JPH04118546A - Bottle inspection device - Google Patents

Bottle inspection device

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Publication number
JPH04118546A
JPH04118546A JP2218993A JP21899390A JPH04118546A JP H04118546 A JPH04118546 A JP H04118546A JP 2218993 A JP2218993 A JP 2218993A JP 21899390 A JP21899390 A JP 21899390A JP H04118546 A JPH04118546 A JP H04118546A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bottle
image
light source
light
bottle bottom
Prior art date
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Pending
Application number
JP2218993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sumio Ikejiri
池尻 澄雄
Masaru Terajima
寺島 優
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Publication of JPH04118546A publication Critical patent/JPH04118546A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/9054Inspection of sealing surface and container finish

Abstract

PURPOSE:To enable a defect in the bottom section of a bottle to be detected quickly and accurately by detecting the defect through comparison between a processed image obtainable via light projection from the first light source capable of projecting light only to a bottle lower half section and the second light source capable of projecting light to a bottle bottom section, and another processed image obtainable via light projection only from the second light source. CONSTITUTION:A part of light projected from the first light source 4 passes while being reflected from the body section 3B of a bottle 3 (inspected bottle) to the bottom section 3A thereof. On the other hand, light projected from the second light source 7 is reflected at the surface of the bottle 3 such as bottom knurling. When image information obtainable via light projection only from the second light source 7 is eliminated from image information obtainable via concurrent light projection from the first and second light sources 4 and 7, only the reflection image of a defect is left, and a defect related to the bottom section 3A can be detected. According to the aforesaid construction, a defect in a bottom, particularly a defect in the bottom section of a bottle full of liquid as well as a defect in an empty bottle can be quickly and accurately detected. Also, automated defect detection can be embodied.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明は、瓶検査装置に関し、詳しくは、ビールやジュ
ース等のほぼ透明な液を収容する瓶底部[従来の技術1 一般に、上述したような瓶には洗浄ミス等が原因で瓶の
内面に付着物などが残ったり、大きな傷等のつくことが
あり、こういった欠陥のある瓶は、当然のことながら商
品価値を低下させるだけでな(、食品衛生および、安全
上大きな問題となる。従来このような欠陥があるかどう
かの検査は主として目視によって行われてきたが、目視
にて瓶内を観察し欠陥の有無を判定するのでは、検査員
の体調や、能力等に結果が左右されることになり、時に
は信じられない程大きい欠陥を見逃すこともある。この
ような目視検査は人間の視覚のみに頼る部分が多いので
欠陥の見逃しが多くなることは避けられない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field 1] The present invention relates to a bottle inspection device, and more specifically, the present invention relates to a bottle inspection device that inspects a bottle bottom containing a substantially transparent liquid such as beer or juice [Prior Art 1] Generally, as described above, Due to cleaning errors, etc., some bottles may have deposits left on the inside of the bottle or large scratches, etc. Bottles with such defects naturally only reduce the product value. (This poses a major problem in terms of food hygiene and safety.Inspections for the presence of such defects have traditionally been carried out mainly by visual inspection; In this case, the results depend on the physical condition and ability of the inspector, and sometimes incredibly large defects may be overlooked.This type of visual inspection relies only on human vision, so it is difficult to detect defects. It is inevitable that many things will be overlooked.

そこで、近年では、瓶の欠陥を自動的に検出する装置に
ついて種々の提案がなされ、実際に空瓶欠陥検出機とし
て市販されているものがある。
Therefore, in recent years, various proposals have been made regarding devices for automatically detecting bottle defects, and some are actually commercially available as empty bottle defect detectors.

これらには主に瓶胴部または瓶底部を検査するものであ
り、瓶胴部(瓶口側面も含む)を検査するものは、高速
回転している被検査瓶に一方から光を照射し、その反対
側に設置したCCDカメラで透過画像を捉え、電気信号
に変換し、画像処理装置で欠陥の有無を判定するもので
ある。また瓶底部を検査するものは、瓶底面の下方から
照明をあて、その透過像を瓶口上部に設置したCCDカ
メラで捉えて、この信号をデジタル化し画像処理を行う
ものである。
These mainly inspect the bottle body or bottle bottom, and those that inspect the bottle body (including the side of the bottle mouth) irradiate the bottle under inspection with light from one side while it is rotating at high speed. A CCD camera installed on the opposite side captures the transmitted image, converts it into an electrical signal, and uses an image processing device to determine the presence or absence of defects. In the case of inspecting the bottom of a bottle, illumination is applied from below the bottom of the bottle, the transmitted image is captured by a CCD camera installed above the mouth of the bottle, and this signal is digitized and image processed.

[発明が解決しようとする課題1 しかしながら、上述した従来の瓶検査装置は主として空
瓶を対象としており、液が充填された後の瓶検査につい
ては、目視に頼るものが主流をなしてきた。特に瓶底部
にはエンボスやナーリング等があり、光の屈折現象でそ
の部分が影になる等のために欠陥と識別し難い点があり
、それらの影響を除去するための処理が必要となり、従
来の空瓶底部検査の仕方では処理が複雑になり処理時間
がかかる。
[Problem to be Solved by the Invention 1] However, the above-mentioned conventional bottle inspection devices mainly target empty bottles, and inspection of bottles after they have been filled with liquid has mainly relied on visual inspection. In particular, the bottom of the bottle has embossments, knurling, etc., which are difficult to identify as defects because they become shadows due to the phenomenon of light refraction, and treatment is required to remove these effects. This method of inspecting the bottom of empty bottles complicates the process and takes time.

また、液充填後の瓶において特に重大な欠陥として挙げ
られるのは、異物などが混入して浮遊したり付着したり
する場合で、しかもそれが瓶底に沈降していると、目視
検査ではその確認が困難である。
In addition, a particularly serious defect in bottles after filling with liquid is when foreign matter is mixed in and floats or adheres to the bottle, and visual inspection shows that it has settled to the bottom of the bottle. Difficult to confirm.

更にまた、瓶底部の欠陥を瓶胴部の側方からのTV左カ
メラで撮像して検査するには、数台のカメラによる画像
処理が必要でコストと時間がかかる。
Furthermore, in order to inspect defects on the bottom of the bottle by imaging them with the TV left camera from the side of the bottle body, image processing using several cameras is required, which is costly and time consuming.

本発明の目的は、上述したような従来の問題点の解決を
図り、空瓶および液充填瓶、特にこれらの瓶底部に存在
する欠陥を迅速かつ正確に検出可能な瓶検査装置を提供
することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a bottle inspection device that can quickly and accurately detect defects present in empty bottles and liquid-filled bottles, especially at the bottoms of these bottles. It is in.

[課題を解決するための手段1 かかる目的を達成するために、本発明は、瓶の下方から
瓶底部に限定して透光可能なように支持する支持手段と
、前記瓶の版胴部側方から該瓶胴部の下半部に限定して
投光可能な第1光源と、前記瓶底部下方に配設され、当
該瓶底部に向けて投光可能な第2光源と、前記瓶底部直
下の下方に配設され、当該瓶底部からの光情報を画像信
号に変換可能な撮像手段と、該撮像手段からの画像信号
に基づいて前記光情報による画像を処理する画像処理手
段とを具備し、前証第1光源および前記第2光源からの
投光による前記瓶底部の第1処理画像と前記第2光源の
みからの投光による前記瓶底部の第2処理画像とを前記
画像処理手段を介して比較することによりその差から前
記瓶底部にかかわる欠陥を検出するようにしたことを特
徴とする。
[Means for Solving the Problems 1] In order to achieve the above object, the present invention provides support means that supports the bottle so that light can be transmitted from the bottom of the bottle and limited to the bottom of the bottle, and a first light source that is capable of emitting light only from the lower half of the bottle body; a second light source that is disposed below the bottle bottom and capable of emitting light toward the bottle bottom; It is provided with an imaging means that is disposed directly below and is capable of converting optical information from the bottom of the bottle into an image signal, and an image processing means that processes an image based on the optical information based on the image signal from the imaging means. The image processing means generates a first processed image of the bottle bottom formed by light emitted from the first light source and the second light source, and a second processed image of the bottle bottom formed by light emitted only from the second light source. The present invention is characterized in that a defect related to the bottle bottom is detected from the difference by comparing the two.

また、前記支持手段は移動自在な搬送手段上に設けられ
、前記瓶底部に対応する部分のみが透光可能であること
を特徴とする。
Further, the supporting means is provided on a movable conveying means, and only a portion corresponding to the bottom of the bottle is transparent.

さらに瓶の下方から瓶底部に限定して透光可能なように
支持する支持手段と、前記瓶の版胴部側方から該瓶胴部
の下半分に限定して投光可能な第1光源と、前記瓶底部
下方に配設され、当該瓶底部に向けて投光可能な第2光
源と、前記瓶底部直下の下方に配設され、当該瓶底部か
らの光情報を画像信号に変換可能な撮像手段と、前記第
2光源値と比較することにより前記瓶底部のナーリング
部の画素位置を検出するナーリング部検出手段と、前記
第1光源および前記第2光源を用いて得られる前記撮像
手段の1画面分の第1画像信号の中から前記ナーリング
部検出手段において検出されたナーリング部の画素位置
に対応する画像信号を消去することにより当該ナーリン
グ部の画像を消去する第1画像処理手段と、当該ナーリ
ング部の画像を消去した第1画像信号を規定の第2しき
い値と比較することにより前記瓶底部にかかわる欠陥を
検出する第2画像処理手段とを具えたことを特徴とする
and a first light source capable of projecting light from the side of the plate body of the bottle to the lower half of the bottle body. a second light source disposed below the bottle bottom and capable of projecting light toward the bottle bottom; and a second light source disposed directly below the bottle bottom capable of converting light information from the bottle bottom into an image signal. an imaging means, a knurling part detection means for detecting a pixel position of the knurling part of the bottle bottom by comparing it with the second light source value, and an imaging means obtained using the first light source and the second light source. a first image processing means for erasing an image of the knurling part by erasing an image signal corresponding to a pixel position of the knurling part detected by the knurling part detection means from among the first image signals for one screen; and a second image processing means for detecting a defect related to the bottle bottom by comparing the first image signal obtained by erasing the image of the knurling portion with a prescribed second threshold.

また、さらに、本発明は瓶の下方から瓶底部に限定して
透光可能なように支持する支持手段と、前記瓶の瓶胴部
側方から該瓶胴部の下半部に限定して投光可能な第1光
源と、前記瓶底部下力に配設され、当該瓶底部に向けて
投光可能な第2光源と、前記瓶底部直下の下方に配設さ
れ、当該瓶底部からの光情報を画像信号に変換可能な撮
像手段と、前記第1光源および前記第2光源を用いて得
られる前言己撮像手段の1画面分の第1画像信号のレベ
ルならびに前記第2光源のみを用いて得られる前記撮像
手段の1画面分の第2画像信号のレベルについて画素毎
の差分値を算出する演算処理手段と、前記1画面分の第
2画像信号のレベルを規定の第1しきい値と比較するこ
とにより前記瓶底部のナーリング部の画素位置を検出す
るナーリング部検出手段と、当該検出されたナーリング
部の画素位置については前記演算処理手段により得られ
る差分値を数値“0”に変換することにより、1画面分
の当該差分値の示す画像から前記ナーリング部の画像を
消去する第1画像処理手段と、当該ナーリング部の画像
の消去を行った画像についての前記差分値を規定の第2
しきい値と比較することにより前記瓶底部にかかわる欠
陥を検出する第2画像処理手段とを具えたことを特徴と
する。
Further, the present invention further provides a supporting means for supporting the bottle from below to the bottom of the bottle so as to allow light to pass therethrough; a first light source capable of projecting light; a second light source disposed below the bottle bottom and capable of projecting light toward the bottle bottom; and a second light source disposed directly below the bottle bottom and capable of emitting light from the bottle bottom. Using only an imaging means capable of converting optical information into an image signal, a level of a first image signal for one screen of the imaging means obtained using the first light source and the second light source, and the second light source. arithmetic processing means for calculating a pixel-by-pixel difference value with respect to the level of a second image signal for one screen of the imaging means obtained by the imaging means; knurling part detection means for detecting the pixel position of the knurling part at the bottom of the bottle by comparing the pixel position of the knurling part at the bottom of the bottle; By doing so, the first image processing means erases the image of the knurling part from the image indicated by the difference value for one screen, and the difference value of the image from which the image of the knurling part has been erased is 2
The apparatus is characterized by comprising a second image processing means for detecting defects related to the bottle bottom by comparing with a threshold value.

[イ乍 用] 本発明によれば、瓶胴部の限定された下半部に第1光源
で側方から投光すると共に瓶底部に下方から第2光源に
より投光して、撮像手段により瓶底部の第1画像を求め
、次に第1光源を消灯して第2光源のみにより瓶底部の
第2画像を求め、画像処理手段により第1画像と第2画
像との差から瓶底部にかかわる欠陥を求めるようにする
[For use] According to the present invention, the first light source illuminates the limited lower half of the bottle body from the side, and the second light source illuminates the bottom of the bottle from below. A first image of the bottle bottom is obtained, then the first light source is turned off and a second image of the bottle bottom is obtained using only the second light source. Look for the defects involved.

前記第1光源から発せられた光の一部が瓶胴部から底部
へ屈折反射し通過するのに対し、前記第2光源から発せ
られた光は瓶底部ナーリング等表面で反射する為、第1
、第2光源を同時に照射したとき得られる画像情報から
第2光源のみ照射した時のそれを除去すると、欠陥の反
射像のみの情報が残る。
A part of the light emitted from the first light source is refracted and reflected from the bottle body to the bottom and passes through, whereas the light emitted from the second light source is reflected from surfaces such as the knurling at the bottom of the bottle.
When the image information obtained when only the second light source is irradiated is removed from the image information obtained when the second light source is irradiated at the same time, information on only the reflected image of the defect remains.

また、前記支持手段を瓶底部に対応する部分のみ透光可
能とすることにより、第1光源の撮像手段への直接の投
光を防止する。
Further, by making only the portion of the support means that corresponds to the bottom of the bottle transparent, direct light projection of the first light source onto the imaging means is prevented.

さらに、本発明は、検査対象の第1画像もしくは減算の
行なわれた画像からナーリング画像を消去するようにし
ているので、ナーリング部を欠陥と誤判断することはな
い。また上記第1画像と第2画像のナーリング部の画像
に輝度や濃度のレベル変化があったときに上記減算では
消去しきれないナーリング部の画像を完全に消去するこ
とができる。
Furthermore, since the present invention erases the knurling image from the first image to be inspected or from the subtracted image, the knurling portion will not be erroneously determined to be a defect. Further, when there is a change in brightness or density level between the images of the knurling part of the first image and the second image, the image of the knurling part which cannot be erased by the above-mentioned subtraction can be completely erased.

[実施例1 以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する。
[Example 1] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail and specifically based on the drawings.

第1A図〜第1C図は本発明の一実施例を示す。本例は
搬送ベルト上の所定の位置に被検査瓶を載置した状態で
搬送ベルトを移動させ、被検査瓶が撮像手段(撮像カメ
ラ6)の上部に導かれてきたときに、次々と連続して瓶
底部の検査を行うようにしたものである。
FIGS. 1A to 1C show an embodiment of the present invention. In this example, the conveyor belt is moved with the bottles to be inspected placed at predetermined positions on the conveyor belt, and when the bottles to be inspected are guided to the top of the imaging means (imaging camera 6), the bottles are successively placed one after another. The bottom of the bottle was then inspected.

これらの図において、1はその搬送ベルト、2は搬送ベ
ルト1上に被検査瓶(以下で単に瓶という)3が載置さ
れる載置位置(支持部)である。
In these figures, 1 is the conveyor belt, and 2 is a placement position (support part) where a bottle to be inspected (hereinafter simply referred to as a bottle) 3 is placed on the conveyor belt 1.

支持部2以外のベルト1上は黒色のマットIA等により
遮光されると共に複数の支持部2は透明または安定して
瓶底部3Aが載置可能なように形成された開孔とされる
The parts of the belt 1 other than the supporting parts 2 are shielded from light by black matte IA, etc., and the plurality of supporting parts 2 are transparent or have openings formed so that the bottle bottoms 3A can be stably placed thereon.

4はベルト1の移動方向とは直角の方向で、瓶3の両側
から対向して瓶3の胴部3Bを照射するようにした第1
光源、5は第1光源4と瓶3との間に設けられ、瓶3の
移動を妨げることなく、瓶3の上半部を第1光源4から
遮光するようにした遮光板である。
Reference numeral 4 denotes a first beam irradiating the body 3B of the bottle 3 from both sides of the bottle 3 in a direction perpendicular to the moving direction of the belt 1.
A light source 5 is a light shielding plate that is provided between the first light source 4 and the bottle 3 and shields the upper half of the bottle 3 from light from the first light source 4 without interfering with the movement of the bottle 3.

これらの遮光板5により瓶胴部3Bに形成されたエンボ
スや液面(不図示)に第1光源4からの光が直接投光さ
れないようにしである。
These light shielding plates 5 prevent the light from the first light source 4 from being directly projected onto the embossing formed on the bottle body 3B or onto the liquid surface (not shown).

6は検査位置における搬送ベルト1の下方側に配設され
た撮像カメラ、例えばCODによる2次元イメージカメ
ラであり、瓶2が検査位置に導かれてきたときに、瓶底
部3Aに向けて撮像可能なようにレンズが上方に向けら
れている。
Reference numeral 6 denotes an imaging camera disposed below the conveyor belt 1 at the inspection position, such as a COD two-dimensional image camera, which can take an image toward the bottle bottom 3A when the bottle 2 is guided to the inspection position. The lens is facing upwards.

7は撮像カメラ6と搬送ベルト1との間の空間に設けら
れ、瓶底3Aから撮像カメラ6への光路を取囲むように
環状に形成された第2光源である。
A second light source 7 is provided in a space between the imaging camera 6 and the conveyor belt 1, and is formed in an annular shape so as to surround the optical path from the bottle bottom 3A to the imaging camera 6.

なお、第1光源4や第2光源7としては一般の電球、蛍
光灯、ハロゲンランプ、ストロボ等のうちからそれぞれ
寿命、光束、輝度、安定性、温度特性および瓶3の分光
(波長)特性等を考慮して適切なものを選択すればよい
In addition, the first light source 4 and the second light source 7 may be a general light bulb, a fluorescent lamp, a halogen lamp, a strobe, etc., and each may have a lifespan, luminous flux, brightness, stability, temperature characteristics, and spectral (wavelength) characteristics of the bottle 3. You can choose the appropriate one by considering the following.

ここで、好ましくは検出したい対象欠陥の大きさ(検査
精度)に合わせて光源4や7の明るさや位置、方向等が
調節可能であることが望ましいが、その形状、種類等に
対しては特に設定条件はなく、要は瓶底部3Aが均一に
照射されるように光が投射されるものであればよい。
Here, it is preferable that the brightness, position, direction, etc. of the light sources 4 and 7 can be adjusted according to the size (inspection accuracy) of the target defect to be detected. There are no set conditions, and the point is that the light may be projected so that the bottle bottom 3A is uniformly irradiated.

また、撮像カメラ6としては、光源4および7、瓶3に
かかわる分光特性や検査精度を配慮して例えばその受光
素子の配列密度、素子数が設定されればよい。
Further, for the imaging camera 6, the arrangement density and number of light receiving elements may be set in consideration of the spectral characteristics and inspection accuracy regarding the light sources 4 and 7 and the bottle 3, for example.

第1C図に示す8は、画像処理装置であり、主体はマイ
クロコンピュータで構成され、ROMやRAMを有し、
後述するようにして撮像カメラ6により撮像された瓶底
部3Aの画像に基づき、瓶底部3Aにかかわる暇疵を検
出する。
8 shown in FIG. 1C is an image processing device, which is mainly composed of a microcomputer and has ROM and RAM.
As will be described later, defects related to the bottle bottom 3A are detected based on an image of the bottle bottom 3A taken by the imaging camera 6.

このように構成した瓶検査装置においては、検査位置に
導かれてきた搬送ベルト1上の瓶3に対し、その両側か
ら第1光源4によって瓶胴部3Bを照射すると、瓶胴部
3Bに入射された光は屈折、散乱および反射により瓶底
部3Aを通過して撮像カメラ6に捕促される。
In the bottle inspection device configured in this way, when the first light source 4 illuminates the bottle body 3B from both sides of the bottle 3 on the conveyor belt 1 that has been guided to the inspection position, the light is incident on the bottle body 3B. The emitted light passes through the bottle bottom 3A through refraction, scattering, and reflection, and is captured by the imaging camera 6.

なお、このとき、遮光板5が瓶3のエンボスが形成され
ている上半部を第1光源4から遮光しているのでエンボ
スや液面には第1光源4からの光が到達せず、従って、
これらからの反射光や散乱光の混じらない光が瓶底部3
Aを通じて撮像カメラ6に入射されるが、瓶内部での反
射により、ナーノング等の瓶底外表面を透過する光があ
るため、ナーリング画像が形成されることになる。
At this time, the light shielding plate 5 shields the upper half of the bottle 3 where the embossing is formed from light from the first light source 4, so the light from the first light source 4 does not reach the embossing or the liquid surface. Therefore,
The light that is not mixed with reflected light and scattered light from these is reflected at the bottom of the bottle 3.
Although the light enters the imaging camera 6 through A, a knurling image is formed because some light passes through the outer surface of the bottle bottom due to reflection inside the bottle.

一方、第2光源7により搬送ベルト1の下面側から瓶底
部3Aの下面側をほぼ均等な照度で照射すると、その一
部がナーリング等で反射され撮像カメラ6に捕捉される
。また、本実施例では第1光源4と第2光源7とを同時
に点灯させることによっても、瓶底部3Aの周囲に設け
られているナーリング(網目状の型押し模様による滑り
止め)での屈折散乱や反射によるナーリング画像Nが形
成される。同時に、瓶自体にひびやごみ等による欠陥が
あると欠陥画像りも形成″されるため、第2A図に示す
ような瓶底部画像(以下、第1画像という)をカメラ6
により撮像でき、これを画像処理装置8のメモリRAM
に格納する。次に、第2光源7のみの照射によって第2
B図に示すような瓶底部画像(第2画像という)を撮像
し、同様にしてRAMに格納する。
On the other hand, when the second light source 7 illuminates the bottom side of the bottle bottom 3A from the bottom side of the conveyor belt 1 with substantially uniform illuminance, a part of the illuminance is reflected by knurling or the like and captured by the imaging camera 6. Further, in this embodiment, by lighting the first light source 4 and the second light source 7 at the same time, the refraction and scattering at the knurling (slip prevention using a mesh-like embossed pattern) provided around the bottle bottom 3A can also be performed. A knurling image N is formed by reflection. At the same time, if there is a defect such as a crack or dirt on the bottle itself, a defect image is also formed, so an image of the bottle bottom (hereinafter referred to as the first image) as shown in FIG.
The image can be captured by the memory RAM of the image processing device 8.
Store in. Next, the second light source 7 is illuminated by only the second light source 7.
A bottle bottom image (referred to as a second image) as shown in Figure B is captured and similarly stored in the RAM.

ついで、画像処理装置8においてRAMに格納された第
1画像と第2画像とからROMに格納されている手順に
従って読み出し演算処理する。演算処理としては、第1
画像と第2画像とのそれぞれ対応する画素ごとにその差
を求め(第2C図参照)、所定のしきい値で2値化した
後、白黒面積比(白を欠陥部とした場合白の画素数)を
計算し、その合計が予め設定した設定値以上であれば不
良瓶と判定する。そして、要すれば搬送ベルト1上から
この瓶を排除すべ(リジェクト信号を出力する。
Next, in the image processing device 8, the first image and the second image stored in the RAM are read out and subjected to arithmetic processing according to the procedure stored in the ROM. As for calculation processing, the first
After determining the difference for each corresponding pixel between the image and the second image (see Figure 2C), and binarizing it using a predetermined threshold, the difference is number), and if the total is equal to or greater than a preset value, the bottle is determined to be defective. Then, if necessary, this bottle should be removed from the conveyor belt 1 (a reject signal is output).

なお、撮像カメラ6による撮像のタイミングを得るため
に搬送手段に関連して設けられる位置検出手段、不良瓶
の排出手段およびそれらの動作についてはこれを省略す
る。また、第1光源4が瓶胴部3Bを対向の方向からり
、9射しているのを利用して、瓶3を不図示の回動手段
により90°回動させるようになし、再度撮像して瓶底
部3A全体を均等に検査することは、検査精度を一層向
上させることができ、好ましい。以上で第1実施例の構
成およびその検出方法について述べたが、ちなみに、2
〜3mm角程度の微小な欠陥を瓶の底から50+n+n
程度の胴高さまでの範囲で検出する場合、搬送ベルトか
ら高さが100mm程度以上ある第1光源な瓶胴部の表
面から30〜50mm程度離れた位置に設置して所定の
照度で照射すると共に、第2光源にはリング状で高周波
蛍光灯を用意した。但し、瓶底部3Aでの光量が第1光
源4による場合と第2光iJ7による場合とでその比が
1:2程度となるように調整して好適な検出結果を得る
ことができた。但し、瓶底部3Aでの光量が、第1光源
4と第2光源7を点灯させた場合、飽和しない程度に光
量を調整するとよい。
Note that the description of the position detecting means provided in connection with the conveying means, the defective bottle ejecting means, and their operations will be omitted in order to obtain the timing of imaging by the imaging camera 6. Further, by utilizing the fact that the first light source 4 shines on the bottle body 3B from opposite directions, the bottle 3 is rotated 90 degrees by a rotating means (not shown), and the image is taken again. It is preferable to uniformly inspect the entire bottle bottom 3A as this can further improve inspection accuracy. The configuration of the first embodiment and its detection method have been described above.
~50+n+n from the bottom of the bottle to remove minute defects of about 3mm square
When detecting in a range up to the height of the bottle body, the first light source, which is about 100 mm or more in height from the conveyor belt, is installed at a position about 30 to 50 mm away from the surface of the bottle body and irradiated with a predetermined illumination intensity. A ring-shaped high-frequency fluorescent lamp was prepared as the second light source. However, it was possible to obtain suitable detection results by adjusting the ratio of the amount of light at the bottle bottom 3A between the first light source 4 and the second light iJ7 to be about 1:2. However, when the first light source 4 and the second light source 7 are turned on, the light amount at the bottle bottom 3A may be adjusted to such an extent that it does not become saturated.

また、この場合、撮像カメラには受光素子が縦横方向と
も256程度でマトリックス状に配列されたCCD 2
次元イメージカメラを用いた。但し、検査精度および検
査速度を共に高めたければ、高分解能で1回の走査時間
が短くて済む1次元イメージセンサを用いるようにして
もよい。
In this case, the imaging camera is equipped with a CCD 2 in which light receiving elements are arranged in a matrix with approximately 256 light receiving elements in both the vertical and horizontal directions.
A dimensional image camera was used. However, if it is desired to increase both inspection accuracy and inspection speed, a one-dimensional image sensor with high resolution and one scan time may be used.

第3A図〜第3C図は本発明の第2実施例を示す。3A to 3C show a second embodiment of the present invention.

本実施例は第2光源7を2つに分けて撮像カメラ6の両
側上方に配置し、瓶底部3Aを双方から叩上するように
したもので、ここで1は搬送ベルトの代りに瓶載置台と
してもよい。また、瓶3は不図示の回動手段により例え
ば瓶首を把持させた状態で矢印で示すように90°回動
可能とする。なお、検出動作については先に述べた実施
例と変わらないので説明を省略するが、本例は瓶3の回
動を前提としたもので、従って第2光源7に環状のもの
を使用する必要がない。
In this embodiment, the second light source 7 is divided into two parts and arranged above both sides of the imaging camera 6, so that the bottle bottom 3A is lifted up from both sides. It can also be used as a stand. Further, the bottle 3 can be rotated by 90 degrees as shown by an arrow, for example, when the bottle neck is held by a rotating means (not shown). Note that the detection operation is the same as the previous embodiment, so a description will be omitted. However, this example assumes that the bottle 3 rotates, so it is necessary to use a ring-shaped second light source 7. There is no.

第4A図〜第4C図は本発明の第3実施例を示す。Figures 4A to 4C show a third embodiment of the present invention.

本実施例は第1光源4を環状の光源としたもので、その
位置を瓶底に近い瓶胴部3Bの周りに設けることにより
この部分を集中的に照射することができ、また、瓶3を
回動させる必要もない。なお、検出動作については第1
実施例のところで述べたのと特別に変わらないので説明
を省略する。
In this embodiment, the first light source 4 is an annular light source, and by providing the first light source 4 around the bottle body 3B near the bottom of the bottle, this part can be intensively irradiated. There is no need to rotate it. Regarding the detection operation, the first
Since this is not particularly different from that described in the embodiment, the explanation will be omitted.

次に、ナーリング画像の消去精度を向上させた第4実施
例について説明する。
Next, a fourth embodiment will be described in which the accuracy of erasing knurling images is improved.

本実施例における画像処理装置8の回路構成を第5図に
示す。
FIG. 5 shows the circuit configuration of the image processing device 8 in this embodiment.

第5図において、撮像カメラ6から出力の画素毎の輝度
レベルの画像(ビデオ)信号はルックアップテーブルを
用いた濃度変換用RAM8Bにより濃度レベルに変換さ
れる。CPL18AはROM8Cに格納されたシステム
プログラムに基き、1画面分の濃度レベルの画像信号を
ROM8Dに書き込む。
In FIG. 5, an image (video) signal of a luminance level for each pixel outputted from the imaging camera 6 is converted into a density level by a density conversion RAM 8B using a lookup table. The CPL 18A writes the image signal of the density level for one screen into the ROM 8D based on the system program stored in the ROM 8C.

第1光源および第2光源を用いて得られる第1画像およ
び第2光源のみで得られる第2画像を示す濃度レベル形
態のビデオ信号がRAM4に格納されると、CPU8A
は第6図の制御手順を用いて被写体の欠陥部の検出処理
を行う。なお、第6図の制御手順はプログラム言語で予
め記載され、ROM8Cに予め格納される。
When a video signal in the form of a density level representing a first image obtained using the first light source and the second light source and a second image obtained only using the second light source is stored in the RAM 4, the CPU 8A
performs processing for detecting defective parts of the object using the control procedure shown in FIG. Note that the control procedure shown in FIG. 6 is written in advance in a programming language and stored in the ROM 8C in advance.

第2画像は第7B図に示すようにナーリング部Nの濃度
が高く表われるので、第2画像について画素毎に濃度レ
ベルと規定の(第1)Lきい値との比較を行って、ナー
リング部の画素位置を検出する(第6図のステップ51
00)。
In the second image, the density of the knurling part N appears high as shown in FIG. (Step 51 in Fig. 6)
00).

次に、検出したナーリング部の画素位置の濃度レベルを
全て最大濃度レベルに変換し、RAM8Dに更新的に格
納する(第6図のステップ5ilo)。このときの濃度
変換の前および後のビデオ信号波形を第7B図に示す。
Next, all the density levels of the detected pixel positions of the knurling portion are converted to the maximum density level and updatedly stored in the RAM 8D (step 5ilo in FIG. 6). The video signal waveforms before and after density conversion at this time are shown in FIG. 7B.

なお、このときCPU8Aは本発明のナーリング部検出
手段として動作する。
Note that at this time, the CPU 8A operates as a knurling portion detection means of the present invention.

次に、第1画像の濃度レベルと補正後の第2画像の濃度
レベルの画素毎の減算を行う(第6図のステップ512
0)。このときのCPUIIIAが本発明の演算処理手
段として動作する。
Next, the density level of the first image and the density level of the corrected second image are subtracted for each pixel (step 512 in FIG. 6).
0). The CPU IIIA at this time operates as the arithmetic processing means of the present invention.

次に、減算結果が負になる画素位置、すなわちナーリン
グ部の濃度レベルを“0°゛に補正して、画素毎の減算
結果をRAM8Dに格納する(第6図のステップ514
0)。
Next, the density level of the pixel position where the subtraction result is negative, that is, the knurling part, is corrected to "0°", and the subtraction result for each pixel is stored in the RAM 8D (step 514 in FIG. 6).
0).

このようにしてナーリング部の画像が消去された減算結
果のビデオ信号の示す画像およびビデオ信号の波形を第
7C図に示す。
FIG. 7C shows an image and a waveform of the video signal as a result of the subtraction in which the image of the knurling portion has been erased in this manner.

なお、このときのCPU8Aが本発明の第1画像処理手
段として動作する。
Note that the CPU 8A at this time operates as the first image processing means of the present invention.

次にCPU8Aは減算により得られたビデオ信号、すな
わち、ナーリング部の画像の消去されたビデオ信号に対
して(第2)しきい値比較又は2値化処理を行って欠陥
部の有無を判定する(第6図のステップ5150)。
Next, the CPU 8A performs (second) threshold comparison or binarization processing on the video signal obtained by the subtraction, that is, the video signal in which the image of the knurling part has been erased, to determine the presence or absence of a defective part. (Step 5150 in Figure 6).

このときのCPU8Aが本発明の第2画像処理手段とし
て動作する。
At this time, the CPU 8A operates as the second image processing means of the present invention.

以上、説明したように本実施例では第2画像がらナーリ
ング部の画素位置を検出し、第1画像および第2画像の
濃度レベルについての減算結果がらナーリング部の画像
を消去する。このため、たとえ照明環境が変化して第1
画像におけるナーリング部の濃度(輝度)と第2輿像に
おけるナーリング部の濃度(輝度)が同一レベルとなら
ない場合でもナーリング部を欠陥部と誤判断することは
無い。
As described above, in this embodiment, the pixel position of the knurling part is detected from the second image, and the image of the knurling part is erased based on the result of subtraction regarding the density levels of the first image and the second image. Therefore, even if the lighting environment changes,
Even if the density (brightness) of the knurling part in the image and the density (brightness) of the knurling part in the second image are not at the same level, the knurling part will not be erroneously determined to be a defective part.

なお、本実施例では第1画像から第2画像を減算した後
、ナーリング画像をさらに消去しているか、第2画像に
より検出したナーリング部の画素位置に基いて、第1画
像がらナーリング画像を消去した後、この画像について
欠陥部の検出を行ってもよい。
In this embodiment, after subtracting the second image from the first image, the knurling image is further erased, or the knurling image is erased from the first image based on the pixel position of the knurling portion detected from the second image. After that, defective portions may be detected in this image.

この場合は、第6図のステップ5100の第1しきい値
比較処理により第2画像(信号)からナーリング部の画
素位置を検出した後、第1画像(信号)のナーリング部
の画素位置の画像(信号)を消去(初期値“0”)にす
る。次に第6図のステップ5150の第2しきい値比較
処理により欠陥部の検出を行う。
In this case, after detecting the pixel position of the knurling part from the second image (signal) by the first threshold comparison process in step 5100 in FIG. (signal) is erased (initial value "0"). Next, a defective portion is detected by the second threshold comparison process of step 5150 in FIG.

[発明の効果1 以上説明してきたように、本発明によれば、瓶を支持手
段上に支持させて、下方から瓶底部に限定して透光が可
能なようになり、瓶胴部の限定された下半部に側方から
第1光源により投光すると共に、瓶底部下力に配設され
た第2光源により瓶底部に向けて投光し、瓶底部直下の
下方に設けた撮像手段によって瓶底部の第1画像を求め
、次に第1光源を消灯して第2光源のみによる瓶底部の
第2画像を撮像手段によって求め、画像処理手段により
第1画像と第2画像とを比較してその差から瓶底部にか
かわる欠陥を検出するようにしたもので、空瓶は勿論の
こと、従来は目視による検査への依存度が高かった液充
填瓶の殊に瓶底部に対し瓶への照明の切換えを行って画
像処理するという簡単な操作だけですみ、検査結果に対
する人為的バラツキがなく、また自動化の実現が可能と
なり品質保証の確保と共に検査速度および検査精度の向
上を図ることがでンる。
[Effect of the Invention 1] As explained above, according to the present invention, by supporting the bottle on the support means, it becomes possible to transmit light only from the bottom to the bottom of the bottle, thereby reducing the limitation of the bottle body. A first light source emits light from the side onto the lower half of the bottle, and a second light source disposed below the bottom of the bottle emits light toward the bottom of the bottle. A first image of the bottom of the bottle is obtained by the method, the first light source is turned off, a second image of the bottom of the bottle is obtained using only the second light source by the imaging means, and the first image and the second image are compared by the image processing means. The system is designed to detect defects related to the bottom of the bottle from the difference between them, and detects not only empty bottles, but also the bottom of liquid-filled bottles, which traditionally relied heavily on visual inspection. The simple operation of switching the lighting and processing the image eliminates human-induced variations in inspection results, and enables automation, ensuring quality assurance and improving inspection speed and accuracy. Call.

また、検査対象の画像からナーリング部の画像を完全に
消去するようにしているので、ナーリング部を欠陥と誤
認識することはない。
Further, since the image of the knurling portion is completely erased from the image to be inspected, the knurling portion will not be mistakenly recognized as a defect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1A図は本発明瓶検査装置の構成の一例を示す正面図
、 第1B図は第1A図の上面図、 第1C図は本発明の構成の一例を示す斜視図、第2A図
、第2B図および第2c図は本発明による第1画像、第
2画像および画像処理後の欠陥検出画像の一例を比較し
て示す図、 第3A図、第3B図および第3C図は本発明の第2実施
例の構成を示す正面図、上面図および下面図、 第4A図、第4B図および第4C図は本発明の第3実施
例の構成を示す正面図、上面図および下面図、 第5図は本発明第4実施例の画像処理装置8の回路構成
を示すブロック図、 第6図は第5図のCPU8Aの実行処理手順を示すフロ
ーチャート、 第7A図、第7B図および第7c図は本発明第4実施例
における画像処理過程で得られる画像およびビデオ信号
の波形を示す比較図である。 1・・・搬送ベルト、 2・・・載置位置(支持部) 3・・・瓶、 3A・・・瓶底部、 3B・・・瓶胴部、 4・・・第1光源、 5・・・遮光板、 6・・・撮像カメラ、 7・・・第2光源、 8・・・画像処理装置、 8A・・・CPU 。 8B、 8D・・・RAM、 8C・・・ROM 。 N・・・ナーリング画像、 D・・・欠陥画像。 第1A 図 ?llAl!lの1白圀 第1B図 本発明の11代の−f列乞示?n+i国第1C図 第2八図 第2B図 第20 図 8画1匙理表1 第5 図 第6図
FIG. 1A is a front view showing an example of the configuration of the bottle inspection device of the present invention, FIG. 1B is a top view of FIG. 1A, FIG. 1C is a perspective view showing an example of the configuration of the present invention, FIGS. 2A, 2B 3A, 3B, and 3C are diagrams comparing and showing an example of a first image, a second image, and a defect detection image after image processing according to the present invention. 4A, 4B and 4C are a front view, a top view and a bottom view showing the configuration of the third embodiment of the present invention; FIG. is a block diagram showing the circuit configuration of the image processing device 8 according to the fourth embodiment of the present invention, FIG. 6 is a flowchart showing the execution processing procedure of the CPU 8A of FIG. 5, and FIGS. 7A, 7B, and 7c are the main FIG. 7 is a comparison diagram showing the waveforms of an image and a video signal obtained in the image processing process in the fourth embodiment of the invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Conveyor belt, 2... Placement position (support part), 3... Bottle, 3A... Bottle bottom, 3B... Bottle body, 4... First light source, 5... - Light shielding plate, 6... Imaging camera, 7... Second light source, 8... Image processing device, 8A... CPU. 8B, 8D...RAM, 8C...ROM. N: Knurling image, D: Defect image. Figure 1A? llAl! 1 Shirakuni 1B diagram of the 11th -f column of the present invention? Country n+i Figure 1C Figure 28 Figure 2B Figure 20 Figure 8 Drawing 1 Table 1 Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)瓶の下方から瓶底部に限定して透光可能なように支
持する支持手段と、 前記瓶の瓶胴部側方から該瓶胴部の下半部に限定して投
光可能な第1光源と、 前記瓶底部下方に配設され、当該瓶底部に向けて投光可
能な第2光源と、 前記瓶底部直下の下方に配設され、当該瓶底部からの光
情報を画像信号に変換可能な撮像手段と、 該撮像手段からの画像信号に基づいて前記光情報による
画像を処理する画像処理手段と を具備し、前記第1光源および前記第2光源からの投光
による前記瓶底部の第1処理画像と前記第2光源のみか
らの投光による前記瓶底部の第2処理画像とを前記画像
処理手段を介して比較することによりその差から前記瓶
底部にかかわる欠陥を検出するようにしたことを特徴と
する瓶検査装置。 2)前記支持手段は移動自在な搬送手段上に設けられ、
前記瓶底部に対応する部分のみが透光可能であることを
特徴とする請求項1に記載の瓶検査装置。 3)瓶の下方から瓶底部に限定して透光可能なように支
持する支持手段と、 前記瓶の瓶胴部側方から該瓶胴部の下半分に限定して投
光可能な第1光源と、 前記瓶底部下方に配設され、当該瓶底部に向けて投光可
能な第2光源と、 前記瓶底部直下の下方に配設され、当該瓶底部からの光
情報を画像信号に変換可能な撮像手段と、 前記第2光源のみを用いて得られる前記撮像手段の1画
面分の第2画像信号のレベルを各画素毎に規定の第1し
きい値と比較することにより前記瓶底部のナーリング部
の画素位置を検出するナーリング部検出手段と、 前記第1光源および前記第2光源を用いて得られる前記
撮像手段の1画面分の第1画像信号の中から前記ナーリ
ング部検出手段において検出されたナーリング部の画素
位置に対応する画像信号を消去することにより当該ナー
リング部の画像を消去する第1画像処理手段と、 当該ナーリング部の画像を消去した第1画像信号を規定
の第2しきい値と比較することにより前記瓶底部にかか
わる欠陥を検出する第2画像処理手段と を具えたことを特徴とする瓶検査装置。 4)瓶の下方から瓶底部に限定して透光可能なように支
持する支持手段と、 前記瓶の瓶胴部側方から該瓶胴部の下半部に限定して投
光可能な第1光源と、 前記瓶底部下方に配設され、当該瓶底部に向けて投光可
能な第2光源と、 前記瓶底部直下の下方に配設され、当該瓶底部からの光
情報を画像信号に変換可能な撮像手段と、 前記第1光源および前記第2光源を用いて得られる前記
撮像手段の1画面分の第1画像信号のレベルならびに前
記第2光源のみを用いて得られる前記撮像手段の1画面
分の第2画像信号のレベルについて画素毎の差分値を算
出する演算処理手段と、 前記1画面分の第2画像信号のレベルを規定の第1しき
い値と比較することにより前記瓶底部のナーリング部の
画素位置を検出するナーリング部検出手段と、 当該検出されたナーリング部の画素位置については前記
演算処理手段により得られる差分値を数値“0”に変換
することにより、1画面分の当該差分値の示す画像から
前記ナーリング部の画像を消去する第1画像処理手段と
、 当該ナーリング部の画像の消去を行った画像についての
前記差分値を規定の第2しきい値と比較することにより
前記瓶底部にかかわる欠陥を検出する第2画像処理手段
と を具えたことを特徴とする瓶検査装置。
[Scope of Claims] 1) Supporting means that supports the bottle from below to the bottom of the bottle so as to allow light to pass therethrough; a first light source capable of emitting light toward the bottle bottom; a second light source disposed below the bottle bottom and capable of emitting light toward the bottle bottom; and a second light source disposed directly below the bottle bottom and capable of emitting light from the bottle bottom. comprising: an imaging means capable of converting optical information into an image signal; and an image processing means that processes an image based on the optical information based on an image signal from the imaging means; By comparing a first processed image of the bottle bottom caused by light projection with a second processed image of the bottle bottom caused by light projection only from the second light source through the image processing means, a difference between the two is determined. A bottle inspection device characterized by detecting related defects. 2) the support means is provided on a movable conveyance means;
The bottle inspection device according to claim 1, wherein only a portion corresponding to the bottle bottom is transparent. 3) a support means that supports the bottle so that light can be transmitted from below to the bottom of the bottle; and a first support that is capable of projecting light from the side of the bottle body of the bottle to the lower half of the bottle body. a second light source disposed below the bottle bottom and capable of emitting light toward the bottle bottom; a second light source disposed directly below the bottle bottom and converting light information from the bottle bottom into an image signal. By comparing the level of a second image signal for one screen of the imaging means obtained using only the second light source and the second light source with a predetermined first threshold value for each pixel, a knurling part detection means for detecting a pixel position of a knurling part; a first image processing means for erasing an image of the knurling part by erasing an image signal corresponding to a pixel position of the detected knurling part; A bottle inspection device comprising: second image processing means for detecting defects related to the bottle bottom by comparison with a threshold value. 4) Supporting means that supports the bottle so that light can be transmitted from below to the bottom of the bottle, and a support means that can project light from the side of the bottle body of the bottle to the lower half of the bottle body. a second light source disposed below the bottle bottom and capable of projecting light toward the bottle bottom; and a second light source disposed directly below the bottle bottom, converting light information from the bottle bottom into an image signal. convertible imaging means; and a level of a first image signal for one screen of the imaging means obtained using the first light source and the second light source, and a level of the first image signal of the imaging means obtained using only the second light source. arithmetic processing means for calculating a difference value for each pixel with respect to the level of the second image signal for one screen; and A knurling part detecting means detects the pixel position of the knurling part at the bottom, and the difference value obtained by the arithmetic processing means for the detected pixel position of the knurling part is converted into a numerical value "0", thereby converting the difference value for one screen. a first image processing means for erasing the image of the knurling part from the image indicated by the difference value; and comparing the difference value of the image from which the image of the knurling part has been erased with a predetermined second threshold value. and second image processing means for detecting defects related to the bottle bottom.
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