JPH06174649A

JPH06174649A - 缶内外面検査装置

Info

Publication number: JPH06174649A
Application number: JP4351852A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Miyashita; 啓一宮下; Seiji Yanagi; 成二柳; Akiyoshi Kishu; 昭義旗手
Original assignee: HIYUUBUREIN KK; Nippon National Seikan Co Ltd
Current assignee: HIYUUBUREIN KK; Nippon National Seikan Co Ltd
Priority date: 1992-12-07
Filing date: 1992-12-07
Publication date: 1994-06-24
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPH0731137B2

Abstract

(57)【要約】【目的】円筒形であるにもかかわらずその外観をカメ
ラで撮像して画像処理による検査を可能とする。【構成】缶１を回転させる回転台４を設けた検査テー
ブル３と、缶１を供給すると共に送り出す缶搬送手段
２，６と、缶１の外観を検査すべく当該缶の周方向を分
割して撮像する外観検査用カメラ７と、そのカメラ７に
よる分割撮像のために前記回転台４の回転を制御する駆
動手段１１と、予め缶１に印刷された基準点マーク１ａ
を検出するマーク検出センサー８と、このセンサー８に
よる基準点マークの検出によりトリガー信号を発して前
記カメラ７の撮像及び駆動手段１１の駆動を行う制御手
段１４と、前記カメラ７により缶１の周方向分割毎に予
め良品の画像を撮像しこれを基準画像として記憶し検査
画像と比較してその良否を検査する画像処理比較手段１
５を備え、缶１の外観検査を可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、缶の外面の外観，皺，
内面形状等を検査する缶内外面検査装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ビールや清涼飲料水等の缶の製造工程に
おいて、従来は、その良否を検査するのに、缶の内面を
複数台のカメラを使用して、当該缶の皺や傷を検査する
ようにしていた。

【０００３】また、印刷状態等の良否の検査方法とし
て、従来から、印刷状態等をカメラにより撮像して、そ
の画像処理により比較検査する方法が一般に採用されて
いる。この種画像検査方法は、カメラにより被検査対象
物を撮像し、その画像データを画像処理手段によって処
理して検査する方法にして、本来あるべき正しい画像を
基準画像として記憶しておき、被検査用の画像（検査画
像）をその基準画像と比較し、両者の差の画像を抽出し
て検査するものである。

【０００４】すなわち、図１２に示すように、基準画像
（ａ）に対する検査画像（ｂ）の差の画像（ｃ）を抽出
し、この差の画像（ｃ）を検査出力として取り出すこと
により、その検査画像の欠点を検査するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の缶内
外面検査装置にあっては、缶の外面に印刷された印刷不
良を、自動的に検査する装置はなく、目視検査に頼って
いるのが現状である。これは、缶の形状が円筒形であ
り、１視野では検査ができないことが最も大きな原因で
ある。また、通常の画像比較検査では、印刷物等明瞭な
文字，模様のある物の場合、基準画像と検査画像は、検
査画像が正しい場合でも完全に一致することは現実には
有り得ず、図１３に示すように、基準画像（ａ）に対し
て正しい検査画像（ｂ）を比較した結果、その差の画像
（ｃ）に輪郭線が残ったりするため、細かい欠点の抽出
は困難であった。

【０００６】本発明の缶内外面検査装置は上記従来の課
題に鑑み、円筒形であるにもかかわらずその外観をカメ
ラで撮像して画像処理による検査を可能とすると共に、
検査画像の不安定画素部分の処理を確実に行って検査画
像の欠点部のみを抽出可能で、かつその検査を高速で行
え、また簡単な回路で構成可能な缶内外面検査装置を提
供することを目的としてなされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の缶内外面検査装置は、缶を回転させる回転台
を設けた検査テーブルと、この検査テーブルに缶を供給
すると共に送り出す缶搬送手段と、前記検査テーブルに
対向し缶の外観を検査すべく当該缶の周方向を分割して
撮像する外観検査用カメラと、そのカメラによる分割撮
像のために前記回転台の回転を制御する駆動手段と、予
め缶に印刷された基準点マークを検出するマーク検出セ
ンサーと、このセンサーによる基準点マークの検出によ
りトリガー信号を発して前記カメラの撮像及び駆動手段
の駆動を行う制御手段と、前記カメラにより缶の周方向
分割毎に予め良品の画像を撮像しこれを基準画像として
記憶し検査画像と比較してその良否を検査する画像処理
比較手段を備えたものである。

【０００８】また、本発明装置は、前記画像処理比較手
段として、予め良品の画像を撮像しこれを基準画像とし
て記憶する際に当該入力画像に膨張又は収縮処理を施し
て記憶し、検査画像を前記基準画像と比較するときにそ
の検査画像の輪郭部の不安定画素部分を包含又は除外し
て比較するように構成したものである。

【０００９】

【作用】本発明は、上記した構成により、缶を検査テー
ブルに搬入し、ここで回転台にて缶を回転させることに
より予め缶に印した基準点マークを検出し、この缶の基
準点マークを起点として回転台により缶を回転させ、制
御手段によるその回転台の回転制御により、外観検査用
カメラにより円筒形の缶の外観をその周方向に分割して
撮像し、その分割位置毎に撮像した缶外観の検査画像を
基準画像と比較処理を行うことによって、その缶の良否
の検査を可能とすることとなる。

【００１０】また、画像処理比較手段で、基準画像を記
憶する際に当該入力画像に膨張又は収縮処理を施して記
憶し、検査画像をその基準画像と比較するときに検査画
像の輪郭部の不安定画素部分を包含又は除外して比較す
ることにより、検査画像の不安定画素部分の処理を確実
に行って検査画像の欠点部のみを抽出可能とすることが
できるものである。

【００１１】

【実施例】以下本発明缶内外面検査装置の実施例を示す
図面に基づいて詳細に説明する。図１はその概要を示す
構成図である。

【００１２】同図において、１は缶であり、缶搬入部２
より搬入された缶１は、当該缶１を回転させる回転台４
を設けた検査テーブル３に供給される。この検査テーブ
ル３において缶１は、後述するような検査が行われる
が、検査が終わった缶１はターンテーブル５を介して、
缶搬出部６より送り出される。前記検査テーブル３部分
には、搬入された缶１に対向しその缶１の外観を検査す
べく当該缶１の周方向を分割して撮像する外観検査用カ
メラ７と、予め缶１に印刷された基準点マークを検出す
るマーク検出センサー８と、缶１の内面を検査すべく設
けられた内面検査用カメラ９と、缶１の皺を検査すべく
当該缶１の全周を撮像する光沢度計よりなる皺検出用セ
ンサー１０とを備えている。

【００１３】また、前記検査テーブル３に設けた回転台
４は、前記外観検査用カメラ７による分割撮像のために
高速回転されるようになっており、その回転を制御する
のがモータ１１であり、このモータ１１の駆動力は、ベ
ルトプーリー１２より各回転台４に連結したベルト１３
を介して伝達される。ここで、モータ１１は回転台４の
回転駆動をおこない、缶１そのものを回転させるもので
あるが、検査テーブル３自体の回転は別途設けたモータ
等の駆動手段により、適宜間欠的に行われるものであ
る。

【００１４】前記外観検査用カメラ７は、例えば５台
（７ａ〜７ｅ）を備え、缶１を周方向に５等分に視野分
割して検査するもので、各カメラ７ａ〜７ｅは図２に示
すようにそれぞれ等分（７２゜）に５分割された缶１の
外観を撮像するものであり、その画像信号はそれぞれ対
応する画像処理比較手段１５ａ〜１５ｅを有する画像処
理比較手段１５に供給されるようになっている。

【００１５】ここでは、画像処理比較手段１５ａ〜１５
ｅ毎に予め良品の画像を撮像しこれを基準画像として記
憶し、検査画像と比較してその良否を検査するものであ
り、この画像処理比較手段１５ａ〜１５ｅは、後述によ
り詳細に説明するように、予め良品の画像を撮像しこれ
を基準画像として記憶する際に当該入力画像に膨張又は
収縮処理を施して記憶し、検査画像を前記基準画像と比
較するときにその検査画像の輪郭部の不安定画素部分を
包含又は除外して比較するように構成している。なお、
画像処理比較手段１５による画像は、モニター１６によ
り確認可能となっている。

【００１６】１７は反射ボックスであり、前記カメラ７
による缶１の撮像の際に当該缶１に映し込み照明するも
ので、図３（ａ）に示すようにＤＣ点灯白熱球複数個に
よる光源１８による照明を、この反射ボックス１７の照
明によって間接的に照明するようになっており、当該反
射ボックス１７は白色の板を使用している。これは、缶
１の外観検査において、安定した画像を得るための均一
照明が困難な円筒状の缶１に対して、直接照明を当てる
のではなく、カメラの視野範囲に均一な照明を施してこ
れを缶１の表面に映し出すようにするためのもので、缶
１表面の印刷が鮮明な画像として撮像されるようになっ
ている。

【００１７】また、この反射ボックス１７は、側板部１
７ａを設けて、（ｂ）図に示すようにカメラ７による視
野範囲に当該反射ボックス１７を映すようにしている。
なお、この反射ボックス１７は、光源１８による反射照
明板ではなく、例えば乳白等の乱反射可能な透過照明板
を用いても良い。

【００１８】前記マーク検出センサー８は、図４（ａ）
に示すように缶１に印刷により印した基準点マーク１ａ
を検出するものであり、検出したセンサー出力はコント
ローラ８ａよりＣＰＵを含む制御手段１４に送られる。
このマーク検出センサー８による基準点マーク１ａの検
出により、制御手段１４はトリガー信号を発して、前記
カメラ７，９の撮像開始や皺検出用センサー１０による
検出開始及びモータ１１の駆動制御等を行うものであ
る。このマーク検出センサー８による基準点マーク１ａ
の検出に当たっては、図４（ｂ）に示すように当該マー
ク１ａの該当部分をハロゲン光源に接続されたファイバ
ー８ｂによりスポット的に照明し、これを当該センサー
８で検出するようにしている。

【００１９】前記缶１の内面を検査すべく設けられた内
面検査用カメラ９は、図５に示すように、缶１の内面を
斜め上方から見て、一次元センサーにて缶１の口から底
までの１ラインを順次処理するものであり、その撮像し
た信号の処理は画像処理比較手段１９にて行うが、その
処理は、缶１を回転させながら１ライン毎に前ラインと
のデータを比較し、変化が生じれば不良品として判断す
るものである。

【００２０】ここでは、缶１の内面は基本的にその全周
にわたって同じ状態であるので、その変化を検出するだ
けで不良品を識別できるのである。そして、この内面検
査用カメラ９としてラインセンサーを使用すれば、１ラ
イン分だけを照明すれば良いので照明が簡単になり、ラ
インセンサーの１ラインスキャンの周期を２次元カメラ
の水平同期信号に合わせれば、テレビモニターにライン
センサーの画像を表示することが可能である。なお、缶
１の撮像部分の照明は、当該カメラ９の前方に設けたハ
ロゲン光源によるファイバーリング９ａにより、缶１内
面の必要な部分を照明可能となっている。

【００２１】また、皺検出用センサー１０は、光沢度計
よりなり、図６に示すように、缶１のネック部の全周の
皺を検査すべく設けられたものであり、その検出信号は
画像処理手段２０により処理される。

【００２２】次に、前記検査テーブル３部分の詳細な構
造の例について、図７，８に基づき説明する。検査テー
ブル３は、その外周に複数の回転台４を設け、この回転
台４を検査テーブル３の第１の取付板部３ａにおいて回
動可能とし、その回転台４の外周に溝４ａを形成してプ
ーリー状とし、この溝４ａにベルト１３を嵌合させ、当
該ベルト１３のモータ１１による駆動で回転台４を回転
するようになっている。また、検査テーブル３に横向き
にして供給された缶１をこの回転台４にそれぞれ装着可
能とするために、回転台４にはその中央部に貫通孔４ｂ
を設け、この貫通孔４ｂより缶１をバキューム（図示せ
ず）で吸うようにしており、従って缶１は回転台４に吸
着されたままで当該回転台４と共に回転することとな
る。

【００２３】検査テーブル３には、更に、回転台４によ
る缶１の回転時に、より安定に回転させるために、ガイ
ドローラ２１ａ，２１ｂ，２１ｃを、第２，第３の取付
板部３ｂ，３ｃに回動自在に設けている。なお、前記第
１〜３の取付板部３ａ〜３ｃは、軸２２に対してキー２
３により回転方向が規制されて取り付けられ、この軸２
２の回転により検査テーブル３全体の回転が行われるよ
うになっている。

【００２４】また、ターンテーブル５は、図７，９に示
すように、その周囲に複数の缶受凹部５ａを設けてお
り、かつこの缶受凹部５ａには缶１をバキューム（図示
せず）により吸着する吸着器２４を設けている。このよ
うに、吸着器２４を設けていることにより、ターンテー
ブル５において缶１を缶搬出部６に搬出する際に、一旦
下向きになるにもかかわらず、容易に缶搬出部６に搬出
することができるのである。しかもその際、吸着器２４
による吸着を解除することにより、缶１を容易に落下搬
出することができる。

【００２５】次に、前記画像処理比較手段１５における
個々の画像処理比較手段１５ａ〜１５ｅによる画像処理
の詳細例について説明する。この画像処理比較手段で
は、予め良品の画像を撮像しこれを基準画像として記憶
する際に当該入力画像に膨張又は収縮処理を施して記憶
し、検査画像を前記基準画像と比較するときにその検査
画像の輪郭部の不安定画素部分を包含又は除外して比較
するものである。以下、その画像処理の具体例につい
て、図１０〜１１に基づき説明する

【００２６】図１０は本発明における基準画像の入力画
像と記憶する基準画像及び検査画像の関係を示すもので
あり、Ａは被検査対象物の本来あるべき所定の画像の入
力画像であり、この入力画像Ａの輪郭部の不安定画素部
分を膨張処理したものが第１の基準画像Ａ１、また逆に
入力画像Ａの輪郭部の不安定画素部分を収縮処理したも
のが第２の基準画像Ａ２であり、それぞれ検査画像Ｂ
１，Ｂ２と比較されるものである。

【００２７】ここで、第１の基準画像Ａ１は黒膨張画像
（画像の明るさが低い方を膨張させたもの）であり、検
査画像Ｂ１に黒欠点Ｃ１がある場合にこれを有効に検出
するものである。一方、第２の基準画像Ａ２は白膨張画
像（画像の明るさが高い方を膨張させたもの）であり、
検査画像Ｂ２に白欠点Ｃ２がある場合にこれを有効に検
出するものである。なお、この図１０の説明では、便宜
上画像をローマ字の「Ａ」で説明したが、実際の画像と
は無関係である。

【００２８】図１１は、前記図１０に示した画像の検査
処理を行う実施例を示すブロック図であり、以下この実
施例について説明する。図１１において、カメラ７で撮
像した画像は入力画像として、画像処理比較手段１５の
フレームメモリ３１に送られる。そして、入力画像はこ
のフレームメモリ３１にてデジタル化し記憶されるもの
であり、そのメモリはＣＰＵ３２により自由に読み書き
できるものである。

【００２９】３３は黒欠点検出部であり、前述した第１
の基準画像Ａ１を記憶し検査画像Ｂ１との差を出力する
第１の減算ボード３５と、この減算ボード３５の出力を
２値化し設定レベルをオーバーした画素数をカウントす
る２値化カウンター３６とを備えている。また、３４は
白欠点検出部であり、前述した第２の基準画像Ａ２を記
憶し検査画像Ｂ２との差を出力する第２の減算ボード３
７と、この減算ボード３７の出力を２値化し設定レベル
をオーバーした画素数をカウントする２値化カウンター
３８とを備えている。前記２値化カウンター３６又は３
８の出力を、切換スイッチ３９により選択してモニター
１６に出力することにより、基準画像に対する検査画像
の差を確認可能としている。

【００３０】４０は同期信号発生手段であり、画像処理
に必要な同期信号を発生し、ＣＰＵ３２を介して各ボー
ド等に供給するようになっている。また、４１は入出力
手段であり、操作信号の入力や制御信号の外部への出力
等が行われるものである。このような画像処理により、
被検査物の正常品で輪郭部の不安定画素部分があって
も、基準画像によりこの不安定画素部分を包含又は除外
して、真に欠点となるべき部分のみを検出することがで
きることとなる。

【００３１】次に、全体の作用について説明する。ま
ず、缶搬入部２より搬送された缶１は検査テーブル３に
搬入され、この検査テーブル３の回転により缶外観検査
用カメラ７に対向する位置に移動し、ここで缶１は所定
の検査がそれぞれ行われることとなる。

【００３２】すなわち、缶１は、モータ１１の駆動でベ
ルト１３を介して回転する回転台４により回転し、マー
ク検出センサー８が缶１の基準点マーク１ａを検出する
ことにより、制御手段１４はトリガー信号を発する。こ
の制御手段１４は、前記トリガー信号により第１の外観
検査用カメラ７ａによる第１画像を取り込むと、モータ
１１の制御信号としてエンコーダパルスカウンタに「７
２゜」で割り込み信号が出るようにセットする。割り込
みが入れば、第２の外観検査用カメラ７ｂによる第２画
像を取り込み、再度エンコーダパルスカウンタに「７２
゜」で割り込み信号が出るようにセットし、同様に後３
回繰り返すこととなる。

【００３３】このようにして、モータ１１により回転台
４を回転させながら、缶１の外観を５分割でカメラ７ａ
〜７ｅにより、高速で順次撮像し、その取り込んだ画像
は前述した画像処理比較手段１５により比較検査するも
のである。そして、その比較検査の結果、不良品があれ
ばその情報は制御手段１４のＣＰＵにメモリーされる。

【００３４】また、缶１は、前述のように回転台４によ
る回転中に、同時に、内面検査用カメラ９による缶１の
内面検査と、皺検出用センサー１０による皺検出が行わ
れ、それぞれ画像処理手段１９，２０による処理の結果
不良があれば、その情報は制御手段１４のＣＰＵにメモ
リーされる。

【００３５】そして、検査テーブル３で検査が終了した
缶１は、ターンテーブル５に吸着されて、缶搬出部６側
に供給されることとなる。ここで、検査テーブル３にお
ける缶１の不良品検出の回転台４の位置と、当該不良品
のターンテーブル５の吸着器２４への吸着位置とを、制
御手段１４のＣＰＵにてメモリーしておくことにより、
ターンテーブル５から缶搬出部６への搬出の際に識別す
ることができる。例えば、缶搬出部６を、上下２段の搬
出部６ａ，６ｂに分け、吸着器２４による吸着解除のタ
イミングをずらすことにより、良品を搬出部６ａに、不
良品を搬出部６ｂにそれぞれ搬出するようにすることが
できる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、缶を回転
させる回転台を設けた検査テーブルと、この検査テーブ
ルに缶を供給すると共に送り出す缶搬送手段と、前記検
査テーブルに対向し缶の外観を検査すべく当該缶の周方
向を分割して撮像する外観検査用カメラと、そのカメラ
による分割撮像のために前記回転台の回転を制御する駆
動手段と、予め缶に印刷された基準点マークを検出する
マーク検出センサーと、このセンサーによる基準点マー
クの検出によりトリガー信号を発して前記カメラの撮像
及び駆動手段の駆動を行う制御手段と、前記カメラによ
り缶の周方向分割毎に予め良品の画像を撮像しこれを基
準画像として記憶し検査画像と比較してその良否を検査
する画像処理比較手段を備えたものであり、缶が円筒形
であるにもかかわらずその外観をカメラで撮像して画像
処理による検査を可能とすることができ、かつ検査を高
速で行うことができるものである。

【００３７】また、本発明装置は、前記画像処理比較手
段として、予め良品の画像を撮像しこれを基準画像とし
て記憶する際に当該入力画像に膨張又は収縮処理を施し
て記憶し、検査画像を前記基準画像と比較するときにそ
の検査画像の輪郭部の不安定画素部分を包含又は除外し
て比較するように構成したものであるため、検査画像の
不安定画素部分の処理を確実に行って検査画像の欠点部
のみを抽出することが可能であり、また簡単な回路で構
成することが可能なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す全体構成図である。

【図２】同外観検査用カメラによる缶の分割撮像の例の
説明図である。

【図３】（ａ）は同反射ボックスの作用を説明するため
の側面図、（ｂ）は同平面図である。

【図４】（ａ）は同基準点マークを印した缶の正面図、
（ｂ）は同基準点マークの検出状態説明図である。

【図５】同缶内面検査用カメラによる検査状態説明図で
ある。

【図６】同皺検査用センサーによる検査状態説明図であ
る。

【図７】同検査テーブル及びターンテーブルの具体例を
示す正面図である。

【図８】同検査テーブルの断面図である。

【図９】同ターンテーブルの断面図である。

【図１０】同画像処理比較手段における基準画像の入力
画像と記憶する基準画像及び検査画像の関係を示す説明
図である。

【図１１】同画像処理比較手段におけるブロック図であ
る。

【図１２】従来の画像検査方法における比較画像の説明
図である。

【図１３】同問題点の説明図である。

【符号の説明】

１缶２缶搬入部３検査テーブル４回転台５ターンテーブル６缶搬出部７外観検査用カメラ８マーク検出センサー９内面検査用カメラ１０皺検出用センサー１１駆動用モータ１４制御手段１５画像処理比較手段Ａ入力画像Ａ１黒膨張画像Ａ２白膨張画像Ｂ１検査画像Ｂ２検査画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者旗手昭義東京都足立区中央本町４丁目19番地23号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】缶を回転させる回転台を設けた検査テー
ブルと、この検査テーブルに缶を供給すると共に送り出
す缶搬送手段と、前記検査テーブルに対向し缶の外観を
検査すべく当該缶の周方向を分割して撮像する外観検査
用カメラと、そのカメラによる分割撮像のために前記回
転台の回転を制御する駆動手段と、予め缶に印刷された
基準点マークを検出するマーク検出センサーと、このセ
ンサーによる基準点マークの検出によりトリガー信号を
発して前記カメラの撮像及び駆動手段の駆動を行う制御
手段と、前記カメラにより缶の周方向分割毎に予め良品
の画像を撮像しこれを基準画像として記憶し検査画像と
比較してその良否を検査する画像処理比較手段を備えて
なることを特徴とする缶内外面検査装置。
【請求項２】画像処理比較手段は、予め良品の画像を
撮像しこれを基準画像として記憶する際に当該入力画像
に膨張又は収縮処理を施して記憶し、検査画像を前記基
準画像と比較するときにその検査画像の輪郭部の不安定
画素部分を包含又は除外して比較するように構成したこ
とを特徴とする請求項１記載の缶内外面検査装置。
【請求項３】缶の皺を検査すべく当該缶の全周を検査
する光沢度計よりなる皺検出用センサーを備えたことを
特徴とする請求項１記載の缶内外面検査装置。
【請求項４】缶の内面を検査すべく設けられた内面検
査用カメラを備えたことを特徴とする請求項１記載の缶
内外面検査装置。