JPH07128254A - パッケージの毛羽検出方法 - Google Patents

パッケージの毛羽検出方法

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JPH07128254A
JPH07128254A JP27917093A JP27917093A JPH07128254A JP H07128254 A JPH07128254 A JP H07128254A JP 27917093 A JP27917093 A JP 27917093A JP 27917093 A JP27917093 A JP 27917093A JP H07128254 A JPH07128254 A JP H07128254A
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    • B65H2701/30Handled filamentary material
    • B65H2701/31Textiles threads or artificial strands of filaments

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  • Quality & Reliability (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 糸部分の傾斜や隆起に左右されずに毛羽だけ
を検出するパッケージの毛羽検出方法を提供する。 【構成】 パッケージ1の輪郭を撮像し、その画像の各
画素を白黒のいずれかに二値化した後、白の画素のうち
近傍に黒の画素があるものを黒に反転させ、次いで黒の
画素のうち近傍に白の画素があるものを白に反転させ、
この画像をもとの二値化された画像と比較して白の画素
からなる微細部Δを抽出し、この微細部Δより上記パッ
ケージ1表面の毛羽を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、合繊糸パッケージ表面
の毛羽を検査する方法に係り、特に、糸部分の傾斜や隆
起に左右されずに毛羽だけを検出するパッケージの毛羽
検出方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】合繊糸は、合成繊維からなる素繊維を複
数本集合させて形成されている。例えば、1本の合繊糸
が数μmの素繊維36本からなっている。素繊維が切れ
ていたりすると合繊糸の側面に毛羽が生じる。毛羽が多
い合繊糸は不良な合繊糸であるから、検査によって不合
格としなければならない。合繊糸がパッケージ化されて
いるときには、内層を見ることはできないので、表面
(例えば端面)に現れている毛羽を検査し、毛羽が多く
見られたら、内層にもそれに応じた毛羽が存在している
と見なすことになる。
【0003】端面に現れている毛羽は、図7(a)に示
されるように、糸部分Yから外方に向かって起立してい
る毛羽Kもあれば、図7(c)のようにねじ曲っている
毛羽Kや、図7(b)のように輪を形成している毛羽K
もある。形状は様々であるが、いずれも直径が数μm〜
10μmである。この程度の大きさのものは、肉眼では
目をこらしてやっと見えるか、それでも見えないことも
ある。また、光を当てる角度によって、見えたり見えな
かったりする。従って、毛羽検査の作業者は熟練を要す
ると共に疲労が甚だしく、さらに、このような人的作業
では、検査内容の定量化や大量処理を目論むことができ
ない。毛羽の検査を無人化することは、工場の合理化や
品質管理の面から見て重要な課題である。
【0004】先に、本出願人は、指向性を有する光をパ
ッケージに照射し、パッケージ輪郭からの反射光を過剰
露光で撮像し、その像からパッケージの毛羽を検出する
方法を提案している。この方法によれば、パッケージを
側方から撮像した画像は、図5に示されるように、糸部
分にあたる大きな白地部分Wと背景である黒地部分Bと
に大きく分かれた画像となる。白地部分Wと黒地部分B
との境界線Sがパッケージの輪郭に相当し、その境界線
Sには白地部分Wが細かく突き出ている微細部Δが現れ
る。この微細部Δは、実際の太さよりも太くなった毛羽
Kの像である。このように、撮像手段の分解能に限りが
あるにも関わらず、非常に微細な毛羽Kを画像内に写し
とることが可能となった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】パッケージ輪郭の画像
内に毛羽Kの像を写しとることは可能となったが、この
画像を基に毛羽Kを検出する有効な方法を案出する必要
があった。
【0006】毛羽Kを検出するためには、パッケージ輪
郭の画像において白地部分Wから突き出ている微細部Δ
を検出すればよいから、例えば図6(b)のように白地
部分Wから所定の距離を隔てて基準線Lを描き、この基
準線Lより外へ出ている微細部Δを毛羽Kとして認識す
る方法が考えられる。毛羽Kには、図7(a)〜図7
(c)に見られるように種々あるから、検出精度を上げ
るためには基準線を白地部分にできるだけ近付ける必要
がある。しかし、これは微細部Δを除く白地部分Wが直
線的な形状をしていることが前提である。実際には、パ
ッケージの端面は完全に平坦ではなく隆起が形成されて
いることがあり、図5に示されるようにパッケージ輪郭
の画像においても、この隆起に対応して白地部分Wが膨
らんだ膨らみFが現れる。となる。従って、基準線Lを
直線とするとこの膨らみFが検知されてしまう。
【0007】また、パッケージには端面が平坦なもの、
端面が円錐台状に形成されているもの等がある。これら
のパッケージの輪郭をCCDカメラ等の撮像手段で撮像
する場合、端面が平坦なパッケージの画像を白地部分W
が画面上で水平になるように撮像手段を設置すると、端
面が円錐台状のパッケージの画像では白地部分Wが画面
上で傾斜してしまう。傾斜している白地部分に対して上
記基準線を描くことは困難である。従って、図6(a)
に示されるようにパッケージ1の形状に合わせて撮像手
段を傾斜させ、白地部分Wが撮像範囲G上で水平になる
ように撮像しなければならない。しかし、撮像手段をパ
ッケージ形状に合わせて傾斜させるようにすると、装置
が複雑化してしまう。
【0008】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、糸部分の傾斜や隆起に左右されずに毛羽だけを検出
するパッケージの毛羽検出方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、パッケージの輪郭を撮像し、その画像の各
画素を白黒のいずれかに二値化した後、白の画素のうち
近傍に黒の画素があるものを黒に反転させ、次いで黒の
画素のうち近傍に白の画素があるものを白に反転させ、
この画像をもとの二値化された画像と比較して白の画素
からなる微細部を抽出し、この微細部より上記パッケー
ジ表面の毛羽を検出するものである。
【0010】
【作用】上記構成により、パッケージの輪郭を撮像する
と、糸部分にあたる大きな白みがかった部分と背景であ
る黒みがかった部分とに大きく分かれた画像となる。パ
ッケージ表面に毛羽があれば、白みがかった部分には細
かく突き出ている微細部が現れ、パッケージ表面に隆起
があれば白みがかった部分には膨らみが現れる。この画
像から階調を取り除くため、各画素を所定の二値化レベ
ルにより白黒のいずれかに二値化する。二値化画像にあ
っては、白みがかった部分と黒みがかった部分とが、は
っきり白地部分と黒地部分とに分けられ、以後の収縮・
拡大の処理が容易となる。
【0011】この後、まず、二値化された画像に収縮処
理を施す。収縮処理は、白の画素のうち近傍に黒の画素
があるものを黒に反転させる処理であり、白地部分のう
ち黒地部分に近いところが削られて黒地になる。白地部
分が細かく突き出ている微細部は、白の画素の殆どが黒
の画素に近いためこの処理により消滅する。他方、膨ら
みは、黒の画素から遠い白の画素があるため、外側が削
られても内側が残ることになる。
【0012】次いで、この収縮処理後の画像に拡大処理
を施す。拡大処理は、黒の画素のうち近傍に白の画素が
あるものを白に反転させる処理であり、白地部分に近い
黒地部分が白地となって肉付けされる。白地部分は収縮
処理前の大きさに復元される。前記収縮処理後の画像に
残っていた膨らみにも肉付けされ、収縮処理前の大きさ
に復元される。しかし、微細部は既に消滅しているので
復元されない。
【0013】拡大処理後の画像をもとの二値化画像と比
較すると、もとの二値化画像には微細部が存在し、拡大
処理後の画像には微細部が無く、それ以外には相違がな
いので、微細部だけを抽出することができる。即ち、パ
ッケージ輪郭の画像から毛羽の像だけを抽出したことに
なる。このようにして、撮像の対象となったパッケージ
の表面にある毛羽をもれなく検出することができる。
【0014】
【実施例】本発明の方法を実施するための装置の例を図
2及び図3に示す。
【0015】図2に示されるように、パッケージ1の側
方には撮像手段2が設けられている。撮像手段2はパッ
ケージ1の上端面を水平方向から臨み、パッケージ1の
半径分を視野に収めている。撮像手段2には、例えば受
光素子を縦横に多数配列してなるCCDエリアセンサが
用いられている。パッケージ1は回転しており、所定角
度の回転に応じて撮像手段2が作動することによりパッ
ケージ1の全周に亘る画像を得ることができる。図3に
は、図2には省略されている光源3が示されている。光
源3は、図外のハロゲンランプ等から光ファイバ束3a
で光を導くものであり、所定幅を有するほぼ平行な光を
パッケージ1端面に照射することができる。光源3の明
るさと撮像手段2の感度とは、過剰露光によって毛羽K
の像が得られる程度に設定されている。また、図3には
撮像手段2の撮像範囲Gが示されている。この図で検査
対象になっているパッケージ1は端面が円錐台状に形成
されているものであるが、撮像範囲Gは端面の傾斜とは
無関係に縦横が垂直・水平に固定されている。撮像範囲
Gはパッケージ1の輪郭がほぼ中央にくるように設定さ
れる。
【0016】図1を用いて、本発明の方法を説明する。
撮像手段2により撮像範囲Gのパッケージ1の輪郭を撮
像すると、その画像は複数階調からなる単色の画像にな
る。図1(ア)は、この画像を図示の都合上、濃淡をつ
けずに濃淡の差のはっきりしている線sを示した。図示
されるように、糸部分にあたる大きな白みがかった部分
(明部)wと背景である黒みがかった部分(暗部)bと
に大きく分かれた画像となる。パッケージ表面に毛羽が
あれば、白みがかった部分には細かく突き出ている微細
部δが現れる。もし、パッケージ表面に隆起があれば白
みがかった部分wにも図5で示したような膨らみFが現
れるが、この実施例では隆起は無いものとする。
【0017】次に、各画素を所定の二値化レベルにより
白黒のいずれかに二値化する。図1(イ)に示されるよ
うに、二値化画像にあっては、階調が取り除かれ、白み
がかった部分wと黒みがかった部分bとが、はっきり白
地部分W(微細部Δを含む)と黒地部分Bとに分けられ
る。この図においても、白地と黒地とを塗り分けずに境
界線Sで区切って示す(以下同じ)。二値化において、
白地部分Wを形成する白の画素に数値1を対応させ、黒
地部分Bを形成する黒の画素に数値0を対応させる。各
画素を二値化したことにより、後述する論理積・論理和
による収縮・拡大の処理が容易となる。
【0018】この後、図1(ウ)に示されるように二値
化された画像に収縮処理を施す。収縮処理は、白の画素
のうち近傍に黒の画素があるものを黒に反転させる処理
である。具体的には、図4に示されるように、当該画素
P0=1に縦横に隣接している4つの画素と、斜めに隣
接している4つの画素P1〜P8の論理積、 P0=P1∩P2∩P3∩P4∩P5∩P6∩P7∩P
8 を求め、その結果を画素P0に代入する。即ち、画素P
0を囲んでいる8つの画素がすべて白であるときのみ、
画素P0は白のままであるが、1つでも黒があるとP0
=0となって画素P0は黒に反転される。この収縮処理
により、白地部分Wの画素のうち黒地部分Bに接してい
る画素が反転するから、境界線Sが1画素分収縮した境
界線S1に移る。微細部Δは、白の画素の多くが黒の画
素に隣接しているため小さくなって微細部Δ1となる。
【0019】この実施例では、図1(エ)に示されるよ
うに、収縮処理が2回行われる。1回目の収縮処理では
境界線S1に微細部Δ1がまだ小さく残っていたが、2
回目の収縮処理によって2画素分収縮した境界線S2に
は微細部は消滅している。なお、白地部分Wに膨らみが
あった場合、膨らみは多くの画素を含んでいるので、外
側の2画素分が削られても内側の画素が残ることにな
る。
【0020】次に図1(オ)に示されるように、収縮処
理後の画像に拡大処理を施す。拡大処理は、黒の画素の
うち近傍に白の画素があるものを白に反転させる処理で
ある。具体的には、図4に示されるように、当該画素P
0=0に縦横に隣接している4つの画素と、斜めに隣接
している4つの画素P1〜P8の論理和、 P0=P1∪P2∪P3∪P4∪P5∪P6∪P7∪P
8 を求め、その結果を画素P0に代入する。即ち、画素P
0を囲んでいる8つの画素がすべて黒であるときのみ、
画素P0は黒のままであるが、1つでも白があるとP0
=1となって画素P0は白に反転される。この拡大処理
により、白地部分W2に接している黒い画素が反転する
から、境界線S2が1画素分拡大した境界線S2−1に
移る。境界線S2−1には微細部は存在しない。
【0021】この実施例では、図1(カ)に示されるよ
うに、拡大処理が2回行われる。2回目の拡大処理によ
って2画素分拡大した境界線S2−0が得られる。ここ
で、図1(カ)で得られた画像を図1(イ)の二値化画
像に重ね合わせて見ると、図1(キ)に示されるよう
に、境界線S2−0と境界線Sとが微細部Δを除いて一
致していることが判る。なお、収縮処理後の画像に残っ
ていた膨らみにも2画素分肉付けされるので、膨らみは
収縮処理前の大きさに復元される。また、ボビン等の比
較的大きい物体による変形も同じようにして復元され
る。
【0022】拡大処理後の画像をもとの二値化画像と比
較すると、もとの二値化画像には微細部Δが存在し、拡
大処理後の画像には微細部が無く、それ以外には相違が
ないいので、図1(ク)に示されるように、両画面の対
応する画素同士に引き算或いは排他的論理和等の演算処
理を施すことによって、微細部Δだけを抽出することが
できる。即ち、パッケージ輪郭の画像から毛羽の像だけ
を抽出したことになる。このようにして、撮像の対象と
なったパッケージ1の表面にある毛羽Kをもれなく検出
することができる。
【0023】なお、本実施例にあっては、収縮処理或い
は拡大処理において、画素P0を囲んでいる8つの画素
を用いて画素P0への代入値を求めたが、縦横に隣接し
ている画素のみ、或いは斜めに隣接している画素のみを
用いてもよいし、隣接している画素に加えて1画素隔て
て隣接している画素を用いてもよい。また、収縮処理及
び拡大処理を2回行ったが、この回数は何回でもよい。
【0024】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
【0025】(1)糸部分の傾斜に左右されずに毛羽だ
けを検出することができるので、形状の異なるパッケー
ジを同じ検査装置で検査することができる。
【0026】(2)糸部分の隆起に左右されずに毛羽だ
けを検出することができるので、毛羽検出の精度を向上
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法による画像処理順序を示す画像図
である。
【図2】本発明に使用される装置の平面図である。
【図3】本発明に使用される装置の側面図である。
【図4】本発明の収縮・拡大の処理の際の画素
【図5】パッケージ輪郭の画像図である。
【図6】(a)撮像範囲を示すパッケージの部分側面
図、及び(b)その撮像範囲で撮像したパッケージ輪郭
の画像図である。
【図7】パッケージ表面の毛羽の形状を示す側面図であ
る。
【符号の説明】
1 パッケージ 2 撮像手段 3 光源 B 黒地部分 S 境界線 W 白地部分 Δ 微細部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パッケージの輪郭を撮像し、その画像の
    各画素を白黒のいずれかに二値化した後、白の画素のう
    ち近傍に黒の画素があるものを黒に反転させ、次いで黒
    の画素のうち近傍に白の画素があるものを白に反転さ
    せ、この画像をもとの二値化された画像と比較して白の
    画素からなる微細部を抽出し、この微細部より上記パッ
    ケージ表面の毛羽を検出することを特徴とするパッケー
    ジの毛羽検出方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017111085A (ja) * 2015-12-18 2017-06-22 株式会社流通システム設計 食品検査システム及び食品検査方法

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