JPH06160290A

JPH06160290A - 異物検査方式および異物検査装置

Info

Publication number: JPH06160290A
Application number: JP30426992A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Nose; 宏明野瀬
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1992-11-16
Filing date: 1992-11-16
Publication date: 1994-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】透明または半透明の被検査物に付着した異物
を正確かつ簡単に判別する。【構成】透明または半透明の被検査物５１を、光源
７，８から発せられた光を拡散する拡散部材２，３，４
を介して照射し、この拡散光で照射された被検査物を撮
影機５，６で撮影し、これら撮影機から出力される画像
データに基づいて前記被検査物の異物を検査するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、異物検査方式および異
物検査装置に係り、特に透明または半透明の容器に付着
した異物を検査する異物検査方式および異物検査装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】透明または半透明の容器を使用した菓子
として、例えば、図８に示すプリン菓子５０がある。こ
のプリン菓子５０は、透明なポリプロピレン等からなる
断面形状が花形のカップ５１の内部にカラメル５４ａと
プリン５４ｂと減圧部５４ｃとが、蓋５３により封止さ
れている。そして、食する際には、先ず蓋５３を剥して
図示の状態（二点鎖線で示す蓋５３を下にした状態）で
皿の上にプリン菓子５０を載置し、カップの底面５１ａ
に立設された折り棒５２を折ると前記底面５１ａに小孔
が形成され、この小孔から流入した空気の圧力によりカ
ラメル５４ａとプリン５４ｂとが徐々に皿の上に落下せ
しめる。

【０００３】このプリン菓子５０を製造するには、カッ
プ５１を成形後、その表面に異物等が付着していないこ
との確認検査を行い、検査に合格したカップ５１のみに
プリン５４ｂ等が封入される。

【０００４】かかる透明なカップ５１の一般的な検査方
法としては、光源と撮影機との間にカップ（被検査物）
を介在させ、被検査物を透過した光を撮影機で撮影し、
その撮影データを画像処理（２値化処理等）して異物検
査を行う（通常透過法）。この一般的な検査方法（通常
透過法）によりカップ５１を撮影し画像処理すると、そ
の画像は図９（Ａ），（Ｂ）に示すようになる。即ち、
図９（Ａ）は前記画像処理後の「生画像」をＣＲＴ画面
６０に表示した場合を示し、図９（Ｂ）は前記生画像の
境界部分を強調するために２値化処理した「２値化画
像」の場合を示す。ここに、符号Ｆは、塵埃，成形時の
焼焦げ等の異物を示す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９
（Ａ），（Ｂ）から明らかなように、ＣＲＴ画面６０に
は本来の異物Ｆと多数の直線，曲線，ドット等とが混在
し、正確に異物Ｆのみを識別するのが困難である。その
理由は、前記カップ５１が水平方向断面形状で花形をな
し、また製品エッジ部を有する等、曲率変化の大きい箇
所を多数含み、この曲率変化の大きい箇所での光が屈
折、および肉厚変化による光の吸収により光の直進が妨
害され、影となるためである。即ち、図１０に示すよう
に、Ａ−Ａ面におけるビデオ信号を見ると、異物Ｆに対
応する部分と、曲線等に対応する部分との信号変化の判
別ができない。

【０００６】前記一般的な検査方法により、前記複雑な
形状の製品（カップ）を正確に検査するには、製品の形
状に対応した画像処理技術〔検査部分（ウインドウ）の
限定，２値化処理のレベル設定等〕を駆使して検査しな
ければならない。この場合、検査装置が高価になり、ま
た、製品形状に応じて検査装置を再設定する必要が生じ
るので作業者にとって煩わしい。

【０００７】そこで、本発明は上記問題点を解決するた
めになされたものであり、曲率変化の大きい箇所を多数
含む被検査物でも、簡単にかつ正確に異物検査が可能な
異物検査方式を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、透明または半透明の被検査物を、光源か
ら発せられた光を拡散する拡散部材を介して照射し、こ
の拡散光で照射された被検査物を撮影機で撮影し、この
撮影機から出力される画像データに基づいて前記被検査
物の異物を検査するようにした。

【０００９】また、透明または半透明の被検査物を撮影
する撮影機と、前記被検査物を照射する光源と、前記被
検査物と光源との間に介在された、光を拡散せしめる拡
散部材と、この拡散部材を介して前記撮影機により撮影
された画像データを判定して異物を判定する良否判定装
置と、を備えて構成した。

【００１０】

【作用】光源からの光は、拡散部材を介して被検査物を
照射する。この照射の際に、光は拡散物体により拡散さ
れ、多方面から被検査物を照射するので、被検査物の曲
率変化の大きい箇所においても影が形成されない。一
方、異物の存在箇所では多方面から照射されても確実に
影が形成される。従って、異物の存在を確実に識別でき
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１に本発明の実施例の全体概略構成図を示す。

【００１２】図１に示すように、カップ５１を収納する
被検査物収納箱（以下、収納箱と記す）１は、全体とし
ては半円筒状をなし、例えば白色アクリル板の白色拡散
板からなる底板２と、同様に白色拡散板からなる天板３
と、外周部の一部に第１撮影窓４ａが形成された白色拡
散板からなる側板４とから構成され、前記天板３の中央
部には第２撮影窓３ａが形成されている。

【００１３】前記第１撮影窓４ａの左方にはＣＣＤを備
えた第１カメラ５が配設され、この第１カメラ５は第１
撮影窓４ａを介してカップ５１の胴部（側面）を撮影す
る。なお、側板４を円筒状に形成した理由は、外周がほ
ぼ円形のカップ５１に拡散光をほぼ均等強度で被測定物
に到達させるためである。

【００１４】前記底板２の下方にはハロゲンランプから
なる第１光源７が配設され、前記収納箱１を挟んで第１
光源７の延長線上で天板３の上方にはＣＣＤを備えた第
２カメラ６が配設されている。この第２カメラ６と天板
３との間にはリングライトからなる第２光源８が配設さ
れている。前記第１光源７からの照射光は底板２を介し
てカップ５１の底面５１ａに照射される。前記第２カメ
ラ６は、リングライト（第２光源）８の中央孔と第２撮
影窓３ａを介してカップ５１の底面５１ａを撮影する。

【００１５】次に、図２を参照して前記実施例に使用す
る異物検査装置の制御系ブロックを説明する。図２に示
すように、第１カメラ５と第２カメラ６とにより撮影さ
れた画像データは生画像処理部１１に送られ、第１ＣＲ
Ｔ１５には図３（Ａ）に示す生画像（後に詳述する）が
表示される。生画像処理部１１で処理された生画像デー
タは２値化処理部１２に送られて２値化処理がなされ、
第２ＣＲＴ１６には図３（Ｂ）に示す２値化処理された
２値化画像（後に詳述する）が表示される。２値化処理
された２値化画像データは、良否判定部１３で良否判定
される。ここに、良否判定の方法としては、例えば図３
（Ｂ）に示す２値化処理後の異物Ｆ1 のｘｙ軸方向のド
ット数を数え、予め設定したドット数より多い場合には
「異物有り（＝不合格）」と判定し、前記予め定めたド
ット数より少ない場合は「異物無し（＝合格）」と判定
する。

【００１６】良否判定部１３の判定結果は制御部１４に
送られ、例えば「合格」の場合は、次の工程の処理を行
い、「不合格」の場合は、当該不良のカップを外部に排
出処理する。

【００１７】また、第１光源７と第２光源８と照度計１
７とが前記制御部１４に接続され、照度計１７の検出値
に応じて光源７，８の照度調整が行われる。次に、以上
の如く構成された異物検査装置により異物検査を行う場
合を説明する。（１）カップの胴部検査この場合は、図１において第１光源７および第２光源８
を点灯し、第１カメラ５により撮影を行う。即ち、第１
光源７，第２光源８から発せられた光は、底板２，天板
３，側板４により拡散され、カップ５１に照射される。
この状態で第１撮影窓４ａを介してカップ５１の胴部を
第１カメラ５で撮影すると、その画像データは生画像処
理部１１に送られ、図３（Ａ）に示す生画像が第１ＣＲ
Ｔ１５に表示される。第１ＣＲＴ１５にはカップ５１の
胴部の曲率変化の多い部分および輪郭（以下、輪郭等と
記す）５１Ａが僅かに表示されると共に、異物Ｆ₁が表
示される。この図３（Ａ）に示した状態では、輪郭等５
１Ａと異物Ｆ₁とを識別するのが困難である。そこで、
更に２値化処理部１２で２値化処理を実行すると、図３
（Ｂ）に示すように、前記輪郭等５１Ａは消去され、異
物Ｆ₁のみが第２ＣＲＴ１６に表示される。これをビデ
オ信号で見ると、図３（Ｃ）に示すように、異物Ｆ₁の
部分の信号変化が著しくなる。即ち、前記図９のビデオ
信号と、図３（Ｃ）のビデオ信号を比較すると、異物Ｆ
₁の部分の信号が大きく変化していることが判る。

【００１８】この２値化処理後の異物Ｆ₁を良否判別部
１３が判別し、異物Ｆ₁のｘｙ軸方向の大きさが所定値
を越えた場合には「異物有り（＝不良品）」と判断す
る。また、前記大きさが所定値以下の場合は「異物無し
（＝良品）」と判断する。なお、カップ５１の全外周の
異物検査を行う場合には、次のようにすればよい。

【００１９】即ち、底板２と側板４を分離しておき第１
カメラ５を固定の場合には、底板２のみを回転させ、底
板２を固定した場合には、側板４の撮影窓４ａと第１カ
メラ５とを同期して回転させればよい。（２）カップの底部検査この場合も、図１において第１光源７，第２光源８を点
灯した状態で第２カメラ６により撮影を行う。かかる状
態で第２撮影窓３ａを介してカップ５１の底面５１ａを
第２カメラ６で撮影すると、その画像データは生画像処
理部１１に送られ、図４（Ａ）に示す生画像が第１ＣＲ
Ｔ１５に表示される。第１ＣＲＴ１５にはカップ５１の
曲率変化の多い部分および輪郭（以下、輪郭等と記す）
５１Ｂが僅かに表示されると共に、異物Ｆ₂が表示され
る。符号５２Ａは、折り棒５２（図７参照）の輪郭であ
る。この状態では、輪郭等５１Ｂと異物Ｆ₂とを識別す
るのが困難である。そこで、更に２値化処理部１２で２
値化処理を実行すると、図４（Ｂ）に示すように、輪郭
等５１Ｂは消去され、異物Ｆ₂のみが第２ＣＲＴ１６に
表示される。この２値化処理後の異物Ｆ₂を良否判別部
１３が判別し、異物Ｆ₂のｘｙ軸方向の大きさが所定値
を越えた場合には「異物有り（＝不良品）」と判断す
る。また、前記大きさが所定値以下の場合は「異物無し
（＝良品）」と判断する。（３）カップのフランジ部検査この場合も、図１において第１光源７，第２光源８を点
灯し、第２カメラ６の焦点深度をフランジ５１ｂ（図１
参照）に合わせた状態で撮影を行う。第２撮影窓３ａを
介してカップ５１のフランジ５１ｂを第２カメラ６で撮
影すると、その画像データは生画像処理部１１に送ら
れ、図５（Ａ）に示す生画像が第１ＣＲＴ１５に拡大表
示される。第１ＣＲＴ１５にはカップ５１のフランジ５
１ｂの輪郭５１Ｃが僅かに表示されると共に、異物Ｆ₃
が表示される。この状態では、輪郭５１Ｃと異物Ｆ₃と
を識別するのが困難である。そこで、更に２値化処理部
１２で２値化処理を実行すると、図５（Ｂ）に示すよう
に、輪郭５１Ｃは消去され、異物Ｆ₃のみが第２ＣＲＴ
１６に表示される。この２値化処理後の異物Ｆ₃を良否
判別装置１３が判別し、異物Ｆ₃のｘｙ軸方向の大きさ
が所定値を越えた場合には「異物（＝不良品）」と判断
する。また、前記大きさが所定値以下の場合は「異物無
し（＝良品）」と判断する。

【００２０】なお、本実施例では図１に示すように、収
納箱１の下方と上方に光源７，８を配置した場合につい
て説明したが、図６に示すように、第１光源７を廃止
し、底板２の替りに全反射する板鏡２５を用いてもよ
い。

【００２１】また、被検査物の形状によっては図７に示
すように、収納箱１の側面と下方に光源２１，２２を配
置してカメラ５，６で撮影するようにしてもよい。ま
た、本実施例ではカップ５１の異物を検査する場合につ
いて説明したが、ＰＥＴボトル等の透明または半透明の
材質であれば、本発明を適用できるのは勿論である。

【００２２】更に、本実施例ではカップ５１を透過した
光により撮影していたが、光源からの光を拡散部材を介
してカップ５１で反射せしめ、この反射光を撮影するよ
うにしてもよい。

【００２３】更にまた、本実施例ではカップ５１の表面
に異物が付着している場合を説明したが、カップ５１の
裏面に異物が付着している場合、およびカップ５１の材
料内部に異物が混入している場合にも良否判定ができる
のは勿論である。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光源から発せられた光を拡散部材を介して透明または半
透明の被検査物に照射し、この照射された被検査物を撮
影機で撮影しているので、被検査物の曲率変化の大きい
部分や輪郭等の影が形成されず、異物の部分の影のみが
形成され、容易に異物の有無を判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の概略構成図である。

【図２】前記実施例のブロック図である。

【図３】前記実施例において被検査物（カップ）の胴部
を撮影した場合を示す図であって、（Ａ）はＣＲＴ画面
に表示された生画像、（Ｂ）はＣＲＴ画面に表示された
２値化画像、（Ｃ）は２値化後のビデオ信号を示す図で
ある。

【図４】前記実施例においてカップの底部を撮影した場
合にＣＲＴ画面に表示された図であって、（Ａ）は生画
像、（Ｂ）は２値化画像である。

【図５】前記実施例においてカップのフランジを撮影し
た場合にＣＲＴ画面に表示された図であって、（Ａ）は
生画像、（Ｂ）は２値化画像である。

【図６】前記実施例において底板を板鏡に変更した場合
を示す図である。

【図７】前記実施例において被検査物収納箱に対する光
源の、他の配置例を示す図である。

【図８】従来のプリン菓子を示す斜視図である。

【図９】前記プリン菓子の容器（カップ）を従来の一般
的な照明法で照射して撮影した場合を示す図であって、
（Ａ）はＣＲＴ画面に表示される生画像、（Ｂ）はＣＲ
Ｔ画面に表示される２値化画像である。

【図１０】前記図８に示す２値化画像の場合のビデオ信
号を示す図である。

【符号の説明】

１…被検査物収納箱２…底板３…天板３ａ…第２撮影窓４…側板４ａ…第１撮影窓５…第１カメラ（撮影機）６…第２カメラ（撮影機）７…第１光源８…第２光源１２…２値化処理部１３…良否判定部５１…カップ（透明または半透明な被検査物）Ｆ₁〜Ｆ₃…異物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明または半透明の被検査物を、光源か
ら発せられた光を拡散する拡散部材を介して照射し、こ
の拡散光で照射された被検査物を撮影機で撮影し、この
撮影機から出力される画像データに基づいて前記被検査
物の異物を検査するようにしたことを特徴とする異物検
査方式。
【請求項２】透明または半透明の被検査物を撮影する
撮影機と、前記被検査物を照射する光源と、前記被検査物と光源との間に介在された、光を拡散せし
める拡散部材と、この拡散部材を介して前記撮影機により撮影された画像
データを判定して異物を判定する良否判定装置と、を備
えたことを特徴とする異物検査装置。