JPH04291140A - 移動物体の光学的検査機械及び該機械に用いられる電子変換装置 - Google Patents
移動物体の光学的検査機械及び該機械に用いられる電子変換装置Info
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- JPH04291140A JPH04291140A JP3304762A JP30476291A JPH04291140A JP H04291140 A JPH04291140 A JP H04291140A JP 3304762 A JP3304762 A JP 3304762A JP 30476291 A JP30476291 A JP 30476291A JP H04291140 A JPH04291140 A JP H04291140A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
-
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- G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
- G01N21/9009—Non-optical constructional details affecting optical inspection, e.g. cleaning mechanisms for optical parts, vibration reduction
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】大量に生産される物体の光学的検
査は、物体が受け入れられるかどうかを決定するため、
及び生産ラインの一般的な品質レベルをモニタするため
の両方において、ある定められた寸法試験及び検査（特
に外観に関する）を伴う。後者は表面の状態の目立った
異常を示すとともに、透明又は半透明の物体の場合には
可能性のある内部欠陥を示す。
査は、物体が受け入れられるかどうかを決定するため、
及び生産ラインの一般的な品質レベルをモニタするため
の両方において、ある定められた寸法試験及び検査（特
に外観に関する）を伴う。後者は表面の状態の目立った
異常を示すとともに、透明又は半透明の物体の場合には
可能性のある内部欠陥を示す。
【０００２】
【従来の技術】このために、この種の検査は、ガラス、
特に空洞ガラス産業において広く用いられており、特定
の欠陥を有し得る非限定領域の繊細な検査用には特にチ
ェックには、広くも狭くも変形可能に方位されるライト
ビームが用いられ、壁面の大部分では、含有物、ペース
トなどの欠点、厚み、粘着（ Ａｄｈｅｓｉｏｎ ）な
どのもっと多様な欠点及び欠陥を検出するために用いら
れる。この場合には、回転又は非回転の移動物体の画像
を調査する必要があり、この像は通常は、拡散照明の透
過によって形成される。
特に空洞ガラス産業において広く用いられており、特定
の欠陥を有し得る非限定領域の繊細な検査用には特にチ
ェックには、広くも狭くも変形可能に方位されるライト
ビームが用いられ、壁面の大部分では、含有物、ペース
トなどの欠点、厚み、粘着（ Ａｄｈｅｓｉｏｎ ）な
どのもっと多様な欠点及び欠陥を検出するために用いら
れる。この場合には、回転又は非回転の移動物体の画像
を調査する必要があり、この像は通常は、拡散照明の透
過によって形成される。
【０００３】さらに、実質的に瞬間的な全画像をとらえ
るセルアレイを有するマトリックスカメラ（ＣＣＤ：電
荷結合素子）の周りに構成された矩形のデカルト座標で
動作する充分なエミッタ及びレシーバに関連しており、
コンベアに沿って位置する光学電子装置によって供給さ
れる信号を、実時間でかつ超高速度で解析することが必
要である。たとえ完全な物体であっても従来のこの画像
は一様ではなく、またどんな解析方法が選ばれようとも
、もし充分な情報を得たいならば、従来の画像は、画像
解析素子と、経験的に決定された基準テーブルによって
構成されるモデルを有する決定素子とによって比較され
なければならない。完全な手段はマイクロコンピュータ
によって制御される。
るセルアレイを有するマトリックスカメラ（ＣＣＤ：電
荷結合素子）の周りに構成された矩形のデカルト座標で
動作する充分なエミッタ及びレシーバに関連しており、
コンベアに沿って位置する光学電子装置によって供給さ
れる信号を、実時間でかつ超高速度で解析することが必
要である。たとえ完全な物体であっても従来のこの画像
は一様ではなく、またどんな解析方法が選ばれようとも
、もし充分な情報を得たいならば、従来の画像は、画像
解析素子と、経験的に決定された基準テーブルによって
構成されるモデルを有する決定素子とによって比較され
なければならない。完全な手段はマイクロコンピュータ
によって制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】難点の１つは検査速度
が高くなればなるほど物体を操作することが一層困難に
なることである。広く採用されてきた解決方法は、一般
的に垂直方向の上方に物体を送ることと、物体を位置づ
けるため、さらに必要ならば、円形のビンの場合には物
体を回転させるために、側面ベルトを用いた水平ベルト
コンベアとから構成される。しかしながら、その収集を
当該物体の通過と同期化することによってさえも一定の
位置で画像を観察することは困難な状態のままである。
が高くなればなるほど物体を操作することが一層困難に
なることである。広く採用されてきた解決方法は、一般
的に垂直方向の上方に物体を送ることと、物体を位置づ
けるため、さらに必要ならば、円形のビンの場合には物
体を回転させるために、側面ベルトを用いた水平ベルト
コンベアとから構成される。しかしながら、その収集を
当該物体の通過と同期化することによってさえも一定の
位置で画像を観察することは困難な状態のままである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の最初の目的は、
デカルト座標の解析のための格子（アナリシスグリッド
）の前面の固定位置で、充分な角度マーカを具備しかつ
コンベアに載置された物体の画像のレシーバにおける可
変な位置において得られた各瞬間的画像を再構成させる
ことができる装置を有する光学的検査機械を提供するこ
とにある。これにより、前記機械のために、カメラとア
ナライザとの間に挿入されており、時間当たり３６，０
００個及びそれ以上の高い速度の実時間で、当該カメラ
からデジタル化した電子信号を置換することを可能にす
る汎用電子コンバータ手段を提供する。この装置は、コ
ンベアの方向の並進においてのみならず、少なくとも画
像のシルエット及びマーカの位置の検出からスタートす
る並進及び回転においても、ビデオ読取り時間のほんの
一部分の時間で各画像を少なくともリセットすることが
できなければならない。
デカルト座標の解析のための格子（アナリシスグリッド
）の前面の固定位置で、充分な角度マーカを具備しかつ
コンベアに載置された物体の画像のレシーバにおける可
変な位置において得られた各瞬間的画像を再構成させる
ことができる装置を有する光学的検査機械を提供するこ
とにある。これにより、前記機械のために、カメラとア
ナライザとの間に挿入されており、時間当たり３６，０
００個及びそれ以上の高い速度の実時間で、当該カメラ
からデジタル化した電子信号を置換することを可能にす
る汎用電子コンバータ手段を提供する。この装置は、コ
ンベアの方向の並進においてのみならず、少なくとも画
像のシルエット及びマーカの位置の検出からスタートす
る並進及び回転においても、ビデオ読取り時間のほんの
一部分の時間で各画像を少なくともリセットすることが
できなければならない。
【０００６】画像アナライザにデータを伝送するために
カメラからデータを受信した後に、本発明によるコンバ
ータは、機械を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）とアナ
ライザの回路と共に、ガラス容器の底の検査又は試験に
関して以下に詳細に説明される幾つかの特定のユニット
、即ちロケーションユニット、グラフィックユニット、
及び置換ユニットから構成される。
カメラからデータを受信した後に、本発明によるコンバ
ータは、機械を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）とアナ
ライザの回路と共に、ガラス容器の底の検査又は試験に
関して以下に詳細に説明される幾つかの特定のユニット
、即ちロケーションユニット、グラフィックユニット、
及び置換ユニットから構成される。
【０００７】明確にするために選ばれた本実施例は、他
のケースに簡単に応用できる以下の一定の置換の情報を
伴う。
のケースに簡単に応用できる以下の一定の置換の情報を
伴う。
【０００８】
【実施例】図１に示されるように、通常は、必ずしもそ
うではないが、光エミッタ２の下の水平ベルトコンベア
１の２つの連続断面１ａと１ｂの間に、２つの対向する
側面ベルト３によって覆われた間隙が配置される。これ
らの２つのベルトにより最小間隔で並進駆動されるビン
の形状をした容器Ｂの各々の縦軸に従って観察して得ら
れる底の画像は、例えば３８４×２８８スクエアメッシ
ュのアレイ５によって構成されるカメラ４の感応表面で
形成される。また、アレイの有効領域Ｅは、コンベアの
方向に沿って縦に長く配列される。
うではないが、光エミッタ２の下の水平ベルトコンベア
１の２つの連続断面１ａと１ｂの間に、２つの対向する
側面ベルト３によって覆われた間隙が配置される。これ
らの２つのベルトにより最小間隔で並進駆動されるビン
の形状をした容器Ｂの各々の縦軸に従って観察して得ら
れる底の画像は、例えば３８４×２８８スクエアメッシ
ュのアレイ５によって構成されるカメラ４の感応表面で
形成される。また、アレイの有効領域Ｅは、コンベアの
方向に沿って縦に長く配列される。
【０００９】容器の底が円形であろうとなかろうと、又
は直接であろうと間接であろうと、さらにたとえ完全な
ビンの「平ら」な底（実際にはわずかに凹型）が供給さ
れようと、図２に示される上記画像［Ｓ］は均一の輝度
を有していない。厚み又は照明の差があるだけでなく、
システマティックな障害物、即ち肩部Ｓ２ 、Ｓ３ を
冷却するためのうねった領域Ｓ１ と、工場、型番号等
の符号化された又は符号化されない書込みと、例えばラ
ベルを張り付けるための位置決め基準マーカなどもあり
、上記の異なった領域は異なった厳格な特徴及び処理を
含んでいる。
は直接であろうと間接であろうと、さらにたとえ完全な
ビンの「平ら」な底（実際にはわずかに凹型）が供給さ
れようと、図２に示される上記画像［Ｓ］は均一の輝度
を有していない。厚み又は照明の差があるだけでなく、
システマティックな障害物、即ち肩部Ｓ２ 、Ｓ３ を
冷却するためのうねった領域Ｓ１ と、工場、型番号等
の符号化された又は符号化されない書込みと、例えばラ
ベルを張り付けるための位置決め基準マーカなどもあり
、上記の異なった領域は異なった厳格な特徴及び処理を
含んでいる。
【００１０】図３に示されるように、カメラにより線方
向に供給されたビデオ信号Ｓは、コンバータ（ＡＤＣ＝
アナログ−デジタル変換器）によって２８＝２５６グレ
ーレベルまでの一連のデジットＺに最初にデジタル化さ
れ、このデジットＺは、得られた画像を検査プロトコル
によって定義される基準表と比較する適切なアナライザ
を供給するためのターゲットメモリにおいて一般にアド
レスされる各メッシュの平均イルミネーションを表わし
、これにより、この画像は標準画像に例えられる。
向に供給されたビデオ信号Ｓは、コンバータ（ＡＤＣ＝
アナログ−デジタル変換器）によって２８＝２５６グレ
ーレベルまでの一連のデジットＺに最初にデジタル化さ
れ、このデジットＺは、得られた画像を検査プロトコル
によって定義される基準表と比較する適切なアナライザ
を供給するためのターゲットメモリにおいて一般にアド
レスされる各メッシュの平均イルミネーションを表わし
、これにより、この画像は標準画像に例えられる。
【００１１】原則として画像は一定サイズである。何故
ならば、画像は光学装置の固定距離で撮られるからであ
る。しかしながら、入手可能領域Ｅ内のわずかに変形可
能な位置におけるアレイ５によって、画像は撮影される
であろう。さらに、画像が、例え、円形でなくても、以
前からビンは未知の方位を有している。もし、例えば、
底の完全な輪を無効にするいかなるローカルマーキング
をも避けたいならば、この画像がこのモデルによって形
成されるアナリシスグリッドと比較するためにこの二重
の困難を克服しなければならない。
ならば、画像は光学装置の固定距離で撮られるからであ
る。しかしながら、入手可能領域Ｅ内のわずかに変形可
能な位置におけるアレイ５によって、画像は撮影される
であろう。さらに、画像が、例え、円形でなくても、以
前からビンは未知の方位を有している。もし、例えば、
底の完全な輪を無効にするいかなるローカルマーキング
をも避けたいならば、この画像がこのモデルによって形
成されるアナリシスグリッドと比較するためにこの二重
の困難を克服しなければならない。
【００１２】読取りの負担を軽くするために、図４は、
本発明によって提供される動作に関して、この検査機械
の中央処理装置、即ちＣＰＵ７と共にコンバータ６から
信号Ｚを基礎として得られた情報の循環としてまとめら
れた図表を提供する。
本発明によって提供される動作に関して、この検査機械
の中央処理装置、即ちＣＰＵ７と共にコンバータ６から
信号Ｚを基礎として得られた情報の循環としてまとめら
れた図表を提供する。
【００１３】原理が当業者に公知であり、従って特に記
述されていないアナライザ９を供給するために、信号Ｚ
はターゲットメモリ８に間接的に記憶されるが、この信
号は、ＣＰＵ７によって制御もされる電子変換装置１０
により最初に信号Ｗに変換される。これにより、初期メ
モリ１１（１Ｍ−バイト ランダムアクセスメモリ即
ちＲＡＭ）の４つの並列メモリ平面１１ａ、１１ｂ、１
１ｃ、１１ｄにおける感応表面の設計に対応するマトリ
ック［ＸＹ］上の四重画像［Ｚ］として最初に記憶され
る。
述されていないアナライザ９を供給するために、信号Ｚ
はターゲットメモリ８に間接的に記憶されるが、この信
号は、ＣＰＵ７によって制御もされる電子変換装置１０
により最初に信号Ｗに変換される。これにより、初期メ
モリ１１（１Ｍ−バイト ランダムアクセスメモリ即
ちＲＡＭ）の４つの並列メモリ平面１１ａ、１１ｂ、１
１ｃ、１１ｄにおける感応表面の設計に対応するマトリ
ック［ＸＹ］上の四重画像［Ｚ］として最初に記憶され
る。
【００１４】完全な画像を加算すると、グレーレベルの
ヒストグラムは、明るい底に対応する非常に明るい色の
母集団、及び、システマティックな又は偶発的な異常の
確実で有効なピークを保持するより暗い色の母集団から
なる２つの母集団のシステマティックな外観を生じる。 これは、信号Ｚから、物体のシルエット［ｚ］即ちビン
の底のシルエット即ちもっと正確にはビンの底の影のシ
ルエットを提供する黒（０）及び白（１）の２値信号ｚ
へのしきい値ｓを見い出だすことを可能にする。この際
、ベルトの存在はまったく問題ない。
ヒストグラムは、明るい底に対応する非常に明るい色の
母集団、及び、システマティックな又は偶発的な異常の
確実で有効なピークを保持するより暗い色の母集団から
なる２つの母集団のシステマティックな外観を生じる。 これは、信号Ｚから、物体のシルエット［ｚ］即ちビン
の底のシルエット即ちもっと正確にはビンの底の影のシ
ルエットを提供する黒（０）及び白（１）の２値信号ｚ
へのしきい値ｓを見い出だすことを可能にする。この際
、ベルトの存在はまったく問題ない。
【００１５】データフローで作用しつつ、最初にＺ１
で受信する信号で上記の処理を実行することができるの
は、図５の図表に一致するマトリックス［ＸＹ］のｊ行
ごと及びｉ列ごとに和をとるロケーションユニット１２
である。即ち、そのビデオメモリ１２ａから再抽出され
る信号Ｚ２ を基礎として、それぞれの量ｊ．ｎｊ 及
びｉ．ｎｉ を合計する。ここで、ｎｊ 及びｎｉ は
対応する行及び列の信号ｚのそれぞれのブラックナンバ
である。 マトリックスの行及び列の数のファクタ範囲内で、この
ようにして得られた合計Ｉ及びＪは、座標の選ばれたシ
ステムとは無関係である影の重心Ｇの中心座標であり、
即ち、この実施例においては、コンベア上のビンのオリ
エンテーション（配置）である。マトリックス［Ｌ］に
入る時に、座標は逆にその中心をターゲットマトリック
ス［ＵＶ］の選ばれた起点Ｏにもってくるために画像に
課せられるべき並進Ｌ−１を供給する。このターゲット
マトリックス［ＵＶ］に関して、標準画像［Ｔ］に関す
るビンを特徴づける画像解析計算が行われる。この動作
フェーズ中、メモリ１２ａとしてまだ自由なメモリ８を
用いることができることが注目される。
で受信する信号で上記の処理を実行することができるの
は、図５の図表に一致するマトリックス［ＸＹ］のｊ行
ごと及びｉ列ごとに和をとるロケーションユニット１２
である。即ち、そのビデオメモリ１２ａから再抽出され
る信号Ｚ２ を基礎として、それぞれの量ｊ．ｎｊ 及
びｉ．ｎｉ を合計する。ここで、ｎｊ 及びｎｉ は
対応する行及び列の信号ｚのそれぞれのブラックナンバ
である。 マトリックスの行及び列の数のファクタ範囲内で、この
ようにして得られた合計Ｉ及びＪは、座標の選ばれたシ
ステムとは無関係である影の重心Ｇの中心座標であり、
即ち、この実施例においては、コンベア上のビンのオリ
エンテーション（配置）である。マトリックス［Ｌ］に
入る時に、座標は逆にその中心をターゲットマトリック
ス［ＵＶ］の選ばれた起点Ｏにもってくるために画像に
課せられるべき並進Ｌ−１を供給する。このターゲット
マトリックス［ＵＶ］に関して、標準画像［Ｔ］に関す
るビンを特徴づける画像解析計算が行われる。この動作
フェーズ中、メモリ１２ａとしてまだ自由なメモリ８を
用いることができることが注目される。
【００１６】中心を固定するために、二重対称物体上で
は重心Ｇの中心の調査を中間点の中心の調査に置き換え
ることが可能であることが注目される。対応する計算は
より単純であるが、この利益は、この種の選択から生じ
るフレキシビリティの損失を充分には補えない。
は重心Ｇの中心の調査を中間点の中心の調査に置き換え
ることが可能であることが注目される。対応する計算は
より単純であるが、この利益は、この種の選択から生じ
るフレキシビリティの損失を充分には補えない。
【００１７】上記の情報は、又、ＣＰＵ７によってグラ
フィックユニット１３に伝送される。Ｇを中心としかつ
その半径ｒが前もって知られている円Ｃに沿って、即ち
４つの平面１１ａ〜１１ｄに平行な４つの四分円形Ｃａ
〜Ｃｄ （単調関数）上で、メモリ１１において、こ
の情報を許可するためにグラフィックユニット１３を用
いる。また、記憶された画像［Ｚ］のライトプロファイ
ル（光の輪郭）のアナライザ９によってＺ３ も読み取
られる。このアナライザは、角度マーカＭを特徴づける
特定の強度を有するシーケンス又はその変化を検出し、
その角度マーカＭは予め存在しているか、又は、底及び
特にエミッタの前の塊（Ｌｕｍｐ）を形成するビード（
ｂｅａｄ）にこの目的のために特に設けられている。
フィックユニット１３に伝送される。Ｇを中心としかつ
その半径ｒが前もって知られている円Ｃに沿って、即ち
４つの平面１１ａ〜１１ｄに平行な４つの四分円形Ｃａ
〜Ｃｄ （単調関数）上で、メモリ１１において、こ
の情報を許可するためにグラフィックユニット１３を用
いる。また、記憶された画像［Ｚ］のライトプロファイ
ル（光の輪郭）のアナライザ９によってＺ３ も読み取
られる。このアナライザは、角度マーカＭを特徴づける
特定の強度を有するシーケンス又はその変化を検出し、
その角度マーカＭは予め存在しているか、又は、底及び
特にエミッタの前の塊（Ｌｕｍｐ）を形成するビード（
ｂｅａｄ）にこの目的のために特に設けられている。
【００１８】このマーカの座標Ｐ及びＱがマトリックス
［ＸＹ］において識別されるとすぐに、ＣＰＵ７は、上
記のマーカ点（Ｍ）の方向の係数、コサイン（余弦）及
びサイン（正弦）、ｐ＝（Ｐ−Ｉ）／ｒ及びｑ＝（Ｑ−
Ｊ）／ｒを提供する。マトリックス［Ｒ］に書込まれる
時、それらの座標は逆に、ターゲット平面の軸の１つ、
例えばＵ軸にその画像をもってくるために必要な回転Ｒ
−１を決定する。
［ＸＹ］において識別されるとすぐに、ＣＰＵ７は、上
記のマーカ点（Ｍ）の方向の係数、コサイン（余弦）及
びサイン（正弦）、ｐ＝（Ｐ−Ｉ）／ｒ及びｑ＝（Ｑ−
Ｊ）／ｒを提供する。マトリックス［Ｒ］に書込まれる
時、それらの座標は逆に、ターゲット平面の軸の１つ、
例えばＵ軸にその画像をもってくるために必要な回転Ｒ
−１を決定する。
【００１９】完成された画像［Ｚ］の並進Ｌ−１及びこ
れによる回転Ｒ−１は、適切な方法による画像の解析を
許可するために完全な底の標準画像［Ｔ］の前に完成さ
れた画像［Ｚ］をもってくる。実際に、本発明で所望さ
れるアルゴリズムは、マトリックスの積［Ｌ］［Ｒ］の
逆である移動マトリックス［Ｄ］であるが、画像のどの
要素がターゲットマトリックスの画素（Ｕ、Ｖ、Ｗ）を
特徴づける信号強度Ｗに対応するか、又は、反対に主要
マトリックスがＷを計算するためにどんな方法で初期マ
トリックスのどの画素（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を参考にすべきか
を決定するために、マトリックス［Ｌ］［Ｒ］は、図６
に示すマトリックス［ＵＶ］からマトリックス［ＸＹ］
へと通過させ、カメラでとらえた画像に達することを可
能にする。３×３マトリックスでもホモジニアスな座標
が作成される。
れによる回転Ｒ−１は、適切な方法による画像の解析を
許可するために完全な底の標準画像［Ｔ］の前に完成さ
れた画像［Ｚ］をもってくる。実際に、本発明で所望さ
れるアルゴリズムは、マトリックスの積［Ｌ］［Ｒ］の
逆である移動マトリックス［Ｄ］であるが、画像のどの
要素がターゲットマトリックスの画素（Ｕ、Ｖ、Ｗ）を
特徴づける信号強度Ｗに対応するか、又は、反対に主要
マトリックスがＷを計算するためにどんな方法で初期マ
トリックスのどの画素（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を参考にすべきか
を決定するために、マトリックス［Ｌ］［Ｒ］は、図６
に示すマトリックス［ＵＶ］からマトリックス［ＸＹ］
へと通過させ、カメラでとらえた画像に達することを可
能にする。３×３マトリックスでもホモジニアスな座標
が作成される。
【００２０】ＣＰＵ７はマトリックス［Ｄ］の計算を行
い、それをＷの計算のため置換ユニット１４に伝送する
。このＷが画像のイルミネーションの直接表示であるこ
とが受け入れられるならば、それ（Ｗ）に寄与されるべ
き値を決定するために可能な方法は、最も近接する画素
の値Ｚの転送、又は、整数値Ｘ′及びＹ′に対応する転
送である。実際、上記ターゲット画素に対応する初期点
の座標Ｘ′及びＹ′は、唯一例外の整数である。用いら
れる回路はより正確な方法を用いるために適しているが
、これらの方法はもっと複雑である。時間の制約条件を
考慮すると、好ましく、比較的単純な方法は、それらの
座標の差異の逆に比例した４つの隣接した画素間の双一
次補間の方法である。
い、それをＷの計算のため置換ユニット１４に伝送する
。このＷが画像のイルミネーションの直接表示であるこ
とが受け入れられるならば、それ（Ｗ）に寄与されるべ
き値を決定するために可能な方法は、最も近接する画素
の値Ｚの転送、又は、整数値Ｘ′及びＹ′に対応する転
送である。実際、上記ターゲット画素に対応する初期点
の座標Ｘ′及びＹ′は、唯一例外の整数である。用いら
れる回路はより正確な方法を用いるために適しているが
、これらの方法はもっと複雑である。時間の制約条件を
考慮すると、好ましく、比較的単純な方法は、それらの
座標の差異の逆に比例した４つの隣接した画素間の双一
次補間の方法である。
【００２１】ターゲットマトリックスの一定の画素Ａ（
Ｕ、Ｖ）が、Ｘ及びＹが座標の整数部を表示し、ｘ及び
ｙが座標の少数部を表示する初期点Ａ′（Ｘ′＝Ｘ＋ｘ
、Ｙ′＝Ｙ＋ｙ）に対応すると仮定すると、上記初期点
は、４つのボックス（Ｘ、Ｙ）、（Ｘ、Ｙ＋１）、（Ｘ
＋１、Ｙ）、（Ｘ＋１、Ｙ＋１）の中心によって形成さ
れる正方形内に位置する。それらのそれぞれの輝度が、
Ｚ００、Ｚ０１、Ｚ１０、Ｚ１１である場合、Ａ′に対
する、それ故、Ａに対して輝度Ｚ′＝（１−ｘ）（１−
ｙ）Ｚ００＋（１−ｘ）ｙＺ０１＋ｘ（１−ｙ）Ｚ１０
＋ｘｙＺ１１＝Ｗがに寄与される。１０進法表現法を用
いた任意の例として、以下の４つのボックスの中心によ
って形成される正方形内で、 輝度１３７の（Ｘ０ ＝８、Ｙ０ ＝−３）輝度１４５
の（Ｘ０ ＝８、Ｙ１ ＝−４）輝度１２３の（Ｘ１
＝９、Ｙ０ ＝−３）輝度１１１の（Ｘ１ ＝９、Ｙ１
＝−４）、座標Ｘ′＝８．３７及びＹ′＝−３．４８
の初期点Ａ′がターゲットマトリックスの画素Ａに対応
すると仮定すると、以下に示すそれぞれの乗数、即ちｋ
ｘ ＝０．６３及び０．７３、ｋｙ ＝０．５２及び０
．４８が寄与される。即ち、輝度ＷはＺ′に等しく以下
のように計算される Ｚ′＝０．６３×０．５２×１３７＋０．６３×０．４
８×１４５＋０．３７×０．５２×１２３＋０．３７×
０．４８×１１１＝１３２。
Ｕ、Ｖ）が、Ｘ及びＹが座標の整数部を表示し、ｘ及び
ｙが座標の少数部を表示する初期点Ａ′（Ｘ′＝Ｘ＋ｘ
、Ｙ′＝Ｙ＋ｙ）に対応すると仮定すると、上記初期点
は、４つのボックス（Ｘ、Ｙ）、（Ｘ、Ｙ＋１）、（Ｘ
＋１、Ｙ）、（Ｘ＋１、Ｙ＋１）の中心によって形成さ
れる正方形内に位置する。それらのそれぞれの輝度が、
Ｚ００、Ｚ０１、Ｚ１０、Ｚ１１である場合、Ａ′に対
する、それ故、Ａに対して輝度Ｚ′＝（１−ｘ）（１−
ｙ）Ｚ００＋（１−ｘ）ｙＺ０１＋ｘ（１−ｙ）Ｚ１０
＋ｘｙＺ１１＝Ｗがに寄与される。１０進法表現法を用
いた任意の例として、以下の４つのボックスの中心によ
って形成される正方形内で、 輝度１３７の（Ｘ０ ＝８、Ｙ０ ＝−３）輝度１４５
の（Ｘ０ ＝８、Ｙ１ ＝−４）輝度１２３の（Ｘ１
＝９、Ｙ０ ＝−３）輝度１１１の（Ｘ１ ＝９、Ｙ１
＝−４）、座標Ｘ′＝８．３７及びＹ′＝−３．４８
の初期点Ａ′がターゲットマトリックスの画素Ａに対応
すると仮定すると、以下に示すそれぞれの乗数、即ちｋ
ｘ ＝０．６３及び０．７３、ｋｙ ＝０．５２及び０
．４８が寄与される。即ち、輝度ＷはＺ′に等しく以下
のように計算される Ｚ′＝０．６３×０．５２×１３７＋０．６３×０．４
８×１４５＋０．３７×０．５２×１２３＋０．３７×
０．４８×１１１＝１３２。
【００２２】これにより、行うべき計算は、上記の合計
を行うために、ターゲットマトリックスの有効領域に関
してボックス方向に沿って、座標の整数部を基礎とした
初期点の座標、座標を囲む４つの初期画素の輝度、及び
それらの少数部の４つの乗数ｋの小数部を調べることか
らなる。
を行うために、ターゲットマトリックスの有効領域に関
してボックス方向に沿って、座標の整数部を基礎とした
初期点の座標、座標を囲む４つの初期画素の輝度、及び
それらの少数部の４つの乗数ｋの小数部を調べることか
らなる。
【００２３】置換ユニット１４は、一連の線形反復によ
り当該計算を行う２つのデータ置換回路１４ｘ及び１４
ｙ（ＩＲＳ＝画像リサンプリングシーケンサ）と乗算ア
キュムレータ１５（ＭＡＣ）を実質的に有している。
り当該計算を行う２つのデータ置換回路１４ｘ及び１４
ｙ（ＩＲＳ＝画像リサンプリングシーケンサ）と乗算ア
キュムレータ１５（ＭＡＣ）を実質的に有している。
【００２４】各物体について、ＣＰＵ７は、マトリック
ス［Ｄ］を計算し、その係数は、２つのトランスポーザ
１４ｘ及び１４ｙのそれぞれのバッファストア（緩衝記
憶装置）に記憶されている。これらの係数を基礎として
かつ有効領域の各対Ｕ、Ｖについて、上記のトランスポ
ーザは値Ｘ′及びＹ′を処理する。このトランスポーザ
は、初期メモリ１１の４つの平面で４つの対応する値Ｚ
を並列でサンプリングするために座標の整数部Ｘ及びＹ
、並びに緩衝記憶装置１６において対応する補間係数ｋ
を記憶するための少数部ｘ及びｙを選択する。乗算アキ
ュムレータ１５は、Ｚ′＝Ｗの計算を行い、それは、タ
ーゲットメモリ８に伝送し、メモリ中のデータは、アナ
ライザ９を供給するためのみに用いられる。このアナラ
イザは、値Ｚ００．．．Ｚ１１から確実にそのデータを
直接引き出すが、さらにもう一度使用上のフレキシビリ
ティの起こり得る損失につながることに注目されたい。
ス［Ｄ］を計算し、その係数は、２つのトランスポーザ
１４ｘ及び１４ｙのそれぞれのバッファストア（緩衝記
憶装置）に記憶されている。これらの係数を基礎として
かつ有効領域の各対Ｕ、Ｖについて、上記のトランスポ
ーザは値Ｘ′及びＹ′を処理する。このトランスポーザ
は、初期メモリ１１の４つの平面で４つの対応する値Ｚ
を並列でサンプリングするために座標の整数部Ｘ及びＹ
、並びに緩衝記憶装置１６において対応する補間係数ｋ
を記憶するための少数部ｘ及びｙを選択する。乗算アキ
ュムレータ１５は、Ｚ′＝Ｗの計算を行い、それは、タ
ーゲットメモリ８に伝送し、メモリ中のデータは、アナ
ライザ９を供給するためのみに用いられる。このアナラ
イザは、値Ｚ００．．．Ｚ１１から確実にそのデータを
直接引き出すが、さらにもう一度使用上のフレキシビリ
ティの起こり得る損失につながることに注目されたい。
【００２５】当該装置を構成するために用いられる主要
部材は以下の通りである。
部材は以下の通りである。
【００２６】ＣＰＵ７：フィリップス、ＲＴＣマイクロ
プロセッサ６８０７０、 ロケーションユニット１２：イマプリ、インタナショナ
ル、ａｓｉｃｓ ＨＩＳＴＯ、 グラフィックユニット：アドバンスドマイクロデバイス
、ＱＰＤＭ９５Ｃ６０、 トランスポーザ１４ｘ及び１４ｙ：ＴＲＷ、ＴＭＣ２３
０１、 乗算アキュムレータ１５：ＴＲＷ、ＴＭＣ２２１０、メ
モリ８及び１１：２９ ×２９ ボックスＲＡＭ（１Ｍ
バイト）。
プロセッサ６８０７０、 ロケーションユニット１２：イマプリ、インタナショナ
ル、ａｓｉｃｓ ＨＩＳＴＯ、 グラフィックユニット：アドバンスドマイクロデバイス
、ＱＰＤＭ９５Ｃ６０、 トランスポーザ１４ｘ及び１４ｙ：ＴＲＷ、ＴＭＣ２３
０１、 乗算アキュムレータ１５：ＴＲＷ、ＴＭＣ２２１０、メ
モリ８及び１１：２９ ×２９ ボックスＲＡＭ（１Ｍ
バイト）。
【００２７】例えば、約１００ミリセカンドの検査又は
試験期間内でこの種のデバイスは、５１２×５１２ボッ
クスマトリックスメモリのラスタで、１５ミリセカンド
期間以下で即ち周期時間の２０％以下で十分な表現を行
う画像を記録することができる。一定の速度条件の下で
補助回路によって完了され得る上記した部材は、それら
の使用説明書によって説明されるが、多かれ少なかれ画
像［Ｚ］の処理を複雑化することができることに注目さ
れたい。これにより、側壁の検査の場合において単一座
標Ｕの目盛りを修正することによって、展開された画像
［Ｗ］をその壁に提供することが可能である。例えば、
窪んだ底の検査用に変換マトリックスを加えることによ
って、変化させる方法で、点Ｇの周りで２つの座標Ｕ及
びＶを広げることが可能である。
試験期間内でこの種のデバイスは、５１２×５１２ボッ
クスマトリックスメモリのラスタで、１５ミリセカンド
期間以下で即ち周期時間の２０％以下で十分な表現を行
う画像を記録することができる。一定の速度条件の下で
補助回路によって完了され得る上記した部材は、それら
の使用説明書によって説明されるが、多かれ少なかれ画
像［Ｚ］の処理を複雑化することができることに注目さ
れたい。これにより、側壁の検査の場合において単一座
標Ｕの目盛りを修正することによって、展開された画像
［Ｗ］をその壁に提供することが可能である。例えば、
窪んだ底の検査用に変換マトリックスを加えることによ
って、変化させる方法で、点Ｇの周りで２つの座標Ｕ及
びＶを広げることが可能である。
【００２８】最後に、上記のユニットの任意の１つは、
周期の残りの期間でＣＰＵ及び画像解析素子と共に異な
った機能を実現する。このため、標準画像［Ｔ］の異な
った領域、即ち、デッドゾーンＴ１ 、Ｔ２ 、Ｎ、ア
ルファベットコード読取りのためのＴ３ 、種々のセン
シティビティを用いた局部の欠点Ｆの調査のためのＴ４
、Ｔ５ 、厚みの測定のための等の領域における最終
画像［Ｗ］上で実行されるべき処理動作を制御するため
に意図されたグラフィックユニット１３としてそれらの
ユニットを用いることが可能である。
周期の残りの期間でＣＰＵ及び画像解析素子と共に異な
った機能を実現する。このため、標準画像［Ｔ］の異な
った領域、即ち、デッドゾーンＴ１ 、Ｔ２ 、Ｎ、ア
ルファベットコード読取りのためのＴ３ 、種々のセン
シティビティを用いた局部の欠点Ｆの調査のためのＴ４
、Ｔ５ 、厚みの測定のための等の領域における最終
画像［Ｗ］上で実行されるべき処理動作を制御するため
に意図されたグラフィックユニット１３としてそれらの
ユニットを用いることが可能である。
【図１】検査ステーションの可能な構造を示す図である
。
。
【図２】カメラで受像した画像を示す図である。
【図３】行信号の形状を示す図である。
【図４】フローチャートを示す図である。
【図５】初期メモリによって記憶された画像を示す図で
ある。
ある。
【図６】完成したビンの標準画像を示す図である。
１ 水平ベルトコンベア
２ ライトエミッタ
３ 側面ベルト
４ レシーバ
５ アレイ
６ コンバータ
７ ＣＰＵ
８ ターゲットメモリ
９ アナライザ
１０ 電子コンバータ
１１ 補助メモリ
１２ ロケーションユニット
１３ グラフィックユニット
１４ 置換ユニット
Claims (14)
- 【請求項１】 画像アナライザによって後処理される
物体の瞬間的画像を矩形のデカルト座標に供給しかつ転
写するエミッタ及びレシーバを含んだ光学電子装置とコ
ンベアに沿って協働する、マイクロコンピュータによっ
て制御されるコンベア上の移動物体の検査のための機械
であって、前記物体が角度マーカを具備しており、画像
の中心及び前記マーカの位置の識別に基づいて前記レシ
ーバで得られた画像を前記画像アナライザのデカルト座
標のアナリシスグリッドの前面の固定位置に再構成させ
ることを可能にする電子コンバータを備えていることを
特徴とする移動物体の光学的検査機械。 - 【請求項２】 前記光学電子装置が、画像を変形させ
ることと相似変換との両方によって画像を変換すること
が可能であることを特徴とする請求項１に記載の光学的
検査機械。 - 【請求項３】 前記変換が単に２次元的変位からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の光学的検査機械。 - 【請求項４】 容器の底を検査するために同一垂直軸
上のマトリックスカメラと協働するライトエミッタを備
えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１
項に記載の光学的検査機械。 - 【請求項５】 最小の間隔で前記容器を駆動する２つ
の対向する側面ベルトによって覆われた間隙に面する水
平ベルトコンベアの２つの連続断面の間に配置されたこ
とを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の
光学的検査機械。 - 【請求項６】 前記レシーバと前記アナライザを供給
するターゲットメモリとの間に挿入されており、前記レ
シーバによって供給されデジタル化された信号を、実時
間で置換することを可能にする機械に用いられる電子変
換装置であって、該装置が前記機械を制御する中央処理
装置とともに、観察される画像の中心を決定するロケー
ションユニットと、初期補助メモリに記憶された信号値
を基礎としてマトリックスの所定のマーキングラインに
沿った前記画像のライトプロファイル上でマーカの特徴
的なシーケンスを探索することを前記アナライザに許可
するグラフィックユニットと、次いで前記画像に前記ア
ナリシスグリッドをもたらす変換アルゴリズムを計算す
る前記中央処理装置と、点に関する変形を行いかつ初期
値を基にした補間によって前記グリッドの連続したボッ
クスに反対に割り当てられるように変換された信号値を
計算する置換ユニットとを備えていることを特徴とする
請求項１から５のいずれか１項に記載の光学的検査機械
に用いられる電子変換装置。 - 【請求項７】 前記ロケーションユニットが、光信号
の光の強さのヒストグラムを提供し、該ヒストグラムで
見い出だされたしきい値から物体の影を供給する２値信
号を生成し、かつターゲットメモリ上で選ばれた原点に
初期マトリックスの中心をもってくるために画像に課せ
られるべき変換を初期マトリックスの中心位置から計算
することが可能であることを特徴とする請求項６に記載
の電子変換装置。 - 【請求項８】 前記ロケーションユニットが、影の重
心の中心座標、又は、任意に２重対称物体上の中間点の
座標を計算することにより、画像の中心位置を決定する
ことを特徴とする請求項７に記載の装置。 - 【請求項９】 画像に課せられるべき回転を決定する
ために、前記グラフィックユニットが、中心として影の
中心を有する円の４つの四分円形によって構成されるマ
ーキングラインに沿った探索を許可することを特徴とす
る請求項７に記載の装置。 - 【請求項１０】 置換ユニットが、乗算アキュムレー
タを供給する２つのデータトランスポーザを本質的に備
えていることを特徴とする請求項６に記載の装置。 - 【請求項１１】 置換ユニットが、ターゲットマトリ
ックスの有効領域のボックスに関して、座標の整数部及
び少数部を基礎として対応する初期点の４つの隣接する
画素に適用される信号の強度間を双一次補間することに
より乗算アキュムレータによって変換された信号の値を
処理することを特徴とする請求項１０に記載の装置。 - 【請求項１２】 初期メモリが種々の素子によって並
列で走査される幾つかのメモリ平面を有していることを
特徴とする請求項１１に記載の装置。 - 【請求項１３】 回転及び並進の２つのマトリックス
の積から中心ユニットによって逆計算される３×３のマ
トリックスを用いた反復によってアナリシスグリッド上
に画像を記録するためのホモジニアスな座標で、置換ユ
ニットが動作することを特徴とする請求項９から１２の
いずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１４】 動作時間が試験周期の２０％を超え
ず、さらにこの期間で異なった機能を有するいくつかの
ユニットが順番に用いられることを特徴とする請求項５
に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9014419A FR2669429B1 (fr) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | Controle optique au vol. |
| FR9014419 | 1990-11-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04291140A true JPH04291140A (ja) | 1992-10-15 |
Family
ID=9402363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3304762A Pending JPH04291140A (ja) | 1990-11-20 | 1991-11-20 | 移動物体の光学的検査機械及び該機械に用いられる電子変換装置 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0487402A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04291140A (ja) |
| AU (1) | AU648354B2 (ja) |
| BR (1) | BR9105019A (ja) |
| CA (1) | CA2055640A1 (ja) |
| FR (1) | FR2669429B1 (ja) |
| IE (1) | IE913793A1 (ja) |
| MX (1) | MX173902B (ja) |
| NO (1) | NO914522L (ja) |
| NZ (1) | NZ240443A (ja) |
| ZA (1) | ZA918739B (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000500868A (ja) * | 1995-11-24 | 2000-01-25 | ホイフト ジュステームテヒニク ゲゼルシャフトミット ベシュレンクテル ハフツング | 容器の底を検査するための装置を通過させて容器を搬送するための方法および装置 |
| KR20020038929A (ko) * | 2002-05-07 | 2002-05-24 | 박원재 | 펫트병 입구 내주면 결함검사장치 |
| JP2011158301A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Daio Paper Corp | 外部検査装置 |
| JP2012242148A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Kurabo Ind Ltd | 透明体ボトルの外観検査装置及び外観検査方法 |
| JP2015524059A (ja) * | 2012-05-28 | 2015-08-20 | エムエスセ エ エスジェセセＭｓｃ ＆ Ｓｇｃｃ | 可視パターンを有する透明な又は半透明な容器を検査するための光学的方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5280170A (en) * | 1992-12-22 | 1994-01-18 | Emhart Glass Machinery Investments Inc. | Machine for inspecting the shape of a container having a two dimensional camera for viewing the shadow of the projection of the container |
| US5354984A (en) * | 1993-09-03 | 1994-10-11 | Emhart Glass Machinery Investments Inc. | Glass container inspection machine having means for defining the center and remapping the acquired image |
| DE19605133C2 (de) * | 1996-02-13 | 2000-06-15 | Krones Ag | Inspektionsmaschine für Gefäße |
| FR2747191A1 (fr) * | 1996-04-04 | 1997-10-10 | Saint Gobain Cinematique | Dispositif de controle optique |
| EP0913683B1 (de) * | 1997-10-30 | 2003-01-29 | Reiner Franke GmbH & Co. Glasbautechnikmaschinen KG | Vorrichtung zur Prüfung nicht-rotationssymmetrischer Hohlkörper auf Defekte |
| US6260425B1 (en) * | 1997-11-04 | 2001-07-17 | Krones Ag Hermann Kronseder Maschinenfabrik | Inspection machine for bottles or similar |
| US6359686B1 (en) * | 1999-06-29 | 2002-03-19 | Corning Incorporated | Inspection system for sheet material |
| DE102008020239A1 (de) * | 2008-04-22 | 2009-11-05 | Mas Gmbh | Prüfstand und Automatisierungsmaschine |
| FR2993662B1 (fr) * | 2012-07-23 | 2015-05-15 | Msc & Sgcc | Procede et installation pour la detection notamment de defauts refractants |
| DE102013209451A1 (de) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | Krones Ag | Inspektionsmaschine für Behälter und Verfahren zum Umlenken von Behältern aus einer ersten in eine zweite Transportrichtung |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59218939A (ja) * | 1983-05-27 | 1984-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | 「びん」類の検査装置 |
| JPS60159637A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Kirin Brewery Co Ltd | 欠陥検出方法および装置 |
| US4701612A (en) * | 1985-07-19 | 1987-10-20 | Owens-Illinois, Inc. | Inspection of container finish |
| JPH0823530B2 (ja) * | 1987-09-09 | 1996-03-06 | オムロン株式会社 | 物体観測装置およびその装置を用いた円筒物の内壁面検査方法 |
| US4914289A (en) * | 1988-10-26 | 1990-04-03 | Inex-Vistech Technologies Incorporated | Article inspection system for analyzing end and adjacent sides |
-
1990
- 1990-11-20 FR FR9014419A patent/FR2669429B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-10-30 IE IE379391A patent/IE913793A1/en not_active Application Discontinuation
- 1991-10-31 AU AU86918/91A patent/AU648354B2/en not_active Ceased
- 1991-11-01 NZ NZ240443A patent/NZ240443A/xx unknown
- 1991-11-04 ZA ZA918739A patent/ZA918739B/xx unknown
- 1991-11-15 CA CA002055640A patent/CA2055640A1/fr not_active Abandoned
- 1991-11-19 NO NO91914522A patent/NO914522L/no unknown
- 1991-11-19 EP EP91403102A patent/EP0487402A1/fr not_active Ceased
- 1991-11-19 MX MX9102135A patent/MX173902B/es not_active IP Right Cessation
- 1991-11-19 BR BR919105019A patent/BR9105019A/pt unknown
- 1991-11-20 JP JP3304762A patent/JPH04291140A/ja active Pending
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| JP2000500868A (ja) * | 1995-11-24 | 2000-01-25 | ホイフト ジュステームテヒニク ゲゼルシャフトミット ベシュレンクテル ハフツング | 容器の底を検査するための装置を通過させて容器を搬送するための方法および装置 |
| KR20020038929A (ko) * | 2002-05-07 | 2002-05-24 | 박원재 | 펫트병 입구 내주면 결함검사장치 |
| JP2011158301A (ja) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Daio Paper Corp | 外部検査装置 |
| JP2012242148A (ja) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Kurabo Ind Ltd | 透明体ボトルの外観検査装置及び外観検査方法 |
| JP2015524059A (ja) * | 2012-05-28 | 2015-08-20 | エムエスセ エ エスジェセセＭｓｃ ＆ Ｓｇｃｃ | 可視パターンを有する透明な又は半透明な容器を検査するための光学的方法 |
Also Published As
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|---|---|
| IE913793A1 (en) | 1992-05-20 |
| NO914522L (no) | 1992-05-21 |
| EP0487402A1 (fr) | 1992-05-27 |
| ZA918739B (en) | 1992-07-29 |
| AU8691891A (en) | 1992-05-21 |
| NZ240443A (en) | 1995-01-27 |
| BR9105019A (pt) | 1992-06-23 |
| NO914522D0 (no) | 1991-11-19 |
| CA2055640A1 (fr) | 1992-05-21 |
| AU648354B2 (en) | 1994-04-21 |
| FR2669429A1 (fr) | 1992-05-22 |
| FR2669429B1 (fr) | 1994-04-15 |
| MX173902B (es) | 1994-04-07 |
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