JP6921366B1

JP6921366B1 - Inspection method and inspection device for filters for smoking articles

Info

Publication number: JP6921366B1
Application number: JP2021519181A
Authority: JP
Inventors: 慎也楠; 純平田中
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 2020-01-27
Filing date: 2020-01-27
Publication date: 2021-08-18
Anticipated expiration: 2040-01-27
Also published as: WO2021152653A1; DE112020002035T5; DE112020002035B4; PL439641A1; JPWO2021152653A1

Abstract

フィルターエレメント（１０１，１０２）が成形紙で包装される前の段階においてフィルターエレメントの配置の向きの異常を検出する。円筒状の複数のフィルターエレメントが円筒の軸方向に沿って配置され成形紙で包装されて構成されるフィルターロッドを検査する方法であって、複数のフィルターエレメントを成形紙で包装する前に、軸方向に沿って配置された複数のフィルターエレメントを第１方向から照明するステップ（４０２）と、第１方向から照明された複数のフィルターエレメントを第２方向から撮像し画像データを生成するステップ（４０４）と、画像データにおいて所定のフィルターエレメントの位置に対応する画像領域を設定するステップと、画像領域における明領域の大きさ又は暗領域の大きさに基づいて、所定のフィルターエレメントの配置の良否を判定するステップ（４０６）と、を含む。An abnormality in the orientation of the filter elements is detected before the filter elements (101, 102) are wrapped in the molding paper. A method of inspecting a filter rod composed of a plurality of cylindrical filter elements arranged along the axial direction of a cylinder and wrapped in a molding paper, and a shaft before packaging the plurality of filter elements in the molding paper. A step of illuminating a plurality of filter elements arranged along a direction from a first direction (402) and a step of imaging a plurality of filter elements illuminated from the first direction from a second direction to generate image data (404). ), The step of setting the image area corresponding to the position of the predetermined filter element in the image data, and the quality of the arrangement of the predetermined filter element based on the size of the bright area or the size of the dark area in the image area. The determination step (406) is included.

Description

本発明は、喫煙物品用フィルターの検査方法及び検査装置に関する。 The present invention relates to an inspection method and an inspection device for a filter for smoking articles.

従来、複数のセグメントからなるマルチセグメントフィルタロッドにおいて、フィルタロッドの直径に近い長さを有する短いセグメントが製造プロセス中に誤って回転してしまうことを検出する装置が知られている（例えば特許文献１参照）。 Conventionally, in a multi-segment filter rod composed of a plurality of segments, a device for detecting that a short segment having a length close to the diameter of the filter rod is erroneously rotated during a manufacturing process has been known (for example, Patent Document). 1).

特表２０１６−５１５８２８号公報Special Table 2016-515828A

特許文献１に開示された装置は、セグメントが包装紙で包まれた後のマルチセグメントロッドを検査対象としている。即ち、特許文献１の検査方法は、マルチセグメントロッド内でセグメントが回転して配置されていることによって生ずる包装紙の変形を検出するという原理に基づいている。 The apparatus disclosed in Patent Document 1 targets a multi-segment rod after the segment is wrapped in a wrapping paper. That is, the inspection method of Patent Document 1 is based on the principle of detecting the deformation of the wrapping paper caused by the rotational arrangement of the segments in the multi-segment rod.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、フィルターエレメントが成形紙で包装される前の段階においてフィルターエレメントの配置の向きの異常を検出することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and one of the objects thereof is to detect an abnormality in the orientation of the filter element before the filter element is wrapped in molded paper. ..

上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、円筒状の複数のフィルターエレメントが円筒の軸方向に沿って配置され成形紙で包装されて構成されるフィルターロッドを検査する方法であって、前記複数のフィルターエレメントを前記成形紙で包装する前に、前記軸方向に沿って配置された前記複数のフィルターエレメントを第１方向から照明するステップと、前記第１方向から照明された前記複数のフィルターエレメントを第２方向から撮像し画像データを生成するステップと、前記画像データにおいて所定のフィルターエレメントの位置に対応する画像領域を設定するステップと、前記画像領域における明領域の大きさ又は暗領域の大きさに基づいて、前記所定のフィルターエレメントの配置の良否を判定するステップと、を含む、フィルターロッドの検査方法である。 In order to solve the above-mentioned problems, one aspect of the present invention is a method of inspecting a filter rod composed of a plurality of cylindrical filter elements arranged along the axial direction of the cylinder and wrapped with molded paper. The step of illuminating the plurality of filter elements arranged along the axial direction from the first direction and the step of illuminating the plurality of filter elements from the first direction before wrapping the plurality of filter elements with the molded paper. A step of capturing a plurality of filter elements from a second direction to generate image data, a step of setting an image area corresponding to a predetermined filter element position in the image data, and a size of a bright area in the image area or This is a method for inspecting a filter rod, which includes a step of determining whether or not the predetermined filter element is arranged based on the size of a dark region.

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記画像領域は、第１のフィルターエレメントの位置に対応する第１画像領域と第２のフィルターエレメントの位置に対応する第２画像領域を含む。 Further, in another aspect of the present invention, in the above aspect, the image area corresponds to the position of the first filter element and the second image area corresponding to the position of the second filter element. including.

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記複数のフィルターエレメントは、少なくとも第１のフィルターエレメントと第２のフィルターエレメントと第３のフィルターエレメントを含み、前記第３のフィルターエレメントは、その軸方向の長さが円筒の直径よりも長いフィルターエレメントであり、前記画像領域を設定する前記ステップは、前記画像領域として、前記第１のフィルターエレメントの位置に対応する第１画像領域と前記第２のフィルターエレメントの位置に対応する第２画像領域を設定するステップを含む。 Further, in another aspect of the present invention, in the above aspect, the plurality of filter elements include at least a first filter element, a second filter element, and a third filter element, and the third filter element. Is a filter element whose axial length is longer than the diameter of the cylinder, and the step of setting the image area is a first image area corresponding to the position of the first filter element as the image area. And the step of setting the second image area corresponding to the position of the second filter element.

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記第１及び第２のフィルターエレメントは、その軸方向の長さが円筒の直径よりも短いフィルターエレメントである。 Further, in another aspect of the present invention, in the above aspect, the first and second filter elements are filter elements whose axial length is shorter than the diameter of the cylinder.

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記画像領域における画素値を二値化することによって前記明領域の大きさ又は前記暗領域の大きさを算出するステップを含む。 In addition, another aspect of the present invention includes, in the above aspect, a step of calculating the size of the bright region or the size of the dark region by binarizing the pixel values in the image region.

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記判定するステップは、前記画像領域における前記明領域の大きさが所定閾値以上である又は前記画像領域における前記暗領域の大きさが所定閾値以下である場合に、前記所定のフィルターエレメントの配置が正常であると判定するステップを含む。 Further, in another aspect of the present invention, in the above aspect, in the determination step, the size of the bright region in the image region is equal to or larger than a predetermined threshold value, or the size of the dark region in the image region is A step of determining that the arrangement of the predetermined filter element is normal when the value is equal to or less than the predetermined threshold value is included.

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記判定するステップは、前記画像領域における前記明領域の大きさが所定閾値以下である又は前記画像領域における前記暗領域の大きさが所定閾値以上である場合に、前記所定のフィルターエレメントの配置が異常であると判定するステップを含む。 In another aspect of the present invention, in the above aspect, in the determination step, the size of the bright region in the image region is equal to or less than a predetermined threshold value, or the size of the dark region in the image region is A step of determining that the arrangement of the predetermined filter element is abnormal when the threshold value is equal to or higher than the predetermined threshold value is included.

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記判定するステップは、前記第１画像領域における前記明領域の大きさ及び前記第２画像領域における前記明領域の大きさが所定閾値以上である、又は前記第１画像領域における前記暗領域の大きさ及び前記第２画像領域における前記暗領域の大きさが所定閾値以下である場合に、前記第１及び第２のフィルターエレメントの配置が正常であると判定するステップを含む。 Further, in another aspect of the present invention, in the above aspect, in the determination step, the size of the bright region in the first image region and the size of the bright region in the second image region are predetermined threshold values. When the above, or when the size of the dark area in the first image area and the size of the dark area in the second image area are equal to or less than a predetermined threshold value, the arrangement of the first and second filter elements is performed. Includes a step to determine that is normal.

また、本発明の他の一態様は、円筒状の複数のフィルターエレメントが円筒の軸方向に沿って配置され成形紙で包装されて構成されるフィルターロッドを検査するための検査装置であって、前記複数のフィルターエレメントを前記成形紙で包装する前の段階において、前記軸方向に沿って配置された前記複数のフィルターエレメントを第１方向から照明するように構成された照明部と、前記第１方向から照明された前記複数のフィルターエレメントを第２方向から撮像し画像データを生成するように構成された撮像部と、前記画像データにおいて所定のフィルターエレメントの位置に対応する画像領域を設定し、前記画像領域における明領域の大きさ又は暗領域の大きさに基づいて、前記所定のフィルターエレメントの配置の良否を判定するように構成された画像処理部と、を備える検査装置である。 Another aspect of the present invention is an inspection device for inspecting a filter rod in which a plurality of cylindrical filter elements are arranged along the axial direction of the cylinder and wrapped with molded paper. A lighting unit configured to illuminate the plurality of filter elements arranged along the axial direction from the first direction in a step before wrapping the plurality of filter elements with the molded paper, and the first. An imaging unit configured to image the plurality of filter elements illuminated from a direction from a second direction to generate image data, and an image area corresponding to a predetermined filter element position in the image data are set. It is an inspection apparatus including an image processing unit configured to determine the quality of arrangement of the predetermined filter element based on the size of a bright region or the size of a dark region in the image region.

また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記第２方向は前記第１方向に対して３０°から１５０°の範囲の角度をなす。 In another aspect of the present invention, in the above aspect, the second direction forms an angle in the range of 30 ° to 150 ° with respect to the first direction.

本発明によれば、フィルターエレメントが成形紙で包装される前の段階においてフィルターエレメントの配置の向きの異常を検出することができる。 According to the present invention, it is possible to detect an abnormality in the orientation of the filter element before the filter element is wrapped in molded paper.

本発明の一実施形態に係る円筒状のフィルターエレメントを示す。A cylindrical filter element according to an embodiment of the present invention is shown. 本発明の一実施形態に係る円筒状のフィルターエレメントを示す。A cylindrical filter element according to an embodiment of the present invention is shown. 本発明の一実施形態に係る円筒状のフィルターエレメントを示す。A cylindrical filter element according to an embodiment of the present invention is shown. 本発明の一実施形態に係る検査装置を示す。The inspection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention is shown. 撮像部によって生成された画像データの例を示す。An example of the image data generated by the imaging unit is shown. 撮像部によって生成された画像データの例を示す。An example of the image data generated by the imaging unit is shown. 撮像部によって生成された画像データの例を示す。An example of the image data generated by the imaging unit is shown. 本発明の一実施形態に係る検査装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the inspection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る画像処理方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the image processing method which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る画像処理方法における二値化処理の例を示す。An example of binarization processing in the image processing method according to the embodiment of the present invention is shown. 本発明の一実施形態に係る画像処理方法における二値化処理の例を示す。An example of binarization processing in the image processing method according to the embodiment of the present invention is shown. 本発明の一実施形態に係る画像処理方法における二値化処理の例を示す。An example of binarization processing in the image processing method according to the embodiment of the present invention is shown.

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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１Ａは、本発明の一実施形態に係る、円筒状喫煙物品用のフィルターを構成する円筒状のフィルターエレメントを示す斜視図である。第１フィルターエレメント１０１と第２フィルターエレメント１０２が、円筒軸方向に沿って交互に配置される。図１Ａでは、真ん中に配置された第２フィルターエレメント１０２の一端と他端にそれぞれ第１フィルターエレメント１０１が隣接して配置されており、これら３つのフィルターエレメント１０１、１０２が１つのユニット１０３をなしている。なお、１つのユニット１０３に含まれるフィルターエレメントの数は３つより多くてもよい。 FIG. 1A is a perspective view showing a cylindrical filter element constituting a filter for a cylindrical smoking article according to an embodiment of the present invention. The first filter element 101 and the second filter element 102 are alternately arranged along the cylindrical axis direction. In FIG. 1A, the first filter element 101 is arranged adjacent to one end and the other end of the second filter element 102 arranged in the center, and these three filter elements 101 and 102 form one unit 103. ing. The number of filter elements included in one unit 103 may be more than three.

第１フィルターエレメント１０１及び第２フィルターエレメント１０２からなるユニット１０３は、不図示の搬送装置によって所定の搬送方向（例えば円筒軸に沿った方向Ｚ）に搬送され、各フィルターエレメントがばらばらにならないように、ユニット１０３の側面が成形紙で一体的に被覆される。ユニット１０３を成形紙で包装したものを、本明細書ではフィルターロッドと称する。フィルターロッドは、第２フィルターエレメント１０２が２つのエレメントに分かれるように第２フィルターエレメント１０２の真ん中に近い部分（例えば図１Ａに点線で示す位置Ｐ）で切断されることで、個々の完成品としてのフィルターに分離される。したがって、完成した１つのフィルターは、第１フィルターエレメント１０１と、半分に切断された第２フィルターエレメント１０２と、これら第１フィルターエレメント１０１及び第２フィルターエレメント１０２の側面外周を被覆／包装する成形紙とから構成される。完成品のフィルターは、喫煙物品のための構成部品として利用することができる。 The unit 103 including the first filter element 101 and the second filter element 102 is transported in a predetermined transport direction (for example, the direction Z along the cylindrical axis) by a transport device (not shown) so that the filter elements are not separated. , The side surface of the unit 103 is integrally covered with molded paper. The unit 103 wrapped in molded paper is referred to as a filter rod in the present specification. The filter rod is cut as an individual finished product by cutting at a portion near the center of the second filter element 102 (for example, the position P shown by the dotted line in FIG. 1A) so that the second filter element 102 is divided into two elements. Separated into filters. Therefore, one completed filter is a molded paper that covers / wraps the first filter element 101, the second filter element 102 cut in half, and the outer periphery of the side surface of the first filter element 101 and the second filter element 102. It is composed of and. The finished filter can be used as a component for smoking articles.

第１フィルターエレメント１０１及び第２フィルターエレメント１０２は、例えばアセテート繊維からなり、喫煙物品が使用される際に喫煙物品を構成しているたばこ材料から発生するたばこ煙又はエアロゾルを濾過する働きを有する。第１フィルターエレメント１０１と第２フィルターエレメント１０２は、それぞれ異なる特性を備えるように構成されている。例えば、第１フィルターエレメント１０１と第２フィルターエレメント１０２のいずれか一方のみが、活性炭を含んでいてもよい。 The first filter element 101 and the second filter element 102 are made of, for example, acetate fibers, and have a function of filtering tobacco smoke or aerosol generated from the tobacco material constituting the smoking article when the smoking article is used. The first filter element 101 and the second filter element 102 are configured to have different characteristics. For example, only one of the first filter element 101 and the second filter element 102 may contain activated carbon.

第１フィルターエレメント１０１及び第２フィルターエレメント１０２は、円筒形状を有している。第２フィルターエレメント１０２は、その長手方向（即ち円筒軸方向）の長さが、円筒の直径よりも十分に長い。これに対し、第１フィルターエレメント１０１は、その円筒軸方向の長さが、円筒の直径と同程度（例えば、円筒直径の１．２倍）以下である。そのため、第１フィルターエレメント１０１を搬送装置上において第２フィルターエレメント１０２に隣接して配置した際に、あるいは第１フィルターエレメント１０１と第２フィルターエレメント１０２を一旦ユニット１０３として整列させた後にユニット１０３を搬送装置上において搬送していく途中で、第１フィルターエレメント１０１が回転又は「転倒する」ことによって、第１フィルターエレメント１０１の円筒軸の方向が、第２フィルターエレメント１０２の円筒軸の方向と異なってしまうことが比較的容易に起こり得る。 The first filter element 101 and the second filter element 102 have a cylindrical shape. The length of the second filter element 102 in the longitudinal direction (that is, the direction of the cylinder axis) is sufficiently longer than the diameter of the cylinder. On the other hand, the length of the first filter element 101 in the cylindrical axis direction is about the same as the diameter of the cylinder (for example, 1.2 times the diameter of the cylinder) or less. Therefore, when the first filter element 101 is arranged adjacent to the second filter element 102 on the transport device, or after the first filter element 101 and the second filter element 102 are once aligned as the unit 103, the unit 103 is moved. The direction of the cylindrical axis of the first filter element 101 is different from the direction of the cylindrical axis of the second filter element 102 due to the rotation or "overturning" of the first filter element 101 during the transfer on the transfer device. It can happen relatively easily.

例えば、図１Ｂは、第１フィルターエレメント１０１の円筒軸が、第２フィルターエレメント１０２と同じ水平面（例えば、搬送装置上においてユニット１０３が載置される面）内にあるが第２フィルターエレメント１０２の円筒軸と直交する方向を向くことによって、第１フィルターエレメント１０１が水平面内で回転して配置されている状況を示す。また図１Ｃは、第１フィルターエレメント１０１の円筒軸が、第２フィルターエレメント１０２が存在する水平面に対して直交する鉛直方向を向くことによって、第１フィルターエレメント１０１が「転倒」して配置されている状況を示す。 For example, in FIG. 1B, the cylindrical axis of the first filter element 101 is in the same horizontal plane as the second filter element 102 (for example, the surface on which the unit 103 is placed on the transport device), but the second filter element 102. By facing the direction orthogonal to the cylindrical axis, the situation where the first filter element 101 is rotated and arranged in the horizontal plane is shown. Further, in FIG. 1C, the first filter element 101 is "overturned" and arranged by the cylindrical axis of the first filter element 101 facing in the vertical direction orthogonal to the horizontal plane in which the second filter element 102 exists. Indicates the situation.

このように、第１フィルターエレメント１０１の円筒軸方向の長さが短いために、第１フィルターエレメント１０１が、図１Ａのような適正な配置ではなく、図１Ｂや図１Ｃに示されるような不適切な配置をとることがあり得る。そしてこのような不適切な配置では、第１フィルターエレメント１０１と第２フィルターエレメント１０２からなるユニット１０３を成形紙で包装する工程において不具合が発生する（例えば、包装装置がエラーで停止してしまう）か、または、成形紙で包装できたとしても第１フィルターエレメント１０１の向きが正しくないために、包装後に得られるフィルターロッドが不良品となってしまう。 As described above, since the length of the first filter element 101 in the cylindrical axis direction is short, the first filter element 101 is not arranged properly as shown in FIG. 1A, and is not as shown in FIGS. 1B and 1C. Proper placement is possible. In such an improper arrangement, a problem occurs in the process of wrapping the unit 103 including the first filter element 101 and the second filter element 102 with the molding paper (for example, the wrapping device stops due to an error). Or, even if it can be wrapped with molded paper, the orientation of the first filter element 101 is incorrect, so that the filter rod obtained after packaging becomes a defective product.

そこで、第１フィルターエレメント１０１が図１Ｂや図１Ｃに示されるような不適切な配置になっていないかどうかを、成形紙でユニット１０３を包装するのに先立って検査することが求められる。 Therefore, it is required to inspect whether or not the first filter element 101 is improperly arranged as shown in FIGS. 1B and 1C prior to packaging the unit 103 with molded paper.

図２は、本発明の一実施形態に係る検査装置２００を示す。検査装置２００は、照明部２２０と、撮像部２４０と、画像処理部２６０とを備える。検査装置２００は、撮像部２４０によって撮像した第１フィルターエレメント１０１及び第２フィルターエレメント１０２からなるユニット１０３の画像を用いて、第１フィルターエレメント１０１が適切な向きに配置されているか否かを検査するように構成される。 FIG. 2 shows an inspection device 200 according to an embodiment of the present invention. The inspection device 200 includes an illumination unit 220, an image pickup unit 240, and an image processing unit 260. The inspection device 200 inspects whether or not the first filter element 101 is arranged in an appropriate direction by using the image of the unit 103 including the first filter element 101 and the second filter element 102 imaged by the imaging unit 240. It is configured to do.

照明部２２０は、搬送装置２８０上のユニット１０３に向けて照明光を発する光源である。撮像部２４０は、照明光に照らされた搬送装置２８０上のユニット１０３を撮像し、電子的な画像データを生成して出力する光学センサである。照明部２２０は、ユニット１０３を第１方向Ｄ１から照明するように配置され、撮像部２４０は、第１方向Ｄ１とは異なる第２方向Ｄ２からユニット１０３を撮像するように配置されている。より具体的には、照明部２２０は、ユニット１０３が載置されている搬送装置２８０の載置面に対してほぼ平行な第１方向Ｄ１からユニット１０３を照明するように配置され、撮像部２４０は、搬送装置２８０の載置面に対してほぼ垂直な第２方向Ｄ２からユニット１０３を撮像するように配置されている。第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２は、互いに対して３０°から１５０°の範囲の角度をなすように設定されていてもよい。 The illumination unit 220 is a light source that emits illumination light toward the unit 103 on the transport device 280. The image pickup unit 240 is an optical sensor that takes an image of the unit 103 on the transport device 280 illuminated by the illumination light, generates electronic image data, and outputs the image data. The illumination unit 220 is arranged so as to illuminate the unit 103 from the first direction D1, and the image pickup unit 240 is arranged so as to image the unit 103 from the second direction D2 different from the first direction D1. More specifically, the illumination unit 220 is arranged so as to illuminate the unit 103 from the first direction D1 substantially parallel to the mounting surface of the transport device 280 on which the unit 103 is mounted, and the imaging unit 240. Is arranged so as to image the unit 103 from the second direction D2 which is substantially perpendicular to the mounting surface of the transport device 280. The first direction D1 and the second direction D2 may be set to form an angle in the range of 30 ° to 150 ° with respect to each other.

画像処理部２６０は、撮像部２４０により生成された画像データを処理するコンピュータである。画像処理部２６０は、少なくとも、プロセッサ２６２と、メモリ２６４と、通信インターフェイス２６６とを備える。メモリ２６４には、後述する画像処理を実施するためのコンピュータプログラム、及び他のコンピュータプログラム（例えばオペレーティングシステム等）、並びに各種の設定データが格納されている。通信インターフェイス２６６は、外部装置との間でデータを送受信する。通信インターフェイス２６６は、少なくとも撮像部２４０から画像データを受信する。受信された画像データは、メモリ２６４に一時的に格納される。プロセッサ２６２は、メモリ２６４から画像処理プログラム及び撮像部２４０から受信された画像データを読み出して、画像処理プログラムに従った処理を実行する。 The image processing unit 260 is a computer that processes the image data generated by the image capturing unit 240. The image processing unit 260 includes at least a processor 262, a memory 264, and a communication interface 266. The memory 264 stores a computer program for performing image processing described later, another computer program (for example, an operating system, etc.), and various setting data. The communication interface 266 transmits / receives data to / from an external device. The communication interface 266 receives image data from at least the image pickup unit 240. The received image data is temporarily stored in the memory 264. The processor 262 reads the image processing program and the image data received from the image pickup unit 240 from the memory 264, and executes the processing according to the image processing program.

図３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、撮像部２４０によって生成された画像データの例をそれぞれ示す。図３Ａの画像データは、第１フィルターエレメント１０１と第２フィルターエレメント１０２がそれぞれ図１Ａに示される向きに配置されたユニット１０３を撮像したものである。同様に、図３Ｂの画像データは、図１Ｂに示されるような向きに配置されたユニット１０３を、また図３Ｃの画像データは、図１Ｃに示されるような向きに配置されたユニット１０３を、それぞれ撮像したものである。 3A, 3B, and 3C show examples of image data generated by the imaging unit 240, respectively. The image data in FIG. 3A is an image of a unit 103 in which the first filter element 101 and the second filter element 102 are arranged in the directions shown in FIG. 1A, respectively. Similarly, the image data of FIG. 3B is the unit 103 arranged in the orientation as shown in FIG. 1B, and the image data of FIG. 3C is the unit 103 arranged in the orientation as shown in FIG. 1C. Each is an image.

図３Ａを参照すると、第１フィルターエレメント１０１及び第２フィルターエレメント１０２の円筒側面のうちの照明部２２０側を向いている部分（図３Ａにおいて上側の半分）が、照明部２２０からの照明光に照らされて明るく写っているのに対し、照明部２２０と反対側の部分（図３Ａにおいて下側の半分）は照明部２２０からの照明光が当たらず暗く写っている。特に、第２フィルターエレメント１０２の両端に存在する２つの第１フィルターエレメント１０１の一方において、照明部２２０側の円筒側面が明るい画像領域Ａとなるとともに、他方の第１フィルターエレメント１０１においても同様に、照明部２２０側の円筒側面が明るい画像領域Ｂとなっている。なお、より詳細には、画像領域Ａ、Ｂの上端（第１フィルターエレメント１０１の照明部２２０側の端部）から下端（第１フィルターエレメント１０１の中央付近）に向かうにつれて、照明部２２０からの照明光が円筒側面の表面に当たる角度が浅くなるため、明度は徐々に低下している。 Referring to FIG. 3A, the portion of the cylindrical side surface of the first filter element 101 and the second filter element 102 facing the illumination unit 220 (the upper half in FIG. 3A) becomes the illumination light from the illumination unit 220. While the image is illuminated and bright, the portion opposite to the illumination unit 220 (the lower half in FIG. 3A) is not exposed to the illumination light from the illumination unit 220 and appears dark. In particular, in one of the two first filter elements 101 existing at both ends of the second filter element 102, the cylindrical side surface on the illumination unit 220 side becomes a bright image area A, and similarly in the other first filter element 101. The side surface of the cylinder on the side of the illumination unit 220 is a bright image area B. More specifically, from the upper end of the image areas A and B (the end of the first filter element 101 on the illumination unit 220 side) to the lower end (near the center of the first filter element 101), the illumination unit 220 is used. Since the angle at which the illumination light hits the surface of the side surface of the cylinder becomes shallow, the brightness gradually decreases.

図３Ｂを参照すると、第２フィルターエレメント１０２及び第１フィルターエレメント１０１の一方（図３Ｂにおいて右側）は図３Ａと同じように映っている。しかしながら、第１フィルターエレメント１０１の他方（図３Ｂにおいて左側）は、一方の底面が照明部２２０側を向いているため、その円筒側面は照明部２２０からの照明光に照らされていない。第１フィルターエレメント１０１の当該他方は、環境光だけが当たってその全体が薄暗く写っている。したがって、図３Ａの画像領域Ａに対応する部分は、図３Ｂでは薄暗い画像領域Ａとなっている。 Referring to FIG. 3B, one of the second filter element 102 and the first filter element 101 (on the right side in FIG. 3B) is reflected in the same manner as in FIG. 3A. However, since the bottom surface of the other side of the first filter element 101 (left side in FIG. 3B) faces the illumination unit 220 side, the cylindrical side surface thereof is not illuminated by the illumination light from the illumination unit 220. The other side of the first filter element 101 is exposed to only ambient light, and the whole is dimly reflected. Therefore, the portion corresponding to the image area A in FIG. 3A is a dim image area A in FIG. 3B.

図３Ｃを参照すると、第２フィルターエレメント１０２及び第１フィルターエレメント１０１の一方（図３Ｃにおいて右側）は図３Ａと同じように映っている。しかしながら、第１フィルターエレメント１０１の他方（図３Ｃにおいて左側）は、その一方の底面が見えているが、当該底面は照明部２２０側を向いていないため環境光だけに照らされ、当該底面全体が薄暗く写っている。したがって、図３Ａの画像領域Ａに対応する部分は、図３Ｃでは、第１フィルターエレメント１０１の薄暗い円形底面のうちの半円部分と背景（例えば、搬送装置２８０の載置面の一部）とを含む画像領域Ａとなっている。 With reference to FIG. 3C, one of the second filter element 102 and the first filter element 101 (on the right side in FIG. 3C) is reflected in the same manner as in FIG. 3A. However, although the bottom surface of the other side of the first filter element 101 (left side in FIG. 3C) is visible, the bottom surface is illuminated only by ambient light because the bottom surface does not face the illumination unit 220 side, and the entire bottom surface is exposed. It is dimly reflected. Therefore, in FIG. 3C, the portion corresponding to the image region A in FIG. 3A is the semicircular portion of the dim circular bottom surface of the first filter element 101 and the background (for example, a part of the mounting surface of the transport device 280). It is an image area A including.

図４は、本発明の一実施形態に係る検査装置２００の動作を説明するためのフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the inspection device 200 according to the embodiment of the present invention.

ステップ４０２において、照明部２２０が、搬送装置２８０上の第１フィルターエレメント１０１及び第２フィルターエレメント１０２を含むユニット１０３を第１方向Ｄ１から照明する。ステップ４０４において、撮像部２４０が、照明光に照らされた搬送装置２８０上のユニット１０３を第２方向Ｄ２から撮像し、画像データを生成する。画像データは、撮像部２４０から画像処理部２６０へ送られる。ステップ４０６において、画像処理部２６０が、画像データを処理することにより、第１フィルターエレメント１０１の配置の向きの良否を判定する。この画像処理について、以下に説明する。 In step 402, the illumination unit 220 illuminates the unit 103 including the first filter element 101 and the second filter element 102 on the transfer device 280 from the first direction D1. In step 404, the imaging unit 240 images the unit 103 on the transport device 280 illuminated by the illumination light from the second direction D2 and generates image data. The image data is sent from the imaging unit 240 to the image processing unit 260. In step 406, the image processing unit 260 determines whether the orientation of the first filter element 101 is good or bad by processing the image data. This image processing will be described below.

図５は、第１フィルターエレメント１０１が適切な向きに配置されているか否かを検査するための、検査装置２００の画像処理部２６０が実施する本発明の一実施形態に係る画像処理方法５００を示すフローチャートである。画像処理方法５００は複数の処理ステップを含んでいるが、各処理ステップは、技術的又は論理的に可能な場合には、図５に示され以下に説明されるのとは異なる順序で実行されてもよい。また、処理ステップのいくつかが、必要でない場合には省略されてもよい。 FIG. 5 shows an image processing method 500 according to an embodiment of the present invention carried out by the image processing unit 260 of the inspection device 200 for inspecting whether or not the first filter element 101 is arranged in an appropriate orientation. It is a flowchart which shows. The image processing method 500 includes a plurality of processing steps, each processing step being performed in a different order than shown in FIG. 5 and described below, where technically or logically possible. You may. Also, some of the processing steps may be omitted if not needed.

ステップ５０２において、画像処理部２６０のプロセッサ２６２は、撮像部２４０から取得した画像データ（あるいは、撮像部２４０から取得し一時的にメモリ２６４に格納したうえで、メモリ２６４から読み出した画像データ）において画像領域Ａ及び画像領域Ｂを設定する。画像領域Ａ及び画像領域Ｂは、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示されるように、第１フィルターエレメント１０１の位置に対応する画像領域である。より特定的には、画像領域Ａ及び画像領域Ｂは、画像データにキャプチャされた第１フィルターエレメント１０１のうち、照明部２２０に近い側の部分的な領域を示す。図３Ａ、３Ｂ、３Ｃの各画像データの例において、第２フィルターエレメント１０２の長手方向の両端にそれぞれ第１フィルターエレメント１０１がキャプチャされており、プロセッサ２６２は、その一方に対応する画像領域のうち照明部２２０に近い側の部分的な領域を画像領域Ａに設定するとともに、他方に対応する画像領域のうち照明部２２０に近い側の部分的な領域を画像領域Ｂに設定する。 In step 502, the processor 262 of the image processing unit 260 receives the image data acquired from the imaging unit 240 (or the image data acquired from the imaging unit 240, temporarily stored in the memory 264, and then read from the memory 264). Image area A and image area B are set. The image area A and the image area B are image areas corresponding to the positions of the first filter element 101, as shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C. More specifically, the image area A and the image area B indicate a partial area of the first filter element 101 captured in the image data on the side closer to the illumination unit 220. In the example of each image data of FIGS. 3A, 3B, and 3C, the first filter element 101 is captured at both ends in the longitudinal direction of the second filter element 102, and the processor 262 is included in the image region corresponding to one of them. A partial area on the side close to the illumination unit 220 is set in the image area A, and a partial area on the side close to the illumination unit 220 in the image area corresponding to the other is set in the image area B.

例えば、第１フィルターエレメント１０１と第２フィルターエレメント１０２の長さ及び直径の寸法データ、照明部２２０、撮像部２４０、及び搬送装置２８０上を搬送されるユニット１０３の位置関係を示す配置関連データ、並びに、搬送装置２８０の搬送スピード及び撮像部２４０の撮像タイミングに関する撮像関連データ等が、メモリ２６４に予め格納されている。プロセッサ２６２は、これらのデータを用いることにより、取得した画像データにおいて、第１フィルターエレメント１０１の位置に対応するように適切な画像領域Ａ、Ｂを設定することができる。図３Ａ、３Ｂ、３Ｃにおいて画像領域Ａ、Ｂは矩形であるが、他の形であってもよい。 For example, dimensional data of the length and diameter of the first filter element 101 and the second filter element 102, arrangement-related data indicating the positional relationship between the lighting unit 220, the imaging unit 240, and the unit 103 transported on the transport device 280. In addition, image pickup-related data and the like regarding the transfer speed of the transfer device 280 and the image pickup timing of the image pickup unit 240 are stored in advance in the memory 264. By using these data, the processor 262 can set appropriate image areas A and B so as to correspond to the position of the first filter element 101 in the acquired image data. In FIGS. 3A, 3B, and 3C, the image areas A and B are rectangular, but may have other shapes.

次にステップ５０４において、画像処理部２６０のプロセッサ２６２は、画像領域Ａ及び画像領域Ｂ内の各ピクセルを二値化する。例えば、プロセッサ２６２は、所定の閾値以上の明度を有するピクセルを明ピクセル（例えば白ピクセル）とし、当該所定の閾値よりも低い明度を有するピクセルを暗ピクセル（例えば黒ピクセル）とする。二値化処理に用いる所定の閾値は、以下の説明から理解されるように、正しい向きに配置された第１フィルターエレメント１０１（図１Ａ、図３Ａ参照）とそうでない第１フィルターエレメント１０１（図１Ｂ、図１Ｃ、図３Ｂ、図３Ｃ参照）を適切に判別できるような適宜の値に設定することができる。 Next, in step 504, the processor 262 of the image processing unit 260 binarizes each pixel in the image area A and the image area B. For example, the processor 262 defines a pixel having a brightness equal to or higher than a predetermined threshold as a bright pixel (for example, a white pixel) and a pixel having a brightness lower than the predetermined threshold as a dark pixel (for example, a black pixel). As will be understood from the following description, the predetermined threshold values used in the binarization process are the first filter element 101 (see FIGS. 1A and 3A) arranged in the correct orientation and the first filter element 101 (see FIG. 1A and FIG. 3A) that are not arranged in the correct orientation. 1B, FIG. 1C, FIG. 3B, and FIG. 3C) can be set to an appropriate value so as to be appropriately discriminated.

図６Ａ、６Ｂ、６Ｃは、ステップ５０４における二値化処理の例を示す。図６Ａ、６Ｂ、６Ｃはそれぞれ、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃに示した画像領域Ａ、Ｂに対する二値化処理の前後の画像を示す。 6A, 6B and 6C show an example of the binarization process in step 504. 6A, 6B, and 6C show images before and after the binarization process for the image areas A and B shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, respectively.

図６Ａを参照すると、二値化処理を行う前の画像領域Ａ、Ｂは、図３Ａに関して前述したように、全体的に比較的明度が高いが、領域の上端から下端に向かって徐々に明度が低下している。したがって、適宜の閾値を用いた二値化処理によって、画像領域Ａ、Ｂはともに、図６Ａに示されるように、領域Ａ、Ｂのほぼ上半分が白ピクセル領域に変換され、ほぼ下半分が黒ピクセル領域に変換される。 Referring to FIG. 6A, the image regions A and B before the binarization process have relatively high brightness as a whole as described above with respect to FIG. 3A, but the brightness gradually increases from the upper end to the lower end of the region. Is declining. Therefore, by the binarization process using an appropriate threshold value, in both the image areas A and B, as shown in FIG. 6A, approximately the upper half of the areas A and B is converted into a white pixel area, and approximately the lower half is converted into a white pixel area. Converted to black pixel area.

図６Ｂを参照すると、右側の画像領域Ｂは、図６Ａの画像領域Ａ、Ｂと同じように二値化される。一方、二値化処理前における左側の画像領域Ａは、図３Ｂに関して前述したように全体が薄暗い領域であるため、図６Ａと同じ閾値を用いた二値化処理によって、図６Ｂに示されるように、領域Ａの全体が黒ピクセル領域に変換される。 With reference to FIG. 6B, the image area B on the right side is binarized in the same manner as the image areas A and B of FIG. 6A. On the other hand, the image area A on the left side before the binarization process is a dim area as a whole as described above with respect to FIG. 3B, and therefore, as shown in FIG. 6B by the binarization process using the same threshold value as in FIG. In addition, the entire area A is converted into a black pixel area.

図６Ｃを参照すると、右側の画像領域Ｂは、図６Ａの画像領域Ａ、Ｂと同じように二値化される。一方、二値化処理前における左側の画像領域Ａは、図３Ｃに関して前述したように、円筒の底面に対応する薄暗い半円形の領域を含む。したがって、画像領域Ａのうちのこの半円部分は、図６Ａと同じ閾値を用いた二値化処理によって、図６Ｃに示されるように黒ピクセル領域に変換される。また、画像領域Ａのうちの半円部分を除いた部分は、前述したように背景に対応した部分であり、背景の明度に応じて白ピクセル領域又は黒ピクセル領域に変換される。なお、図６Ｃには、背景の部分が白ピクセルに変換された場合を示している。 With reference to FIG. 6C, the image area B on the right side is binarized in the same manner as the image areas A and B of FIG. 6A. On the other hand, the image region A on the left side before the binarization process includes a dim semicircular region corresponding to the bottom surface of the cylinder as described above with respect to FIG. 3C. Therefore, this semicircular portion of the image area A is converted into a black pixel area as shown in FIG. 6C by the binarization process using the same threshold value as in FIG. 6A. Further, the portion of the image region A excluding the semicircular portion is a portion corresponding to the background as described above, and is converted into a white pixel region or a black pixel region depending on the brightness of the background. Note that FIG. 6C shows a case where the background portion is converted into white pixels.

次にステップ５０６において、画像処理部２６０のプロセッサ２６２は、二値化された画像領域Ａ及び画像領域Ｂにおける明ピクセル（又は暗ピクセル）の合計面積（即ち明ピクセル又は暗ピクセルの総数）を算出する。例えば、画像領域Ａの全体の面積と画像領域Ｂの全体の面積をそれぞれ１００とすると、図６Ａの例では、画像領域Ａにおける白ピクセルの合計面積と画像領域Ｂにおける白ピクセルの合計面積はともに５０である。また図６Ｂの例では、画像領域Ｂにおける白ピクセルの合計面積は図６Ａの場合と同じ５０であるが、画像領域Ａにおける白ピクセルの合計面積は０である。さらに、図６Ｃの例では、画像領域Ｂにおける白ピクセルの合計面積は図６Ａの場合と同じ５０であるが、画像領域Ａにおける白ピクセルの合計面積は２０である。 Next, in step 506, the processor 262 of the image processing unit 260 calculates the total area (that is, the total number of bright pixels or dark pixels) of the bright pixels (or dark pixels) in the binarized image area A and the image area B. do. For example, assuming that the total area of the image area A and the total area of the image area B are 100, respectively, in the example of FIG. 6A, the total area of the white pixels in the image area A and the total area of the white pixels in the image area B are both. It is 50. Further, in the example of FIG. 6B, the total area of white pixels in the image area B is 50, which is the same as in the case of FIG. 6A, but the total area of white pixels in the image area A is 0. Further, in the example of FIG. 6C, the total area of white pixels in the image area B is 50, which is the same as in the case of FIG. 6A, but the total area of white pixels in the image area A is 20.

次にステップ５０８において、画像処理部２６０のプロセッサ２６２は、算出した明ピクセル（又は暗ピクセル）の合計面積に基づいて、第１フィルターエレメント１０１の配置の向きが適正であるか否かを判定する。例えば、図６Ａ、６Ｂ、６Ｃに関して上記した白ピクセルの合計面積の数値例において、判定閾値を「４０」に設定することができる。この場合、図６Ａの例においては画像領域Ａ、Ｂともに白ピクセルの合計面積が判定閾値よりも大きいので、ユニット１０３に含まれる第１フィルターエレメント１０１の配置の向きは正常であると判定することができる（ステップ５１０）。また図６Ｂ及び６Ｃの例においては、画像領域Ａの白ピクセルの合計面積が判定閾値よりも小さいので、ユニット１０３に含まれる第１フィルターエレメント１０１の配置の向きが異常であると判定することができる（ステップ５１２）。 Next, in step 508, the processor 262 of the image processing unit 260 determines whether or not the orientation of the arrangement of the first filter element 101 is appropriate based on the calculated total area of bright pixels (or dark pixels). .. For example, in the numerical example of the total area of the white pixels described above with respect to FIGS. 6A, 6B, and 6C, the determination threshold value can be set to "40". In this case, in the example of FIG. 6A, since the total area of the white pixels in both the image areas A and B is larger than the determination threshold value, it is determined that the orientation of the arrangement of the first filter element 101 included in the unit 103 is normal. Can be done (step 510). Further, in the examples of FIGS. 6B and 6C, since the total area of the white pixels in the image area A is smaller than the determination threshold value, it can be determined that the orientation of the arrangement of the first filter element 101 included in the unit 103 is abnormal. Yes (step 512).

なお、上記数値例と異なり、ステップ５０８の判定に黒ピクセルの合計面積を用いてもよい。この場合には、黒ピクセルの合計面積が所定の判定閾値（白ピクセルの場合の判定閾値と異なっていてよい）よりも小さければ、第１フィルターエレメント１０１の配置の向きは正常と判定し（ステップ５１０）、黒ピクセルの合計面積が判定閾値よりも大きければ、第１フィルターエレメント１０１の配置の向きは異常と判定することができる（ステップ５１２）。 Note that, unlike the above numerical example, the total area of black pixels may be used for the determination in step 508. In this case, if the total area of the black pixels is smaller than the predetermined determination threshold value (which may be different from the determination threshold value in the case of white pixels), it is determined that the orientation of the arrangement of the first filter element 101 is normal (step). 510) If the total area of the black pixels is larger than the determination threshold value, it can be determined that the orientation of the arrangement of the first filter element 101 is abnormal (step 512).

上記のようにステップ５１２において第１フィルターエレメント１０１の配置の向きが異常と判定された場合、第１フィルターエレメント１０１と第２フィルターエレメント１０２を成形紙で包装する前に、当該包装工程を一時停止するなどの措置をとることとしてもよい。これにより、包装工程における不具合の発生や、不良品のフィルターが生産されてしまうことを回避することができる。 When it is determined in step 512 that the orientation of the first filter element 101 is abnormal as described above, the packaging process is temporarily stopped before the first filter element 101 and the second filter element 102 are wrapped with the molding paper. You may take measures such as doing so. As a result, it is possible to prevent the occurrence of defects in the packaging process and the production of defective filters.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内において様々な変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the gist thereof.

１０１第１フィルターエレメント
１０２第２フィルターエレメント
１０３ユニット
２００検査装置
２２０照明部
２４０撮像部
２６０画像処理部
２６２プロセッサ
２６４メモリ
２６６通信インターフェイス
２８０搬送装置
101 1st filter element 102 2nd filter element 103 Unit 200 Inspection device 220 Lighting unit 240 Imaging unit 260 Image processing unit 262 Processor 264 Memory 266 Communication interface 280 Conveyor device

Claims

A method of inspecting a filter rod composed of a plurality of cylindrical filter elements arranged along the axial direction of a cylinder and wrapped in molded paper.
Before wrapping the plurality of filter elements with the molded paper, a step of illuminating the plurality of filter elements arranged along the axial direction from the first direction, and a step of illuminating the plurality of filter elements from the first direction.
A step of capturing the plurality of filter elements illuminated from the first direction from the second direction to generate image data, and
A step of setting an image area corresponding to the position of a predetermined filter element in the image data, and
A step of determining the quality of the arrangement of the predetermined filter element based on the size of the bright region or the size of the dark region in the image region, and
How to inspect filter rods, including.

The method for inspecting a filter rod according to claim 1, wherein the image area includes a first image area corresponding to the position of the first filter element and a second image area corresponding to the position of the second filter element.

The plurality of filter elements include at least a first filter element, a second filter element, and a third filter element.
The third filter element is a filter element whose axial length is longer than the diameter of the cylinder.
The step of setting the image area is a step of setting a first image area corresponding to the position of the first filter element and a second image area corresponding to the position of the second filter element as the image area. including,
The method for inspecting a filter rod according to claim 1.

The method for inspecting a filter rod according to claim 3, wherein the first and second filter elements are filter elements whose axial length is shorter than the diameter of a cylinder.

The inspection of the filter rod according to any one of claims 1 to 4, which includes a step of calculating the size of the bright region or the size of the dark region by binarizing the pixel values in the image region. Method.

In the determination step, when the size of the bright region in the image region is equal to or larger than a predetermined threshold value or the size of the dark region in the image region is equal to or smaller than a predetermined threshold value, the arrangement of the predetermined filter element is performed. The method for inspecting a filter rod according to any one of claims 1 to 5, which includes a step of determining normality.

In the determination step, when the size of the bright region in the image region is equal to or less than a predetermined threshold value or the size of the dark region in the image region is equal to or greater than a predetermined threshold value, the arrangement of the predetermined filter element is performed. The method for inspecting a filter rod according to any one of claims 1 to 6, which includes a step of determining that the filter rod is abnormal.

In the determination step, the size of the bright region in the first image region and the size of the bright region in the second image region are equal to or larger than a predetermined threshold value, or the size of the dark region in the first image region. Claims 2 to 4 include a step of determining that the arrangement of the first and second filter elements is normal when the size of the dark region in the second image region is equal to or less than a predetermined threshold value. The method for inspecting a filter rod according to any one of the above items.

An inspection device for inspecting a filter rod composed of a plurality of cylindrical filter elements arranged along the axial direction of a cylinder and wrapped in molded paper.
A lighting unit configured to illuminate the plurality of filter elements arranged along the axial direction from the first direction in a stage before wrapping the plurality of filter elements with the molded paper.
An imaging unit configured to image the plurality of filter elements illuminated from the first direction from the second direction and generate image data.
An image area corresponding to the position of the predetermined filter element is set in the image data, and the quality of the arrangement of the predetermined filter element is determined based on the size of the bright area or the size of the dark area in the image area. The image processing unit configured as
Inspection device equipped with.

The inspection device according to claim 9, wherein the second direction forms an angle in the range of 30 ° to 150 ° with respect to the first direction.