JPH05126750A - 円形容器内面検査装置 - Google Patents
円形容器内面検査装置Info
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- JPH05126750A JPH05126750A JP3286934A JP28693491A JPH05126750A JP H05126750 A JPH05126750 A JP H05126750A JP 3286934 A JP3286934 A JP 3286934A JP 28693491 A JP28693491 A JP 28693491A JP H05126750 A JPH05126750 A JP H05126750A
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- signal
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- 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
- G01N21/90—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
- G01N21/909—Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents in opaque containers or opaque container parts, e.g. cans, tins, caps, labels
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Abstract
(57)【要約】
【目的】従来、容器面の白、黒汚れ検出には画像濃淡を
微分する方法が用いられるがビール缶内面検査の場合、
画像に環状高輝度部が表れ、欠陥背景の濃度変化が複雑
で欠陥検出が困難なことを解決する。 【構成】例えば同一走査線上で、着目点の濃淡画素値Ｐ
Ｏ（ｉ，ｊ），その前後に夫々α画素離れた背景点の濃
淡画素値ＰＯ（ｉ＋α，ｊ），ＰＯ（ｉ−α，ｊ）の間
にＴＨＤをしきい値として ＰＯ（ｉ＋α，ｊ）−ＰＯ（ｉ，ｊ）＞ＴＨＤ ＰＯ（ｉ−α，ｊ）−ＰＯ（ｉ，ｊ）＞ＴＨＤ の関係があるとき着目点を谷不良、また上式差分の符号
を反転した式の関係があるとき着目点を山不良として汚
れ検査を行うが、この検査に先立ってフレームメモリか
らの多値濃淡画像信号１ａを所定しきい値ＴＨＧで２値
化した信号の最初の立上り点６１から最後の立下り点６
２までの区間（又はマスク領域２０１を除いた点６１−
６３間及び６４−６２間）の斜線領域を濃淡信号１ａに
対する検査対象領域として抽出する。
微分する方法が用いられるがビール缶内面検査の場合、
画像に環状高輝度部が表れ、欠陥背景の濃度変化が複雑
で欠陥検出が困難なことを解決する。 【構成】例えば同一走査線上で、着目点の濃淡画素値Ｐ
Ｏ（ｉ，ｊ），その前後に夫々α画素離れた背景点の濃
淡画素値ＰＯ（ｉ＋α，ｊ），ＰＯ（ｉ−α，ｊ）の間
にＴＨＤをしきい値として ＰＯ（ｉ＋α，ｊ）−ＰＯ（ｉ，ｊ）＞ＴＨＤ ＰＯ（ｉ−α，ｊ）−ＰＯ（ｉ，ｊ）＞ＴＨＤ の関係があるとき着目点を谷不良、また上式差分の符号
を反転した式の関係があるとき着目点を山不良として汚
れ検査を行うが、この検査に先立ってフレームメモリか
らの多値濃淡画像信号１ａを所定しきい値ＴＨＧで２値
化した信号の最初の立上り点６１から最後の立下り点６
２までの区間（又はマスク領域２０１を除いた点６１−
６３間及び６４−６２間）の斜線領域を濃淡信号１ａに
対する検査対象領域として抽出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えばコンベアなどで搬
送されるビール缶などの円形容器内面を検査し、異物・
ゴミ・傷などを検出する画像処理装置としての円形容器
内面検査装置に関する。なお以下各図において同一の符
号は同一もしくは相当部分を示す。
送されるビール缶などの円形容器内面を検査し、異物・
ゴミ・傷などを検出する画像処理装置としての円形容器
内面検査装置に関する。なお以下各図において同一の符
号は同一もしくは相当部分を示す。
【０００２】
【従来の技術】図８は一例としてのビール用アルミ缶の
容器を上面より観測した場合の高輝度部の説明図で、同
図（Ａ）は缶容器の上面（画像）図、同図（Ｂ）は側断
面図である。そして１０２は容器、１０１はこの容器１
０２を上方から照らすリング状の照明器、１０３は口部
の高輝度部、１０４は底部の高輝度部である。このよう
にリング照明器１０１を用いて容器１０２の内面に光線
を照射することにより、容器内面の口部と底部に夫々１
０３，１０４のような高輝度部が発生する。特に缶など
のように容器内面に金属光沢のある場合は顕著である。
容器を上面より観測した場合の高輝度部の説明図で、同
図（Ａ）は缶容器の上面（画像）図、同図（Ｂ）は側断
面図である。そして１０２は容器、１０１はこの容器１
０２を上方から照らすリング状の照明器、１０３は口部
の高輝度部、１０４は底部の高輝度部である。このよう
にリング照明器１０１を用いて容器１０２の内面に光線
を照射することにより、容器内面の口部と底部に夫々１
０３，１０４のような高輝度部が発生する。特に缶など
のように容器内面に金属光沢のある場合は顕著である。
【０００３】図９（Ｂ）は容器１０２の上面画像（図１
３（Ａ））に対する走査線Ｑ−Ｑ１上の濃度変化を示し
たものであるが、濃度変化の特徴よりＷ１〜Ｗ５の５つ
の領域に分類される。第１の領域Ｗ１は口部高輝度部１
０３であり、第２の領域Ｗ２は濃度変化が比較的小さい
容器側面上中部であり、第３の領域Ｗ３は図１２で述べ
た照明１０１による光線があまり届かないため、他の領
域より暗い容器側面下部であり、第４の領域Ｗ４は底部
高輝度部１０４であり、第５の領域Ｗ５は底部である。
３（Ａ））に対する走査線Ｑ−Ｑ１上の濃度変化を示し
たものであるが、濃度変化の特徴よりＷ１〜Ｗ５の５つ
の領域に分類される。第１の領域Ｗ１は口部高輝度部１
０３であり、第２の領域Ｗ２は濃度変化が比較的小さい
容器側面上中部であり、第３の領域Ｗ３は図１２で述べ
た照明１０１による光線があまり届かないため、他の領
域より暗い容器側面下部であり、第４の領域Ｗ４は底部
高輝度部１０４であり、第５の領域Ｗ５は底部である。
【０００４】従来はこれらの領域Ｗ１〜Ｗ５にそれぞれ
ウィンドウを設け、領域の光学的な特性に応じて黒汚れ
（黒点）や白汚れ（白点）の不良を検出するためのしき
い値を設定していた。不良検出の方法としては例えば対
象画像の走査によって得られたアナログのビデオ信号
（アナログ濃淡画像信号）をＡ／Ｄ変換してなる８ビッ
トなどの多値の濃淡画像信号を所定のしきい値で２値化
する方法や、前記のビデオ信号を図１０に示すような微
分回路を介し微分して欠陥信号を抽出する微分法などが
知られている。この微分法の場合、対象物の外形の輪郭
部でも微分信号が出るが輪郭部では微分によって正方向
パルス，負方向パルスのいずれか一方が発生するのに対
し、微小欠陥部では正方向パルスと負方向パルスが同時
に発生することを利用して欠陥部を抽出することができ
る。
ウィンドウを設け、領域の光学的な特性に応じて黒汚れ
（黒点）や白汚れ（白点）の不良を検出するためのしき
い値を設定していた。不良検出の方法としては例えば対
象画像の走査によって得られたアナログのビデオ信号
（アナログ濃淡画像信号）をＡ／Ｄ変換してなる８ビッ
トなどの多値の濃淡画像信号を所定のしきい値で２値化
する方法や、前記のビデオ信号を図１０に示すような微
分回路を介し微分して欠陥信号を抽出する微分法などが
知られている。この微分法の場合、対象物の外形の輪郭
部でも微分信号が出るが輪郭部では微分によって正方向
パルス，負方向パルスのいずれか一方が発生するのに対
し、微小欠陥部では正方向パルスと負方向パルスが同時
に発生することを利用して欠陥部を抽出することができ
る。
【０００５】即ちラスタ走査に基づくアナログ濃淡画像
信号を微分してなる信号Ｐ（ｘ，ｙ）についての着目点
（座標値ｘ＝ｉ，ｙ＝ｊ）における値Ｐ（ｉ，ｊ）と、
この着目点よりｘ方向走査線上の前，後に夫々所定の微
小のα画素，β画素だけ離れた点における値Ｐ（ｉ−
α，ｊ）、Ｐ（ｉ＋β，ｊ）との間に、 Ｐ（ｉ，ｊ）−Ｐ（ｉ−α，ｊ）＞ＴＨ１であって且
つ、 Ｐ（ｉ＋β，ｊ）−Ｐ（ｉ，ｊ）＞ＴＨ１の関係があれ
ば、（但しＴＨ１は所定のしきい値（正値）とする） 着目点における不良検出のための二値化関数値ＰＤ
（ｉ，ｊ）＝１としてこの着目点を黒レベル不良の点と
し、それ以外の場合はＰＤ（ｉ，ｊ）＝０としてこの着
目点を正常の点とするものである。
信号を微分してなる信号Ｐ（ｘ，ｙ）についての着目点
（座標値ｘ＝ｉ，ｙ＝ｊ）における値Ｐ（ｉ，ｊ）と、
この着目点よりｘ方向走査線上の前，後に夫々所定の微
小のα画素，β画素だけ離れた点における値Ｐ（ｉ−
α，ｊ）、Ｐ（ｉ＋β，ｊ）との間に、 Ｐ（ｉ，ｊ）−Ｐ（ｉ−α，ｊ）＞ＴＨ１であって且
つ、 Ｐ（ｉ＋β，ｊ）−Ｐ（ｉ，ｊ）＞ＴＨ１の関係があれ
ば、（但しＴＨ１は所定のしきい値（正値）とする） 着目点における不良検出のための二値化関数値ＰＤ
（ｉ，ｊ）＝１としてこの着目点を黒レベル不良の点と
し、それ以外の場合はＰＤ（ｉ，ｊ）＝０としてこの着
目点を正常の点とするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図１１は微分法に基づ
く従来の不良検出方法の問題点の説明図で、同図（Ａ）
は走査線Ｑ−Ｑ１上の濃度変化（アナログ濃淡画像信
号）の例を、同図（Ｂ）は同図（Ａ）に対応するアナロ
グ微分信号を、同図（Ｃ）は同じく同図（Ａ）に対応す
るデジタル微分信号の例を夫々示す。そしてこの各図
（Ａ）〜（Ｃ）中ＢＤは黒汚れ（谷）不良箇所である。
即ち従来の不良検出方法においては図１１（Ａ）のよう
に濃度変化の傾斜のある部分においてＢＤのような黒レ
ベル不良が信号として存在しても、アナログ微分法によ
れば同図（Ｂ）に示すようにフィルタ回路の時定数によ
り基底となる濃淡微分信号上に小さな不良箇所の微分信
号が重畳するのみとなり、またデジタル微分法によれば
同図（Ｃ）のように、信号が安定せず、ノイズ成分の中
に不良箇所の微分信号が埋もれてしまい、或るしきい値
を利用して不良信号を検出するのは極めて困難である。
く従来の不良検出方法の問題点の説明図で、同図（Ａ）
は走査線Ｑ−Ｑ１上の濃度変化（アナログ濃淡画像信
号）の例を、同図（Ｂ）は同図（Ａ）に対応するアナロ
グ微分信号を、同図（Ｃ）は同じく同図（Ａ）に対応す
るデジタル微分信号の例を夫々示す。そしてこの各図
（Ａ）〜（Ｃ）中ＢＤは黒汚れ（谷）不良箇所である。
即ち従来の不良検出方法においては図１１（Ａ）のよう
に濃度変化の傾斜のある部分においてＢＤのような黒レ
ベル不良が信号として存在しても、アナログ微分法によ
れば同図（Ｂ）に示すようにフィルタ回路の時定数によ
り基底となる濃淡微分信号上に小さな不良箇所の微分信
号が重畳するのみとなり、またデジタル微分法によれば
同図（Ｃ）のように、信号が安定せず、ノイズ成分の中
に不良箇所の微分信号が埋もれてしまい、或るしきい値
を利用して不良信号を検出するのは極めて困難である。
【０００７】図１２は底部に角張った突出部１０２ａを
持つ容器１０２の上面観測図の例を示すが、他方では、
このように容器内面は底部形状や側面部の光線の反射の
程度により同図１０４−１，１０４−２のような高輝度
部が幾重にも発生してしまい、特に金属容器の場合など
は内面が鏡面状である場合が多く、この傾向が顕著であ
る。このような高輝度部は照明の工夫等では除去が難し
く、容器内面の検査を行う場合は、本質的に高輝度部に
よる、容器内面の照度ムラに対応した不良検出方法を採
用する必要があったが、従来の方法によってはこの不良
検出を行うのは困難であった。そこで本発明は、容器内
面に照度ムラがある場合においても、安定かつ高精度に
て不良箇所を検出することができる円形容器内面検査装
置を提供することを課題とする。
持つ容器１０２の上面観測図の例を示すが、他方では、
このように容器内面は底部形状や側面部の光線の反射の
程度により同図１０４−１，１０４−２のような高輝度
部が幾重にも発生してしまい、特に金属容器の場合など
は内面が鏡面状である場合が多く、この傾向が顕著であ
る。このような高輝度部は照明の工夫等では除去が難し
く、容器内面の検査を行う場合は、本質的に高輝度部に
よる、容器内面の照度ムラに対応した不良検出方法を採
用する必要があったが、従来の方法によってはこの不良
検出を行うのは困難であった。そこで本発明は、容器内
面に照度ムラがある場合においても、安定かつ高精度に
て不良箇所を検出することができる円形容器内面検査装
置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１の円形容器内面検査装置は、軸対称の円
形容器の前記軸方向からこの円形容器の内面側を照明し
たうえ、ＴＶカメラを介しこの軸方向からこの円形容器
の照明面を撮像し、この撮像された画像を解析して前記
円形容器の内面の黒汚れおよび白汚れを検査する円形容
器内面検査装置において、前記撮像の画面走査によって
得られる濃淡画像信号のＤ／Ａ変換信号としての多値濃
淡画像信号（ＰＯなど）を前記撮像画面に対応する画面
上のデータとして記憶するフレームメモリ（１など）
と、このフレームメモリの水平又は垂直走査によって読
出された多値濃淡画像信号（１ａなど）を所定のしきい
値（ＴＨＧなど）で２値化して２値化画像信号を生成
し、この２値化画像信号上の前記の各走査ごとの最初の
立上り点（６１など）から最後の立下り点（６２など）
までの区間を前記検査の対象領域とする領域検出手段
（領域検出回路２１など）とを備えたものとし、また
めに、請求項１の円形容器内面検査装置は、軸対称の円
形容器の前記軸方向からこの円形容器の内面側を照明し
たうえ、ＴＶカメラを介しこの軸方向からこの円形容器
の照明面を撮像し、この撮像された画像を解析して前記
円形容器の内面の黒汚れおよび白汚れを検査する円形容
器内面検査装置において、前記撮像の画面走査によって
得られる濃淡画像信号のＤ／Ａ変換信号としての多値濃
淡画像信号（ＰＯなど）を前記撮像画面に対応する画面
上のデータとして記憶するフレームメモリ（１など）
と、このフレームメモリの水平又は垂直走査によって読
出された多値濃淡画像信号（１ａなど）を所定のしきい
値（ＴＨＧなど）で２値化して２値化画像信号を生成
し、この２値化画像信号上の前記の各走査ごとの最初の
立上り点（６１など）から最後の立下り点（６２など）
までの区間を前記検査の対象領域とする領域検出手段
（領域検出回路２１など）とを備えたものとし、また
【０００９】請求項２の円形容器内面検査装置は、請求
項１に記載の円形容器内面検査装置において、前記領域
検出手段によって検出される検査対象領域内の光学的特
性の異なる領域を（マスク立上り点６３，マスク立下り
点６４などを与える）所定のマスクパターンデータ（２
ａなど）を用いてマスクする手段（ウィンドウゲート回
路５Ｅなど）を備えたものとする。
項１に記載の円形容器内面検査装置において、前記領域
検出手段によって検出される検査対象領域内の光学的特
性の異なる領域を（マスク立上り点６３，マスク立下り
点６４などを与える）所定のマスクパターンデータ（２
ａなど）を用いてマスクする手段（ウィンドウゲート回
路５Ｅなど）を備えたものとする。
【００１０】
【作 用】ラスタ走査に基づく多値濃淡画像信号ＰＯ
（ｘ，ｙ）についての着目点（座標値ｘ＝ｉ，ｙ＝ｊ）
における値（着目画素値）ＰＯ（ｉ，ｊ）と、この着目
点よりｘ方向走査線上の前，後に夫々所定の微小のα画
素だけ離れた２点（背景点）における値（背景画素値）
ＰＯ（ｉ＋α，ｊ），ＰＯ（ｉ−α，ｊ）とを抽出し、
それら３点の関係が黒レベル検出においては谷形とな
り、白レベル検出においては山形となるべき濃度関係
（つまり背景画素値と着目画素値との濃度差）を検出
し、該濃度差の絶対値が或るしきい値ＴＨＤを越える場
合について着目画素値ＰＯ（ｉ，ｊ）を不良画素とする
ものである。
（ｘ，ｙ）についての着目点（座標値ｘ＝ｉ，ｙ＝ｊ）
における値（着目画素値）ＰＯ（ｉ，ｊ）と、この着目
点よりｘ方向走査線上の前，後に夫々所定の微小のα画
素だけ離れた２点（背景点）における値（背景画素値）
ＰＯ（ｉ＋α，ｊ），ＰＯ（ｉ−α，ｊ）とを抽出し、
それら３点の関係が黒レベル検出においては谷形とな
り、白レベル検出においては山形となるべき濃度関係
（つまり背景画素値と着目画素値との濃度差）を検出
し、該濃度差の絶対値が或るしきい値ＴＨＤを越える場
合について着目画素値ＰＯ（ｉ，ｊ）を不良画素とする
ものである。
【００１１】即ち図１は本発明に関わる谷検出２値化方
法の原理説明図で、同図（Ａ）は走査線（ｙ＝ｊ）Ｑ−
Ｑ１上の多値濃淡画像信号ＰＯ（ｘ，ｙ）の例を示す。
但しこの多値濃淡画像信号ＰＯはフレームメモリの走査
によって読出されたもので、かつこの信号ＰＯに対応す
る固定２値化信号についての、前記フレームメモリの各
走査ごとの最初の立上り点から最後の立下り点に到る検
査対象区間にある部分の信号として抽出されたものであ
る。ここで５１は良品部分における着目点、５２と５３
は夫々この着目点５１に対し走査線上で、前と後に画素
数αだけ離れた背景点としての良品部前方背景点と良品
部後方背景点である。同様に５４は不良部分における着
目点、５５と５６は夫々この着目点５４に対し走査線上
で前と後に画素数αだけ離れた背景点としての不良部前
方背景点と不良部後方背景点である。
法の原理説明図で、同図（Ａ）は走査線（ｙ＝ｊ）Ｑ−
Ｑ１上の多値濃淡画像信号ＰＯ（ｘ，ｙ）の例を示す。
但しこの多値濃淡画像信号ＰＯはフレームメモリの走査
によって読出されたもので、かつこの信号ＰＯに対応す
る固定２値化信号についての、前記フレームメモリの各
走査ごとの最初の立上り点から最後の立下り点に到る検
査対象区間にある部分の信号として抽出されたものであ
る。ここで５１は良品部分における着目点、５２と５３
は夫々この着目点５１に対し走査線上で、前と後に画素
数αだけ離れた背景点としての良品部前方背景点と良品
部後方背景点である。同様に５４は不良部分における着
目点、５５と５６は夫々この着目点５４に対し走査線上
で前と後に画素数αだけ離れた背景点としての不良部前
方背景点と不良部後方背景点である。
【００１２】本発明では着目点の座標をｘ＝ｉ，ｙ＝ｊ
としたとき、 ＰＯ（ｉ−α，ｊ）−ＰＯ（ｉ，ｊ）＞ＴＨＤ ───（１） であって且つ、 ＰＯ（ｉ＋α，ｊ）−ＰＯ（ｉ，ｊ）＞ＴＨＤ ───（２） （但しＴＨＤは所定のしきい値（正値）とする）の関係
があれば、着目点における不良検出のための２値化関数
値（山・谷不良二値化画像信号という）ＰＯＤ（ｉ，
ｊ）＝１として、この着目点を谷（不良）とするもので
あるが、図１の良品部分では、上記の式（２）が成立せ
ず不良は検知されないが、図１の不良部分では上記
（１），（２）が成立し、谷不良を検知することができ
る。なお図１（Ｂ）は同図（Ａ）に対応する不良判定出
力としての前記山・谷二値化画像信号ＰＯＤ（ｘ，ｊ）
を示す。
としたとき、 ＰＯ（ｉ−α，ｊ）−ＰＯ（ｉ，ｊ）＞ＴＨＤ ───（１） であって且つ、 ＰＯ（ｉ＋α，ｊ）−ＰＯ（ｉ，ｊ）＞ＴＨＤ ───（２） （但しＴＨＤは所定のしきい値（正値）とする）の関係
があれば、着目点における不良検出のための２値化関数
値（山・谷不良二値化画像信号という）ＰＯＤ（ｉ，
ｊ）＝１として、この着目点を谷（不良）とするもので
あるが、図１の良品部分では、上記の式（２）が成立せ
ず不良は検知されないが、図１の不良部分では上記
（１），（２）が成立し、谷不良を検知することができ
る。なお図１（Ｂ）は同図（Ａ）に対応する不良判定出
力としての前記山・谷二値化画像信号ＰＯＤ（ｘ，ｊ）
を示す。
【００１３】このようにして図１（Ａ）の波形を小領域
に分割し、それら小領域ごとに（１），（２）式におけ
る画素数α，しきい値ＴＨＤの値を適宜与えることによ
り、最適な検出性能を得ることができる。また本発明で
は山（不良）検出の場合には、前記（１），（２）式に
おける差分項の位置を逆転し、 ＰＯ（ｉ，ｊ）−ＰＯ（ｉ−α，ｊ）＞ＴＨＤ ───（１Ａ） であって且つ、 ＰＯ（ｉ，ｊ）−ＰＯ（ｉ＋α，ｊ）＞ＴＨＤ ───（２Ａ） の関係があれば、着目点における山・谷二値化画像信号
ＰＯＤ（ｉ，ｊ）＝１としてこの着目点を山不良とする
ものである。
に分割し、それら小領域ごとに（１），（２）式におけ
る画素数α，しきい値ＴＨＤの値を適宜与えることによ
り、最適な検出性能を得ることができる。また本発明で
は山（不良）検出の場合には、前記（１），（２）式に
おける差分項の位置を逆転し、 ＰＯ（ｉ，ｊ）−ＰＯ（ｉ−α，ｊ）＞ＴＨＤ ───（１Ａ） であって且つ、 ＰＯ（ｉ，ｊ）−ＰＯ（ｉ＋α，ｊ）＞ＴＨＤ ───（２Ａ） の関係があれば、着目点における山・谷二値化画像信号
ＰＯＤ（ｉ，ｊ）＝１としてこの着目点を山不良とする
ものである。
【００１４】
【実施例】以下図１ないし図１３に基づいて本発明の実
施例を説明する。図２は本発明の一実施例としてのハー
ドウェアのブロック図である。同図においてＰＯは図外
のＴＶカメラの映像面をラスタ走査して得られるビデオ
信号をＡＤ変換してなる前述の多値（例えば８ビット）
の濃淡画像信号、１はこの多値濃淡画像信号ＰＯを入力
し、多値画面データとして記憶するフレームメモリ、３
はこのフレームメモリに対するアドレス発生回路であ
る。２はウィンドウメモリ別のマスクパターンが格納さ
れているウィンドウメモリ、４はこのウィンドウメモリ
に対するアドレス発生回路である。５Ｅはウィンドウゲ
ート回路で、多値濃淡画像信号ＰＯまたはフレームメモ
リ１から読出された画像信号１ａをウィンドウメモリ２
からのマスクパターンデータ２ａでマスクし、指定され
たウィンドウ領域のみの画像信号ＰＯまたは１ａを通過
させるウィンドウゲート回路である。
施例を説明する。図２は本発明の一実施例としてのハー
ドウェアのブロック図である。同図においてＰＯは図外
のＴＶカメラの映像面をラスタ走査して得られるビデオ
信号をＡＤ変換してなる前述の多値（例えば８ビット）
の濃淡画像信号、１はこの多値濃淡画像信号ＰＯを入力
し、多値画面データとして記憶するフレームメモリ、３
はこのフレームメモリに対するアドレス発生回路であ
る。２はウィンドウメモリ別のマスクパターンが格納さ
れているウィンドウメモリ、４はこのウィンドウメモリ
に対するアドレス発生回路である。５Ｅはウィンドウゲ
ート回路で、多値濃淡画像信号ＰＯまたはフレームメモ
リ１から読出された画像信号１ａをウィンドウメモリ２
からのマスクパターンデータ２ａでマスクし、指定され
たウィンドウ領域のみの画像信号ＰＯまたは１ａを通過
させるウィンドウゲート回路である。
【００１５】６−１，６−２は画像エッジ検出回路で、
画像のエッジ、具体的にはリング状の高輝度部の外端
（外周点）と内端（内周点）を検出する機能を持ち、こ
の場合、入力した画像信号を対象画像の位置検出や円形
性検査のための所定のしきい値で２値化したうえ、画像
エッジとしてのこの２値化信号の立上り点の座標と立下
り点の座標とを自身内のメモリに格納する。１１はこの
画像エッジ検出回路６−１によって検出された外周点ま
たは内周点の座標値に対し円形性検査を行う回路であ
る。１３は対象画像に対して正しい位置にウィンドウが
発生するように、画像エッジ検出回路６−２が最新の多
値濃淡画像信号ＰＯを入力して検出した現実の対象画像
の中心の位置と予め設定されているウィンドウの中心の
位置とのズレを検出する回路である。
画像のエッジ、具体的にはリング状の高輝度部の外端
（外周点）と内端（内周点）を検出する機能を持ち、こ
の場合、入力した画像信号を対象画像の位置検出や円形
性検査のための所定のしきい値で２値化したうえ、画像
エッジとしてのこの２値化信号の立上り点の座標と立下
り点の座標とを自身内のメモリに格納する。１１はこの
画像エッジ検出回路６−１によって検出された外周点ま
たは内周点の座標値に対し円形性検査を行う回路であ
る。１３は対象画像に対して正しい位置にウィンドウが
発生するように、画像エッジ検出回路６−２が最新の多
値濃淡画像信号ＰＯを入力して検出した現実の対象画像
の中心の位置と予め設定されているウィンドウの中心の
位置とのズレを検出する回路である。
【００１６】２１はフレームメモリ１からウィンドウゲ
ート回路５Ｅを通過した多値濃淡画像信号１ａを入力し
て不良画素を検出するために１水平走査ラインごとの不
良検査対象領域（換言すれば対象容器の外形で区切られ
る領域）を定める信号としての領域信号２１ａを出力す
る領域検出回路、２２はこの領域検出回路２１と同期し
て同じ１水平走査ライン分づつの画像信号１ａを入力し
て一時記憶するラインメモリであり、２３は領域信号２
１ａと、これに対応する１水平走査ライン分ごとの画像
信号としての、ラインメモリ２２から出力される濃淡画
像信号２２ａとのＡＮＤ条件を取り、不良検査対象領域
のみの濃淡画像信号（検査領域濃淡画像信号という）２
３ａを出力するＡＮＤゲートである。２４は画像信号２
３ａから図１で述べた山・谷不良を含む不良画素を検出
する山・谷検出２値化回路である。
ート回路５Ｅを通過した多値濃淡画像信号１ａを入力し
て不良画素を検出するために１水平走査ラインごとの不
良検査対象領域（換言すれば対象容器の外形で区切られ
る領域）を定める信号としての領域信号２１ａを出力す
る領域検出回路、２２はこの領域検出回路２１と同期し
て同じ１水平走査ライン分づつの画像信号１ａを入力し
て一時記憶するラインメモリであり、２３は領域信号２
１ａと、これに対応する１水平走査ライン分ごとの画像
信号としての、ラインメモリ２２から出力される濃淡画
像信号２２ａとのＡＮＤ条件を取り、不良検査対象領域
のみの濃淡画像信号（検査領域濃淡画像信号という）２
３ａを出力するＡＮＤゲートである。２４は画像信号２
３ａから図１で述べた山・谷不良を含む不良画素を検出
する山・谷検出２値化回路である。
【００１７】次に９はウィンドウゲート回路５Ｅを通過
した多値画像信号ＰＯを用いて対象画像のＸ方向投影回
路パターンを求めるＸ投影回路、１０は同じく対象画像
のＹ方向投影パターンを求めるＹ投影回路、１４はこの
２つの投影回路９，１０の出力データを用いて他の容器
画像と連接していない対象容器画像の領域のみを求める
回路である。また１５は高輝度部判定回路１１および山
・谷検出２値化回路２４の判定結果を入力し総合的な判
定を行う回路、１６はこの総合判定回路１５の出力判定
信号によって良否の出力を行う出力回路である。
した多値画像信号ＰＯを用いて対象画像のＸ方向投影回
路パターンを求めるＸ投影回路、１０は同じく対象画像
のＹ方向投影パターンを求めるＹ投影回路、１４はこの
２つの投影回路９，１０の出力データを用いて他の容器
画像と連接していない対象容器画像の領域のみを求める
回路である。また１５は高輝度部判定回路１１および山
・谷検出２値化回路２４の判定結果を入力し総合的な判
定を行う回路、１６はこの総合判定回路１５の出力判定
信号によって良否の出力を行う出力回路である。
【００１８】本発明では領域検出回路２１にて検査対象
領域としての容器外形の検出を行い、それにより決定さ
れた領域に対して、図１で述べた式（１），（２）及び
（１Ａ），（２Ａ）による不良検出を実施する。
領域としての容器外形の検出を行い、それにより決定さ
れた領域に対して、図１で述べた式（１），（２）及び
（１Ａ），（２Ａ）による不良検出を実施する。
【００１９】図１３は前記領域検出回路２１の動作、即
ち不良検査対象領域（つまり容器外形）の検出動作の説
明図である。即ち同図（Ａ）は容器１０２の上面画像で
あり、この図中ＯＬは外形、ＱＡ−ＱＡ１，ＱＢ−ＱＢ
１は夫々走査線（又は断面）、２０１はマスクパターン
である。また同図（Ｂ）は断面ＱＡ−ＱＡ１における画
像の濃度変化（濃淡画像信号）とその検査対象領域の関
係を示し、同図（Ｃ）は同じく断面ＱＢ−ＱＢ１におけ
る画像の濃度変化とその検査対象領域との関係を示す。
ち不良検査対象領域（つまり容器外形）の検出動作の説
明図である。即ち同図（Ａ）は容器１０２の上面画像で
あり、この図中ＯＬは外形、ＱＡ−ＱＡ１，ＱＢ−ＱＢ
１は夫々走査線（又は断面）、２０１はマスクパターン
である。また同図（Ｂ）は断面ＱＡ−ＱＡ１における画
像の濃度変化（濃淡画像信号）とその検査対象領域の関
係を示し、同図（Ｃ）は同じく断面ＱＢ−ＱＢ１におけ
る画像の濃度変化とその検査対象領域との関係を示す。
【００２０】領域検出回路２１は前述のようにフレーム
メモリ１よりウィンドウゲート回路５Ｅを介して入力し
た多値濃淡画像信号１ａを入力し、図１３（Ｂ）に示し
たように、この信号１ａを或るしきい値（便宜上外形２
値化しきい値という）ＴＨＧにて２値化し、この２値化
信号の最初の立上り点６１と最後の立下り点６２を検出
し点６１−６２間を処理範囲とするものである。そして
この処理範囲を示す信号、つまり同図斜線部のみで
“１”となる信号を前述した領域信号２１ａとして出力
する。この領域信号２１ａは前述したラインメモリ２２
に１時記憶された、この領域信号２１ａに対応する１走
査ライン分の濃淡画像信号２２ａとＡＮＤゲート２３に
よりＡＮＤ条件が求められ、このＡＮＤゲート２３の出
力として前述の検査対象領域濃淡画像信号２３ａが得ら
れる。但しこの領域信号２１ａはウィンドウメモリ２か
らのマスクパターンデータ２ａによって得られるウィン
ドウ信号（つまりマスクパターン領域を除く領域を示す
信号）または領域信号２１ａとこのウィンドウ信号との
組合せで与えられることも有る。
メモリ１よりウィンドウゲート回路５Ｅを介して入力し
た多値濃淡画像信号１ａを入力し、図１３（Ｂ）に示し
たように、この信号１ａを或るしきい値（便宜上外形２
値化しきい値という）ＴＨＧにて２値化し、この２値化
信号の最初の立上り点６１と最後の立下り点６２を検出
し点６１−６２間を処理範囲とするものである。そして
この処理範囲を示す信号、つまり同図斜線部のみで
“１”となる信号を前述した領域信号２１ａとして出力
する。この領域信号２１ａは前述したラインメモリ２２
に１時記憶された、この領域信号２１ａに対応する１走
査ライン分の濃淡画像信号２２ａとＡＮＤゲート２３に
よりＡＮＤ条件が求められ、このＡＮＤゲート２３の出
力として前述の検査対象領域濃淡画像信号２３ａが得ら
れる。但しこの領域信号２１ａはウィンドウメモリ２か
らのマスクパターンデータ２ａによって得られるウィン
ドウ信号（つまりマスクパターン領域を除く領域を示す
信号）または領域信号２１ａとこのウィンドウ信号との
組合せで与えられることも有る。
【００２１】図１３（Ｃ）の点６３−６４間の領域は同
図（Ａ）のマスクパターン２０１に対応する領域であ
り、ここで便宜上６３をマスク立上り点、６４をマスク
立下り点と呼ぶ。この例ではマスクパターン２０１によ
り容器底面の濃淡画像信号１ａの変化が或る程度複雑と
思われる領域をマスクしたものである。この場合、前記
ウィンドウ信号はマスク領域としての点６３−６４間を
除く領域にて“１”となる信号として得られる。そして
最初の立上り点６１から最後の立下り点までの間のみ
“１”となる元の領域信号と前記ウィンドウ信号とを組
合せた信号、つまり図１３（Ｃ）の点６１−６３間およ
び点６４−６２間の斜線部のみにて“１”となる信号が
この領域検出回路２１から最終的に出力される領域信号
２１ａとなる。
図（Ａ）のマスクパターン２０１に対応する領域であ
り、ここで便宜上６３をマスク立上り点、６４をマスク
立下り点と呼ぶ。この例ではマスクパターン２０１によ
り容器底面の濃淡画像信号１ａの変化が或る程度複雑と
思われる領域をマスクしたものである。この場合、前記
ウィンドウ信号はマスク領域としての点６３−６４間を
除く領域にて“１”となる信号として得られる。そして
最初の立上り点６１から最後の立下り点までの間のみ
“１”となる元の領域信号と前記ウィンドウ信号とを組
合せた信号、つまり図１３（Ｃ）の点６１−６３間およ
び点６４−６２間の斜線部のみにて“１”となる信号が
この領域検出回路２１から最終的に出力される領域信号
２１ａとなる。
【００２２】このようにしてこの斜線の検査領域に対し
て図１で述べた式（１），（２），（１Ａ），（２Ａ）
における最適な画素数α，しきい値ＴＨＤを与えること
ができる。このようなマスクパターン２０１あるいはウ
ィンドウパターンを同心円状に幾重も作成することによ
り、容器内面の光学特性に応じた最適な画数数α，しき
い値ＴＨＤを選択し、検出能力を向上することが可能で
ある。
て図１で述べた式（１），（２），（１Ａ），（２Ａ）
における最適な画素数α，しきい値ＴＨＤを与えること
ができる。このようなマスクパターン２０１あるいはウ
ィンドウパターンを同心円状に幾重も作成することによ
り、容器内面の光学特性に応じた最適な画数数α，しき
い値ＴＨＤを選択し、検出能力を向上することが可能で
ある。
【００２３】図３は図１の山・谷検出２値化回路２４の
詳細構成の実施例を示すブロック図である。但し、この
構成は谷（不良）検出の場合を示し、山（不良）検出の
場合は後述の減算回路３６−１，３６−２の減算の極性
が反転されるか、又はこの山・谷検出２値化回路２４へ
の入力画像信号２３ａが反転される。なおこの後者の場
合、比較器３７−３の機能（固定二値化による黒レベル
判定）と比較器３７−４の機能（固定二値化による白レ
ベル判定）とは入れ替わることになる。
詳細構成の実施例を示すブロック図である。但し、この
構成は谷（不良）検出の場合を示し、山（不良）検出の
場合は後述の減算回路３６−１，３６−２の減算の極性
が反転されるか、又はこの山・谷検出２値化回路２４へ
の入力画像信号２３ａが反転される。なおこの後者の場
合、比較器３７−３の機能（固定二値化による黒レベル
判定）と比較器３７−４の機能（固定二値化による白レ
ベル判定）とは入れ替わることになる。
【００２４】次に図３の機能を説明する。なおこの図３
は図１の原理を実施するものである。図３において３２
−１，３２−２は入力画像信号（つまり図２で述べたＡ
ＮＤゲート２３の出力としての検査領域濃淡画像信号）
２３ａに対して順次α画素だけ走査方向に遅延を加える
＋α画素ディレイ回路である。４１−１，４１−２は後
述のように画像信号を必要に応じて平滑化し雑音の影響
を低下させるための平滑化回路で、４２はこの平滑化を
行うか否かを切換える平滑化回路オン／オフスイッチで
ある。ここで平滑化回路４１−１は後述する前方背景点
検出回路３３に対応して設けられ、また平滑化回路４１
−２は同じく後述する後方背景点検出回路３５に対応し
て設けられている。なお後述する着目点検出回路３４に
対応する平滑化回路が無いのは着目点の不良検出感度
（つまり低い山・谷、薄い濃淡、更に換言すれば小さい
しきい値で検出される不良画素を検出する能力）を高め
るためである。
は図１の原理を実施するものである。図３において３２
−１，３２−２は入力画像信号（つまり図２で述べたＡ
ＮＤゲート２３の出力としての検査領域濃淡画像信号）
２３ａに対して順次α画素だけ走査方向に遅延を加える
＋α画素ディレイ回路である。４１−１，４１−２は後
述のように画像信号を必要に応じて平滑化し雑音の影響
を低下させるための平滑化回路で、４２はこの平滑化を
行うか否かを切換える平滑化回路オン／オフスイッチで
ある。ここで平滑化回路４１−１は後述する前方背景点
検出回路３３に対応して設けられ、また平滑化回路４１
−２は同じく後述する後方背景点検出回路３５に対応し
て設けられている。なお後述する着目点検出回路３４に
対応する平滑化回路が無いのは着目点の不良検出感度
（つまり低い山・谷、薄い濃淡、更に換言すれば小さい
しきい値で検出される不良画素を検出する能力）を高め
るためである。
【００２５】さて前方背景点検出回路３３は元の入力画
像信号としての検査領域濃淡画像信号２３ａ、またはそ
の平滑化信号を入力して前方背景点を検出する回路、着
目点検出回路３４は＋α画素ディレイ回路３２−１の出
力画像信号を入力して着目点を検出する回路、後方背景
点検出回路３５は＋α画素ディレイ回路３２−２の出力
画像信号又はその平滑化信号を入力して後方背景点を検
出する回路であり、前記したディレイ回路３２−１，３
２−２の働きによって各検出回路３３，３４，３５は平
滑化回路４１−１，４１−２を用いない（つまりスイッ
チ４２でこの平滑化回路を短絡した）場合、夫々図１で
述べた画素値ＰＯ（ｉ＋α，ｊ），ＰＯ（ｉ，ｊ），Ｐ
Ｏ（ｉ−α，ｊ）を同時にラッチする。
像信号としての検査領域濃淡画像信号２３ａ、またはそ
の平滑化信号を入力して前方背景点を検出する回路、着
目点検出回路３４は＋α画素ディレイ回路３２−１の出
力画像信号を入力して着目点を検出する回路、後方背景
点検出回路３５は＋α画素ディレイ回路３２−２の出力
画像信号又はその平滑化信号を入力して後方背景点を検
出する回路であり、前記したディレイ回路３２−１，３
２−２の働きによって各検出回路３３，３４，３５は平
滑化回路４１−１，４１−２を用いない（つまりスイッ
チ４２でこの平滑化回路を短絡した）場合、夫々図１で
述べた画素値ＰＯ（ｉ＋α，ｊ），ＰＯ（ｉ，ｊ），Ｐ
Ｏ（ｉ−α，ｊ）を同時にラッチする。
【００２６】但し平滑化回路４１−１，４１−２を用い
た場合、上記画素値ＰＯ（ｉ＋α，ｊ），ＰＯ（ｉ−
α，ｊ）は夫々下記（３），（４）式の値に置換わる。 ＰＯ（ｉ＋α，ｊ）＝｛k=0 Σn-1 ＰＯ（ｉ＋α＋ｋ，ｊ）｝／ｎ──（３） ＰＯ（ｉ−α，ｊ）＝｛k=0 Σn-1 ＰＯ（ｉ−α−ｋ，ｊ）｝／ｎ──（４） 即ち平滑化回路４１−１は当該の前方背景点の画素値Ｐ
Ｏ（ｉ＋α，ｊ）を含むその前方側計ｎ個の画素値の平
均を求めて当該前方背景点の画素値に置換えるものであ
り、同様に平滑化回路４１−２は当該後方背景点の画素
値ＰＯ（ｉ−α，ｊ）を含むその後方側計ｎ個の画素値
の平均を求めて当該後方背景点の画素値に置換えるもの
である。なおここで当該画素値を中心とする平均値を求
めないのは着目点の画素値ＰＯ（ｉ，ｊ）がこの平均値
の演算に巻込まれる惧れがないようにするためである。
また上記（３），（４）式のような平均値を求める代わ
りに当該のｎ個の画素値のメディアン（つまりこのｎ個
の値を大きさの順に並べたときの中央の順番に位する
値）を抽出するようにしてもよい。
た場合、上記画素値ＰＯ（ｉ＋α，ｊ），ＰＯ（ｉ−
α，ｊ）は夫々下記（３），（４）式の値に置換わる。 ＰＯ（ｉ＋α，ｊ）＝｛k=0 Σn-1 ＰＯ（ｉ＋α＋ｋ，ｊ）｝／ｎ──（３） ＰＯ（ｉ−α，ｊ）＝｛k=0 Σn-1 ＰＯ（ｉ−α−ｋ，ｊ）｝／ｎ──（４） 即ち平滑化回路４１−１は当該の前方背景点の画素値Ｐ
Ｏ（ｉ＋α，ｊ）を含むその前方側計ｎ個の画素値の平
均を求めて当該前方背景点の画素値に置換えるものであ
り、同様に平滑化回路４１−２は当該後方背景点の画素
値ＰＯ（ｉ−α，ｊ）を含むその後方側計ｎ個の画素値
の平均を求めて当該後方背景点の画素値に置換えるもの
である。なおここで当該画素値を中心とする平均値を求
めないのは着目点の画素値ＰＯ（ｉ，ｊ）がこの平均値
の演算に巻込まれる惧れがないようにするためである。
また上記（３），（４）式のような平均値を求める代わ
りに当該のｎ個の画素値のメディアン（つまりこのｎ個
の値を大きさの順に並べたときの中央の順番に位する
値）を抽出するようにしてもよい。
【００２７】さて図３の検出回路３３，３４，３５にラ
ッチされた上記の各画像データは減算回路３６−１，３
６−２に入力され、それぞれ図１で述べた（１），
（２）式の内容に従って差分が算出される。この差分は
夫々比較器３７−１，３７−２により、しきい値設定回
路３８−１，３８−２に夫々設定された山・谷しきい値
ＴＨＤと比較され、この比較器３７−１，３７−２のＡ
ＮＤ条件を求めるＡＮＤゲート３９の出力として図１で
述べた（この例では谷不良の）山・谷二値化画像信号Ｐ
ＯＤが得られる。一方比較器３７−３，３７−４は比較
的大きな面積の不良画素を検出するためのもので、比較
器３７−３は平滑化画像信号を入力しない着目点検出回
路３４より着目画素の画像データ出力を受け、しきい値
設定回路３８−３に設定された黒レベルしきい値ＴＨＢ
と比較し、黒レベル不良画素を示す黒レベル二値化画像
信号３７Ｂを検出出力する。また同様に比較器３７−４
は着目画素の画素データ出力を受け、しきい値設定回路
３８−４に設定された白レベルしきい値ＴＨＷと比較
し、白レベル不良画素を示す白レベル二値化画像信号３
７Ｗを検出出力する。
ッチされた上記の各画像データは減算回路３６−１，３
６−２に入力され、それぞれ図１で述べた（１），
（２）式の内容に従って差分が算出される。この差分は
夫々比較器３７−１，３７−２により、しきい値設定回
路３８−１，３８−２に夫々設定された山・谷しきい値
ＴＨＤと比較され、この比較器３７−１，３７−２のＡ
ＮＤ条件を求めるＡＮＤゲート３９の出力として図１で
述べた（この例では谷不良の）山・谷二値化画像信号Ｐ
ＯＤが得られる。一方比較器３７−３，３７−４は比較
的大きな面積の不良画素を検出するためのもので、比較
器３７−３は平滑化画像信号を入力しない着目点検出回
路３４より着目画素の画像データ出力を受け、しきい値
設定回路３８−３に設定された黒レベルしきい値ＴＨＢ
と比較し、黒レベル不良画素を示す黒レベル二値化画像
信号３７Ｂを検出出力する。また同様に比較器３７−４
は着目画素の画素データ出力を受け、しきい値設定回路
３８−４に設定された白レベルしきい値ＴＨＷと比較
し、白レベル不良画素を示す白レベル二値化画像信号３
７Ｗを検出出力する。
【００２８】ＯＲゲート４０はこのようにして検出され
た各不良画素検出信号としての山・谷二値化画像信号Ｐ
ＯＤ，黒レベル二値化画像信号３７Ｂ，白レベル二値化
画像信号３７ＷのＯＲ条件を求め、不良２値化画像信号
４０ａを出力する。なお黒レベル不良画素を検出する手
段（比較器３７−３等）と白レベル不良画素を検出する
手段（比較器３７−４等）は図３の例では山・谷検出２
値化手段（ＡＮＤゲート３９等）と同時並列的に処理し
ているが、もちろんこれらの手段は個別に画像の検査を
行い最終的に各演算を合成し、判定出力を行う方法を用
いても本発明の範囲に含まれる。
た各不良画素検出信号としての山・谷二値化画像信号Ｐ
ＯＤ，黒レベル二値化画像信号３７Ｂ，白レベル二値化
画像信号３７ＷのＯＲ条件を求め、不良２値化画像信号
４０ａを出力する。なお黒レベル不良画素を検出する手
段（比較器３７−３等）と白レベル不良画素を検出する
手段（比較器３７−４等）は図３の例では山・谷検出２
値化手段（ＡＮＤゲート３９等）と同時並列的に処理し
ているが、もちろんこれらの手段は個別に画像の検査を
行い最終的に各演算を合成し、判定出力を行う方法を用
いても本発明の範囲に含まれる。
【００２９】次に画像走査方法について説明する。図１
（Ａ）は容器内面の或る断面Ｑ−Ｑ１における画像の濃
淡を示したものであるが、式（１），（２）あるいは式
（１Ａ），（２Ａ）における画素数αとは不良箇所部分
の画像信号の周波数（換言すれば山や谷の巾）を与える
パラメータである。しかし図１（Ａ）のように容器内面
での良品時の濃淡画像信号は、何種もの周波数成分を含
み複雑であり、前述のように状況によって容器内面を分
割し、それぞれに最適なパラメータを与える必要があ
る。しかし画像の走査方向を工夫することにより、さら
に背景画素の濃淡変化を減少させ検出の精度を向上する
ことができる。
（Ａ）は容器内面の或る断面Ｑ−Ｑ１における画像の濃
淡を示したものであるが、式（１），（２）あるいは式
（１Ａ），（２Ａ）における画素数αとは不良箇所部分
の画像信号の周波数（換言すれば山や谷の巾）を与える
パラメータである。しかし図１（Ａ）のように容器内面
での良品時の濃淡画像信号は、何種もの周波数成分を含
み複雑であり、前述のように状況によって容器内面を分
割し、それぞれに最適なパラメータを与える必要があ
る。しかし画像の走査方向を工夫することにより、さら
に背景画素の濃淡変化を減少させ検出の精度を向上する
ことができる。
【００３０】図４はこのような画像走査方法の一実施例
の説明図であり、この図４（Ａ）においてＷＢは不良検
出対象領域を選択するウィンドウ、Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，
Ｚ４は夫々上円領域，下円領域，左円領域，右円領域で
ある。即ち図４では容器１０２の濃淡変化が多い底部高
輝度部１０４をウィンドウＷＢで選択して谷検出２値化
を試みるものである。ここでウィンドウＷＢの領域につ
いて例えば水平走査方向に濃淡変化を調べると左円領域
Ｚ３では図４（Ｃ）のＨＦのような濃淡が高周波にて変
化している部分が発生し、検出感度に影響を与えるが、
図４（Ａ）の左円領域Ｚ３を走査方向矢印ＡＲの方向に
走査を行えば、図４（Ｂ）のように背景として低周波の
濃淡変化が得られ、これに対して不良箇所は充分に高周
波であるため、検出の精度を上げることができる。
の説明図であり、この図４（Ａ）においてＷＢは不良検
出対象領域を選択するウィンドウ、Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，
Ｚ４は夫々上円領域，下円領域，左円領域，右円領域で
ある。即ち図４では容器１０２の濃淡変化が多い底部高
輝度部１０４をウィンドウＷＢで選択して谷検出２値化
を試みるものである。ここでウィンドウＷＢの領域につ
いて例えば水平走査方向に濃淡変化を調べると左円領域
Ｚ３では図４（Ｃ）のＨＦのような濃淡が高周波にて変
化している部分が発生し、検出感度に影響を与えるが、
図４（Ａ）の左円領域Ｚ３を走査方向矢印ＡＲの方向に
走査を行えば、図４（Ｂ）のように背景として低周波の
濃淡変化が得られ、これに対して不良箇所は充分に高周
波であるため、検出の精度を上げることができる。
【００３１】図５は簡易的な画像走査方法の実施例の説
明図である。同図においては走査方向を矢印ＡＲのよう
に水平方向としたまま、走査領域としてはウィンドウＷ
ＢをＺａ，Ｚｂ，Ｚｃの３領域に分割するもので、この
場合Ｚａ，Ｚｃの領域の山・谷検出のためのしきい値設
定と、Ｚｂの領域の山・谷検出のためのしきい値設定と
を別々に行い、それぞれ背景の濃淡の周波数に応じて最
適な検出をい行うものである。なおこの場合、領域Ｚｂ
における不良検出感度は低いが、領域Ｚａ，Ｚｃの検出
感度は高めることができる。
明図である。同図においては走査方向を矢印ＡＲのよう
に水平方向としたまま、走査領域としてはウィンドウＷ
ＢをＺａ，Ｚｂ，Ｚｃの３領域に分割するもので、この
場合Ｚａ，Ｚｃの領域の山・谷検出のためのしきい値設
定と、Ｚｂの領域の山・谷検出のためのしきい値設定と
を別々に行い、それぞれ背景の濃淡の周波数に応じて最
適な検出をい行うものである。なおこの場合、領域Ｚｂ
における不良検出感度は低いが、領域Ｚａ，Ｚｃの検出
感度は高めることができる。
【００３２】図６は図４の変形実施例を示し、図４では
走査領域を容器中心を巡る４つの扇形領域に等分割した
ものを、図６では８つの扇形領域に等分割し、それぞれ
の領域に最適な走査方向ＡＲを与えたものであり、図４
の場合よりも検出感度を高めることができる。
走査領域を容器中心を巡る４つの扇形領域に等分割した
ものを、図６では８つの扇形領域に等分割し、それぞれ
の領域に最適な走査方向ＡＲを与えたものであり、図４
の場合よりも検出感度を高めることができる。
【００３３】図７は本発明に基づく不良検出方法と不良
箇所の形状との関係の説明図である。同図（Ａ）におい
て７１〜７３は容器１０２の画像に表れた不良箇所を示
す。同図（Ｂ）は同図（Ａ）の走査断面ＱＡ−ＱＡ１に
おける濃淡変化を示すが、長円状の不良箇所７１，７２
の長（短）径の方向によって濃淡変化の周波数が異な
る。従って同一検査領域において前記の式（１），
（２）の画素数αに相当する量を何種か選択し、検査を
繰り返すことにより不良検出能力を改善することができ
る。
箇所の形状との関係の説明図である。同図（Ａ）におい
て７１〜７３は容器１０２の画像に表れた不良箇所を示
す。同図（Ｂ）は同図（Ａ）の走査断面ＱＡ−ＱＡ１に
おける濃淡変化を示すが、長円状の不良箇所７１，７２
の長（短）径の方向によって濃淡変化の周波数が異な
る。従って同一検査領域において前記の式（１），
（２）の画素数αに相当する量を何種か選択し、検査を
繰り返すことにより不良検出能力を改善することができ
る。
【００３４】一方、図７（Ｃ）は図７（Ａ）の走査断面
ＱＢ−ＱＢ１における濃淡の変化を示すが、この断面上
の不良箇所７３は大きく、濃淡画像信号の変化は低周波
であるが背景に対して充分黒いと仮定する。この場合、
不良箇所７３は低周波であるため、谷検出２値化におい
ては前記画素数αの値を極めて大きくしなければ検出で
きず、実用的ではない。このような場合は、図３で述べ
た固定２値化の方式を用いＴＨＢなる黒レベルしきい値
を図３のしきい値を図３のしきい値設定回路３８−３に
設定して図７（Ｃ）のように不良箇所７３を黒レベルと
して分離して検出し、谷検出２値化の検出能力を補うよ
うにする。黒レベルしきい値ＴＨＢの決定の方法として
は、例として図７（Ａ）の７４のような円周（照度計測
円）上の画素の濃度データの平均を求め、同図（Ｃ）に
示すようにこの平均値よりある設定量σを減じてしきい
値ＴＨＢとするなどの方法がある。
ＱＢ−ＱＢ１における濃淡の変化を示すが、この断面上
の不良箇所７３は大きく、濃淡画像信号の変化は低周波
であるが背景に対して充分黒いと仮定する。この場合、
不良箇所７３は低周波であるため、谷検出２値化におい
ては前記画素数αの値を極めて大きくしなければ検出で
きず、実用的ではない。このような場合は、図３で述べ
た固定２値化の方式を用いＴＨＢなる黒レベルしきい値
を図３のしきい値を図３のしきい値設定回路３８−３に
設定して図７（Ｃ）のように不良箇所７３を黒レベルと
して分離して検出し、谷検出２値化の検出能力を補うよ
うにする。黒レベルしきい値ＴＨＢの決定の方法として
は、例として図７（Ａ）の７４のような円周（照度計測
円）上の画素の濃度データの平均を求め、同図（Ｃ）に
示すようにこの平均値よりある設定量σを減じてしきい
値ＴＨＢとするなどの方法がある。
【００３５】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、軸対称の円形
容器の前記軸方向からこの円形容器の内面側を照明した
うえ、ＴＶカメラを介しこの軸方向からこの円形容器の
照明面を撮像し、この撮像された画像を解析して前記円
形容器の内面の黒汚れおよび白汚れを検査する円形容器
内面検査装置において、前記撮像の画面走査によって得
られる濃淡画像信号のＤ／Ａ変換信号としての多値濃淡
画像信号ＰＯを前記撮像画面に対応する画面上のデータ
として記憶するフレームメモリ１と、このフレームメモ
リ１の水平又は垂直走査によって読出された多値濃淡画
像信号１ａを所定のしきい値ＴＨＧで２値化して２値化
画像信号を生成し、この２値化画像信号上の前記の各走
査ごとの最初の立上り点６１から最後の立下り点６２ま
での区間を前記検査の対象領域とする領域検出回路２１
とを備えたものとし、また
容器の前記軸方向からこの円形容器の内面側を照明した
うえ、ＴＶカメラを介しこの軸方向からこの円形容器の
照明面を撮像し、この撮像された画像を解析して前記円
形容器の内面の黒汚れおよび白汚れを検査する円形容器
内面検査装置において、前記撮像の画面走査によって得
られる濃淡画像信号のＤ／Ａ変換信号としての多値濃淡
画像信号ＰＯを前記撮像画面に対応する画面上のデータ
として記憶するフレームメモリ１と、このフレームメモ
リ１の水平又は垂直走査によって読出された多値濃淡画
像信号１ａを所定のしきい値ＴＨＧで２値化して２値化
画像信号を生成し、この２値化画像信号上の前記の各走
査ごとの最初の立上り点６１から最後の立下り点６２ま
での区間を前記検査の対象領域とする領域検出回路２１
とを備えたものとし、また
【００３６】請求項２の発明によれば、請求項１に記載
の円形容器内面検査装置において、前記領域検出回路２
１によって検出される検査対象領域内の光学的特性の異
なる領域をマスク立上り点６３，マスク立下り点６４を
与える所定のマスクパターンデータ２ａを用いてマスク
する手段としてのウィンドウゲート回路５Ｅを備えたも
のとしたので、照明により発生する高輝度部等による円
形容器内面の照度ムラがある場合においても、検査対象
領域を正しく抽出して、不良箇所を的確に検出すること
ができる。
の円形容器内面検査装置において、前記領域検出回路２
１によって検出される検査対象領域内の光学的特性の異
なる領域をマスク立上り点６３，マスク立下り点６４を
与える所定のマスクパターンデータ２ａを用いてマスク
する手段としてのウィンドウゲート回路５Ｅを備えたも
のとしたので、照明により発生する高輝度部等による円
形容器内面の照度ムラがある場合においても、検査対象
領域を正しく抽出して、不良箇所を的確に検出すること
ができる。
【図１】本発明に基づく谷検出２値化方法の原理説明図
【図２】本発明の一実施例としてのハードウェア構成を
示すブロック図
示すブロック図
【図３】本発明の一実施例としての山・谷検出回路の詳
細構成を示すブロック図
細構成を示すブロック図
【図４】本発明に基づく画面走査方法の第１の実施例の
説明図
説明図
【図５】本発明に基づく画面走査方法の第２の実施例の
説明図
説明図
【図６】本発明に基づく画面走査方法の第３の実施例の
説明図
説明図
【図７】本発明に基づく不良検出方法と不良箇所の形状
との関係の説明図
との関係の説明図
【図８】円形容器内面の高輝度部を示す図
【図９】円形内容内面の濃度変化と従来のウィンドウ分
割との関係を示す図
割との関係を示す図
【図１０】アナログ微分回路の例を示す図
【図１１】従来の不良検出方法の説明図
【図１２】円形容器の底面形状が異なる場合の容器内面
の高輝度部を示す図
の高輝度部を示す図
【図１３】領域検出回路の動作説明図
ＰＯ 多値濃淡画像信号 １ フレームメモリ １ａ フレームメモリ出力画像信号 ２ ウィンドウメモリ ２ａ マスクパターンデータ ３ 画像アドレス発生回路 ４ ウィンドウアドレス発生回路 ５Ｅ ウィンドウゲート回路 ６−１ 画像エッジ検出回路 ６−２ 画像エッジ検出回路 ９ Ｘ投影回路 １０ Ｙ投影回路 １１ 高輝度部判定回路 １３ 位置ズレ量決定回路 １４ 処理領域決定回路 １５ 総合判定回路 １６ 出力回路 ＷＢ ウィンドウ ２１ 領域検出回路 ２１ａ 領域信号 ２２ ラインメモリ ２２ａ 濃淡画像信号 ２３ ＡＮＤゲート ２３ａ 検査領域濃淡画像信号 ２４ 山・谷検出２値化回路 ３２−１ ＋α画素ディレイ回路 ３２−２ ＋α画素ディレイ回路 ３３ 前方背景点検出回路 ３４ 着目点検出回路 ３５ 後方背景点検出回路 ３６−１ 減算回路 ３６−２ 減算回路 ３７−１ 比較器 ３７−２ 比較器 ３７−３ 比較器 ３７−４ 比較器 ３７Ｂ 黒レベル二値化画像信号 ３７Ｗ 白レベル二値化画像信号 ３８−１ しきい値設定回路 ３８−２ しきい値設定回路 ３８−３ しきい値設定回路 ３８−４ しきい値設定回路 ３９ ＡＮＤゲート ４０ ＯＲゲート ４０ａ 不良２値化画像信号 ５１ 良品部着目点 ５２ 良品前方背景点 ５３ 良品後方背景点 ５４ 不良部着目点 ５５ 不良部前方背景点 ５６ 不良部後方背景点 ６１ 最初の立上り点 ６２ 最後の立下り点 ６３ マスク立上り点 ６４ マスク立下り点 Ｚ１ 上円領域 Ｚ２ 下円領域 Ｚ３ 左円領域 Ｚ４ 右円領域 Ｚａ 領域 Ｚｂ 領域 Ｚｃ 領域 １０１ リング照明器 １０２ 容器 １０３ 口部高輝度部 １０４ 底部高輝度部 １０４−１ 底部高輝度部 １０４−２ 底部高輝度部 ２０１ マスクパターン ＰＯ（ｉ−α，ｊ） 後方背景点の画素値 ＰＯ（ｉ，ｊ） 着目点の画素値 ＰＯ（ｉ＋α，ｊ） 前方背景点の画素値 ＰＯＤ 山・谷二値化画像信号 ＴＨＤ 山・谷しきい値 ＴＨＢ 黒レベルしきい値 ＴＨＷ 白レベルしきい値 ＴＨＧ 外形２値化しきい値 ＯＬ 外形
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｂ 8626−5Ｃ
Claims (2)
- 【請求項１】軸対称の円形容器の前記軸方向からこの円
形容器の内面側を照明したうえ、ＴＶカメラを介しこの
軸方向からこの円形容器の照明面を撮像し、この撮像さ
れた画像を解析して前記円形容器の内面の黒汚れおよび
白汚れを検査する円形容器内面検査装置において、 前記撮像の画面走査によって得られる濃淡画像信号のＤ
／Ａ変換信号としての多値濃淡画像信号を前記撮像画面
に対応する画面上のデータとして記憶するフレームメモ
リと、 このフレームメモリの水平又は垂直走査によって読出さ
れた多値濃淡画像信号を所定のしきい値で２値化して２
値化画像信号を生成し、この２値化画像信号上の前記の
各走査ごとの最初の立上り点から最後の立下り点までの
区間を前記検査の対象領域とする領域検出手段とを備え
たことを特徴とする円形容器内面検査装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の円形容器内面検査装置に
おいて、前記領域検出手段によって検出される検査対象
領域内の光学的特性の異なる領域を所定のマスクパター
ンデータを用いてマスクする手段を備えたことを特徴と
する円形容器内面検査装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3286934A JPH05126750A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 円形容器内面検査装置 |
| EP19920118603 EP0540018A3 (en) | 1991-11-01 | 1992-10-30 | A cylindrical container inner surface tester based on an image processing technology |
| US07/970,280 US5338000A (en) | 1991-11-01 | 1992-11-02 | Cylindrical container inner surface tester based on an image processing technology |
| US08/157,908 US5412203A (en) | 1991-07-15 | 1993-11-24 | Cylindrical container inner surface tester |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3286934A JPH05126750A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 円形容器内面検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05126750A true JPH05126750A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=17710854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3286934A Pending JPH05126750A (ja) | 1991-07-15 | 1991-11-01 | 円形容器内面検査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0540018A3 (ja) |
| JP (1) | JPH05126750A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0669527A1 (de) * | 1994-01-21 | 1995-08-30 | Elpatronic Ag | Verfahren zum Ausscheiden von Mehrwegflaschen aus dem Mehrweg-Umlauf |
| US5510610A (en) * | 1994-10-07 | 1996-04-23 | Emhart Glass Machinery Investments Inc. | Apparatus for detecting defects on the bottom of bottles by manipulating an image to remove knurls |
| DE59914803D1 (de) * | 1998-09-16 | 2008-08-21 | Mannesmann Praezisrohr Gmbh | Einrichtung zur optischen Qualitätsprüfung einer Rohrinnenoberfläche |
| JP6662126B2 (ja) * | 2016-03-14 | 2020-03-11 | 富士通株式会社 | 検出装置、方法及びプログラム |
| CN110006911B (zh) * | 2019-04-19 | 2021-07-27 | 天津工业大学 | 一种应用于含螺钉的金属表面多条划痕检测方法 |
| CN116718546B (zh) * | 2023-08-10 | 2023-12-19 | 南通三喜电子有限公司 | 一种基于大数据的电容器分析方法及系统 |
| CN116977340B (zh) * | 2023-09-25 | 2024-04-19 | 厘壮信息科技(苏州)有限公司 | 基于光学信息的led半导体封装点胶缺陷检测方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2916361A1 (de) * | 1979-04-23 | 1980-11-06 | Siemens Ag | Verfahren und anordnung zum pruefen des randes von durchsichtigen gefaessen |
| US4448526A (en) * | 1980-06-27 | 1984-05-15 | Kirin Beer Kabushiki Kaisha | Defect detecting method and device |
| DE3028942A1 (de) * | 1980-07-30 | 1982-02-18 | Krones Ag Hermann Kronseder Maschinenfabrik, 8402 Neutraubling | Verfahren und inspektionsgeraet zum inspizieren eines gegenstandes, insbesondere einer flasche |
| EP0047612A1 (en) * | 1980-09-04 | 1982-03-17 | Imperial Chemical Industries Plc | Apparatus for detecting flaws in internal coatings on moving open-mouth containers |
| US4454541A (en) * | 1982-06-14 | 1984-06-12 | Rca Corporation | Charge coupled device based blemish detection system and method |
| JPS60159637A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Kirin Brewery Co Ltd | 欠陥検出方法および装置 |
| US4639775A (en) * | 1985-05-17 | 1987-01-27 | Rca Corporation | Method for detecting blemishes near the perimeter of a CCD image |
| US4924107A (en) * | 1988-10-07 | 1990-05-08 | Ball Corporation | System for inspecting the inside surfaces of a container for defects and method therefor |
| US4974261A (en) * | 1988-11-15 | 1990-11-27 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Optical surface inspection method |
| DE3938471A1 (de) * | 1989-11-20 | 1991-05-23 | Freudenberg Carl Fa | Verfahren zur optischen oberflaechenkontrolle |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP3286934A patent/JPH05126750A/ja active Pending
-
1992
- 1992-10-30 EP EP19920118603 patent/EP0540018A3/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0540018A3 (en) | 1993-06-30 |
| EP0540018A2 (en) | 1993-05-05 |
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