JP6863056B2 - チャック付きフィルムの検査方法およびチャック付きフィルムの検査装置、並びにフィルムの検査方法および検査装置 - Google Patents
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Description
チャックを有さないパウチを包装材料とする場合も、パウチを形成するフィルムに過酸化水素水等の液体が付着していると問題となることがある。
本発明の他の目的は、チャック内に存在する液体を確実に検出することができるチャック付きフィルムの検査装置を提供することである。
本発明の他の目的は、フィルムに付着した過酸化水素水を確実に検出することができるフィルムの検査方法および検査装置を提供することである。
本発明のフィルムの検査方法および検査装置によれば、フィルムに付着した過酸化水素水を確実に検出することができる。
また、チャック付き包装袋1のうち、上述した検査工程S75においてチャック20内に液体が検出されたものについては、以後の工程でも監視されており、内容物の充填および分離後に不良品として廃棄される。
第一の波長は、検出対象とする液体が吸収する波長であり、第二の波長は検出対象とする液体が吸収しない波長である。この条件を満たす限り、第一の波長および第二の波長の具体的な値は、検出対象を踏まえて適宜設定されてよく、第一の波長と第二の波長との大小関係も特に制限されない。
例えば、本実施形態のように過酸化水素水を検出対象とする場合、第一の波長を1450ナノメートル(nm)、第二の波長を1200nmとすることができる。なお、第一の波長としては、1400nm以上1500nm以下の範囲で、第二の波長としては、1000nm以上1300nm以下もしくは1600nm以上1700nm以下の範囲で選択できる。
画像処理部130および判定部140としては、コンピュータ、ロジック回路等のハードウェアや、プログラム等のソフトウェアのいずれを用いることも可能である。
第一判定工程S751においては、まずステップS751aにおいて、赤外光源部111から第一の波長および第二の波長を含む赤外光がチャック20全体に照射された状態で、赤外線カメラ112が検査対象のチャック付きフィルムのうち、チャック20全体を含む赤外画像を取得する。このとき、赤外線カメラ112は、チャック付きフィルムから入射した反射光を分光する等により、第一赤外光に基づく第一赤外画像と、第二赤外光に基づく第二赤外画像との二つの赤外画像を取得する。第一赤外画像および第二赤外画像の撮像範囲は同一であり、いずれもチャック20全体を含んでいる。したがって、第二赤外画像は、第一赤外画像のすべての画素に対して、それぞれ対応する画素を有する。
ステップS751aで取得された第一赤外画像および第二赤外画像のデータは、第一撮像部110から画像処理部130に送信される。
チャック20内に検出対象の液体(本実施形態では過酸化水素水)が存在する場合、第一赤外画像では、図14に示す例のように、液体が第一赤外光を吸収することにより、液体の存在する部位P1が黒っぽくなるが、第二赤外画像では、液体が透明であり、かつ第二赤外光を吸収しないため、図15に示す例のように、外見において部位P1と他の部位との間に大きな差が生じない。したがって、画像処理部130で算出される差分値は、検出対象の液体が存在する部位のみにおいて大きくなる傾向を有する。一方、第一赤外画像および第二赤外画像においては、液体が存在しなくても、表面の凹凸等に起因する陰影等により黒っぽく映る箇所が存在する場合があるが、このような陰影は、第一赤外画像と第二赤外画像とで概ね同様であるため、このような箇所では画像処理部130で算出される差分値が大きくなりにくい。すなわち、差分画像を生成することにより、チャック表面の陰影等に起因するノイズは排除される。
画像処理部130は、生成された差分画像に対し、所定の閾値以上の差分値を有する画素を白、所定の閾値未満の差分値を有する画素を黒とするよう処理して、図16に示すような第一差分画像Di1として生成する。画像処理部130の生成した第一差分画像は、判定部140に送信される。
以上で、第一判定工程S751が終了する。
第二判定工程S752は、チャック内において、例えば厚さ20μm以下の薄膜状に存在する液体を検出することを主な目的とする工程である。
まず、ステップS752aにおいて、画像処理部130は、ステップS751aで取得された第二赤外画像と、別途取得されて予め記憶された液体の存在しないチャック付きフィルムの第二赤外画像(基準赤外画像)とを用いて、差分値に基づいた差分画像(第二差分画像)を生成する。基準赤外画像は、第二赤外画像と同一または略同一の態様で第二赤外光が照射された状態で撮像されており、撮像範囲も同一または略同一である。したがって、第二赤外画像と基準赤外画像との間でもすべての画素が対応関係にあるため、画像処理部130は、全画素の差分値に基づいて第二差分画像を生成することができる。
さらに、画像処理部130は、第二差分画像に対し、所定の閾値(第二閾値)に基づいた二値化処理を行い、二値化された第二差分画像を判定部140に送信する。
以上で、第一判定工程S752が終了する。
第三判定工程S753は、チャック内において、雄型嵌合部23と雌型嵌合部24との間に存在する液体を検出することを主な目的とする工程である。
まず、ステップS753aにおいて、第二撮像部120の可視光カメラ121が、雄型嵌合部23および雌型嵌合部24の全体を含むチャック付きフィルムの可視光画像を取得する。可視光画像の取得は、可視光光源122により、チャック付きフィルムの下方から可視光を照射した状態で行う。
画像処理部130は、3つの領域R1、R2、R3の画像から2つを選択して画素ごとの差分値を算出し、差分画像を生成する。本実施形態では、3つの分割画像から2つを選択する組み合わせが3通り存在するため、3枚の差分画像が生成される。
次に画像処理部130は、3枚の差分画像それぞれに対して二値化処理を行い、3枚の第三差分画像を取得する。
続くステップS753cにおいて、画像処理部130は、3枚の第三差分画像に対して、所定の閾値(第三閾値)以上の差分値を有する画素が二値化された部位の収縮処理を行う。収縮処理とは、対象となる画素の周囲に存在する画素の少なくとも一つが、二値化の他方である場合、対象画素を二値化の他方に変化する公知の処理である。例えば、所定の閾値以上の差分値を有する画素は白に、所定の閾値未満の差分値を有する画素は黒に、それぞれ二値化される設定の場合、周囲に一つでも黒い画素が存在する白い画素は、収縮処理により黒く変換される。
そのため、嵌合部に過酸化水素水が進入していない良品のチャック付きフィルムを用いて、領域R1と同一寸法の2領域を抽出して生成した差分画像を二値化した対照差分画像をあらかじめ準備しておく。そして、ステップS753cにおいては、画像処理部130が3枚の第三差分画像に対して、対照差分画像に収縮対象の画素が存在しなくなるまで収縮処理を行う。これにより、誤判定の原因となるノイズを除去する。
画像処理部130は、対照差分画像に収縮対象の画素が存在しなくなったところで収縮処理を終了し、収縮処理後の第三差分画像をすべて判定部に送信する。
以上で、第三判定工程S753が終了する。
これを踏まえ、第三判定工程では、赤外画像ではなく、可視光画像を用い、さらに、差分画像を用いた収縮処理によってノイズを除去することで雄型嵌合部23と雌型嵌合部24との間に入り込んだ過酸化水素水を好適に検出することに成功した。
また、第二判定工程S752を備えるため、チャック内に薄膜状の液体が存在する場合でも、好適に検出することができる。
さらに、第三判定工程S753を備えるため、チャックの嵌合部内に存在する液体についても、好適に検出することができる。
また、赤外光源部111は、第一光源111aと第二光源112aとが交互に並べて配置された構成を有するため、ほぼ同一の態様で第一赤外光および第二赤外光をチャックに照射することができる。その結果、第一撮像部110で取得される第一赤外画像および第二赤外画像において、照明光の照射態様に起因するノイズが生じにくくなり、液体の検出精度を高くすることができる。
また、第二判定工程において、新たに第二赤外画像が取得されてもよい。
さらに、第二判定工程は、チャックの一部領域に対して行われてもよい。例えば、本実施形態のチャック20においては、中間接合部27およびその周辺において液体が薄膜状になりやすい。このように、浸入した液体が薄膜状になりやすい部位が予め特定されている等の場合は、当該部位およびその周辺のみを対象として第二判定工程が実行されてもよい。
同様に、第三判定工程は、雄型嵌合部23および雌型嵌合部24のみを撮像して行われてもよい。
上記実施形態のように、差分画像を用いることで、液体の存否に加えて、液体が存在する場合の具体的位置の情報も得ることができる。したがって、この場合は、液体の存在位置を解析することにより、製造工程および製造装置の改善に役立てることができるというプラスアルファの効果が得られる。
同様に、第三判定工程を実行しない場合、本発明の検査装置には、第二撮像部が設けられなくてもよい。
20 チャック
100 検査装置
111 赤外光源部
112 赤外線カメラ
130 画像処理部
140 判定部
S751 第一判定工程
S752 第二判定工程
S753 第三判定工程
Claims (9)
- 嵌合部を有し、周縁に熱封止処理が施されたチャックが樹脂フィルムに接合されたチャック付きフィルムの検査方法であって、
第一の波長の第一赤外光に基づく第一赤外光画像と、前記第一の波長と異なる第二の波長の第二赤外光に基づく第二赤外光画像とを、前記チャックの同一部分について取得し、
前記第一赤外光画像と前記第二赤外光画像とにおいて対応する画素ごとの差分値を算出し、
所定の閾値以上の差分値を有する画素が存在する場合に、前記チャック内に液体が存在すると判定する、
チャック付きフィルムの検査方法。 - 前記差分値に基づいて差分画像が生成される、
請求項1に記載のチャック付きフィルムの検査方法。 - 前記差分画像が二値化処理を経て生成される、
請求項2に記載のチャック付きフィルムの検査方法。 - 薄膜状の液体の存否を判定する第二判定工程をさらに備え、
前記第二判定工程において、
前記第一赤外光画像および前記第二赤外光画像の一方と、内部に液体が存在しないチャックを同一の赤外光で撮像した基準赤外画像とにおいて対応する画素ごとの差分値を算出し、
所定の第二閾値以上の差分値を有する画素が存在する場合に、前記チャック内に液体が存在すると判定する、
請求項1に記載のチャック付きフィルムの検査方法。 - 前記第二赤外光画像と、内部に液体が存在しないチャックを前記第二赤外光画像で撮像した基準赤外画像とにおいて対応する画素ごとの差分値を算出する、
請求項4に記載のチャック付きフィルムの検査方法。 - 前記嵌合部内の液体の存否を判定する第三判定工程をさらに備え、
前記第三判定工程において、
前記嵌合部を含む前記チャックの可視光画像を取得し、
前記可視光画像から前記嵌合部の延在方向に並ぶ同一の大きさの3以上の領域を抽出し、
前記領域のうちの2つにおいて対応する画素ごとの差分値を算出する処理を複数回行って複数の差分画像を取得し、
前記複数の差分画像に対して収縮処理を行い、前記収縮処理後の前記複数の差分画像の少なくとも一つに前記第三閾値以上の差分値を有する画素が存在する場合に、前記チャック内に液体が存在すると判定する、
請求項1に記載のチャック付きフィルムの検査方法。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載のチャック付きフィルムの検査方法を実行するチャック付きフィルムの検査装置であって、
前記第一赤外光および前記第二赤外光を前記チャックに照射可能に構成された赤外光源部と、
前記チャックを撮像して前記第一赤外光画像および前記第二赤外光画像を取得可能に構成された赤外線カメラと、
前記第一赤外光画像と前記第二赤外光画像とにもとづく前記差分値を算出可能に構成された画像処理部と、
前記画像処理部から前記差分値を取得可能に構成された判定部と、
を備える、
チャック付きフィルムの検査装置。 - 樹脂フィルムにおける過酸化水素水の付着の有無を検査する検査方法であって、
第一の波長の第一赤外光に基づく第一赤外光画像と、前記第一の波長と異なる第二の波長の第二赤外光に基づく第二赤外光画像とを、前記フィルムの同一部分について取得し、
前記第一赤外光画像と前記第二赤外光画像とにおいて対応する画素ごとの差分値を算出し、
所定の閾値以上の差分値を有する画素が存在する場合に、前記フィルムに過酸化水素水が存在すると判定する、
フィルムの検査方法。 - 請求項8に記載のフィルムの検査方法を実行するフィルムの検査装置であって、
前記第一赤外光および前記第二赤外光を前記フィルムに照射可能に構成された赤外光源部と、
前記フィルムを撮像して前記第一赤外光画像および前記第二赤外光画像を取得可能に構成された赤外線カメラと、
前記第一赤外光画像と前記第二赤外光画像とにもとづく前記差分値を算出可能に構成された画像処理部と、
前記画像処理部から前記差分値を取得可能に構成された判定部と、
を備える、
フィルムの検査装置。
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