JPH07244716A - 撮像装置及び照明装置、並びに容器の文字検査装置 - Google Patents

撮像装置及び照明装置、並びに容器の文字検査装置

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JPH07244716A
JPH07244716A JP3216394A JP3216394A JPH07244716A JP H07244716 A JPH07244716 A JP H07244716A JP 3216394 A JP3216394 A JP 3216394A JP 3216394 A JP3216394 A JP 3216394A JP H07244716 A JPH07244716 A JP H07244716A
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Hidetoshi Saito
秀俊 斉藤
Akira Nakada
昭 仲田
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Hitachi Engineering Co Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/90Investigating the presence of flaws or contamination in a container or its contents
    • G01N21/909Investigating 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】 金属缶などに記された文字記号をTVカメラ
で読取検査する場合、多種多様な缶底形状であっても、
均一な照明が得られる照明装置を提供する。 【構成】 照明装置2の環状光源22の中心穴部から金
属缶1側にかけてラッパ状拡散板26を設け、さらに環
状光源2のTVカメラ側には、拡散反射板27を設け
る。これにより、金属缶1の底部11には広い範囲の方
向から光が照射され、開口26aを介してTVカメラ4
へ底部11からの反射光が入射する。 【効果】 環状光源22の光を、ラッパ状拡散板26と
反射板27により、均一な散乱光を得て金属缶缶底部1
1に照射することにより、照明むらの無い、明瞭な映像
をTVカメラ4に入力することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、環状光源(リング状光
源)の光を拡散させ被照明物を均等に照射する照明装置
及び撮像装置並びに照明装置を利用した飲料用金属缶や
ビン等の容器の文字検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】飲料用金属缶等の缶底に記された製造番
号や製造月日等の文字記号が、正しく表記されているか
どうかの検査方法として、一般にTVカメラで缶底の文
字記号を撮像し、画像処理装置によって解析処理し良否
を判別している。上記画像処理の前提条件としては、先
ず鮮明な映像をTVカメラに入力することが重要で、こ
のため、通常は専用の照明装置で照明している。
【0003】このため種々の照明装置が提案されてい
る。例えば図6に示す特公平5−17744号の照明装
置は、環状光源22からの光を拡散板23により透過拡
散させ、缶底11を照射する。拡散板23は図のように
円筒部23aと平板部23bとから構成され、円筒部の
中心穴を通して上方からTVカメラ4で缶底11の文字
記号を撮像する。
【0004】また、上記図6の方法に対する改良案とし
て、特公平5−49971号になる図8に示す照明装置
が提案されている。環状光源22からの光を拡散板2
3′により透過拡散させ、缶底11を照射する。拡散板
23′は図のように円錐部23′aと平板部23′bと
から構成され、円錐部の中心穴を通して上方からTVカ
メラ4で、缶底11の文字記号を撮像する。図8の改良
案は拡散板の形状を、図6に示した円筒部23aに対
し、図8円錐部23′aのように改良したことで、円錐
部23′aの内面からの拡散光、缶底11に反射させ均
等に照射しようとするものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】飲料用金属缶等の缶底
に記された文字記号をTVカメラで撮像し、文字記号の
良否を判別する検査装置において、良好な映像をTVカ
メラに入力するためには、缶底を均一に照明することが
前提条件であるが、缶底形状は、強度確保の他により中
凸、中凹リング状段差等々多種多様で、形状によって
は、均一な照明を得ることが困難である。
【0006】上記従来技術のうち、図6に示した照明装
置による映像は図7のようになり、缶底の形状によって
は暗視野24が現れ、文字25とのコントラスト差が少
なくなり誤判別したり、暗視野24の中に文字25が埋
没してしまい判別できないという問題があった。
【0007】また、図8に示した照明装置による映像は
図9のようになり、図7に示した中心部の暗視野24は
改良されているが、缶底の形状によっては、暗リング2
4′が現れ、文字25と重なった部分で誤判断したり、
判別不能になったりという問題があった。
【0008】図9の暗リング24′の発生原因は、図8
の拡散板23′の接合部分23′cにおいて照明光の透
過が悪くなり、リング状の影が缶底部に反映したもので
ある。
【0009】本発明の目的は、上記課題を解決するため
になされたものであり、上記従来技術では達成できなか
った、部分的な暗視野の発生を極力少なくし、金属缶の
多様な缶底形状に対しても、均一な照度を与える照明装
置及び撮像装置並びに検査装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は環状光源と、環
状光源の上下面のうちの一方の面側に設けた撮像手段
と、上下面のうちの他方の面側に設けた被写体と、環状
光源の内径に沿う開口に沿って設けた所定厚みの光拡散
板であって、撮像手段側ではその口径に対応した大きさ
の開口を持ち、被写体側では被写体側に近づく程に大き
い開口径となるラッパ形状をなす光拡散板と、より成る
撮像装置を開示する。
【0011】更に本発明は、環状光源と、環状光源の上
下面のうちの一方の面側に設けた撮像手段と、上下面の
うちの他方の面側に設けた被写体と、撮像手段への被写
体からの反射光を通す穴と、この穴の周囲に設けられた
光拡散反射面とを有する、撮像手段と環状光源との間に
設けた光反射部と、環状光源の内径に沿う開口に沿って
設けた所定厚みの光拡散板であって、撮像手段側ではそ
の口径に対応した大きさの開口を持ち、被写体側では被
写体側に近づく程に大きい開口径となるラッパ形状をな
す光拡散部と、より成る撮像装置を開示する。
【0012】更に本発明は、撮像手段と、被写体と、撮
像手段と被写体との間に設けられた照明装置と、を備え
ると共に、照明装置は、筐体部と、筐体部内部に設けた
環状光源と、環状光源の内径に沿う開口から被写体側の
筐体部端部にかけて設けられた所定厚みの光拡散板であ
って、撮像手段側ではその口径に対応した大きさの開口
を持ち、被写体側では被写体側に近づく程に大きく且つ
その筐体部端部においては被写体の照射視野の大きさよ
りも大きい、開口径を有するラッパン形状をなす光拡散
部と、筐体部の撮像手段側の端部を形成し、上記開口を
介して被写体からの反射光を撮像手段側へ通す穴と、こ
の穴の周囲に設けられた光拡散反射面とを有する、光拡
散反射部と、より成るものとした、ことを特徴とする撮
像装置を開示する。
【0013】更に本発明は、撮像手段と被写体との間に
設けられて、被写体へ光を照射し、その反射光を撮像手
段へ送り撮像させる照明装置において、筐体部と、筐体
部内部に設けた環状光源と、環状光源の内径に沿う開口
から被写体側の筐体部端部にかけて設けられた所定厚み
の光拡散板であって、撮像手段側ではその口径に対応し
た大きさの開口を持ち、被写体側では被写体側に近づく
程に大きく且つその筐体部端部においては被写体の照射
視野の大きさよりも大きい開口径を有するラッパ形状を
なす光拡散部と、筐体部の撮像手段側の端部を形成し、
上記開口を介しての被写体からの反射光を撮像手段側へ
通す穴と、この穴の周囲に設けられた光拡散反射面とを
有する、光拡散反射部と、より成る照明装置を開示す
る。
【0014】更に本発明は、被写体である容器に記され
た文字をTVカメラ等の撮像手段で読取り、画像処理法
によって良否判断する検査装置において、コンベア等に
より搬送される容器の上方又は側方に、上記照明装置を
配設した容器の文字検査装置を開示する。
【0015】
【作用】本発明では、ラッパ形状光拡散部により一様な
明るさとなり、被照射体側を均一に照射する。また、環
状光源の後ろ側に設置した光拡散反射部で反射し、前記
ラッパ形状拡散部の中心穴を通って、被照射体の中心部
付近を照射することによって、中心部付近の暗視野の発
生を抑える。
【0016】
【実施例】本発明の一実施例を図1から図3を用いて説
明する。図1は、本発明を、例えば金属缶の缶底に記さ
れた、文字記号の検査装置に適用した場合の全体構成例
を示したもので、コンベア3上を搬送される金属缶1の
缶底11に記された文字記号を検査するために、上方に
筐体形状の照明装置2を配設し、さらに照明装置2の中
心穴27aを通して、上方から金属缶の缶底11を撮像
できるように、TVカメラ4を配設する。
【0017】センサ5は金属缶1が照明装置2とTVカ
メラ4のほぼ真下を通過する瞬間に検知信号を発生し、
この検知信号は画像処理装置6を介して照明電源20を
起動し、照明装置2を発光させ金属缶の缶底11を照射
する。同時に上記検知信号に同期して、TVカメラ4の
映像信号を画像処理装置6に入力する。画像処理装置6
では上記映像信号から所定の画像処理を行い、良否判断
し、不良品は選別機構7により排除される。所定の画像
処理とは、映像信号から文字を切出し、切出した文字を
基準文字と比較し(例えばパターンマッチング処理)、
文字が正しく印字されているか否かの良否判定を行うこ
とである。
【0018】図2は、図1に示した全体構成のうち照明
装置の中心断面を示したもので、金属缶1と照明装置2
とTVカメラ4とは図のような配置関係にある。照明装
置2は、筐体部22と、その上端部に設けた拡散反射板
27と、筐体部22の内部に設けた環状光源(リング状
光源のこと)22と、環状光源22の内径の開口(中心
穴)に沿って設けられたラッパ形状光拡散板26と、よ
り成る。ラッパ形状光拡散板26は、開口26aを持つ
ラッパ形状の光拡散板であって、環状光源22からの光
をこの拡散板によって乱反射して均一な光とし、これを
被写体面11に投影する役割を持つ。開口26aは、T
Vカメラ4への被写体面である底部11からの反射光を
通す開口であり、TVカメラ4側の開口に比して、底部
11側の開口径は大きくなっている。尚、TVカメラ側
の開口はほぼ円筒状となっているが、TVカメラ側に近
い程小さい開口である円錐形状であってもよい。開口2
6aの底部11側の拡散板26の端部26bは筐体部2
2の端部を構成し、この端部での開口径は、底11の照
射視野よりも大きくしてある。
【0019】拡散反射板27は、その中央に、開口26
aからの反射光を通す穴27a(TVカメラの視野を妨
げない範囲で極力小さい口径とする)と、この穴の周囲
に設けて穴27aの周囲に当たる光を下方に反射すると
共に乱反射による拡散を行う拡散反射面27bと、より
成る。光拡散板26のTVカメラ側の開口径は、缶底の
径にほぼ等しくする。これによって缶底の形状面からの
反射光を、TVカメラ4側へ通過させる。ラッパ形状の
曲率半径rは、環状光源22からの光が均等に缶底11
に照射するように設定してある。
【0020】ラッパ形状光拡散板26の材質は、乳白色
半透明のプラスチック、擦り硝子、白色に近い紙または
布等であり、光を均一に透過拡散するものであればよ
い。また、ラッパ形状部と円筒、ラッパ形状部と平板の
接合部分は、影が出ないように一体成形が望ましい。上
記反射板27の反射面27bは、反射して散乱光が得ら
れるような白色プラスチックより成る白色プラスチック
面や紙の面、又はアルミ粉、硝子粉、セラミック粉等反
射効率のよい材料を塗布した反射面であればよい。尚、
梨地状にすれば更によい。
【0021】以上の実施例によれば、図2の点線で示す
ように、缶底11へは光源22からの光は拡散板26を
通過して照射され、また、光源22からの上方への照射
光も反射面27bで反射される。更に、拡散板26は、
TVカメラ側から筐体部21の底部26bに向けて均等
の厚みで且つ連続的に腕曲している。このような構成と
したことにより、底11へは均一な光量が広い範囲の方
向から照射されることになり、従来例の如き暗部やしま
模様の出現はなくなる。
【0022】図2の照明装置で撮像した缶底の文字映像
の代表例を図3に示す。この図によれば、従来技術で示
した図7及び図9にくらべ、均一な缶底の映像11aが
得られ、文字映像25が明瞭なコントラストを持った映
像が得られることがわかる。その他の実施例として、反
射板27は、図4の如く反射面の形状を凹曲面28aと
し、または28bのように凸曲面とすることも缶底の形
状によっては有効である。また、そのほかの実施例とし
て、反射型拡散板27は、図5の如く反射面の形状を皿
型の凹面28cとし、または皿型の凸面28dとするこ
とによって缶底形状によっては最適照明条件が得られ
る。
【0023】図4、図5のその他の実施例は、缶底形状
に応じて中心部に発生する暗視野を抑制するように、曲
率半径とか角度を適度に決定すればよいが、余り大きな
傾きは意味がない、水平に近い範囲で適度な値とする。
【0024】上記実施例は、金属缶の文字記号の読取検
査について説明したが、金属缶に限らず、ボトルとかカ
ートンあるいは光沢があったり又は照射面の形状が凹凸
等複雑で、通常の照明手段では、均一な照明が得られな
い物体に適用できる。
【0025】また金属缶の側で説明したが、ビンやその
他の各種の物品を含む容器にも適用できる。また容器底
の文字以外に側方の文字の例もある。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、照明装置の環状光源の
光を、ラッパ状拡散板と反射板により、均一な散乱を得
て金属缶缶底部等の被照射体に照射することにより、照
明むらの無い、明瞭な映像をTVカメラに入力すること
ができる。例えば、上記照明装置を、金属缶等の容器の
文字記号検査装置に応用することによって、缶底の形状
が中凹、中凸等の多種多様の形状であっても、文字記号
の映像を明瞭に抽出し、確実に良否判別することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】金属缶文字記号検査装置の全体構成図である。
【図2】環状照明装置の中心断面図である。
【図3】環状照明装置で照射された金属缶底の映像図で
ある。
【図4】環状照明装置のその他の実施例図である。
【図5】環状照明装置のその他の実施例図である。
【図6】従来技術による照明装置の例図である。
【図7】従来技術による金属缶底の映像図である。
【図8】従来技術による照明装置の例図である。
【図9】従来技術による金属缶底の映像図である。
【符号の説明】
1 金属缶 2 照明装置 3 コンベア 4 TVカメラ 5 センサ 6 画像処理装置 7 選別機構 11 缶底 20 照明電源 21 筐体部 22 環状光源 22a 照明光 22b 照明光 25 文字映像 26 ラッパ形状光拡散板 26a 開口 26b 端部 27 拡散反射板 27a 中心穴 27b 拡散反射面 28a〜28d 反射板

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 環状光源と、 環状光源の上下面のうちの一方の面側に設けた撮像手段
    と、 上下面のうちの他方の面側に設けた被写体と、 環状光源の内径に沿う開口に沿って設けた所定厚みの光
    拡散板であって、撮像手段側ではその口径に対応した大
    きさの開口を持ち、被写体側では被写体側に近づく程に
    大きい開口径となるラッパ形状をなす光拡散板と、より
    成る撮像装置。
  2. 【請求項2】 環状光源と、 環状光源の上下面のうちの一方の面側に設けた撮像手段
    と、 上下面のうちの他方の面側に設けた被写体と、 撮像手段への被写体からの反射光を通す穴と、この穴の
    周囲に設けられた光拡散反射面とを有する、撮像手段と
    環状光源との間に設けた光反射部と、 環状光源の内径に沿う開口に沿って設けた所定厚みの光
    拡散板であって、撮像手段側ではその口径に対応した大
    きさの開口を持ち、被写体側では被写体側に近づく程に
    大きい開口径となるラッパ形状をなす光拡散部と、より
    成る撮像装置。
  3. 【請求項3】 撮像手段と、 被写体と、 撮像手段と被写体との間に設けられた照明装置と、を備
    えると共に、照明装置は、 筐体部と、 筐体部内部に設けた環状光源と、 環状光源の内径に沿う開口から被写体側の筐体部端部に
    かけて設けられた所定厚みの光拡散板であって、撮像手
    段側ではその口径に対応した大きさの開口を持ち、被写
    体側では被写体側に近づく程に大きく且つその筐体部端
    部においては被写体の照射視野の大きさよりも大きい、
    開口径を有するラッパ形状をなす光拡散部と、 筐体部の撮像手段側の端部を形成し、上記開口を介して
    被写体からの反射光を撮像手段側へ通す穴と、この穴の
    周囲に設けられた光拡散反射面とを有する、光拡散反射
    部と、より成るものとした、ことを特徴とする撮像装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項2又は3の光拡散反射部の拡散反
    射面は、水平又は凹曲面又は凸曲面のいずれかとする撮
    像装置。
  5. 【請求項5】 撮像手段と被写体との間に設けられて、
    被写体へ光を照射し、その反射光を撮像手段へ送り撮像
    させる照明装置において、 筐体部と、 筐体部内部に設けた環状光源と、 環状光源の内径に沿う開口から被写体側の筐体部端部に
    かけて設けられた所定厚みの光拡散板であって、撮像手
    段側ではその口径に対応した大きさの開口を持ち、被写
    体側では被写体側に近づく程に大きく且つその筐体部端
    部においては被写体の照射視野の大きさよりも大きい開
    口径を有するラッパ形状をなす光拡散部と、 筐体部の撮像手段側の端部を形成し、上記開口を介して
    の被写体からの反射光を撮像手段側へ通す穴と、この穴
    の周囲に設けられた光拡散反射面とを有する、光拡散反
    射部と、より成る照明装置。
  6. 【請求項6】 請求項5の光拡散反射部の光拡散反射面
    は、水平又は凹曲面又は凸曲面のいずれかとする照明装
    置。
  7. 【請求項7】 被写体である容器に記された文字をTV
    カメラ等の撮像手段で読取り、画像処理法によって良否
    判断する検査装置において、コンベア等により搬送され
    る容器の上方又は側方に、請求項4又は5の照明装置を
    配設した容器の文字検査装置。
JP3216394A 1994-03-02 1994-03-02 撮像装置及び照明装置、並びに容器の文字検査装置 Pending JPH07244716A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004066214A1 (ja) * 2003-01-20 2004-08-05 Ssd Company Limited カードを用いるエンターテインメント装置
WO2007095928A2 (de) * 2006-02-25 2007-08-30 Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Beleuchtungsvorrichtung für zylindrische objekte
JP2010160778A (ja) * 2008-12-11 2010-07-22 Fuji Electric Retail Systems Co Ltd 賞味期限読取装置

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