さに合わせて位置を調節できる。

４−２．第２光制限部
図２に示すように、第２光制限部２６は、所定高さ位置Ｈ１より上方の領域１３ｂに対応する位置に所定間隔をあけて２つ配置される。下方の領域１３ａのような非常に浅い薄泡１８が発生しない領域だからである。第２光制限部２６は、発光部２０からの光を透過させることができる所定の間隔を有していれば、２つを連結してもよいし、一体に形成してもよい。

２つの第２光制限部２６は、発光部２０から出射された光の透過量を減少させる。２つの第２光制限部２６は、水平方向Ｘで所定間隔を有して配置される。上方の領域１３ｂに発生する内表面１５の泡は極端に浅い薄泡１８ではないため、第２光制限部２６の構造でも検出可能である。水平方向Ｘの所定間隔は、胴部１３の上方の領域１３ｂの水平方向Ｘの幅よりも狭い。後述する画像処理部５３において、画像８０における上方の領域１３ｂに対応する部分を鉛直方向Ｙの差分処理を行うことで合わせ目１６と肉ムラ１９の暗い部分を除去することができる。

第２光制限部２６は、遮光板を用いることができる。遮光板としては、薄い金属板、例えば鉄板を用いることができる。

第２光制限部２６は、発光部２０の水平方向Ｘの端部で発光部２０に対しボルト２８で固定される。第２光制限部２６は、上下に２つの長孔２６４を有し、ボルト２８を緩めることで鉛直方向Ｙに移動可能であり、容器１０の高さに合わせて位置を調節できる。

５．回転支持部
図１に示すように、回転支持部３０及びサイドローラ３２は、容器１０を軸線１２の周りに回転させる。回転支持部３０は、容器１０の底部１４を支持する。軸線１２は、容器１０が回転する回転中心軸となる仮想線である。

回転支持部３０は、容器１０を支持した状態で、図１及び図２に示す検査する所定位置に容器１０を搬送するための部材であってもよい。その場合、回転支持部３０によって容器１０を検査する所定位置へ順次間欠的に搬送され、所定位置に配置されたところで軸線１２を中心に容器１０を回転させる。

回転支持部３０は、回転制御部６２の指令によりモータ６０の駆動力をベルト３５などを介して回転支持部３０及びサイドローラ３２に伝達し、回転する。回転支持部３０は、容器１０が検査する位置まで搬送されると所定速度で所定量の回転を行う。所定量の回転は、容器１０の全周が撮像されるのに十分な量である。所定量の回転は、１つの画像データで検出体の全体を把握できるように、１．２回転以上に設定される。回転支持部３０の回転量は、回転検出部５４の出力により制御部５０で演算される。回転検出部５４は、モータ６０に直接または間接に取り付けられたロータリエンコーダであることができる。

６．撮像部
図１に示すように、撮像部４０は、容器１０を挟んで発光部２０と対向して配置される。撮像部４０は、軸線１２上の容器１０の表面を撮影するように配置される。撮像部４０は、容器１０の少なくとも検査対象部分を撮影でき、ここでは容器１０の胴部１３の鉛直方向Ｙの全体が撮像部４０の視野内に入るように配置される。

撮像部４０は、容器１０を透過した発光部２０の光によって検出体（薄泡１８を含む）を含む画像を撮影することができる。撮像部４０は、例えば、公知のラインセンサカメラを用いることができる。撮像部４０は、回転検出部５４の出力により回転支持部３０の回転速度に合わせて撮影することで、回転速度が何らかの原因で変化しても画像８０に影響がない。

撮像部４０は、胴部１３の全周を撮影し、そのデータを制御部５０の画像処理部５３に送り、画像８０に所定の処理を施す。図３に示すように、画像処理前の画像８０には、胴部１３の下方の領域１３ａに対応する部分に水平方向Ｘに延びる縞模様が表れる。図１及び図２に示す第１光制限部２４の減光部２４２及び光透過部２４４の影響である。

画像８０における下方の領域１３ａに対応する部分は、第１光制限部２４によって、水平方向Ｘに拡散する光を多く胴部１３に照射し、鉛直方向Ｙに拡散する光が胴部１３の下方の領域１３ａに当たることを制限しているため、合わせ目１６の影はほとんど画像８０には表れない。第１光制限部２４のような構造を有していない第２光制限部２６に対応する上方の領域１３ｂにおける合わせ目１６及び肉ムラ１９は画像８０に表れる。

画像処理部５３は、画像８０に対し、第１光制限部２４による縞模様を消すように鉛直方向Ｙの公知の階調変換処理を施し、上方の領域１３ｂの合わせ目１６と肉ムラ１９の影を消すように水平方向Ｘの公知の階調変換処理を施すことができる。階調変換処理としては、例えばシェーディング補正処理、基準画像との差分に基づいて階調変換を行う処理、動的しきい値法（動的二値化処理）などを採用することができる。階調変換処理として、例えば、キーエンス社のリアルタイム濃淡補正を採用することができる。リアルタイム濃淡補正は、検査対象である容器１０の照明状態等によって生じ得る画像データの背景明度変化を補正することをいう。例えば、画像８０における底部１４に相当する部分が胴部１３に比べて暗いというような明度ムラが生じている場合、リアルタイム濃淡補正により全体が平均的に一様な明るさとなるように補正する。

したがって、薄泡１８と、合わせ目１６や肉ムラ１９とを正確に区別しながらも、薄泡１８の有無をより正確に検出することができる。

７．判定部
図１に示すように、判定部５２は、制御部５０の一部である。したがって、判定部５２の判定結果によって制御部５０が検査済みの容器１０のその後の処理を指示する。判定部５２は制御部５０とは別に設けられてもよい。その場合には、判定部５２の判定結果を制御部５０に通知する。

図６及び図７を用いて判定部５２についてさらに詳細に説明する。図６は撮像された画像における薄泡１８の輪郭１８ａ〜１８ｄの態様を説明する図であり、図７は判定部５２における検査モードを説明する図である。図６及び図７は、図３の画像８０を画像処理部５３で鉛直方向Ｙと水平方向Ｘの差分処理を施した後の薄泡１８の輪郭１８ａ〜１８ｄである。

多数の容器１０を検査した結果、４種類の輪郭１８ａ〜１８ｄがあることが確認された。図６は、環状の輪郭１８ａと、分割された輪郭１８ｂと、弧状の輪郭１８ｃと、明るい部分１８ｄと、を模式的に示している。判定部５２は、４種類の輪郭１８ａ〜１８ｄを欠点（薄泡１８）として認識するための検査手法を有する。

判定部５２は、画像処理後の画像データに基づいて、例えば明るさの濃淡により、周囲より暗い部分を検出体として認識し、検出体のそれぞれについて以下の判定処理を全て行う。そして、判定部５２が欠点があると判定した容器１０は、不良品として判定され、制御部５０がその容器１０を排出ラインへと導く。

７−１．環状の輪郭
図６の左上にある環状の輪郭１８ａは、認識した検出体の形状が環状に繋がった検出体である。図７に示すように、判定部５２は、撮像された画像８０（図３）から少なくとも１つの検出体を認識し、認識した検出体の形状が環状に繋がった検出体である場合に、検出体に関する面積に基づいて欠点と判定することができる。このように判定することで、環状の輪郭１８ａを有する検出体を欠点と判定し、欠点を有する容器１０を不良品として判定することができる。

検出体が環状の輪郭１８ａを有する場合には、環状の輪郭１８ａが全て含まれる検査領域８１を設定し、検査領域８１の内側にある環状の輪郭１８ａの面積と環状の輪郭１８ａで囲まれた範囲の面積とを合算した面積が所定しきい値以上の場合に、この環状の輪郭１８ａが欠点であると判定し、容器１０を不良品と判定する。環状の輪郭１８ａの面積だけで欠点（薄泡）か否かを判定すると、画像処理をしても残ってしまった肉ムラ１９などに基づく小さな面積の検出体まで欠点であると判定することがあるため、これを防止するためである。

７−２．分割された輪郭
図６の中段にある２種類の分割された輪郭１８ｂは、認識した検出体の形状が複数に分割して認識された検出体である。左側の分割された輪郭１８ｂは２つに分割されており、右側の分割された輪郭１８ｂは４つに分割されている。このように分割されていると環状の輪郭１８ａとして認識することができないため、前記７−１とは異なる処理が必要である。

図７に示すように、判定部５２は、撮像された画像８０（図３）から少なくとも１つの検出体（分割された輪郭１８ｂ）を認識し、認識した検出体が含まれる所定の範囲に鉛直方向Ｙに延びる鉛直検査領域８２と水平方向Ｘに延びる水平検査領域８４とを設定し、鉛直検査領域８２及び水平検査領域８４内に２つ以上の検出体（分割された輪郭１８ｂ）が含まれる場合に、欠点と判定することができる。輪郭が複数に分割して認識された検出体も欠点と判定することができる。

鉛直検査領域８２は、例えば、水平方向Ｘの幅が１つの分割された輪郭１８ｂの水平方向Ｘの幅に合わせて設定され、鉛直方向Ｙの高さは分割された輪郭１８ｂが３つ並んだ高さに合わせて設定される。

水平検査領域８４は、鉛直方向Ｙの高さが１つの分割された輪郭１８ｂに合わせて設定され、水平方向Ｘの幅は分割された輪郭１８ｂが３つ並んだ幅に合わせて設定される。

７−３．弧状の輪郭
図６の下段左側にある弧状の輪郭１８ｃは、認識した検出体の形状が弧状の検出体である。このような弧状の輪郭１８ｃは、前記７−１及び前記７−２とは異なる処理が必要である。

図７に示すように、判定部５２は、撮像された画像８０（図３）から少なくとも１つの検出体を認識し、認識した検出体の形状が弧状の検出体である場合に、検出体（弧状の輪郭１８ｃ）に関する面積に基づいて欠点と判定することができる。このように判定することで、弧状の輪郭１８ｃを有する検出体を欠点と判定し、欠点を有する容器１０を不良品として判定することができる。

検出体が弧状の輪郭１８ｃを有する場合には、弧状の輪郭１８ｃに外接する外接検査領域８５を設定し、外接検査領域８５の面積に対する弧状の輪郭１８ｃの面積の面積率が所定しきい値以上の場合に、この弧状の輪郭１８ｃが欠点であると判定し、容器１０を不良品として判定する。弧状の輪郭１８ｃの面積だけで欠点（薄泡）か否かを判定すると、画像処理をしても残ってしまった肉ムラ１９などに基づく小さな面積の検出体まで欠点であると判定することがあるため、これを防止するためである。

７−４．明るい部分
図６の下段右側にある明るい部分１８ｄは、検出体（例えば環状の輪郭１８ａ）の近くに所定しきい値以上の輝度を有する部分である。

図７に示すように、判定部５２は、撮像された画像８０（図３）から少なくとも１つの検出体（例えば環状の輪郭１８ａ）を認識し、認識した検出体が含まれる所定の範囲に、所定しきい値以上の明るさの部分（明るい部分１８ｄ）が含まれる場合に、容器１０を欠点と判定することができる。輪郭が明るいところと暗いところを含む検出体でも欠点として判定することができる。汚れなどは暗い部分しかないが、薄泡１８のような形状の場合、明るい部分１８ｄを有することがあるため、薄泡１８の輪郭が小さくても薄泡１８として認識できるからである。

検出体の種類は、分割された輪郭１８ｂでもよいし、弧状の輪郭１８ｃでもよい。

８．検査方法
本実施形態に係る容器１０の検査方法は、発光部２０から出射されて鉛直方向の幅が３ｍｍ〜６ｍｍの光透過部を通過した光と、水平方向Ｘに延びるブラインド２４３によって鉛直方向Ｙに対して発光部２０からの光の入射角度を制限する減光部２４２を通過した光と、を鉛直方向Ｙで交互に容器１０に向けて照射し、容器１０を挟んで発光部２０と対向して配置された撮像部４０で容器１０の画像８０を撮像し、容器１０の内表面１５にある泡を欠点として判定する工程を含み、前記ブラインドは、鉛直方向に複数配置され、前記光透過部の前記鉛直方向の幅が前記減光部における互いに隣接する前記ブラインドの間隔よりも広いことを特徴とする。

容器１０の検査方法によれば、光透過部及び減光部による容器表面の鉛直方向における輝度の変化により、輪郭が不明確な薄泡１８などの検出体の有無を検査することができる。

図１〜図８を用いて検査装置１を採用した検査方法について説明する。図８は、容器１０の検査方法のフローチャートである。

Ｓ１０：制御部５０は、回転制御部６２に指令を出してモータ６０を駆動し、回転支持部３０及びサイドローラ３２を所定速度で回転させる。回転支持部３０及びサイドローラ３２の回転により、検査位置に搬送された容器１０が軸線１２を中心に回転を開始する。

Ｓ２０：制御部５０は、撮像部４０に撮像開始を指令する。撮像部４０は、制御部５０の指令に従って、回転検出部５４からの出力に基づいて容器１０の回転角度を演算し、胴部１３の全周を撮影する。

Ｓ３０：制御部５０は、画像処理部５３に対し、画像８０を図示しない記憶部に記憶することを指令する。画像処理部５３は、少なくとも容器１０の１周分（例えば１．５周分）の画像８０を記憶する。

Ｓ４０：制御部５０は、判定部５２に、記憶された画像８０における検出体の有無を判定させる。判定の結果、画像８０に検出体がない場合には、判定部５２の処理は終了し、良品として容器１０を次工程へ搬送させる。また、判定の結果、画像８０に検出体がある場合には、以下の４つの検査アルゴリズムを実行する。

Ｓ５０（第１検査アルゴリズム）：判定部５２は、撮像された画像８０から少なくとも１つの検出体を認識し、認識した検出体の形状が環状に繋がった検出体（環状の輪郭１８ａ）である場合に、検出体に関する面積に基づいて、検出体を欠点と判定する。検査の詳細は、前記７−１で説明したので省略する。

Ｓ６０（第２検査アルゴリズム）：判定部５２は、撮像された画像８０から少なくとも１つの検出体（分割された輪郭１８ｂ）を認識し、認識した検出体が含まれる所定の範囲に鉛直方向Ｙに延びる鉛直検査領域８２と水平方向Ｘに延びる水平検査領域８４とを設定し、鉛直検査領域８２及び水平検査領域８４内に２つ以上の検出体（分割された輪郭１８ｂ）が含まれる場合に、検出体を欠点と判定する。検査の詳細は、前記７−２で説明したので省略する。

Ｓ７０（第３検査アルゴリズム）：判定部５２は、撮像された画像８０（図３）から少なくとも１つの検出体を認識し、認識した検出体の形状が弧状の検出体である場合に、検出体（弧状の輪郭１８ｃ）に関する面積に基づいて、検出体を欠点と判定する。検査の詳細は、前記７−３で説明したので省略する。

Ｓ８０（第４検査アルゴリズム）：判定部５２は、撮像された画像８０から少なくとも１つの検出体（例えば環状の輪郭１８ａ）を認識し、認識した検出体が含まれる所定の範囲に、所定しきい値以上の明るさの部分（明るい部分１８ｄ）が含まれる場合に、検出体を欠点と判定する。検査の詳細は、前記７−４で説明したので省略する。

Ｓ９０：判定部５２が第１検査アルゴリズム〜第４検査アルゴリズムのいずれかにおいて、検出体を欠点と判定した場合には排出処理（Ｓ１００）が実行され、検出体を欠点ではないと判定した場合には判定部５２の処理を終了させて制御部５０が次工程へ容器１０を搬送する。

Ｓ１００：制御部５０は、判定部５２が欠点があると判定した不良品の容器１０は、次工程へ向かう搬送路とは異なる図示しない排出部から排出される。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…検査装置、１０…容器、１１…口部、１２…軸線、１３…胴部、１３ａ…下方の領域、１３ｂ…上方の領域、１４…底部、１５…内表面、１６…合わせ目、１８…薄泡、１８ａ…環状の輪郭、１８ｂ…分割された輪郭、１８ｃ…弧状の輪郭、１８ｄ…明るい部分、１９…肉ムラ、２０…発光部、２２…発光面、２４…第１光制限部、２４２…減光部、２４３…ブラインド、２４４…光透過部、２４６…長孔、２６…第２光制限部、２６４…長孔、２８…ボルト、３０…回転支持部、３２…サイドローラ、３５…ベルト、４０…撮像部、５０…制御部、５２…判定部、５３…画像処理部、５４…回転検出部、６０…モータ、６２…回転制御部、８０…画像、８１…検査領域、８２…鉛直検査領域、８４…水平検査領域、８５…外接検査領域、Ｈ１…所定高さ位置、Ｈ２…高さ、Ｗ…幅

Claims (8)

1. 容器に対し光を照射する発光面を有する発光部と、
   容器を挟んで前記発光部と対向して配された撮像部と、
   前記撮像部で撮像した容器の画像に基づいて欠点の有無を判定する判定部と、
   前記発光部の容器側に配置された光制限部と、
   を含み、
   前記光制限部は、前記発光面に沿って水平方向に延びる光透過部及び減光部を含み、
   前記光透過部と前記減光部とは、鉛直方向で交互に配置され、
   前記光透過部は、前記発光部から出射された光を容器側へ透過し、
   前記減光部は、前記水平方向に延びるブラインドを前記鉛直方向に複数備え、前記発光部から出射された光の内、前記鉛直方向に対して光の入射角度を制限し、
   前記光透過部の前記鉛直方向の幅は、３ｍｍ〜６ｍｍであり、かつ、前記減光部における互いに隣接する前記ブラインドの間隔よりも広いことを特徴とする、容器の検査装置。
2. 請求項１において、
   前記減光部は、前記発光部の発光面上に配置され、前記発光面からの高さが０ｍｍ〜１００ｍｍであることを特徴とする、容器の検査装置。
3. 請求項１または２において、
   前記減光部は、ライトコントロールフィルムを複数枚重ねて形成されることを特徴とする、容器の検査装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記光制限部は、容器の前記鉛直方向の所定高さ位置より下方の領域に対応する位置に配置される第１光制限部であり、
   前記発光部の容器側であって、前記所定高さ位置より上方の領域に対応する位置に、前記発光部から出射された光の透過量を減少させる第２光制限部をさらに含み、
   ２つの前記第２光制限部は、前記水平方向で所定間隔を有して配置されることを特徴とする、容器の検査装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項において、
   前記判定部は、撮像された画像から少なくとも１つの検出体を認識し、認識した検出体が含まれる所定の範囲に前記鉛直方向に延びる鉛直検査領域と前記水平方向に延びる水平検査領域とを設定し、前記鉛直検査領域及び前記水平検査領域内に２つ以上の検出体が含まれる場合に、欠点と判定することを特徴とする、容器の検査装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、
   前記判定部は、撮像された画像から少なくとも１つの検出体を認識し、認識した検出体の形状が環状に繋がった検出体または弧状の検出体である場合に、検出体に関する面積に基づいて欠点と判定することを特徴とする、容器の検査装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項において、
   前記判定部は、撮像された画像から少なくとも１つの検出体を認識し、認識した検出体が含まれる所定の範囲に、所定しきい値以上の明るさの部分が含まれる場合に、欠点と判定することを特徴とする、容器の検査装置。
8. 発光部から出射されて鉛直方向の幅が３ｍｍ〜６ｍｍの光透過部を通過した光と、水平方向に延びるブラインドによって鉛直方向に対して前記発光部からの光の入射角度を制限する減光部を通過した光と、を前記鉛直方向で交互に容器に向けて照射し、
   容器を挟んで前記発光部と対向して配された撮像部で容器の画像を撮像し、
   容器の内表面にある泡を欠点として判定する工程を含み、
   前記ブラインドは、鉛直方向に複数配置され、
   前記光透過部の前記鉛直方向の幅が前記減光部における互いに隣接する前記ブラインドの間隔よりも広いことを特徴とする、容器の検査方法。