JPH08210991A - 容器底部の環状ナール領域検査装置 - Google Patents
容器底部の環状ナール領域検査装置Info
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- JPH08210991A JPH08210991A JP7261726A JP26172695A JPH08210991A JP H08210991 A JPH08210991 A JP H08210991A JP 7261726 A JP7261726 A JP 7261726A JP 26172695 A JP26172695 A JP 26172695A JP H08210991 A JPH08210991 A JP H08210991A
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0004—Industrial image inspection
- G06T7/001—Industrial image inspection using an image reference approach
-
- G—PHYSICS
- 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
- G01N21/9045—Inspection of ornamented or stippled container walls
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】容器底部の環状ナール領域の欠陥を最適に検査
する。 【解決手段】容器１０が検査位置に支持されると、拡散
光源１４からの光がレンズ１８を介してカメラ１６に到
達し、容器底部のイメージをアレイ状に映し出す。カメ
ラからのイメージ信号はコンピュータ・デバイス２０に
供給され、デジタル化されてメモリに記憶される。コン
ピュータ・デバイスは、得られたイメージ中の環状ナー
ル領域だけを抽出してリマッピングすることにより直線
状の帯状領域に形成し直し、該リマッピングされた帯状
領域を垂直方向にオフセットしてオフセット・コピーを
作成する。そして、リマッピングされた帯状領域からオ
フセット・コピーを減算して、ナール領域が消滅するよ
うに差分イメージを生成し、欠陥を強調するために、差
分イメージをコンボルブし、コンボルブされた差分イメ
ージがスレショルドを越えているときに、欠陥が存在す
ると判定する。
する。 【解決手段】容器１０が検査位置に支持されると、拡散
光源１４からの光がレンズ１８を介してカメラ１６に到
達し、容器底部のイメージをアレイ状に映し出す。カメ
ラからのイメージ信号はコンピュータ・デバイス２０に
供給され、デジタル化されてメモリに記憶される。コン
ピュータ・デバイスは、得られたイメージ中の環状ナー
ル領域だけを抽出してリマッピングすることにより直線
状の帯状領域に形成し直し、該リマッピングされた帯状
領域を垂直方向にオフセットしてオフセット・コピーを
作成する。そして、リマッピングされた帯状領域からオ
フセット・コピーを減算して、ナール領域が消滅するよ
うに差分イメージを生成し、欠陥を強調するために、差
分イメージをコンボルブし、コンボルブされた差分イメ
ージがスレショルドを越えているときに、欠陥が存在す
ると判定する。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、ガラスまたはプラスティ
ック容器（ボトル）の底の環状ナール領域（ぎざぎざ
部）の検査装置に関する。
ック容器（ボトル）の底の環状ナール領域（ぎざぎざ
部）の検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来例の検査装置においては、処理装置
が容器を検査ステーションに移動させるよう構成されて
いる。該検査ステーションは、容器の下方に上向きに光
を放射する拡散ブラック光源と、容器の上方にあるレン
ズを有し、くびれた開口部（ネック・オープニング）を
介して容器の底部を撮影するカメラとを備えている。該
レンズは、センサの上にある容器の底部を画像化し、該
センサが得られたイメージ（画像）を電子信号に変換
し、そして電子回路または適宜にプログラムされたコン
ピュータ・デバイスによって、電子的に分析される。
が容器を検査ステーションに移動させるよう構成されて
いる。該検査ステーションは、容器の下方に上向きに光
を放射する拡散ブラック光源と、容器の上方にあるレン
ズを有し、くびれた開口部（ネック・オープニング）を
介して容器の底部を撮影するカメラとを備えている。該
レンズは、センサの上にある容器の底部を画像化し、該
センサが得られたイメージ（画像）を電子信号に変換
し、そして電子回路または適宜にプログラムされたコン
ピュータ・デバイスによって、電子的に分析される。
【０００３】このような分析は、ピクセル（画素）の濃
度または複数のピクセルからなるピクセル・グループで
ある小さな領域（ピクセル領域）全体の平均濃度を、対
象とするピクセルから所定の距離及び所定の方向にある
ピクセルまたはピクセル領域の濃度と比較することによ
って、実行される。基準のピクセルと対象のピクセルと
の距離及び方向の偏位は、容器の底部における対称性を
用いて選択される。例えば、円形のガラス容器の底部に
おいては、周囲の環状領域が、ほぼ放射状の隆起部すな
わちぎざきざ部を生じる。このようなぎざきざが形成さ
れた環状領域はナール領域（またはナール部）と呼ば
れ、該ナール領域は、容器の使用時における放射状のひ
び割れを防ぐために、慎重に形成される。
度または複数のピクセルからなるピクセル・グループで
ある小さな領域（ピクセル領域）全体の平均濃度を、対
象とするピクセルから所定の距離及び所定の方向にある
ピクセルまたはピクセル領域の濃度と比較することによ
って、実行される。基準のピクセルと対象のピクセルと
の距離及び方向の偏位は、容器の底部における対称性を
用いて選択される。例えば、円形のガラス容器の底部に
おいては、周囲の環状領域が、ほぼ放射状の隆起部すな
わちぎざきざ部を生じる。このようなぎざきざが形成さ
れた環状領域はナール領域（またはナール部）と呼ば
れ、該ナール領域は、容器の使用時における放射状のひ
び割れを防ぐために、慎重に形成される。
【０００４】通常の検査工程においては、対象とするナ
ール領域内の小さなピクセル領域の濃度の平均が、ナー
ル部内の他のピクセル領域の平均濃度と比較される。該
他のピクセル領域は、環状の折り曲がったナール部内に
おいて対象のピクセル領域から所定距離離れた位置にあ
るピクセル領域である。これらの領域は、ブッロク処理
として公知の処理工程において、すべてのナール領域の
検査が終了するまで、同様にオフセットされた基準領域
と比較される。容器の他の領域の、ナール領域が存在し
ない部分では、対象ピクセル（または対象ピクセル領
域）と基準ピクセル（または基準ピクセル領域）との間
のオフセットは、スパイラル処理として公知の処理にお
いて、放射状か環状、またはその両方である。
ール領域内の小さなピクセル領域の濃度の平均が、ナー
ル部内の他のピクセル領域の平均濃度と比較される。該
他のピクセル領域は、環状の折り曲がったナール部内に
おいて対象のピクセル領域から所定距離離れた位置にあ
るピクセル領域である。これらの領域は、ブッロク処理
として公知の処理工程において、すべてのナール領域の
検査が終了するまで、同様にオフセットされた基準領域
と比較される。容器の他の領域の、ナール領域が存在し
ない部分では、対象ピクセル（または対象ピクセル領
域）と基準ピクセル（または基準ピクセル領域）との間
のオフセットは、スパイラル処理として公知の処理にお
いて、放射状か環状、またはその両方である。
【０００５】本発明の目的は、ガラスまたプラスチック
容器の底部のナール領域内の欠陥および汚染を識別する
ための改善されたアルゴリズムに基づいている検査装置
を提供することである。本発明における検査は、容器が
製造された後、または容器への充填を行う前に実行され
る。欠陥の例として、容器の底部に含まれてしまう空気
バブルを含んでいる異質物、容器内に忘れられた異質
物、および容器の底部の奇形等があげられる。
容器の底部のナール領域内の欠陥および汚染を識別する
ための改善されたアルゴリズムに基づいている検査装置
を提供することである。本発明における検査は、容器が
製造された後、または容器への充填を行う前に実行され
る。欠陥の例として、容器の底部に含まれてしまう空気
バブルを含んでいる異質物、容器内に忘れられた異質
物、および容器の底部の奇形等があげられる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の容器の環状ナール領域の検査をするた
めの検査装置は、（ａ）容器を検査位置に支持する手段
であって、光が該容器の底部を通って該容器の開口部に
通過するように支持する手段と、（ｂ）容器をその下方
から照射するための拡散光ソースと、（ｃ）レンズを備
え、容器の開口部からみた容器の底部のイメージをアレ
イに投影する電子的なアレイ・カメラと、（ｄ）カメラ
からのイメージ信号を、デジタル・メモリに記憶できる
ようにデジタル化する手段と、（ｅ）デジタル化された
イメージを分析するための分析手段であって、少なくと
も１つのリマッピングされた直線領域を画定するため
に、環状ナール領域をリマッピングするためのリマッピ
ング手段と、該リマッピングされた直線領域を垂直方向
のオフセットを有するようにコピーする手段と、リマッ
ピングされた直線領域から、リマッピングされた直線領
域を垂直方向にオフセットしたコピーを減算して、ナー
ル領域が消滅するように差分イメージを生成する手段
と、欠陥を強調するために、差分イメージをコンボルブ
する手段と、コンボルブされた差分イメージがスレショ
ルドを越えているかどうかを検出して、欠陥の存在を指
示するための手段とからなる分析手段とを備えているこ
とを特徴としている。本発明は、このような構成を有す
ることにより、容器の底部に存在する欠陥を、ナール領
域のぎざぎざの存在にもかかわらず、十分に検出するこ
とができる。本発明の他の目的及び作用効果は、本明細
書、及び本発明の技術思想を組み込んでいる好適な実施
例を示している図面から明らかとなるであろう。
ために、本発明の容器の環状ナール領域の検査をするた
めの検査装置は、（ａ）容器を検査位置に支持する手段
であって、光が該容器の底部を通って該容器の開口部に
通過するように支持する手段と、（ｂ）容器をその下方
から照射するための拡散光ソースと、（ｃ）レンズを備
え、容器の開口部からみた容器の底部のイメージをアレ
イに投影する電子的なアレイ・カメラと、（ｄ）カメラ
からのイメージ信号を、デジタル・メモリに記憶できる
ようにデジタル化する手段と、（ｅ）デジタル化された
イメージを分析するための分析手段であって、少なくと
も１つのリマッピングされた直線領域を画定するため
に、環状ナール領域をリマッピングするためのリマッピ
ング手段と、該リマッピングされた直線領域を垂直方向
のオフセットを有するようにコピーする手段と、リマッ
ピングされた直線領域から、リマッピングされた直線領
域を垂直方向にオフセットしたコピーを減算して、ナー
ル領域が消滅するように差分イメージを生成する手段
と、欠陥を強調するために、差分イメージをコンボルブ
する手段と、コンボルブされた差分イメージがスレショ
ルドを越えているかどうかを検出して、欠陥の存在を指
示するための手段とからなる分析手段とを備えているこ
とを特徴としている。本発明は、このような構成を有す
ることにより、容器の底部に存在する欠陥を、ナール領
域のぎざぎざの存在にもかかわらず、十分に検出するこ
とができる。本発明の他の目的及び作用効果は、本明細
書、及び本発明の技術思想を組み込んでいる好適な実施
例を示している図面から明らかとなるであろう。
【０００７】
【実施の態様】図１には、本発明の検査デバイスの物理
的構成要素のレイアウトが、容器１０が検査ステーショ
ンに移送された状態で示されている。該検査ステーショ
ンにおいては、容器の底部の画像が、容器の側面を保持
する保持ベルト１２によって阻害されないようにされて
いる。容器の底部に配置されている拡散ブラック光源１
４が、容器の底部を照射し、容器の上部に配置されたカ
メラ１６及びレンズ１８が、容器の首部分を介して下方
を監視し、領域アレイ電子センサであるカメラ・センサ
に、容器の底部のイメージ（画像）を形成する。
的構成要素のレイアウトが、容器１０が検査ステーショ
ンに移送された状態で示されている。該検査ステーショ
ンにおいては、容器の底部の画像が、容器の側面を保持
する保持ベルト１２によって阻害されないようにされて
いる。容器の底部に配置されている拡散ブラック光源１
４が、容器の底部を照射し、容器の上部に配置されたカ
メラ１６及びレンズ１８が、容器の首部分を介して下方
を監視し、領域アレイ電子センサであるカメラ・センサ
に、容器の底部のイメージ（画像）を形成する。
【０００８】ジュースの容器等の首部分が狭い容器が検
査される場合の、カメラ・レンズが容器の首部分の開口
に近接して配置された場合のように、カメラ・レンズが
画像空間において端部動原体型（ｔｅｌｏｃｅｎｔｒｉ
ｃ）である場合は、容器のより広い範囲の検査が実行さ
れる。カメラからの信号は、コンピュータ・デバイス２
０にインターフェースされ、該コンピュータ・デバイス
が、該信号をメモリに記憶できるデジタル信号に変換
し、かつこのようにして記憶されたイメージを、記憶さ
れたアルゴリズムに応じて分析する。
査される場合の、カメラ・レンズが容器の首部分の開口
に近接して配置された場合のように、カメラ・レンズが
画像空間において端部動原体型（ｔｅｌｏｃｅｎｔｒｉ
ｃ）である場合は、容器のより広い範囲の検査が実行さ
れる。カメラからの信号は、コンピュータ・デバイス２
０にインターフェースされ、該コンピュータ・デバイス
が、該信号をメモリに記憶できるデジタル信号に変換
し、かつこのようにして記憶されたイメージを、記憶さ
れたアルゴリズムに応じて分析する。
【０００９】ナール領域内の欠陥を識別するために用い
られる動作シーケンスが、図２及び図３に示されてい
る。最初の処理動作は、イメージ取得ステップ２２であ
り、このステップ２２において、カメラ１６からの信号
がデジタル信号に変換されて、デジタル・イメージ処理
デバイスのアドレス可能メモリ空間に記憶される。該メ
モリ空間に記憶されたイメージが図４に示されたフレー
ムに表されている。このイメージは、十分に高い空間解
像度を有するものであり、例えば、５１２×５１２のピ
クセルに対して所望の測定精度と、十分な大きさの解像
度とを得ることができ、形成された容器のイメージが、
その背景から識別できる。なお、例えば、カメラからの
信号が８バイナリの解像度を有するデジタル・フォーマ
ットに変換され、フレーム記憶メモリがそれぞれのアド
レスに８バイナリ・デジットを記憶できるものとすれ
ば、光学的イメージに存在する濃度レベルの連続は、２
５６の階調度で表すことができる。電子的イメージは、
ヒストグラム等価器、ルックアップ・テーブル等を用い
た濃度指示のリマッピング等の、既知のデジタル・イメ
ージ処理技術によって、より最適なものにすることがで
きる。
られる動作シーケンスが、図２及び図３に示されてい
る。最初の処理動作は、イメージ取得ステップ２２であ
り、このステップ２２において、カメラ１６からの信号
がデジタル信号に変換されて、デジタル・イメージ処理
デバイスのアドレス可能メモリ空間に記憶される。該メ
モリ空間に記憶されたイメージが図４に示されたフレー
ムに表されている。このイメージは、十分に高い空間解
像度を有するものであり、例えば、５１２×５１２のピ
クセルに対して所望の測定精度と、十分な大きさの解像
度とを得ることができ、形成された容器のイメージが、
その背景から識別できる。なお、例えば、カメラからの
信号が８バイナリの解像度を有するデジタル・フォーマ
ットに変換され、フレーム記憶メモリがそれぞれのアド
レスに８バイナリ・デジットを記憶できるものとすれ
ば、光学的イメージに存在する濃度レベルの連続は、２
５６の階調度で表すことができる。電子的イメージは、
ヒストグラム等価器、ルックアップ・テーブル等を用い
た濃度指示のリマッピング等の、既知のデジタル・イメ
ージ処理技術によって、より最適なものにすることがで
きる。
【００１０】第２番目の処理動作は、中心検出ステップ
２４であり、イメージの中心が検出され、そして円形で
ない場合は、その方向が検出される。例えば、デジタル
的に構成された水平方向（アレイの横方向）の多数のレ
ンズと容器の底部のイメージの周囲との間の中間点の平
均が求められ、そして、同様にして、垂直方向（アレイ
の縦方向）の多数のレンズと容器の底部イメージの周囲
との間の中間点の平均が求められる。これらの２つの平
均は、一対の座標軸を提供し、イメージの左端からの多
数のピクセル及びイメージの上端から下の多数のピクセ
ルに関するイメージの中心を識別することができる。こ
の方法は、図５に図式的に示されている。このような方
法を用いる代わりに、イメージを枠決めするに十分な大
きさの境界ボックスの中心を用いる、他の既知の方法を
採用してもよい。
２４であり、イメージの中心が検出され、そして円形で
ない場合は、その方向が検出される。例えば、デジタル
的に構成された水平方向（アレイの横方向）の多数のレ
ンズと容器の底部のイメージの周囲との間の中間点の平
均が求められ、そして、同様にして、垂直方向（アレイ
の縦方向）の多数のレンズと容器の底部イメージの周囲
との間の中間点の平均が求められる。これらの２つの平
均は、一対の座標軸を提供し、イメージの左端からの多
数のピクセル及びイメージの上端から下の多数のピクセ
ルに関するイメージの中心を識別することができる。こ
の方法は、図５に図式的に示されている。このような方
法を用いる代わりに、イメージを枠決めするに十分な大
きさの境界ボックスの中心を用いる、他の既知の方法を
採用してもよい。
【００１１】第３の動作は、ワープ・ソース設定ステッ
プ２６であり、環状領域２７が図６に示されるように画
定され、該環状領域２７は、ナール領域として知られて
いる領域を取り囲み、したがって、環状領域２７は、ナ
ール領域に応じた幾何学的形状を有している。環状領域
は、円形を有しているか、または、長方形、正方形、三
日月型等に形成されるナール領域の幾何学形状に従うよ
うに、非円形の形状を有している。この領域は、あらか
じめプログラムされた情報に基づいており、そして、イ
メージ取得の時点での容器を配置すべき位置を表してい
る。ナール領域の基本的な幾何学形状は、特殊の容器を
ランさせるように検査装置が設定されるが、元の領域の
実際の方向及び位置が、中心決定ステップ２４において
抽出された情報に基づいているそれぞれケース毎に、分
離されて決定される。
プ２６であり、環状領域２７が図６に示されるように画
定され、該環状領域２７は、ナール領域として知られて
いる領域を取り囲み、したがって、環状領域２７は、ナ
ール領域に応じた幾何学的形状を有している。環状領域
は、円形を有しているか、または、長方形、正方形、三
日月型等に形成されるナール領域の幾何学形状に従うよ
うに、非円形の形状を有している。この領域は、あらか
じめプログラムされた情報に基づいており、そして、イ
メージ取得の時点での容器を配置すべき位置を表してい
る。ナール領域の基本的な幾何学形状は、特殊の容器を
ランさせるように検査装置が設定されるが、元の領域の
実際の方向及び位置が、中心決定ステップ２４において
抽出された情報に基づいているそれぞれケース毎に、分
離されて決定される。
【００１２】第４の動作は、イメージ分解ステップ（す
なわち、環状／直線状変換ステップ）２８であり、図７
に示すように、ナール領域が１つまたは複数の直線中に
配置されるように、環状領域２７が他のデジタル・メモ
リ空間にリマッピングされる。一般に、元のイメージの
ピクセル領域は、リマッピングのためにあらかじめ提供
され、またさらに、該元のイメージの特徴とリマッピン
グされたイメージの特徴との空間的関係を得るために用
いられる。この動作は、イメージの「ワーピング」とし
て知られており、また、適合マッピングとして知られて
いる幾何学的動作の実行形態である。該ワーピングは、
隣接するピクセル間の補完動作を伴って、または伴わず
に実行される。
なわち、環状／直線状変換ステップ）２８であり、図７
に示すように、ナール領域が１つまたは複数の直線中に
配置されるように、環状領域２７が他のデジタル・メモ
リ空間にリマッピングされる。一般に、元のイメージの
ピクセル領域は、リマッピングのためにあらかじめ提供
され、またさらに、該元のイメージの特徴とリマッピン
グされたイメージの特徴との空間的関係を得るために用
いられる。この動作は、イメージの「ワーピング」とし
て知られており、また、適合マッピングとして知られて
いる幾何学的動作の実行形態である。該ワーピングは、
隣接するピクセル間の補完動作を伴って、または伴わず
に実行される。
【００１３】第５の動作は、オフセット／減算ステップ
３０であり、図７に示すようにリマッピングされたナー
ル領域を、図８に示されるように垂直方向にオフセット
することにより、該ナール領域のコピーが得られ（図３
のステップ３１）、該コピーは、図８に示すように、ナ
ール・ピッチ（ぎざぎざのピッチ）に等しく（または、
できるだけ等しく）形成される。ピクセル・ピッチとナ
ール・ピッチとの比は、無理数であり、したがって、比
の値の概数は、イメージ・メモリの空間的解像度内でオ
フセットを実行するように設定しなければならない。オ
フセットの期間中、イメージはラッピングされている。
図８においては、イメージのコピー、すなわち垂直方向
にオフセットしたイメージ（オフセット・コピー）は、
元のイメージと比べて右側にシフトされている。スクリ
ーンの外にあるイメージの部分が、左側の空間に通過し
ている。このように、ナール領域のリマッピングされた
元のイメージとそのオフセット・コピーは、ナール・ピ
ッチで配列され、しかもその長さが同一となるように配
置されている。
３０であり、図７に示すようにリマッピングされたナー
ル領域を、図８に示されるように垂直方向にオフセット
することにより、該ナール領域のコピーが得られ（図３
のステップ３１）、該コピーは、図８に示すように、ナ
ール・ピッチ（ぎざぎざのピッチ）に等しく（または、
できるだけ等しく）形成される。ピクセル・ピッチとナ
ール・ピッチとの比は、無理数であり、したがって、比
の値の概数は、イメージ・メモリの空間的解像度内でオ
フセットを実行するように設定しなければならない。オ
フセットの期間中、イメージはラッピングされている。
図８においては、イメージのコピー、すなわち垂直方向
にオフセットしたイメージ（オフセット・コピー）は、
元のイメージと比べて右側にシフトされている。スクリ
ーンの外にあるイメージの部分が、左側の空間に通過し
ている。このように、ナール領域のリマッピングされた
元のイメージとそのオフセット・コピーは、ナール・ピ
ッチで配列され、しかもその長さが同一となるように配
置されている。
【００１４】リマッピングされたイメージのオフセット
・コピーは、減算ステップ３３において、リマッピング
されたイメージから差し引かれ、図９に示されるように
なる。オフセット・コピーが、元のイメージのナールの
周期的構造に応じて整列されているので、減算により、
ナールはほとんど消滅する、しかしながら、欠陥はリマ
ッピングされたイメージとそのオフセット・コピーとの
間に整列されていないので、したがって欠陥は消滅しな
い。実際のところ、欠陥は対として存在することにな
る。リマッピングされたイメージ中の欠陥は、オフセッ
ト・コピー中に該欠陥のカウンタパートと整列されてな
く、したがって除去されない。オフセット・コピー中の
欠陥は、リマッピングされたイメージ中のカウンタパー
トと整列されてなく、また、図９に示されるように、減
算ステップ３３により、オフセット・コピーとリマッピ
ングされたイメージとの間のオフセット量だけオフセッ
トされた欠陥のネガティブ・イメージが得られる。ナー
ル領域が環状または対称的である場合には、環状ナール
領域はリマッピングされて差分イメージを確定し、元の
イメージに関して環状イメージのコピーを、ナール・パ
ターンが整列するに十分な量回転させることによって、
ナールのイメージは消滅する。
・コピーは、減算ステップ３３において、リマッピング
されたイメージから差し引かれ、図９に示されるように
なる。オフセット・コピーが、元のイメージのナールの
周期的構造に応じて整列されているので、減算により、
ナールはほとんど消滅する、しかしながら、欠陥はリマ
ッピングされたイメージとそのオフセット・コピーとの
間に整列されていないので、したがって欠陥は消滅しな
い。実際のところ、欠陥は対として存在することにな
る。リマッピングされたイメージ中の欠陥は、オフセッ
ト・コピー中に該欠陥のカウンタパートと整列されてな
く、したがって除去されない。オフセット・コピー中の
欠陥は、リマッピングされたイメージ中のカウンタパー
トと整列されてなく、また、図９に示されるように、減
算ステップ３３により、オフセット・コピーとリマッピ
ングされたイメージとの間のオフセット量だけオフセッ
トされた欠陥のネガティブ・イメージが得られる。ナー
ル領域が環状または対称的である場合には、環状ナール
領域はリマッピングされて差分イメージを確定し、元の
イメージに関して環状イメージのコピーを、ナール・パ
ターンが整列するに十分な量回転させることによって、
ナールのイメージは消滅する。
【００１５】差分イメージがネガティブの濃度を含んで
いることは、アルゴリズムにとって問題ではない。しか
しながら、差分イメージのディスプレイへの表示に問題
が生じる。この問題は、幾つかの手法により処理するこ
とができ、例えば、異なるカラー平面中のポジティブ濃
度として、ネガティブ数がリマッピングされるように処
理することができる。図１０には、グレイ・スケール・
イメージ上に差分イメージがリマッピングされた状態が
示されており、該図１０においては、ゼロが中間濃度に
マッピングされ、最小のポジティブ濃度がゼロにマッピ
ングされ、ポジティブ濃度は、ゼロから最大までの値が
中間から最大間の値にマッピングされるように、圧縮さ
れる。ネガティブ値は同様に、ゼロから最小までの値を
中間からゼロまでの濃度にマッピングするように、圧縮
される。
いることは、アルゴリズムにとって問題ではない。しか
しながら、差分イメージのディスプレイへの表示に問題
が生じる。この問題は、幾つかの手法により処理するこ
とができ、例えば、異なるカラー平面中のポジティブ濃
度として、ネガティブ数がリマッピングされるように処
理することができる。図１０には、グレイ・スケール・
イメージ上に差分イメージがリマッピングされた状態が
示されており、該図１０においては、ゼロが中間濃度に
マッピングされ、最小のポジティブ濃度がゼロにマッピ
ングされ、ポジティブ濃度は、ゼロから最大までの値が
中間から最大間の値にマッピングされるように、圧縮さ
れる。ネガティブ値は同様に、ゼロから最小までの値を
中間からゼロまでの濃度にマッピングするように、圧縮
される。
【００１６】オフセット／減算ステップ３０において、
上記のようにする代わりに、イメージすなわちアレイ
は、プロシジャによって区別され、それにより、被減数
ピクセル（すなわち被減数アレイ要素）と減数ピクセル
（すなわち減数アレイ要素）とが、それぞれ同一のソー
スを基準として差をとられる。その結果が新しく生成さ
れたイメージ（すなわちアレイ）中に置かれるか、また
は、その結果が被減数または減数を置き換えて、アレイ
の差分が取られる。この場合、どちらも基準として再度
用いられることはない。この方法は、処理アーキテクチ
ャーにおいて処理スピードを向上させることができ、ま
たは少ないメモリ容量で実現することができるという作
用効果を奏することができる。
上記のようにする代わりに、イメージすなわちアレイ
は、プロシジャによって区別され、それにより、被減数
ピクセル（すなわち被減数アレイ要素）と減数ピクセル
（すなわち減数アレイ要素）とが、それぞれ同一のソー
スを基準として差をとられる。その結果が新しく生成さ
れたイメージ（すなわちアレイ）中に置かれるか、また
は、その結果が被減数または減数を置き換えて、アレイ
の差分が取られる。この場合、どちらも基準として再度
用いられることはない。この方法は、処理アーキテクチ
ャーにおいて処理スピードを向上させることができ、ま
たは少ないメモリ容量で実現することができるという作
用効果を奏することができる。
【００１７】第６の処理動作は、フィルタリング／限界
チェック・ステップ３４であり、２次元のコンボリュー
ション（渦巻き）・カーネル（ｋｅｒｎｅｌ）が選択さ
れ、これにより、減算された２つのイメージの間のオフ
セットと同一のオフセットを有する相補対だけが強調さ
れる。ナール周期を有する残余の成分及び他のノイズ成
分は圧縮される。処理スピードを向上するとともに、よ
り少ないメモリ容量（ある程度の感度ロスを伴うもので
あるが）を実現するために、濃度プロジェクション（濃
度投影）・ステップ３６が図２に示されたアルゴリズム
の動作に追加して実行される。このステップ３６は、図
１１に示されるように、オフセット／減算ステップ３０
の前に実行されて図１２に示される結果を得るか、また
は図１５に示されるように、ステップ３０の後に実行さ
れる。濃度プロジェクションの動作は、イメージを、２
次元から図１３に示されるような１次元アレイに低減す
るが、この動作は、垂直プロジェクション（すなわち、
ピクセル行に沿って加算すること）によるか、または、
イメージを水平ピクセル（すなわち、リマッピングされ
たイメージがほぼ垂直方向であるピクセル列に沿って加
算すること）によるかによって実行され、ステップ３０
の前に濃度プロジェクション・ステップ３６が実行され
る。
チェック・ステップ３４であり、２次元のコンボリュー
ション（渦巻き）・カーネル（ｋｅｒｎｅｌ）が選択さ
れ、これにより、減算された２つのイメージの間のオフ
セットと同一のオフセットを有する相補対だけが強調さ
れる。ナール周期を有する残余の成分及び他のノイズ成
分は圧縮される。処理スピードを向上するとともに、よ
り少ないメモリ容量（ある程度の感度ロスを伴うもので
あるが）を実現するために、濃度プロジェクション（濃
度投影）・ステップ３６が図２に示されたアルゴリズム
の動作に追加して実行される。このステップ３６は、図
１１に示されるように、オフセット／減算ステップ３０
の前に実行されて図１２に示される結果を得るか、また
は図１５に示されるように、ステップ３０の後に実行さ
れる。濃度プロジェクションの動作は、イメージを、２
次元から図１３に示されるような１次元アレイに低減す
るが、この動作は、垂直プロジェクション（すなわち、
ピクセル行に沿って加算すること）によるか、または、
イメージを水平ピクセル（すなわち、リマッピングされ
たイメージがほぼ垂直方向であるピクセル列に沿って加
算すること）によるかによって実行され、ステップ３０
の前に濃度プロジェクション・ステップ３６が実行され
る。
【００１８】これにより、感度をある程度犠牲にするも
のの、最大のスピードを実現することができる。このス
テップは、基本的には不要なものであるが、欠陥検出の
ために次段で実行されるステップにおいて必要な計算の
回数を大幅に低減することができる。この低減を含ませ
るべきか否かの決定は、処理スピードと感度との相反す
る要求を考慮しなければならない。割り当てられた検査
時間中に十分な計算が実行できる場合は、このステップ
３６は全く不要となる。フィルタリング／限界テェック
・ステップ３４を実行することにより、図１２に示され
るような欠陥によって生じる信号を強調させ、そして、
ノイズ及び差分処理で生じた残余の人工的なノイズを圧
縮することができる。ナール・ピッチとピクセル・ピッ
チとの比は、上記したように、無理数である。この条件
は、２つのイメージ、すなわちリマッピングされたイメ
ージと、オフセットされかつリマッピングされたイメー
ジ（オフセット・コピー）との、ナール間の整列を排除
することができる。したがって、差分イメージにおいて
２つのナールが完全にキャンセルされる。
のの、最大のスピードを実現することができる。このス
テップは、基本的には不要なものであるが、欠陥検出の
ために次段で実行されるステップにおいて必要な計算の
回数を大幅に低減することができる。この低減を含ませ
るべきか否かの決定は、処理スピードと感度との相反す
る要求を考慮しなければならない。割り当てられた検査
時間中に十分な計算が実行できる場合は、このステップ
３６は全く不要となる。フィルタリング／限界テェック
・ステップ３４を実行することにより、図１２に示され
るような欠陥によって生じる信号を強調させ、そして、
ノイズ及び差分処理で生じた残余の人工的なノイズを圧
縮することができる。ナール・ピッチとピクセル・ピッ
チとの比は、上記したように、無理数である。この条件
は、２つのイメージ、すなわちリマッピングされたイメ
ージと、オフセットされかつリマッピングされたイメー
ジ（オフセット・コピー）との、ナール間の整列を排除
することができる。したがって、差分イメージにおいて
２つのナールが完全にキャンセルされる。
【００１９】さらに、ナール・パターンに不調和が存在
し、これにより、差分イメージにおける残余の構造を引
き起こすことがある。しかしながら、これらの両方のケ
ースにおいて、残余の構造はピクセル・ピッチと同一の
周期を有し、一方、欠陥によって生じる信号はイメージ
・オフセットに等しい周期を有する。フィルタリングさ
れたイメージは、トポグラフィカル（地形学的）な３次
元構造として表され、欠陥の高さ（濃度）は、所定のス
レショルドと比較される。データが、第５の処理動作す
なわちステップ３６によって１次元アレイに低減された
場合は、１次元のコンボリューション・カーネルで十分
である。データがこのように低減されなかった場合は、
２次元のカーネルが必要となる。
し、これにより、差分イメージにおける残余の構造を引
き起こすことがある。しかしながら、これらの両方のケ
ースにおいて、残余の構造はピクセル・ピッチと同一の
周期を有し、一方、欠陥によって生じる信号はイメージ
・オフセットに等しい周期を有する。フィルタリングさ
れたイメージは、トポグラフィカル（地形学的）な３次
元構造として表され、欠陥の高さ（濃度）は、所定のス
レショルドと比較される。データが、第５の処理動作す
なわちステップ３６によって１次元アレイに低減された
場合は、１次元のコンボリューション・カーネルで十分
である。データがこのように低減されなかった場合は、
２次元のカーネルが必要となる。
【図１】本発明の一実施例の検査装置の物理的構成要素
のレイアウトを示す概略図である。
のレイアウトを示す概略図である。
【図２】本発明の検査装置において実行されるフローチ
ャートである。
ャートである。
【図３】図２のステップ３０をより詳細に示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図４】図２のイメージ取得ステップ２２において取得
されたイメージの模式図である。
されたイメージの模式図である。
【図５】図２の中心検出ステップ２４において得られた
イメージの模式図である。
イメージの模式図である。
【図６】図２のワープ・ソース設定ステップ２６におい
て得られた、リマッピングすべき環状領域を表示したイ
メージの模式図である。
て得られた、リマッピングすべき環状領域を表示したイ
メージの模式図である。
【図７】図２のイメージ分割ステップ２８において得ら
れた、リマッピングされた直線状のイメージの模式図で
ある。
れた、リマッピングされた直線状のイメージの模式図で
ある。
【図８】図３のオフセット・コピー作成ステップ３１で
得られたイメージの模式図である。
得られたイメージの模式図である。
【図９】図３のコピー減算ステップ３３で得られたイメ
ージの模式図である。
ージの模式図である。
【図１０】フィルタリングされ減算されたイメージの模
式図である。
式図である。
【図１１】本発明の検査装置で実行される動作の変形例
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図１２】図１１の濃度プロジェクション・ステップ３
６において垂直方向への投影を行うことによって得られ
たイメージの模式図である。
６において垂直方向への投影を行うことによって得られ
たイメージの模式図である。
【図１３】１次元の差分イメージの模式図である。
【図１４】コンボリュションを実行した後の、垂直方向
に投影された差分イメージの模式図である。
に投影された差分イメージの模式図である。
【図１５】本発明の検査装置で実行される動作の別の変
形例を示すフローチャートである。
形例を示すフローチャートである。
フロントページの続き (72)発明者 レオ・ビー・ボールドウィン アメリカ合衆国ニューヨーク州14845，ホ ースヘッズ，ダフォディル・ドライブ 115
Claims (4)
- 【請求項１】 ガラスまたはプラスティック容器の底部
の環状ナール領域を検査する装置において、 （ａ）容器を検査位置に支持する手段であって、光が該
容器の底部を通って該容器の開口部に通過するように支
持する手段と、 （ｂ）容器をその下方から照射するための拡散光ソース
と、 （ｃ）レンズを備え、容器の開口部からみた容器の底部
のイメージをアレイに投影する電子的なアレイ・カメラ
と、 （ｄ）カメラからのイメージ信号を、デジタル・メモリ
に記憶できるようにデジタル化する手段と、 （ｅ）デジタル化されたイメージを分析するための分析
手段であって、 少なくとも１つのリマッピングされた直線領域を画定す
るために、環状ナール領域をリマッピングするためのリ
マッピング手段と、 該リマッピングされた直線領域を垂直方向のオフセット
を有するようにコピーする手段と、 リマッピングされた直線領域から、リマッピングされた
直線領域を垂直方向にオフセットしたコピーを減算し
て、ナール領域が消滅するように差分イメージを生成す
る手段と、 欠陥を強調するために、差分イメージをコンボルブする
手段と、 コンボルブされた差分イメージがスレショルドを越えて
いるかどうかを検出して、欠陥の存在を指示するための
手段とからなる分析手段とを備えていることを特徴とす
る環状ナール領域検査装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の検査装置において、リマ
ッピング手段は、ナーリング周期の全体数にほぼ等しい
オフセットを有するリマッピングされた領域をコピーす
る手段を備えていることを特徴とする検査装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の検査装置において、リマ
ッピング手段は、環状領域を矩形領域にリマッピングす
る手段を備えていることを特徴とする検査装置。 - 【請求項４】 ガラスまたはプラスティック容器の底部
の環状ナール領域を検査する装置において、 （ａ）容器を検査位置に支持する手段であって、光が該
容器の底部を通って該容器の開口部に通過するように支
持する手段と、 （ｂ）容器をその下方から照射するための拡散光ソース
と、 （ｃ）レンズを備え、容器の開口部を介してみた容器の
底部のイメージをアレイに投影する電子的なアレイ・カ
メラと、 （ｄ）カメラからのイメージ信号を、デジタル・メモリ
に記憶できるようにデジタル化する手段と、 （ｅ）デジタル化されたイメージを分析するための分析
手段であって、 デジタル化された環状ナール領域のオフセット・ピクセ
ルを減算して、ナール領域が消滅するように差分イメー
ジを生成する手段と、 欠陥を強調するために、差分イメージをコンボルブする
手段と、 コンボルブされた差分イメージがスレショルドを越えて
いるかどうかを検出して、欠陥の存在を指示するための
手段とからなる分析手段とを備えていることを特徴とす
る環状ナール領域検査装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US319911 | 1994-10-07 | ||
| US08/319,911 US5510610A (en) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | Apparatus for detecting defects on the bottom of bottles by manipulating an image to remove knurls |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08210991A true JPH08210991A (ja) | 1996-08-20 |
| JP3497297B2 JP3497297B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=23244121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26172695A Expired - Fee Related JP3497297B2 (ja) | 1994-10-07 | 1995-10-09 | 容器底部の環状ナール領域検査装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5510610A (ja) |
| JP (1) | JP3497297B2 (ja) |
| DE (1) | DE19537341B4 (ja) |
| FR (1) | FR2725523B1 (ja) |
| GB (1) | GB2297214B (ja) |
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| JP2006017704A (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-19 | Emhart Glass Sa | ガラスボトルを点検するための機械 |
| JP2016184338A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 株式会社エム・アイ・エル | 輝度データの記憶処理方法、及び、画像処理装置 |
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| US5935285A (en) * | 1997-12-30 | 1999-08-10 | Coors Brewing Company | Method for inspecting manufactured articles |
| US6049379A (en) * | 1997-12-30 | 2000-04-11 | Coors Brewing Company | Method for inspecting translucent objects using imaging techniques |
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| US4448526A (en) * | 1980-06-27 | 1984-05-15 | Kirin Beer Kabushiki Kaisha | Defect detecting method and device |
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-
1994
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-
1995
- 1995-09-29 GB GB9519854A patent/GB2297214B/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-06 FR FR9511796A patent/FR2725523B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-06 DE DE19537341A patent/DE19537341B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-09 JP JP26172695A patent/JP3497297B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| DE19537341A1 (de) | 1996-04-11 |
| FR2725523A1 (fr) | 1996-04-12 |
| FR2725523B1 (fr) | 1998-08-21 |
| DE19537341B4 (de) | 2005-12-08 |
| JP3497297B2 (ja) | 2004-02-16 |
| GB2297214B (en) | 1998-10-28 |
| GB2297214A (en) | 1996-07-24 |
| US5510610A (en) | 1996-04-23 |
| GB9519854D0 (en) | 1995-11-29 |
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