JP7185500B2

JP7185500B2 - シート材の画像処理装置

Info

Publication number: JP7185500B2
Application number: JP2018214013A
Authority: JP
Inventors: 祐介前嶋; 貴志西尾
Original assignee: Kurashiki Spinning Co Ltd; Totofolder Manufacturing Inc
Current assignee: Kurashiki Spinning Co Ltd; Totofolder Manufacturing Inc
Priority date: 2018-11-14
Filing date: 2018-11-14
Publication date: 2022-12-07
Anticipated expiration: 2038-11-14
Also published as: JP2020079775A

Description

本発明は、濃色系シート材を含むシート材の画像処理装置に関する。

リネンサプライ業界では、タオル（バスタオル、フェイスタオル）、シーツ等の大量の洗濯物が処理される。この洗濯物は、使用された結果、穴が開いたり汚れが付着した場合には人によってチェックされて不良品として除外される。また、この洗濯物のチェックを自動化することが試みられている（例えば、特許文献１参照。）。

また、処理するほとんどの洗濯物が白色系であるため、これらのタオル、シーツ等の布片（シート材）について黒色の検査台を用いて、得られた画像から黒色の検査台色以外の領域を布片領域とすることが行われている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０００－３２９７０１号公報特開２０１４－２０２７００号公報

しかし、近年、ホテル業界等のニーズ多様化により、白色系だけでなく、茶、紺、黒色等の濃色系のシート材を扱うことが増えてきている。白色系と濃色系のシート材が混在した状況で、濃色系のシート材について、シート材の領域を検出しようとした場合には、黒色の検査台との明度差があまりないため誤検出するおそれがあった。

そこで、本発明の目的は、濃色系のシート材について、シート材の領域の誤検出を抑制できる画像処理装置を提供することである。

本発明に係るシート材の画像処理装置は、シート材を搬送する搬送部と、
白色の検査台と、
前記検査台の上を通過する前記シート材を撮像して画像を得る撮像部と、
得られた前記画像から前記白色の検査台と前記シート材との明度差に基づいて前記シート材の領域を検出し、シート材画像を得るシート材画像取得部と、
を備える。

本発明に係るシート材の画像処理装置によれば、濃色系のシート材について、シート材の領域の誤検出を抑制できる。これにより、色の濃淡が異なるシート材がランダムに搬送されてくる場合でも、すべての種類のシート材の正確な検査が可能となる。

実施の形態１に係る画像処理装置の構成を示す平面図である。図１の画像処理装置の鉛直方向とシート材の搬送方向とに垂直な方向から見た撮像光学系の構成を示す概略図である。実施の形態１に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。白色の検査台を用いて濃色系のシート材の領域を検出する場合を示す概略平面図である。白色の検査台及び黒色の検査台を用いて白色系のシート材及び濃色系のシート材の領域を検出する場合を示す概略平面図である。図４Ａの白色の検査台を用いて濃色系のシート材の領域を検出し、シート材画像を取得するシート材画像取得方法のフローチャートである。図４Ｂの黒色の検査台及び白色の検査台を用いて濃色系のシート材及び白色系のシート材の領域を検出し、シート材画像を取得するシート材画像取得方法のフローチャートである。実施の形態２に係る画像処理方法における検査方法において検出した濃色系のシート材の穴を示す概略平面図である。図６Ａの穴の拡大平面図である。シート材の汚れ、穴が黒色の検査台の上にある場合に得られる画像を示す概略平面図である。シート材の汚れ、穴が白色の検査台の上にある場合に得られる画像を示す概略平面図である。実施の形態２に係る画像処理方法におけるシート材の欠陥の検出方法のフローチャートである。

第１の態様に係るシート材の画像処理装置は、シート材を搬送する搬送部と、
白色の検査台と、
前記検査台の上を通過する前記シート材を撮像して画像を得る撮像部と、
得られた前記画像から前記白色の検査台と前記シート材との明度差に基づいて前記シート材の領域を検出し、シート材画像を得るシート材画像取得部と、
を備える。

第２の態様に係るシート材の画像処理装置は、上記第１の態様において、前記検査台は、前記シート材の搬送方向と交差する方向に前記白色の検査台と互いに並列に延在する黒色の検査台をさらに有し、前記シート材画像取得部は、得られた前記画像から前記白色の検査台又は前記黒色の検査台と前記シート材との明度差に基づいて前記シート材の領域を検出し、シート材画像を得てもよい。

第３の態様に係るシート材の画像処理装置は、上記第１又は第２の態様において、前記シート材画像に基づいて前記シート材の欠陥を検出する検査部をさらに備えてもよい。

以下、実施の形態に係るシート材の画像処理装置及びシート材の画像処理方法について、添付図面を参照しながら説明する。なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。

（実施の形態１）
＜シート材の画像処理装置＞
図１は、実施の形態１に係る画像処理装置１０の構成を示す平面図である。図２は、図１の画像処理装置の鉛直方向とシート材の搬送方向とに垂直な方向から見た撮像光学系の構成を示す概略図である。図３は、実施の形態１に係る画像処理装置１０の構成を示すブロック図である。なお、図では、便宜上、シート材１の搬送方向をＸ方向、シート材の搬送方向に垂直な幅方向をＹ方向、鉛直上方をＺ方向として示している。

実施の形態１に係るシート材の画像処理装置１０は、シート材１を搬送する搬送部１１と、シート材がその上を通過する白色の検査台１２と、検査台の上を通過する前記シート材を撮像して画像を得る撮像部１４と、シート材画像を得るシート材画像取得部３５ａと、を備える。シート材画像取得部３５ａでは、得られた画像から白色の検査台１２とシート材１との明度差に基づいてシート材の領域を検出し、シート材画像を得る。
これによって、濃色系のシート材であっても白色の検査台との明度差が大きいので、シート材の領域の誤検出を抑制できる。

以下に、この画像処理装置１０を構成する構成部材について説明する。

＜搬送部＞
搬送部１１によってシート材１を検査台１２に搬送する。図では、便宜上、この搬送方向をＸ方向としている。搬送部１１は、例えば、ベルトコンベアを用いることができる。

＜検査台＞
検査台１２は、図４Ａに示すように白色の検査台を用いることができる、また、図４Ｂに示すように、搬送方向（Ｘ方向）と交差する方向（Ｙ方向）に互いに並列に延在する黒色の検査台１２ａと白色の検査台１２ｂとを有する検査台を用いることができる。

＜光源部＞
光源部１３には、例えば、ランプ、ＬＥＤ等の通常の光源であれば使用できる。好ましくは拡散光を照射する拡散照明がよい。

＜撮像部＞
撮像部１４は、図２に示すように、光源部１３ａ、１３ｂと同じ上方に配置される。また、撮像部１４は、光源部１３ａ、１３ｂに対して正反射位置にはなく、拡散反射光による画像を得ることができる。撮像部１４によって、シート材１の画像を得ることができる。
撮像部１４は、ラインカメラ又はエリアカメラを用いることができる。また、撮像部１４は、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子と、撮像素子を制御する撮像制御手段とを含んでもよい。

＜制御部（コンピュータ装置）＞
制御部３０は、例えば、コンピュータ装置である。このコンピュータ装置としては、汎用的なコンピュータ装置を用いることができ、例えば、図３に示すように、処理部３１、記憶部３２、表示部３３を含む。なお、さらに、入力装置、記憶装置、インタフェース等を含んでもよい。
制御部３０によって、搬送部１１と、光源部１３と、撮像部１４と、を制御する。

＜処理部＞
処理部３１は、例えば、中央処理演算子（ＣＰＵ）、マイクロコンピュータ、又は、コンピュータで実行可能な命令を実行できる処理装置であればよい。

＜記憶部＞
記憶部３２は、例えば、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュＳＳＤ、ハードディスク、ＵＳＢメモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の少なくとも一つであってもよい。
記憶部３２には、プログラム３５を含む。なお、制御部３０がネットワークに接続されている場合には、必要に応じてプログラム３５をネットワークからダウンロードしてもよい。

＜プログラム＞
プログラム３５には、シート材画像取得部３５ａを含んでいればよい。シート材画像取得部３５ａは、実行時には、記憶部３２から読み出されて処理部３１にて実行される。このシート材画像取得部３５ａによって、得られた画像から白色の検査台１２とシート材１との明度差に基づいてシート材の領域を検出し、シート材画像を得ることができる。

＜シート材画像取得部＞
図４Ａは、白色の検査台１２を用いて濃色系のシート材１の領域を検出する場合を示す概略平面図である。図４Ｂは、黒色の検査台１２ａ及び白色の検査台１２ｂを用いて濃色系のシート材１ａ及び白色系のシート材１ｂの領域を検出する場合を示す概略平面図である。図５Ａは、図４Ａの白色の検査台１２を用いて濃色系のシート材１の領域を検出し、シート材画像を取得するシート材画像取得方法のフローチャートである。図５Ｂは、黒色の検査台１２ａ及び白色の検査台１２ｂを用いて濃色系のシート材１ａ及び白色系のシート材１ｂの領域を検出し、シート材画像を取得するシート材画像取得方法のフローチャートである。

まず、図４Ａの白色の検査台１２のみを用いて濃色系のシート材１の領域を検出し、シート材画像を取得する方法について説明する。
（１）白色の検査台の上のシート材について得られた画像について、搬送方向と交差する方向について、明度の変化を得る（Ｓ０１）。
（２）次に、得られた画像において、搬送方向と交差する方向について、明度が白色に対応する値（例えば画像が８ｂｉｔの場合は２５０付近）から急激に低下する領域と、その逆の変化（濃色から白色への急激な変化）がある領域との両方を白色の検査台１２とシート材１ａとの境界と判定し、その両境界の間をシート材の領域として検出する。ここでは、例えば、黒色の明度を１０とし、白色の明度を２５０としている。つまり、白色の検査台１２の明度は、およそ２５０となり、濃色系のシート材１ａの領域は、明度が２５０よりもむしろ１０に近いと考えられる。
以上によって、シート材画像を得ることができる。この場合、白色の検査台１２を用いているので、濃色系のシート材であっても誤検出を抑制できる。

次に、図４Ｂの白色の検査台１２ｂと黒色の検査台１２ａとを用いて、濃色系のシート材１ａ及び白色系のシート材１ｂの領域を検出し、シート材画像を取得する方法について説明する。
（１）黒色の検査台の上のシート材について得られた画像において、搬送方向と交差する方向について、明度の変化を得る（Ｓ１１）。
（２）次に、得られた画像において、搬送方向と交差する方向について、明度が黒色に対応する１０付近から急激に増加する領域と、その逆の変化がある領域との両方を黒色の検査台１２ａとシート材１ａ、１ｂとの境界と判定し、その両境界の間をシート材の領域として検出する（Ｓ１２）。なお、白色系のシート材１ｂの場合には、黒色の検査台１２ａとの明度差が大きくなるので、シート材の領域を検出しやすい。一方、濃色系のシート材１ａの場合には、黒色の検査台１２ａとの明度差は小さく、シート材の領域の検出は難しい場合がある。
（３）次いで、白色の検査台の上のシート材について得られた画像について、搬送方向と交差する方向について、明度の変化を得る（Ｓ１３）。
（４）次に、得られた画像において、搬送方向と交差する方向について、明度が白色に対応する２５０付近から急激に増加する領域と、その逆の変化がある領域との両方を白色の検査台１２ｂとシート材１ａ、１ｂとの境界と判定し、その両境界の間をシート材１ａ、１ｂの領域として検出する（Ｓ１４）。この場合には、濃色系のシート材１ａの場合には、白色の検査台１２ｂとの明度差が大きくなるので、シート材の領域を検出しやすい。一方、白色系のシート材１ｂの場合には、白色の検査台１２ｂとの明度差は小さく、シート材の領域の検出は難しい場合がある。
以上によって、色の濃淡が異なるシート材が混在している場合でも、濃色系のシート材１ａ及び白色系のシート材１ｂのいずれについてもシート材の領域を検出し、シート材画像を取得することができる。

なお、必要に応じて検査部３５ｂを含んでいてもよい。検査部３５ｂによって、例えば、シート材画像取得部によって得られたシート材画像に基づいて、シート材の欠陥を検査する。シート材の欠陥としては、例えば、穴、汚れ等である。この検査部３５ｂも、実行時には、記憶部３２から読み出されて処理部３１にて実行される。

＜表示部＞
表示部３３は、例えば、シート材画像取得部３５ａによって得られた画像を表示できればよい。

（実施の形態２）
図６Ａ、図６Ｂは、実施の形態２に係る画像処理方法における検査方法において検出した濃色系のシート材１の穴３を示す概略平面図である。図６Ｂは、図６Ａの拡大平面図である。図７Ａは、シート材１の汚れ２，４、穴３が黒色の検査台１２ａの上にある場合に得られる画像を示す概略平面図である。図７Ｂは、シート材１の汚れ２、４、穴３が白色の検査台１２ｂの上にある場合に得られる画像を示す概略平面図である。

シート材１における欠陥としては、例えば、汚れ、穴（破れ）がある。また、汚れには、図７Ａ及び図７Ｂに示すような白色系汚れ２と黒色系汚れ４とがある。従来の単一色の検査台の場合には得られる画像も１つであり、汚れと穴との区別が難しかったという課題があった。

実施の形態２に係る画像処理方法では、黒色の検査台１２ａの上のシート材１ａ、１ｂについて得られた画像と、白色の検査台１２ｂの上のシート材１ａ、１ｂについて得られた画像とを対比することによって、シート材の欠陥が汚れ２、４であるか、穴（破れ）３であるかを判定し、さらに、汚れについても白色系汚れ２又は黒色系汚れ４のいずれであるかを判定できる。

図８は、実施の形態２に係る画像処理方法におけるシート材の欠陥の検出方法のフローチャートである。
（１）シート材画像の中、つまり、検査台との境界の内側で、シート材１ａ、１ｂの平均明度と異なる領域２、３、４について、欠陥であるとして検出する（Ｓ２１）。
（２）黒色の検査台１２ａの上のシート材１ａ、１ｂについて得られたシート材画像と、白色の検査台１２ｂの上のシート材１ａ、１ｂについて得られたシート材画像と、を対比する（Ｓ２２）。
（３）上記欠陥２、３、４のうち、黒色の検査台１２ａで得られたシート材画像と白色の検査台１２ｂで得られたシート材画像とで明度が大きく変化している欠陥を、穴（破れ）３として検出する（Ｓ２３）。これは、穴の場合には、検査台１２ａ、１２ｂの色をそのまま反映するためである。つまり、それ以外の欠陥２、４は、検査台１２ａ、１２ｂによって明度が変化せず、穴ではなく、汚れであるとされる。
（４）汚れとされた欠陥２、４について、それぞれ明度に基づいて、明度の高い欠陥を白色系汚れ２とし、明度の低い欠陥を黒色系汚れ４として検出する（Ｓ２４）。
以上によって、黒色の検査台１２ａと白色の検査台１２ｂとを併用することによって、欠陥２、３、４を、汚れ２、４であるか、穴（破れ）３であるかを判定し、さらに、汚れについても白色系汚れ２又は黒色系汚れ４のいずれであるかを判定できる。

なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態及び／又は実施例のうちの任意の実施の形態及び／又は実施例を適宜組み合わせることを含むものであり、それぞれの実施の形態及び／又は実施例が有する効果を奏することができる。

本発明に係るシート材の画像処理装置によれば、濃色系のシート材について、シート材の領域の誤検出を抑制できる。

１、１ａ、１ｂシート材
２白色系汚れ
３穴（破れ）
４黒色系汚れ
１０画像処理装置
１１搬送部
１２、１２ａ、１２ｂ検査台
１３、１３ａ、１３ｂ光源部
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ撮像部
３０制御部（コンピュータ装置）
３１処理部
３２記憶部
３３表示部
３５プログラム
３５ａシート材画像取得部
３５ｂ検査部

Claims

白色系と濃色系のシート材をランダムに搬送する搬送部と、
白色の検査台と、前記シート材の搬送方向と交差する方向に前記白色の検査台と互いに並列に延在する黒色の検査台と、
前記白色の検査台及び前記黒色の検査台の上を通過する前記シート材を撮像して画像を得る撮像部と、
得られた前記画像から前記白色の検査台又は前記黒色の検査台と前記シート材との明度差に基づいて前記シート材の領域を検出し、シート材画像を得るシート材画像取得部と、
を備えたシート材の画像処理装置。
前記シート材画像に基づいて前記シート材の欠陥を検出する検査部をさらに備える、請求項１に記載の画像処理装置。