JP7755397B2 - 缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法 - Google Patents
缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法Info
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Description
本発明は、缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法に関する。
現在、缶体の缶蓋には、飲料の種類（具体的には、アルコール飲料か否か）が目の不自由な方にも特定可能なように点字が打刻されている。そして、アルコール飲料を内包する缶体の缶蓋には、「おさけ」、「さけ」等を示す点字が打刻されており、一方、アルコール飲料ではない飲料を内包する缶体の缶蓋には、点字が打刻されていない。
このように缶体の缶蓋に打刻された点字は、目の不自由な方にとって、飲料の種類を判別するために重要な役割を担っている。
このように缶体の缶蓋に打刻された点字は、目の不自由な方にとって、飲料の種類を判別するために重要な役割を担っている。
缶体に飲料を密封する際、底蓋を備えた缶胴（缶胴と底蓋とが一体である２ピース缶であっても別体の３ピース缶であってもよい）に飲料を充填した後、缶蓋をかぶせ、缶胴と缶蓋の端部を巻き締めする。
通常、このような作業は生産ラインで実施されるが、製品を切り替えるタイミング（例えば、アルコール飲料からアルコール飲料ではない飲料）において、誤って当該タイミング前の製品に対して後の製品用の缶蓋が巻き締められてしまったり、当該タイミング後の製品に対して前の製品用の缶蓋が巻き締めてられてしまったりするおそれがある。また、生産ラインにおいて、製品の品種を誤り、異種の缶蓋がセッティングされてしまうおそれもある。
通常、このような作業は生産ラインで実施されるが、製品を切り替えるタイミング（例えば、アルコール飲料からアルコール飲料ではない飲料）において、誤って当該タイミング前の製品に対して後の製品用の缶蓋が巻き締められてしまったり、当該タイミング後の製品に対して前の製品用の缶蓋が巻き締めてられてしまったりするおそれがある。また、生産ラインにおいて、製品の品種を誤り、異種の缶蓋がセッティングされてしまうおそれもある。
そして、生産ライン上では、巻き締め作業後などのタイミングで水を用いて缶体を洗浄する場合があり、また、缶体に内包される飲料の温度や雰囲気温度・湿度によっては、缶体表面に結露が生じる場合もある。
このような洗浄作業や結露等によって缶蓋表面に水滴が付着してしまうと、点字が打刻された缶蓋であるか否かの判定が極めて難しくなってしまう。
よって、缶蓋表面に水滴が付着するような状況において、前記のように誤って異種の缶蓋を備えた缶体が現れてしまうと従来の検査装置では、適切に検出するのは不可能であり、誤検出の多発が想定されていた。
そこで、出願人は、以下のような技術を提案した。
このような洗浄作業や結露等によって缶蓋表面に水滴が付着してしまうと、点字が打刻された缶蓋であるか否かの判定が極めて難しくなってしまう。
よって、缶蓋表面に水滴が付着するような状況において、前記のように誤って異種の缶蓋を備えた缶体が現れてしまうと従来の検査装置では、適切に検出するのは不可能であり、誤検出の多発が想定されていた。
そこで、出願人は、以下のような技術を提案した。
具体的には、特許文献１に示すとおりであり、缶体群に混在する異種の缶蓋を備えた缶体を検出する缶蓋検出装置であって、缶蓋における特徴部の領域の位置と前記特徴部の領域の位置に対して相対的に定められた複数の所定領域の位置との情報を記憶する記憶手段と、缶蓋の画像データにおける缶蓋の特徴部の位置を検出する特徴部検出手段と、前記特徴部検出手段によって検出された前記特徴部の位置と、前記記憶手段に記憶されている前記情報と、に基づいて、前記画像データにおける複数の所定領域を特定する領域特定手段と、前記領域特定手段によって特定された前記複数の所定領域の全てにおいて、突出形状が存在するか否かを判定する判定手段と、を備える缶蓋検出装置である。
特許文献１によると、缶体群に混在する異種の缶蓋を備えた缶体を極めて精度よく検出することができる。
一方、本発明者らは、生産ライン上での問題について検討した結果、特許文献１が掲げる「異種の缶蓋を備えた缶体の混在」とは異なる問題として、缶蓋上でタブが回転してしまうといったタブに異常がある缶蓋の発生を確認したため、このようなタブに異常のある缶蓋を備えた缶体を検出すべきであると考えた。
加えて、特許文献１に係る発明は、缶蓋の特徴部であるタブを基準として判定を行うことから、タブの異常の存在を検出することができれば、特許文献１に係る発明での誤検出の可能性を更に低減できると本発明者らは考えた。
加えて、特許文献１に係る発明は、缶蓋の特徴部であるタブを基準として判定を行うことから、タブの異常の存在を検出することができれば、特許文献１に係る発明での誤検出の可能性を更に低減できると本発明者らは考えた。
そこで、本発明は、タブに異常がある缶蓋を備えた缶体を缶体群から検出できる缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法を提供することを課題とする。
前記課題は、以下の手段により解決することができる。
（１）タブが回転しているという異常のある缶蓋を備えた缶体を缶体群から検出する缶蓋検出装置であって、タブが回転していない正常な缶蓋の基準画像データを予め記憶する記憶手段と、缶蓋のタブおよび当該タブの近傍である近傍領域において、入力された缶蓋の画像データと前記基準画像データとの相関の度合いに基づき、タブが回転しているという異常の有無を判定する判定手段と、を備え、前記近傍領域は、前記タブを含みつつ前記タブの外縁から周囲に広がる領域であって、前記近傍領域の面積は、前記タブの面積の１．１倍以上である缶蓋検出装置。
（２）前記記憶手段は、缶蓋におけるタブの位置と当該タブの位置に対して相対的に定められた複数の所定領域の位置との情報を記憶しており、入力された缶蓋の画像データにおける缶蓋のタブの位置と、前記記憶手段に記憶されている前記情報と、に基づいて、前記画像データにおける複数の所定領域を特定する所定領域特定手段を更に備え、前記判定手段は、前記所定領域特定手段によって特定された前記複数の所定領域の全てにおいて、突出形状が存在するか否かを判定する前記１に記載の缶蓋検出装置。
（３）タブが回転しているという異常のある缶蓋を備えた缶体を缶体群から検出する缶蓋検出方法であって、缶蓋のタブおよび当該タブの近傍である近傍領域において、撮像して得られた缶蓋の画像データとタブが回転していない正常な缶蓋の基準画像データとの相関の度合いに基づき、タブが回転しているという異常の有無を判定するタブ判定工程と、を含み、前記近傍領域は、前記タブを含みつつ前記タブの外縁から周囲に広がる領域であって、前記近傍領域の面積は、前記タブの面積の１．１倍以上である缶蓋検出方法。
（４）撮像して得られた缶蓋の画像データにおけるタブの位置と、缶蓋におけるタブの位置及び当該タブの位置に対して相対的に定められる複数の所定領域の位置の情報と、に基づいて、前記画像データにおける複数の所定領域を特定する所定領域特定工程と、前記所定領域特定工程において特定された前記複数の所定領域の全てにおいて、突出形状が存在するか否かを判定する突出形状判定工程と、を含む前記３に記載の缶蓋検出方法。
（１）タブが回転しているという異常のある缶蓋を備えた缶体を缶体群から検出する缶蓋検出装置であって、タブが回転していない正常な缶蓋の基準画像データを予め記憶する記憶手段と、缶蓋のタブおよび当該タブの近傍である近傍領域において、入力された缶蓋の画像データと前記基準画像データとの相関の度合いに基づき、タブが回転しているという異常の有無を判定する判定手段と、を備え、前記近傍領域は、前記タブを含みつつ前記タブの外縁から周囲に広がる領域であって、前記近傍領域の面積は、前記タブの面積の１．１倍以上である缶蓋検出装置。
（２）前記記憶手段は、缶蓋におけるタブの位置と当該タブの位置に対して相対的に定められた複数の所定領域の位置との情報を記憶しており、入力された缶蓋の画像データにおける缶蓋のタブの位置と、前記記憶手段に記憶されている前記情報と、に基づいて、前記画像データにおける複数の所定領域を特定する所定領域特定手段を更に備え、前記判定手段は、前記所定領域特定手段によって特定された前記複数の所定領域の全てにおいて、突出形状が存在するか否かを判定する前記１に記載の缶蓋検出装置。
（３）タブが回転しているという異常のある缶蓋を備えた缶体を缶体群から検出する缶蓋検出方法であって、缶蓋のタブおよび当該タブの近傍である近傍領域において、撮像して得られた缶蓋の画像データとタブが回転していない正常な缶蓋の基準画像データとの相関の度合いに基づき、タブが回転しているという異常の有無を判定するタブ判定工程と、を含み、前記近傍領域は、前記タブを含みつつ前記タブの外縁から周囲に広がる領域であって、前記近傍領域の面積は、前記タブの面積の１．１倍以上である缶蓋検出方法。
（４）撮像して得られた缶蓋の画像データにおけるタブの位置と、缶蓋におけるタブの位置及び当該タブの位置に対して相対的に定められる複数の所定領域の位置の情報と、に基づいて、前記画像データにおける複数の所定領域を特定する所定領域特定工程と、前記所定領域特定工程において特定された前記複数の所定領域の全てにおいて、突出形状が存在するか否かを判定する突出形状判定工程と、を含む前記３に記載の缶蓋検出方法。
本発明に係る缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法によれば、タブに異常がある缶蓋を備えた缶体を缶体群から適切に検出することができる。
以下、本発明に係る缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法を実施するための形態（実施形態）について、図を参照して説明する。
［缶蓋検出装置の構成］
まず、図１を参照（適宜、図２～６参照）して、本実施形態に係る缶蓋検出装置の構成について説明する。
缶蓋検出装置１は、カメラ等の撮像装置２によって撮像され入力される缶蓋Ｃ１の画像データに基づいて、タブに異常のある缶蓋Ｃ１を備えた缶体Ｃを缶体Ｃ群から検出する装置である。
そして、缶蓋検出装置１は、画像データ入力手段１０と、記憶手段２０と、特徴部検出手段３０と、近傍領域特定手段４０ａと、所定領域特定手段４０ｂと、判定手段５０と、判定結果出力手段６０と、を備える。
まず、図１を参照（適宜、図２～６参照）して、本実施形態に係る缶蓋検出装置の構成について説明する。
缶蓋検出装置１は、カメラ等の撮像装置２によって撮像され入力される缶蓋Ｃ１の画像データに基づいて、タブに異常のある缶蓋Ｃ１を備えた缶体Ｃを缶体Ｃ群から検出する装置である。
そして、缶蓋検出装置１は、画像データ入力手段１０と、記憶手段２０と、特徴部検出手段３０と、近傍領域特定手段４０ａと、所定領域特定手段４０ｂと、判定手段５０と、判定結果出力手段６０と、を備える。
以下では、生産ライン上を連続して搬送される缶体Ｃ群の缶蓋には、タブが正常な状態で取り付けられているとともに、これらの缶体Ｃ群にはアルコール飲料ではない飲料が内包されている場合を想定する。つまり、缶体Ｃ群における大半の缶体Ｃの「缶蓋」は、タブが回転することなく正常な状態で取り付けられており、かつ、点字が打刻されていない缶蓋Ｃ１ｂ、Ｃ１ｃ（図５、６）であり、検出すべき「タブに異常のある缶蓋」はタブが回転している缶蓋Ｃ１ｒ（図３）であり、検出すべき「異種の缶蓋」は点字が打刻されている缶蓋Ｃ１ａ（図２、４）である場合について説明する。
なお、アルコール飲料とは、アルコール分が１度以上の飲料（ビール、発泡酒、その他の醸造酒、リキュール等）であり、アルコール飲料ではない飲料とは、アルコール分が１度未満の飲料（清涼飲料、ノンアルコール飲料等）である。
なお、アルコール飲料とは、アルコール分が１度以上の飲料（ビール、発泡酒、その他の醸造酒、リキュール等）であり、アルコール飲料ではない飲料とは、アルコール分が１度未満の飲料（清涼飲料、ノンアルコール飲料等）である。
（画像データ入力手段）
画像データ入力手段１０は、カメラ等の撮像装置２を介して缶蓋Ｃ１の画像データを入力する手段である。そして、この画像データ入力手段１０は、入力した缶蓋Ｃ１の画像データを、特徴部検出手段３０に出力する。
画像データ入力手段１０は、カメラ等の撮像装置２を介して缶蓋Ｃ１の画像データを入力する手段である。そして、この画像データ入力手段１０は、入力した缶蓋Ｃ１の画像データを、特徴部検出手段３０に出力する。
（記憶手段）
記憶手段２０は、近傍領域特定手段４０ａ、所定領域特定手段４０ｂ、判定手段５０において使用する情報を記憶する手段である。そして、この記憶手段２０に記憶されている情報は、近傍領域特定手段４０ａ、所定領域特定手段４０ｂ、判定手段５０によって読み出される。
記憶手段２０は、近傍領域特定手段４０ａ、所定領域特定手段４０ｂ、判定手段５０において使用する情報を記憶する手段である。そして、この記憶手段２０に記憶されている情報は、近傍領域特定手段４０ａ、所定領域特定手段４０ｂ、判定手段５０によって読み出される。
（記憶手段：近傍領域特定手段４０ａによって読み出される情報）
記憶手段２０から近傍領域特定手段４０ａによって読み出される情報は、缶蓋における特徴部（タブ）の位置の情報と、特徴部と当該特徴部の近傍である近傍領域（特徴部＋近傍）の位置の情報である。
記憶手段２０から近傍領域特定手段４０ａによって読み出される情報は、缶蓋における特徴部（タブ）の位置の情報と、特徴部と当該特徴部の近傍である近傍領域（特徴部＋近傍）の位置の情報である。
詳細には、「特徴部の位置」の情報とは、図２～６に示すように、缶蓋Ｃ１（缶蓋Ｃ１を囲む領域Ｒ３）に対して近傍領域Ｒ０内のタブＣ２の位置（領域）がいかなる場所に位置するかという情報である。この情報に基づき、缶蓋Ｃ１の画像データ上において、タブの位置を特定することができる。
また、「近傍領域の位置」の情報とは、特徴部と当該特徴部の近傍である近傍領域Ｒ０の位置情報であり、タブＣ２の位置に対して相対的に定められている。この近傍領域Ｒ０の位置情報、又は、前記した特徴部（タブＣ２）の位置情報に基づき、缶蓋Ｃ１の画像データを領域Ｒ３の内部で回転させて向きを揃えるとともに、当該画像データ上における近傍領域Ｒ０を特定することができる。
なお、近傍領域Ｒ０は、タブが回転してしまっているなどのタブの異常を判断するための領域であるため、タブＣ２の形状が占める領域と略同一の領域では不十分であり、タブＣ２を含みつつタブＣ２よりも広い領域である。
そして、近傍領域Ｒ０の大きさについては、タブの異常を精度良く判定するために、タブＣ２の面積の１．１倍以上が好ましく、１．３倍以上、１．５倍以上、１．５６倍以上がより好ましい。一方、近傍領域Ｒ０の上限については特に限定されず、例えば、４倍以下、３倍以下、２倍以下である。
ここで、タブＣ２の面積とは、詳細には、タブＣ２の外縁で囲まれた領域の面積であり、指をひっかける穴やリベット周辺の穴などの面積は除外しない。
また、近傍領域Ｒ０とは、缶蓋Ｃ１上においてタブＣ２を含みつつタブＣ２の外縁から周囲に広がる領域であって、例えば、図２のような長方形であればよい。
なお、近傍領域Ｒ０は、タブが回転してしまっているなどのタブの異常を判断するための領域であるため、タブＣ２の形状が占める領域と略同一の領域では不十分であり、タブＣ２を含みつつタブＣ２よりも広い領域である。
そして、近傍領域Ｒ０の大きさについては、タブの異常を精度良く判定するために、タブＣ２の面積の１．１倍以上が好ましく、１．３倍以上、１．５倍以上、１．５６倍以上がより好ましい。一方、近傍領域Ｒ０の上限については特に限定されず、例えば、４倍以下、３倍以下、２倍以下である。
ここで、タブＣ２の面積とは、詳細には、タブＣ２の外縁で囲まれた領域の面積であり、指をひっかける穴やリベット周辺の穴などの面積は除外しない。
また、近傍領域Ｒ０とは、缶蓋Ｃ１上においてタブＣ２を含みつつタブＣ２の外縁から周囲に広がる領域であって、例えば、図２のような長方形であればよい。
（記憶手段：所定領域特定手段４０ｂによって読み出される情報）
記憶手段２０から所定領域特定手段４０ｂによって読み出される情報は、缶蓋における特徴部の位置の情報と、特徴部の位置に対して相対的に定められた複数の所定領域の位置の情報である。
記憶手段２０から所定領域特定手段４０ｂによって読み出される情報は、缶蓋における特徴部の位置の情報と、特徴部の位置に対して相対的に定められた複数の所定領域の位置の情報である。
詳細には、記憶手段２０から所定領域特定手段４０ｂによって読み出される「特徴部の位置」の情報とは、前記した記憶手段２０から近傍領域特定手段４０ａによって読み出される「特徴部の位置」の情報と同じである。
また、「複数の所定領域の位置」の情報とは、缶体Ｃがアルコール飲料を内包する旨を示すために缶蓋Ｃ１に打刻される各点字Ｂの突出した領域を其々含む領域Ｒ２の位置情報であり、特徴部の位置（タブＣ２の位置）に対して相対的に定められている。この情報に基づき、向きを揃えた画像データ上における領域Ｒ２を特定することができる。
複数の所定領域Ｒ２は、それぞれ点字Ｂを含む領域であればよいが、缶蓋Ｃ１の画像データのズレによる誤検出の発生を低減するという観点から、各所定領域Ｒ２の面積は、各点字Ｂの面積の１．５倍以上が好ましく、２．０倍以下が好ましい。
複数の所定領域Ｒ２は、それぞれ点字Ｂを含む領域であればよいが、缶蓋Ｃ１の画像データのズレによる誤検出の発生を低減するという観点から、各所定領域Ｒ２の面積は、各点字Ｂの面積の１．５倍以上が好ましく、２．０倍以下が好ましい。
（記憶手段：判定手段５０によって読み出される情報）
記憶手段２０から判定手段５０によって読み出される情報は、「基準画像データ」と、基準画像データと入力された画像データとの「相関の度合いを判断するための情報」である。
詳細には、「基準画像データ」とは、タブが一切回転していない缶蓋の画像データであって、図２に示すようなタブが正常な状態で設置されている缶蓋の画像データである。そして、「相関の度合いを判断するための情報」とは、近傍領域Ｒ０における基準画像データと入力された画像データとの画像の相関値の閾値であり、例えば、８５以上、８７以上、９０以上、９３以上、９３．５以上、９５以上である。
記憶手段２０から判定手段５０によって読み出される情報は、「基準画像データ」と、基準画像データと入力された画像データとの「相関の度合いを判断するための情報」である。
詳細には、「基準画像データ」とは、タブが一切回転していない缶蓋の画像データであって、図２に示すようなタブが正常な状態で設置されている缶蓋の画像データである。そして、「相関の度合いを判断するための情報」とは、近傍領域Ｒ０における基準画像データと入力された画像データとの画像の相関値の閾値であり、例えば、８５以上、８７以上、９０以上、９３以上、９３．５以上、９５以上である。
また、記憶手段２０から判定手段５０によって読み出される情報は、画像データ上の各所定領域Ｒ２における突出形状が点字であるか否かの判断の基準となる情報である。
詳細には、この情報は、画像データにおける各点字の面積値Ａ１よりも小さな面積値Ａ２（Ａ１≧Ａ２）のデータである。なお、面積値Ａ２は、各点字よりも小さな面積値の水滴の影響を排除すべく、０．３×Ａ１以上が好ましく、０．５×Ａ１以下が好ましい。
この面積値Ａ２を記憶手段２０に記憶させておくことにより、後記する判定手段５０において、各所定領域Ｒ２に当該面積値Ａ２よりも大きい面積値の突出形状が存在する場合は、点字が存在すると判断し、当該面積値Ａ２よりも小さい面積値の突出形状が存在する場合は、点字は存在しないと判断（小さな水滴等が存在するだけであると判断）することができる。
詳細には、この情報は、画像データにおける各点字の面積値Ａ１よりも小さな面積値Ａ２（Ａ１≧Ａ２）のデータである。なお、面積値Ａ２は、各点字よりも小さな面積値の水滴の影響を排除すべく、０．３×Ａ１以上が好ましく、０．５×Ａ１以下が好ましい。
この面積値Ａ２を記憶手段２０に記憶させておくことにより、後記する判定手段５０において、各所定領域Ｒ２に当該面積値Ａ２よりも大きい面積値の突出形状が存在する場合は、点字が存在すると判断し、当該面積値Ａ２よりも小さい面積値の突出形状が存在する場合は、点字は存在しないと判断（小さな水滴等が存在するだけであると判断）することができる。
（特徴部検出手段）
特徴部検出手段３０は、缶蓋Ｃ１の画像データにおける缶蓋Ｃ１のタブ（特徴部）の位置を検出する手段である。特徴部検出手段３０によるタブの位置の検出方法については特に限定されないが、例えば、画像データにおける色の濃淡や明暗に基づいて特定する方法が挙げられる。
そして、この特徴部検出手段３０は、検出したタブの位置の情報を近傍領域特定手段４０ａと所定領域特定手段４０ｂに出力する。
特徴部検出手段３０は、缶蓋Ｃ１の画像データにおける缶蓋Ｃ１のタブ（特徴部）の位置を検出する手段である。特徴部検出手段３０によるタブの位置の検出方法については特に限定されないが、例えば、画像データにおける色の濃淡や明暗に基づいて特定する方法が挙げられる。
そして、この特徴部検出手段３０は、検出したタブの位置の情報を近傍領域特定手段４０ａと所定領域特定手段４０ｂに出力する。
（近傍領域特定手段）
近傍領域特定手段４０ａは、特徴部検出手段３０によって検出されたタブ（特徴部）の位置と、記憶手段２０に記憶されている情報と、に基づいて、入力された画像データにおける近傍領域を特定する手段である。
詳細には、近傍領域特定手段４０ａは、図２～３に示すように、缶蓋Ｃ１の画像データ上におけるタブの位置が記憶手段２０の位置情報（「特徴部の位置」の情報）と合致するように画像データを領域Ｒ３の内部で回転させ、画像データの向きを揃える。そして、近傍領域特定手段４０ａは、記憶手段２０の情報（「近傍領域Ｒ０の位置」の情報）に基づいて、画像データ上における近傍領域Ｒ０を特定する。
そして、この近傍領域特定手段４０ａは、特定した近傍領域の情報を判定手段５０に出力する。
近傍領域特定手段４０ａは、特徴部検出手段３０によって検出されたタブ（特徴部）の位置と、記憶手段２０に記憶されている情報と、に基づいて、入力された画像データにおける近傍領域を特定する手段である。
詳細には、近傍領域特定手段４０ａは、図２～３に示すように、缶蓋Ｃ１の画像データ上におけるタブの位置が記憶手段２０の位置情報（「特徴部の位置」の情報）と合致するように画像データを領域Ｒ３の内部で回転させ、画像データの向きを揃える。そして、近傍領域特定手段４０ａは、記憶手段２０の情報（「近傍領域Ｒ０の位置」の情報）に基づいて、画像データ上における近傍領域Ｒ０を特定する。
そして、この近傍領域特定手段４０ａは、特定した近傍領域の情報を判定手段５０に出力する。
（所定領域特定手段）
所定領域特定手段４０ｂは、特徴部検出手段３０によって検出されたタブ（特徴部）の位置と、記憶手段２０に記憶されている情報と、に基づいて、画像データにおける複数の所定領域を特定する手段である。
詳細には、所定領域特定手段４０ｂは、図４～６に示すように、缶蓋Ｃ１の画像データ上におけるタブの位置が記憶手段２０の位置情報（「特徴部の位置」の情報）と合致するように画像データを領域Ｒ３の内部で回転させ、画像データの向きを揃える。そして、所定領域特定手段４０ｂは、記憶手段２０の情報（「複数の所定領域Ｒ２の位置」の情報）に基づいて、画像データ上における複数の所定領域Ｒ２を特定する。
そして、この所定領域特定手段４０ｂは、特定した複数の所定領域の情報を判定手段５０に出力する。
所定領域特定手段４０ｂは、特徴部検出手段３０によって検出されたタブ（特徴部）の位置と、記憶手段２０に記憶されている情報と、に基づいて、画像データにおける複数の所定領域を特定する手段である。
詳細には、所定領域特定手段４０ｂは、図４～６に示すように、缶蓋Ｃ１の画像データ上におけるタブの位置が記憶手段２０の位置情報（「特徴部の位置」の情報）と合致するように画像データを領域Ｒ３の内部で回転させ、画像データの向きを揃える。そして、所定領域特定手段４０ｂは、記憶手段２０の情報（「複数の所定領域Ｒ２の位置」の情報）に基づいて、画像データ上における複数の所定領域Ｒ２を特定する。
そして、この所定領域特定手段４０ｂは、特定した複数の所定領域の情報を判定手段５０に出力する。
なお、前記した近傍領域特定手段４０ａと所定領域特定手段４０ｂとは、別の手段として説明したが、一つの手段として存在してもよい。
（判定手段）
判定手段５０は、近傍領域特定手段４０ａによって特定された近傍領域Ｒ０において、入力された画像データと基準画像データとの相関の度合いに基づき、タブの異常の有無を判定する手段である。
詳細には、判定手段５０は、近傍領域Ｒ０において、入力された画像データと基準画像データとの相関値を算出する。次に、判定手段５０は、算出した相関値が所定値以上（記憶手段２０から読み出される閾値以上）となるか否かを判定し、所定値以上となった場合は「タブの異常なし」、所定値未満となった場合は「タブの異常あり」と判定する。
なお、判定手段５０における画像データの相関値の算出方法については、一般的な算出方法でよい。
そして、この判定手段５０は、判定した結果の情報を判定結果出力手段６０に出力する。
判定手段５０は、近傍領域特定手段４０ａによって特定された近傍領域Ｒ０において、入力された画像データと基準画像データとの相関の度合いに基づき、タブの異常の有無を判定する手段である。
詳細には、判定手段５０は、近傍領域Ｒ０において、入力された画像データと基準画像データとの相関値を算出する。次に、判定手段５０は、算出した相関値が所定値以上（記憶手段２０から読み出される閾値以上）となるか否かを判定し、所定値以上となった場合は「タブの異常なし」、所定値未満となった場合は「タブの異常あり」と判定する。
なお、判定手段５０における画像データの相関値の算出方法については、一般的な算出方法でよい。
そして、この判定手段５０は、判定した結果の情報を判定結果出力手段６０に出力する。
また、判定手段５０は、所定領域特定手段４０ｂによって特定された複数の所定領域の全てにおいて、突出形状が存在するか否かを判定する手段である。
詳細には、判定手段５０は、図４～６に示すように、画像データの各所定領域Ｒ２において、突出形状の面積値を検出する（突出形状が無い場合は面積値０）。次に、判定手段５０は、画像データの各所定領域Ｒ２における突出形状の各面積値が所定値以上（記憶手段２０から読み出される面積値Ａ２以上）となるか否かを判定する。次に、判定手段５０は、全ての所定領域Ｒ２において、突出形状（所定値以上の面積値の突出形状）が存在するか否かの結果を出す。
そして、この判定手段５０は、判定した結果の情報を判定結果出力手段６０に出力する。
詳細には、判定手段５０は、図４～６に示すように、画像データの各所定領域Ｒ２において、突出形状の面積値を検出する（突出形状が無い場合は面積値０）。次に、判定手段５０は、画像データの各所定領域Ｒ２における突出形状の各面積値が所定値以上（記憶手段２０から読み出される面積値Ａ２以上）となるか否かを判定する。次に、判定手段５０は、全ての所定領域Ｒ２において、突出形状（所定値以上の面積値の突出形状）が存在するか否かの結果を出す。
そして、この判定手段５０は、判定した結果の情報を判定結果出力手段６０に出力する。
判定手段５０における突出形状の面積値の検出方法については特に限定されないが、例えば、画像データにおける色の濃淡や明暗に基づき、濃淡の値や明暗の値が基準値以上（又は基準値以下）の部分が突出している部分であると判定し、当該部分の面積値を算出するという方法が挙げられる。
（判定結果出力手段）
判定結果出力手段６０は、判定手段５０から入力された判定結果を外部に出力する手段である。
この判定結果出力手段６０は、例えば、タブの異常を検出した場合や異種の缶蓋を検出した場合に音や光を発する警報装置、タブの異常がある缶蓋や異種の缶蓋を備える缶体を生産ライン上から除外するような装置、全ての結果を表示できるモニター等に結果を出力する。
判定結果出力手段６０は、判定手段５０から入力された判定結果を外部に出力する手段である。
この判定結果出力手段６０は、例えば、タブの異常を検出した場合や異種の缶蓋を検出した場合に音や光を発する警報装置、タブの異常がある缶蓋や異種の缶蓋を備える缶体を生産ライン上から除外するような装置、全ての結果を表示できるモニター等に結果を出力する。
なお、画像データ入力手段１０、特徴部検出手段３０、近傍領域特定手段４０ａ、所定領域特定手段４０ｂ、判定手段５０、判定結果出力手段６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によるプログラムの実行処理や、専用回路等によって実現される。
また、記憶手段２０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等の一般的な記憶装置で構成することができる。
また、記憶手段２０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等の一般的な記憶装置で構成することができる。
［本実施形態に係る缶蓋検出方法（缶蓋検出装置の動作）］
次に、本実施形態に係る缶蓋検出方法について、図７を参照（適宜、図１～６参照）して説明する。なお、前記した本実施形態に係る缶蓋検出装置の動作も併せて説明する。
次に、本実施形態に係る缶蓋検出方法について、図７を参照（適宜、図１～６参照）して説明する。なお、前記した本実施形態に係る缶蓋検出装置の動作も併せて説明する。
本実施形態に係る缶蓋検出方法は、画像データ入力工程Ｓ１と、特徴部検出工程Ｓ２と、特徴部有無判定工程Ｓ３と、近傍領域特定工程Ｓ５と、特徴部異常判定工程Ｓ６と、所定領域特定工程Ｓ８と、突出形状有無判定工程Ｓ９と、を含む。
以下、本実施形態に係る缶蓋検出方法の各工程について説明する。
以下、本実施形態に係る缶蓋検出方法の各工程について説明する。
（画像データ入力工程）
画像データ入力工程Ｓ１は、缶蓋の画像データを缶蓋検出装置１に入力する工程である。
具体的には、画像データ入力工程Ｓ１では、カメラ等の撮像装置２が撮像した缶蓋の画像データが画像データ入力手段１０に入力される。
画像データ入力工程Ｓ１は、缶蓋の画像データを缶蓋検出装置１に入力する工程である。
具体的には、画像データ入力工程Ｓ１では、カメラ等の撮像装置２が撮像した缶蓋の画像データが画像データ入力手段１０に入力される。
（特徴部検出工程）
特徴部検出工程Ｓ２は、缶蓋の画像データにおける缶蓋のタブ（特徴部）の位置を検出する工程である。
詳細には、特徴部検出工程Ｓ２では、画像データ入力手段１０から入力された図２～６に示すような缶蓋Ｃ１の画像データにおいて、缶蓋Ｃ１のタブＣ２の位置を検出する。特徴部検出工程Ｓ２でのタブＣ２の位置の検出方法については特に限定されないが、例えば、画像データにおける色の濃淡や明暗に基づいて特定する方法が挙げられる。
特徴部検出工程Ｓ２は、缶蓋の画像データにおける缶蓋のタブ（特徴部）の位置を検出する工程である。
詳細には、特徴部検出工程Ｓ２では、画像データ入力手段１０から入力された図２～６に示すような缶蓋Ｃ１の画像データにおいて、缶蓋Ｃ１のタブＣ２の位置を検出する。特徴部検出工程Ｓ２でのタブＣ２の位置の検出方法については特に限定されないが、例えば、画像データにおける色の濃淡や明暗に基づいて特定する方法が挙げられる。
なお、特徴部検出工程Ｓ２でのタブの位置の検出や、特徴部異常判定工程Ｓ６での相関値の算出、突出形状有無判定工程Ｓ９での面積値の算出を好適に実施できるように、画像データ上での色の濃淡や明暗を明瞭にすべく、図１に示す環状の光源Ｌの光度、生産ライン上を搬送される缶体Ｃの上端部と光源Ｌとの上下方向の間隔等を適宜設定しておくのが好ましい。
（特徴部有無判定工程）
特徴部有無判定工程Ｓ３は、特徴部検出工程Ｓ２において検出する特徴部が存在するか否かを判定する工程である。
なお、特徴部有無判定工程Ｓ３は必須の工程ではなく、缶蓋Ｃ１からタブＣ２が外れるような可能性がゼロである場合は、この特徴部有無判定工程Ｓ３は設けなくてもよい。
特徴部有無判定工程Ｓ３は、特徴部検出工程Ｓ２において検出する特徴部が存在するか否かを判定する工程である。
なお、特徴部有無判定工程Ｓ３は必須の工程ではなく、缶蓋Ｃ１からタブＣ２が外れるような可能性がゼロである場合は、この特徴部有無判定工程Ｓ３は設けなくてもよい。
この特徴部有無判定工程Ｓ３は、特徴部検出工程Ｓ２において特徴部を検出できた場合は、「Ｙｅｓ」と判定した後、次のステップＳ５に移行し、万が一、特徴部検出工程Ｓ２において特徴部を検出できなかった場合、「Ｎｏ」と判定し、外部に所定の指示を送信（Ｓ４）した後、ステップＳ１１に移行する。
なお、特徴部有無判定工程Ｓ３の処理は、特徴部検出工程Ｓ２の処理と一緒に図１の特徴部検出手段３０が行ってもよく、別途、判定手段５０が行ってもよい。
なお、特徴部有無判定工程Ｓ３の処理は、特徴部検出工程Ｓ２の処理と一緒に図１の特徴部検出手段３０が行ってもよく、別途、判定手段５０が行ってもよい。
（近傍領域特定工程）
近傍領域特定工程Ｓ５は、特徴部検出工程Ｓ２において特定されたタブ（特徴部）の位置と、タブの領域の位置に対して相対的に定められる近傍領域の情報と、に基づいて、画像データにおける近傍領域を特定する工程である。
詳細には、近傍領域特定工程Ｓ５では、図２、３に示すように、記憶手段２０の情報（「特徴部の位置」の情報）に基づいて、缶蓋Ｃ１の画像データを領域Ｒ３の内部で回転させて、画像データ上のタブの位置を記憶手段２０に記憶されているタブＣ２の位置に合わせることによって、画像データの向きを揃える。そして、記憶手段２０の情報（「近傍領域Ｒ０の位置」の情報）に基づいて、画像データ上における近傍領域Ｒ０を特定する。
近傍領域特定工程Ｓ５は、特徴部検出工程Ｓ２において特定されたタブ（特徴部）の位置と、タブの領域の位置に対して相対的に定められる近傍領域の情報と、に基づいて、画像データにおける近傍領域を特定する工程である。
詳細には、近傍領域特定工程Ｓ５では、図２、３に示すように、記憶手段２０の情報（「特徴部の位置」の情報）に基づいて、缶蓋Ｃ１の画像データを領域Ｒ３の内部で回転させて、画像データ上のタブの位置を記憶手段２０に記憶されているタブＣ２の位置に合わせることによって、画像データの向きを揃える。そして、記憶手段２０の情報（「近傍領域Ｒ０の位置」の情報）に基づいて、画像データ上における近傍領域Ｒ０を特定する。
（特徴部異常判定工程）
特徴部異常判定工程Ｓ６は、近傍領域特定工程Ｓ５において特定された近傍領域Ｒ０において、画像データと基準画像データとの相関の度合いに基づき、タブの異常の有無を判定する工程である。
詳細には、特徴部異常判定工程Ｓ６では、図２、３に示す近傍領域Ｒ０において、画像データと記憶手段２０に記憶されている基準画像データとの相関値を算出する。
ここで、図２に示すような画像データが判定対象となる場合、近傍領域Ｒ０において基準画像データ（タブが一切回転していない状態の缶蓋の画像データ）との相関の度合いが高くなる結果、相関値が所定値以上であると判定する。その結果、図７の特徴部異常判定工程Ｓ６において「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップＳ８に移行する。
一方、図３に示すような画像データが判定対象となる場合、近傍領域Ｒ０において基準画像データ（タブが一切回転していない状態の缶蓋の画像データ）との相関の度合いが低くなる結果、相関値が所定値未満であると判定する。これは、図３に示す近傍領域Ｒ０において、基準画像データには存在しない缶蓋上の点字や缶蓋の凹凸形状が現れる結果、相関の度合いが低くなるためである。その結果、図７の特徴部異常判定工程Ｓ６において「Ｎｏ」と判定し、外部に所定の指示を送信（Ｓ７）した後、ステップＳ１１に移行する。
特徴部異常判定工程Ｓ６は、近傍領域特定工程Ｓ５において特定された近傍領域Ｒ０において、画像データと基準画像データとの相関の度合いに基づき、タブの異常の有無を判定する工程である。
詳細には、特徴部異常判定工程Ｓ６では、図２、３に示す近傍領域Ｒ０において、画像データと記憶手段２０に記憶されている基準画像データとの相関値を算出する。
ここで、図２に示すような画像データが判定対象となる場合、近傍領域Ｒ０において基準画像データ（タブが一切回転していない状態の缶蓋の画像データ）との相関の度合いが高くなる結果、相関値が所定値以上であると判定する。その結果、図７の特徴部異常判定工程Ｓ６において「Ｙｅｓ」と判定し、次のステップＳ８に移行する。
一方、図３に示すような画像データが判定対象となる場合、近傍領域Ｒ０において基準画像データ（タブが一切回転していない状態の缶蓋の画像データ）との相関の度合いが低くなる結果、相関値が所定値未満であると判定する。これは、図３に示す近傍領域Ｒ０において、基準画像データには存在しない缶蓋上の点字や缶蓋の凹凸形状が現れる結果、相関の度合いが低くなるためである。その結果、図７の特徴部異常判定工程Ｓ６において「Ｎｏ」と判定し、外部に所定の指示を送信（Ｓ７）した後、ステップＳ１１に移行する。
（所定領域特定工程）
所定領域特定工程Ｓ８は、特徴部検出工程Ｓ２において検出されたタブ（特徴部）の位置と、缶蓋におけるタブの領域の位置及びタブの領域の位置に対して相対的に定められる複数の所定領域の位置の情報と、に基づいて、画像データにおける複数の所定領域を特定する工程である。
詳細には、所定領域特定工程Ｓ８では、図４～６に示すように、記憶手段２０の情報（「特徴部の位置」の情報）に基づいて、缶蓋Ｃ１の画像データを領域Ｒ３の内部で回転させて、画像データ上のタブの位置を記憶手段２０に記憶されているタブＣ２の位置に合わせることによって、画像データの向きを揃える。そして、記憶手段２０の情報（「複数の所定領域Ｒ２の位置」の情報）に基づいて、画像データ上における複数の所定領域Ｒ２を特定する。
なお、近傍領域特定工程Ｓ５において、画像データの向きを揃えているため、所定領域特定工程Ｓ８における画像データの向きを揃える処理は省略してもよい。
所定領域特定工程Ｓ８は、特徴部検出工程Ｓ２において検出されたタブ（特徴部）の位置と、缶蓋におけるタブの領域の位置及びタブの領域の位置に対して相対的に定められる複数の所定領域の位置の情報と、に基づいて、画像データにおける複数の所定領域を特定する工程である。
詳細には、所定領域特定工程Ｓ８では、図４～６に示すように、記憶手段２０の情報（「特徴部の位置」の情報）に基づいて、缶蓋Ｃ１の画像データを領域Ｒ３の内部で回転させて、画像データ上のタブの位置を記憶手段２０に記憶されているタブＣ２の位置に合わせることによって、画像データの向きを揃える。そして、記憶手段２０の情報（「複数の所定領域Ｒ２の位置」の情報）に基づいて、画像データ上における複数の所定領域Ｒ２を特定する。
なお、近傍領域特定工程Ｓ５において、画像データの向きを揃えているため、所定領域特定工程Ｓ８における画像データの向きを揃える処理は省略してもよい。
（突出形状有無判定工程）
突出形状有無判定工程Ｓ９は、所定領域特定工程Ｓ８において特定された複数の所定領域の全てにおいて、突出形状が存在するか否かを判定する工程である。
詳細には、突出形状有無判定工程Ｓ９では、図４～６に示すように、画像データの各所定領域Ｒ２において、突出形状の面積値を検出する（突出形状が無い場合は面積値０）。次に、画像データの各所定領域Ｒ２における突出形状の各面積値が所定値以上（記憶手段２０から読み出される面積値Ａ２以上）となるか否かを判定する。次に、全ての所定領域Ｒ２において、突出形状（所定値以上の面積値の突出形状）が存在するか否かの結果を出す。
この突出形状有無判定工程Ｓ９での具体的な判定方法を、図４～６を用いて以下に説明する。
突出形状有無判定工程Ｓ９は、所定領域特定工程Ｓ８において特定された複数の所定領域の全てにおいて、突出形状が存在するか否かを判定する工程である。
詳細には、突出形状有無判定工程Ｓ９では、図４～６に示すように、画像データの各所定領域Ｒ２において、突出形状の面積値を検出する（突出形状が無い場合は面積値０）。次に、画像データの各所定領域Ｒ２における突出形状の各面積値が所定値以上（記憶手段２０から読み出される面積値Ａ２以上）となるか否かを判定する。次に、全ての所定領域Ｒ２において、突出形状（所定値以上の面積値の突出形状）が存在するか否かの結果を出す。
この突出形状有無判定工程Ｓ９での具体的な判定方法を、図４～６を用いて以下に説明する。
図４は、缶蓋Ｃ１の表面に点字Ｂが存在し、水滴が存在しない場合の画像データである。
まず、突出形状有無判定工程Ｓ９では、９つの所定領域Ｒ２における突出形状である点字の面積値Ａ１を検出する。次に、９つの所定領域Ｒ２における点字Ｂの各面積値Ａ１は所定値Ａ２以上となると判定（Ａ１≧Ａ２）する。つまり、「９つ全ての所定領域Ｒ２において所定値以上の面積値の突出形状が存在する」に該当すると判定し、点字Ｂが打刻された缶蓋（アルコール飲料用の缶蓋であって異種の缶蓋）であると判定する。その結果、図７の突出形状有無判定工程Ｓ９において「Ｙｅｓ」と判定し、外部に所定の指示を送信（Ｓ１０）した後、次のステップＳ１１に移行する。
まず、突出形状有無判定工程Ｓ９では、９つの所定領域Ｒ２における突出形状である点字の面積値Ａ１を検出する。次に、９つの所定領域Ｒ２における点字Ｂの各面積値Ａ１は所定値Ａ２以上となると判定（Ａ１≧Ａ２）する。つまり、「９つ全ての所定領域Ｒ２において所定値以上の面積値の突出形状が存在する」に該当すると判定し、点字Ｂが打刻された缶蓋（アルコール飲料用の缶蓋であって異種の缶蓋）であると判定する。その結果、図７の突出形状有無判定工程Ｓ９において「Ｙｅｓ」と判定し、外部に所定の指示を送信（Ｓ１０）した後、次のステップＳ１１に移行する。
図５は、缶蓋Ｃ１の表面に点字が存在せず、水滴も存在しない場合の画像データである。
まず、突出形状有無判定工程Ｓ９では、９つの所定領域Ｒ２において突出形状の面積値を検出する。次に、９つの所定領域Ｒ２における突出形状の各面積値（０ｍｍ２）は所定値Ａ２以上とならないと判定（０＜Ａ２）する。つまり、「９つ全ての所定領域Ｒ２において所定値以上の面積値の突出形状が存在する」に該当しないと判定し、点字が打刻されていない缶蓋（アルコール飲料ではない飲料用の缶蓋であって所望の缶蓋）であると判定する。その結果、図７の突出形状有無判定工程Ｓ９において「Ｎｏ」と判定し、外部に所定の指示を送信することなく、次のステップＳ１１に移行する。
まず、突出形状有無判定工程Ｓ９では、９つの所定領域Ｒ２において突出形状の面積値を検出する。次に、９つの所定領域Ｒ２における突出形状の各面積値（０ｍｍ２）は所定値Ａ２以上とならないと判定（０＜Ａ２）する。つまり、「９つ全ての所定領域Ｒ２において所定値以上の面積値の突出形状が存在する」に該当しないと判定し、点字が打刻されていない缶蓋（アルコール飲料ではない飲料用の缶蓋であって所望の缶蓋）であると判定する。その結果、図７の突出形状有無判定工程Ｓ９において「Ｎｏ」と判定し、外部に所定の指示を送信することなく、次のステップＳ１１に移行する。
図６は、缶蓋Ｃ１の表面に点字は存在しないが、水滴Ｗが存在する場合の画像データである。
まず、突出形状有無判定工程Ｓ９では、９つの所定領域Ｒ２において突出形状の面積値を検出する。次に、一部の所定領域Ｒ２における突出形状の各面積値（０ｍｍ２）は所定値Ａ２以上とならないと判定（０＜Ａ２）する。つまり、「９つ全ての所定領域Ｒ２において所定値以上の面積値の突出形状が存在する」に該当しないと判定し、点字が打刻されていない缶蓋（アルコール飲料ではない飲料用の缶蓋であって所望の缶蓋）であると判定する。その結果、図７の突出形状有無判定工程Ｓ９において「Ｎｏ」と判定し、外部に所定の指示を送信することなく、次のステップＳ６に移行する。
まず、突出形状有無判定工程Ｓ９では、９つの所定領域Ｒ２において突出形状の面積値を検出する。次に、一部の所定領域Ｒ２における突出形状の各面積値（０ｍｍ２）は所定値Ａ２以上とならないと判定（０＜Ａ２）する。つまり、「９つ全ての所定領域Ｒ２において所定値以上の面積値の突出形状が存在する」に該当しないと判定し、点字が打刻されていない缶蓋（アルコール飲料ではない飲料用の缶蓋であって所望の缶蓋）であると判定する。その結果、図７の突出形状有無判定工程Ｓ９において「Ｎｏ」と判定し、外部に所定の指示を送信することなく、次のステップＳ６に移行する。
突出形状有無判定工程Ｓ９における突出形状の面積値の検出方法については特に限定されないが、例えば、画像データにおける色の濃淡や明暗に基づき、濃淡の値や明暗の値が基準値以上（又は基準値以下）の部分が突出している部分であると判定し、当該部分の面積値を算出するという方法が挙げられる。
（突出形状有無判定工程以降の工程）
外部に所定の指示が送信（Ｓ４、Ｓ７、Ｓ１０）されると、例えば、タブの異常や異種の缶蓋（アルコール飲料用の缶蓋）を検出した旨を音や光を発することで知らせる警報装置が作動したり、タブの異常や異種の缶蓋を備える缶体を生産ライン上から除外する装置が作動したりすることとなる。
なお、いずれの判定結果が得られようと、全ての結果をモニターに表示するという構成としてもよい。
外部に所定の指示が送信（Ｓ４、Ｓ７、Ｓ１０）されると、例えば、タブの異常や異種の缶蓋（アルコール飲料用の缶蓋）を検出した旨を音や光を発することで知らせる警報装置が作動したり、タブの異常や異種の缶蓋を備える缶体を生産ライン上から除外する装置が作動したりすることとなる。
なお、いずれの判定結果が得られようと、全ての結果をモニターに表示するという構成としてもよい。
ステップＳ１１において、次の画像データが存在する場合は、画像データ入力工程であるステップＳ１に戻り、画像データが入力される。一方、次の画像データが存在しない場合は、フローは終了する。
［本実施形態に係る缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法の効果］
次に、本実施形態に係る缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法の効果について、図を参照して説明する。
次に、本実施形態に係る缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法の効果について、図を参照して説明する。
本実施形態に係る缶蓋検出装置１及び缶蓋検出方法によれば、缶蓋Ｃ１のタブＣ２および当該タブＣ２の近傍である近傍領域Ｒ０において、入力された缶蓋の画像データと基準画像データとの相関の度合いに基づき、タブＣ２の異常の有無を判定することから、タブＣ２が回転している異常な状態の缶蓋Ｃ１ｒ（図３）を適切に検出することができる。
そして、本実施形態に係る缶蓋検出装置１及び缶蓋検出方法によれば、事前に、タブＣ２が回転している異常な状態の缶蓋Ｃ１ｒを適切に検出することができるため、タブＣ２の位置に相対的に定められた複数の所定領域Ｒ２を基準に行う異種の缶蓋Ｃ１を検出するに際して、誤検出の可能性をより低減することができる。
具体的には、タブＣ２が回転している異常な状態の缶蓋Ｃ１ｒの場合、タブＣ２の位置に相対的に定められた複数の所定領域Ｒ２が所望の領域とは異なってしまい誤検出が発生するという事態となるが、このような事態を招く異常な状態の缶蓋Ｃ１ｒを事前に検出することで、異種の缶蓋の誤検出の可能性をより低減することができる。
そして、本実施形態に係る缶蓋検出装置１及び缶蓋検出方法によれば、事前に、タブＣ２が回転している異常な状態の缶蓋Ｃ１ｒを適切に検出することができるため、タブＣ２の位置に相対的に定められた複数の所定領域Ｒ２を基準に行う異種の缶蓋Ｃ１を検出するに際して、誤検出の可能性をより低減することができる。
具体的には、タブＣ２が回転している異常な状態の缶蓋Ｃ１ｒの場合、タブＣ２の位置に相対的に定められた複数の所定領域Ｒ２が所望の領域とは異なってしまい誤検出が発生するという事態となるが、このような事態を招く異常な状態の缶蓋Ｃ１ｒを事前に検出することで、異種の缶蓋の誤検出の可能性をより低減することができる。
本実施形態に係る缶蓋検出装置１及び缶蓋検出方法によれば、複数の所定領域Ｒ２に基づいて缶蓋Ｃ１を判定するため、複数の所定領域Ｒ２の全てに突出形状が存在する缶蓋Ｃ１ａ（図４）と、複数の所定領域Ｒ２の一部又は全てにおいて突出形状が存在しない缶蓋Ｃ１ｂ、Ｃ１ｃ（図５、６）と、を適切に判定することができる。したがって、本実施形態に係る缶蓋検出装置１及び缶蓋検出方法は、缶蓋Ｃ１表面に水滴Ｗが付着するような状況であろうと、アルコール飲料用の缶蓋Ｃ１ａ（点字が打刻されている缶蓋Ｃ１ａ）とアルコール飲料ではない飲料用の缶蓋Ｃ１ｂ、Ｃ１ｃ（点字が打刻されていない缶蓋Ｃ１ｂ、Ｃ１ｃ）とを適切に判定することができる。
よって、本実施形態に係る缶蓋検出装置１及び缶蓋検出方法によれば、缶体Ｃ群に混在する異種の缶蓋Ｃ１ａを備えた缶体Ｃを検出するに際して、誤検出の可能性を低減することができる。
よって、本実施形態に係る缶蓋検出装置１及び缶蓋検出方法によれば、缶体Ｃ群に混在する異種の缶蓋Ｃ１ａを備えた缶体Ｃを検出するに際して、誤検出の可能性を低減することができる。
［本実施形態に係る缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法の変形例］
本実施形態に係る缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法では、画像データにおける近傍領域を特定する近傍特定手段４０ａ、又は、近傍特定工程Ｓ５を含む態様を説明したが、この近傍特定手段４０ａや近傍特定手段Ｓ５を省略する態様であってもよい。
具体的には、記憶手段２０に記憶されている基準画像データ上において、タブの位置に相対的に定められた近傍領域の位置データを特定しておく。そして、判定手段５０又は特徴部異常判定工程Ｓ６において、画像データと基準画像データとの相関値を算出する際に、記憶手段２０に記憶された近傍領域の位置データに基づいて、当該近傍領域での相関値を算出する態様とすればよい。
本実施形態に係る缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法では、画像データにおける近傍領域を特定する近傍特定手段４０ａ、又は、近傍特定工程Ｓ５を含む態様を説明したが、この近傍特定手段４０ａや近傍特定手段Ｓ５を省略する態様であってもよい。
具体的には、記憶手段２０に記憶されている基準画像データ上において、タブの位置に相対的に定められた近傍領域の位置データを特定しておく。そして、判定手段５０又は特徴部異常判定工程Ｓ６において、画像データと基準画像データとの相関値を算出する際に、記憶手段２０に記憶された近傍領域の位置データに基づいて、当該近傍領域での相関値を算出する態様とすればよい。
図４に示す缶蓋Ｃ１の点字は「おさけ」を示す点字であるが、当該点字に限定されず、缶体に含まれる飲食品の種類を示す様々な点字であってもよい。この場合、当然、複数の所定領域Ｒ２は、点字の打刻位置や個数に対応したものとなる。
図２～６では、タブＣ２の先端部が左方向を向くように画像データの向きが揃う位置としたが、特に限定されず、例えば、タブＣ２の先端部が右方向を向くように画像データの向きが揃う位置としてもよい。
図２、３に示す近傍領域Ｒ０の形状、及び、図４～６に示す複数の所定領域Ｒ２の形状は、長方形に限定されず、正方形、円形、楕円形等であってもよい。
図２、３に示す近傍領域Ｒ０の形状、及び、図４～６に示す複数の所定領域Ｒ２の形状は、長方形に限定されず、正方形、円形、楕円形等であってもよい。
図１に示す近傍領域特定手段４０ａと所定領域特定手段４０ｂ、及び、図７に示す近傍領域特定工程Ｓ５と所定領域特定工程Ｓ８では、缶蓋Ｃ１の画像データを領域Ｒ３の内部で回転させて、画像データ上のタブＣ２の位置を記憶手段２０の位置情報（「特徴部の位置」の情報、つまり「タブの位置」の情報）と合わせることによって、画像データの向きを揃える構成を説明したが、この方法に限定されない。
例えば、図６に示すように、記憶手段２０において、缶蓋Ｃ１（缶蓋Ｃ１を囲む領域Ｒ３）に対してタブＣ２がいかなる場所に位置するかを特定する領域Ｒ１を記憶させておき、缶蓋Ｃ１の画像データを領域Ｒ３の内部で回転させて、画像データ上のタブＣを領域Ｒ１に合わせることによって、画像データの向きを揃えるといった方法でもよい。
そして、領域Ｒ１を用いる場合、この領域Ｒ１に対して相対的に領域Ｒ０や領域Ｒ２を定めておけばよい。
なお、図６に示すように、領域Ｒ１は、タブＣ２の長手方向の長さを一辺とし短手方向の長さを一辺とする長方形の領域である。
例えば、図６に示すように、記憶手段２０において、缶蓋Ｃ１（缶蓋Ｃ１を囲む領域Ｒ３）に対してタブＣ２がいかなる場所に位置するかを特定する領域Ｒ１を記憶させておき、缶蓋Ｃ１の画像データを領域Ｒ３の内部で回転させて、画像データ上のタブＣを領域Ｒ１に合わせることによって、画像データの向きを揃えるといった方法でもよい。
そして、領域Ｒ１を用いる場合、この領域Ｒ１に対して相対的に領域Ｒ０や領域Ｒ２を定めておけばよい。
なお、図６に示すように、領域Ｒ１は、タブＣ２の長手方向の長さを一辺とし短手方向の長さを一辺とする長方形の領域である。
図１に示す生産ライン上を連続して搬送される缶体Ｃ群にはアルコール飲料ではない飲料が内包されている場合を想定して説明したが、缶体Ｃ群にはアルコール飲料が内包されている場合にも適用できる。つまり、缶体Ｃ群における大半の缶体Ｃの「缶蓋」は点字が打刻されている缶蓋Ｃ１ａ（図２、４）であり、検出すべき「異種の缶蓋」は点字が打刻されていない缶蓋Ｃ１ｂ、Ｃ１ｃ（図５、６）である場合にも適用できる。
図１に示す所定領域特定手段４０ｂ、及び、図５に示す突出形状有無判定工程Ｓ９では、複数の所定領域Ｒ２において、突出形状の面積値が所定値以上（記憶手段２０から読み出される面積値Ａ２以上：Ａ２≦各点字の面積値Ａ１）となる場合に点字が存在すると判断する構成を説明したが、当該面積値Ａ２を設けない構成でもよい。例えば、点字よりも小さな面積値の水滴があまり発生しないような場合、各所定領域Ｒ２において、僅かでも突出形状を検出した場合を点字があると判定する構成としてもよい。この場合、記憶手段２０には、判定手段５０が読み出す情報（面積値Ａ２）を記憶させる必要はない。
なお、本実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、本実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
次に、本発明の要件を満たす実施例とそうでない比較例とを例示して、本発明に係る缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法について説明する。
［実施例１：事前試験］
缶蓋におけるタブの回転角度と、開蓋し易さ（開蓋性）との関係を確認する事前試験を実施した。
缶蓋におけるタブの回転角度と、開蓋し易さ（開蓋性）との関係を確認する事前試験を実施した。
（サンプルの準備）
サンプルとしては、市販されている３５０ｍＬ缶（おさけを示す点字が缶蓋上にあり）を準備し、表１に示す回転角度となるように缶蓋上のタブを回転させた。
サンプルとしては、市販されている３５０ｍＬ缶（おさけを示す点字が缶蓋上にあり）を準備し、表１に示す回転角度となるように缶蓋上のタブを回転させた。
（開蓋性評価試験）
男性１名、女性３名が各サンプルのタブを指で起こして、開蓋がし易いか否かの開蓋性を評価した。
そして、開蓋性の評価については、タブの回転角度が０°の対照サンプル（タブが回転していない正常な状態の缶体のサンプル）を基準とし、「対照サンプルと同等の開けやすさである」場合を３点、「対照サンプルと比較してやや開けにくい」場合を２点、「対照サンプルと比較して開けにくい」場合を１点と評価した。
男性１名、女性３名が各サンプルのタブを指で起こして、開蓋がし易いか否かの開蓋性を評価した。
そして、開蓋性の評価については、タブの回転角度が０°の対照サンプル（タブが回転していない正常な状態の缶体のサンプル）を基準とし、「対照サンプルと同等の開けやすさである」場合を３点、「対照サンプルと比較してやや開けにくい」場合を２点、「対照サンプルと比較して開けにくい」場合を１点と評価した。
表１に開蓋性評価試験の結果を示す。
なお、表１の「タブの回転角度」とは、タブが回転していない正常な状態を０°とした場合において、缶蓋上におけるタブ先端の時計回りの回転角度である。
なお、表１の「タブの回転角度」とは、タブが回転していない正常な状態を０°とした場合において、缶蓋上におけるタブ先端の時計回りの回転角度である。
（結果の検討）
表１の結果によると、サンプル１－１、１－２、１－５、１－６については、開蓋性評価の点数（平均値）が２．５以上となり、好ましい結果が得られた。
つまり、タブの回転角度が０～１０°、３５０～３６０°の範囲（タブ先端の時計回りの回転角度を＋の角度とし、タブ先端の反時計回りの回転角度を－の角度とした場合、－１０～＋１０°の範囲）であれば、十分な開蓋性を確保できることが確認できた。
表１の結果によると、サンプル１－１、１－２、１－５、１－６については、開蓋性評価の点数（平均値）が２．５以上となり、好ましい結果が得られた。
つまり、タブの回転角度が０～１０°、３５０～３６０°の範囲（タブ先端の時計回りの回転角度を＋の角度とし、タブ先端の反時計回りの回転角度を－の角度とした場合、－１０～＋１０°の範囲）であれば、十分な開蓋性を確保できることが確認できた。
［実施例２：本試験］
（サンプルの準備）
サンプルとしては、市販されている３５０ｍＬ缶（おさけを示す点字が缶蓋上にあり）を準備し、表２、３に示す回転角度となるように缶蓋上のタブを回転させた。
そして、表２に示すサンプルは、水滴が付着していない状態で準備し、表３に示すサンプルは、生産ラインにおける洗浄作業後の状態を模擬するため、缶蓋表面に水を吹き付け、水滴が付着した状態とした。
（サンプルの準備）
サンプルとしては、市販されている３５０ｍＬ缶（おさけを示す点字が缶蓋上にあり）を準備し、表２、３に示す回転角度となるように缶蓋上のタブを回転させた。
そして、表２に示すサンプルは、水滴が付着していない状態で準備し、表３に示すサンプルは、生産ラインにおける洗浄作業後の状態を模擬するため、缶蓋表面に水を吹き付け、水滴が付着した状態とした。
（本試験の実験内容）
本実施形態に係る缶蓋検出装置（図１）と同様の構成の装置を用いて、表２、３に示すサンプルの缶蓋の画像データと基準画像データとの相関値（図２に示す近傍領域Ｒ０における相関値）を、１つのサンプルについて、それぞれ３回算出した。
なお、近傍領域Ｒ０の面積は５６０ｍｍ２（約２８ｍｍ×約２０ｍｍ）であり、タブの面積（約３６０ｍｍ２）の約１．５６倍であった。そして、基準画像データは、タブが一切回転していない正常な状態（タブの回転角度が０°）の缶蓋の画像データを用いた。
また、本実施形態に係る缶蓋検出装置では、図１に示す缶体Ｃの上端部と光源Ｌ（型式：ＣＡ－ＤＣ５０Ｅ、照明明るさ（ボリューム値）：５１１）との上下方向の間隔は、約１５ｍｍであった。
本実施形態に係る缶蓋検出装置（図１）と同様の構成の装置を用いて、表２、３に示すサンプルの缶蓋の画像データと基準画像データとの相関値（図２に示す近傍領域Ｒ０における相関値）を、１つのサンプルについて、それぞれ３回算出した。
なお、近傍領域Ｒ０の面積は５６０ｍｍ２（約２８ｍｍ×約２０ｍｍ）であり、タブの面積（約３６０ｍｍ２）の約１．５６倍であった。そして、基準画像データは、タブが一切回転していない正常な状態（タブの回転角度が０°）の缶蓋の画像データを用いた。
また、本実施形態に係る缶蓋検出装置では、図１に示す缶体Ｃの上端部と光源Ｌ（型式：ＣＡ－ＤＣ５０Ｅ、照明明るさ（ボリューム値）：５１１）との上下方向の間隔は、約１５ｍｍであった。
また、図１に示す撮像装置２としては、以下のカメラを使用した。
検査機カメラ機種：ＣＡ－Ｈ０４８ＣＸ、４７万画素１６倍速カラーカメラ
有効画素数：７８４（Ｈ）×５９６（Ｖ）（プログレッシブ）
シャッタースピード：１／２００００
検査機カメラ機種：ＣＡ－Ｈ０４８ＣＸ、４７万画素１６倍速カラーカメラ
有効画素数：７８４（Ｈ）×５９６（Ｖ）（プログレッシブ）
シャッタースピード：１／２００００
表２、３に本試験の相関値の結果を示す。
なお、表２、３の「タブの回転角度」とは、表１と同様、タブが回転していない正常な状態を０°とした場合において、缶蓋上におけるタブ先端の時計回りの回転角度である。
なお、表２、３の「タブの回転角度」とは、表１と同様、タブが回転していない正常な状態を０°とした場合において、缶蓋上におけるタブ先端の時計回りの回転角度である。
（結果の検討）
表２の結果によると、缶蓋への水滴の付着が想定されない生産ラインに本発明を適用する場合は、相関値の閾値を９０以上、９３以上、９５以上などに設定すれば、タブが僅かに回転したもの（タブ先端の時計回りの回転角度を＋の角度とし、タブ先端の反時計回りの回転角度を－の角度とした場合、－５～＋５°の範囲を超える回転）であっても検出できることが確認できた。
表２の結果によると、缶蓋への水滴の付着が想定されない生産ラインに本発明を適用する場合は、相関値の閾値を９０以上、９３以上、９５以上などに設定すれば、タブが僅かに回転したもの（タブ先端の時計回りの回転角度を＋の角度とし、タブ先端の反時計回りの回転角度を－の角度とした場合、－５～＋５°の範囲を超える回転）であっても検出できることが確認できた。
表３の結果によると、缶蓋への水滴の付着が想定される生産ラインに本発明を適用する場合は、相関値の閾値を９３．５以上などに設定すれば、タブが僅かに回転したもの（タブ先端の時計回りの回転角度を＋の角度とし、タブ先端の反時計回りの回転角度を－の角度とした場合、－５～＋５°の範囲を超える回転）であっても検出できることが確認できた。
１ 缶蓋検出装置
２ 撮像装置、カメラ
１０ 画像データ入力手段
２０ 記憶手段
３０ 特徴部検出手段
４０ａ 近傍領域特定手段
４０ｂ 所定領域特定手段
５０ 判定手段
６０ 判定結果出力手段
Ｌ 光源
Ｃ 缶体
Ｃ１ 缶蓋
Ｃ２ 特徴部、タブ
Ｂ 点字
Ｗ 水滴
Ｒ０ 近傍領域
Ｒ１ 領域
Ｒ２ 複数の所定領域
Ｓ１ 画像データ入力工程
Ｓ２ 特徴部検出工程
Ｓ３ 特徴部有無判定工程
Ｓ５ 近傍領域特定工程
Ｓ６ 特徴部異常判定工程
Ｓ８ 所定領域特定工程
Ｓ９ 突出形状有無判定工程
２ 撮像装置、カメラ
１０ 画像データ入力手段
２０ 記憶手段
３０ 特徴部検出手段
４０ａ 近傍領域特定手段
４０ｂ 所定領域特定手段
５０ 判定手段
６０ 判定結果出力手段
Ｌ 光源
Ｃ 缶体
Ｃ１ 缶蓋
Ｃ２ 特徴部、タブ
Ｂ 点字
Ｗ 水滴
Ｒ０ 近傍領域
Ｒ１ 領域
Ｒ２ 複数の所定領域
Ｓ１ 画像データ入力工程
Ｓ２ 特徴部検出工程
Ｓ３ 特徴部有無判定工程
Ｓ５ 近傍領域特定工程
Ｓ６ 特徴部異常判定工程
Ｓ８ 所定領域特定工程
Ｓ９ 突出形状有無判定工程
Claims (4)
- タブが回転しているという異常のある缶蓋を備えた缶体を缶体群から検出する缶蓋検出装置であって、
タブが回転していない正常な缶蓋の基準画像データを予め記憶する記憶手段と、
缶蓋のタブおよび当該タブの近傍である近傍領域において、入力された缶蓋の画像データと前記基準画像データとの相関の度合いに基づき、タブが回転しているという異常の有無を判定する判定手段と、
を備え、
前記近傍領域は、前記タブを含みつつ前記タブの外縁から周囲に広がる領域であって、前記近傍領域の面積は、前記タブの面積の１．１倍以上である缶蓋検出装置。 - 前記記憶手段は、缶蓋におけるタブの位置と当該タブの位置に対して相対的に定められた複数の所定領域の位置との情報を記憶しており、
入力された缶蓋の画像データにおける缶蓋のタブの位置と、前記記憶手段に記憶されている前記情報と、に基づいて、前記画像データにおける複数の所定領域を特定する所定領域特定手段を更に備え、
前記判定手段は、前記所定領域特定手段によって特定された前記複数の所定領域の全てにおいて、突出形状が存在するか否かを判定する請求項１に記載の缶蓋検出装置。 - タブが回転しているという異常のある缶蓋を備えた缶体を缶体群から検出する缶蓋検出方法であって、
缶蓋のタブおよび当該タブの近傍である近傍領域において、撮像して得られた缶蓋の画像データとタブが回転していない正常な缶蓋の基準画像データとの相関の度合いに基づき、タブが回転しているという異常の有無を判定するタブ判定工程と、
を含み、
前記近傍領域は、前記タブを含みつつ前記タブの外縁から周囲に広がる領域であって、前記近傍領域の面積は、前記タブの面積の１．１倍以上である缶蓋検出方法。 - 撮像して得られた缶蓋の画像データにおけるタブの位置と、缶蓋におけるタブの位置及び当該タブの位置に対して相対的に定められる複数の所定領域の位置の情報と、に基づいて、前記画像データにおける複数の所定領域を特定する所定領域特定工程と、
前記所定領域特定工程において特定された前記複数の所定領域の全てにおいて、突出形状が存在するか否かを判定する突出形状判定工程と、
を含む請求項３に記載の缶蓋検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021099675A JP7755397B2 (ja) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | 缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021099675A JP7755397B2 (ja) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | 缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022191054A JP2022191054A (ja) | 2022-12-27 |
| JP7755397B2 true JP7755397B2 (ja) | 2025-10-16 |
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ID=84612937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021099675A Active JP7755397B2 (ja) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | 缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7755397B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012159320A (ja) | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Hitachi Information & Control Solutions Ltd | 金属缶端巻締め外観検査方法、金属缶の外観検査方法、金属缶端巻締め外観検査装置、および容器の口部検査装置 |
| JP2019021233A (ja) | 2017-07-21 | 2019-02-07 | サッポロビール株式会社 | 缶蓋検出装置、及び、缶蓋検出方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11259657A (ja) * | 1998-03-10 | 1999-09-24 | Omron Corp | 画像検査装置及び方法、並びに記録媒体 |
-
2021
- 2021-06-15 JP JP2021099675A patent/JP7755397B2/ja active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2022191054A (ja) | 2022-12-27 |
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