JPH09288068A - 外観検査装置 - Google Patents

外観検査装置

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JPH09288068A
JPH09288068A JP10118296A JP10118296A JPH09288068A JP H09288068 A JPH09288068 A JP H09288068A JP 10118296 A JP10118296 A JP 10118296A JP 10118296 A JP10118296 A JP 10118296A JP H09288068 A JPH09288068 A JP H09288068A
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JP
Japan
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container
lid
angle
gravity
unit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10118296A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidetoshi Ito
英俊 伊東
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Fuji Electric Co Ltd
Fuji Facom Corp
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Facom Corp
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, Fuji Facom Corp filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 容器又はその容器の蓋に表示される文字や記
号の正否を検査する外観検査装置に関し、検査精度の高
い外観検査装置を提供する。 【解決手段】 検査対象物1の外面を撮像して得られた
画像信号を入力する画像入力部8と、2値化された画像
から前記外面の重心位置及び前記形象の重心位置を抽出
する特徴抽出部9と、この特徴抽出部9によって抽出し
た前記検査対象物1の形象の重心位置における前記検査
対象物1の外面の特定位置に対する角度を演算する演算
部10と、前記検査対象物1の標準となる評価基準対象
物について前記演算部10で得られた演算結果を評価基
準として予め記憶しておく記憶部11と、前記演算部1
0で前記検査対象物について得られた演算結果と前記記
憶部に記憶された前記評価基準とを比較して形象が表示
された容器又は容器の蓋その他の検査対象物1の外面の
回転角を特定する比較演算部12とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は容器の外観検査装置
に関し、特に、容器又はその容器の蓋に表示される文字
や記号の正否を効率よく検査できるようにした外観検査
装置に係る。
【0002】
【従来の技術】文字や記号等が表示された容器の表面や
蓋の表面などの外観検査にあって、その検査対象物がベ
ルトコンベア等の上に載せられていて定点に固定されて
いない状態で搬送されると、検査対象物は搬送途中で回
転してしまい、検査位置では予め定めた位置からどの程
度回転したのか分らない。そして、従来は、容器の表面
に表示された文字や記号といった形象の欠陥存否の検査
を行う場合、検査装置の設置された部位へ検査対象物が
到った時の状態をそのまま画像に捕らえ、それを検査装
置の画像回転用のハードウェアで回転補正処理を行った
上で検査が行われていた。しかしながら、回転補正処理
には時間が掛かるため、検査の処理効率が低下してしま
う。そこで、検査の処理効率を高めるために、その後、
回転補正処理を行わずに検査対象物の外観検査が行われ
るようになった。
【0003】このように回転補正処理を行わずに検査対
象物の外観検査を行う方式としては文字、記号等を同心
円状のリングウィンドウで画像領域を分割した上で各リ
ングウィンドウ内に含まれる情報を2値化し、各ウィン
ドウ毎に得られる値の増減を判断して検査するものや、
検査装置で撮影した撮像領域を小面積に分割し、各面積
に含まれる文字、記号等の情報を2値化し、それに基づ
いて得られた文字部分が占める面積の大きさ順に分類し
て並べ換え、その配列の要素毎に得られる値の増減を判
断して検査するものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
リングウィンドウによる方式では文字、記号等の形象は
一旦分割されて処理され、最終的に、それらが統合され
ることになる。そのため文字毎についての汚れや欠けの
面積が前記分割に伴って分散されるので、そのような汚
れや欠けに起因する変形が理想対象物(良品)に対する
検査対象物の異形許容範囲(マージン)に入ってしま
い、正確に欠陥を検出できない場合がある。
【0005】また、文字、記号についての面積値の配列
を検査する方式では、欠陥を含んだ小面積を対象に配列
に並べ換える結果、前述の方式と同様に良品の増減のマ
ージン内に収まってしまい欠陥が検出できない場合があ
る。
【0006】そこで、本発明は前述の方式における欠点
を改良し、ハード的な回転補正処理を行わないにも拘ら
ず、その得られた画像から文字、記号その他の形象の位
置を特定することができ、それに基づいて高速に、且
つ、検査精度の高い外観検査装置を提供することを目的
とする。
【0007】
【発明を解決するための手段】本発明によれば、カメラ
で複数の文字が表示された容器の蓋の外面を撮像して得
られた画像信号を画像入力部に入力する。この画像入力
部の出力は特徴抽出部に入力され、ここでは、前記画像
信号に基づいて前記容器の蓋の外面と前記複数の文字を
2値化し、2値化された画像から前記容器の蓋の外面の
重心位置及び前記複数の文字の重心位置をそれぞれ抽出
する。前記特徴抽出部の出力は演算部へ入力され、ここ
で、抽出された前記容器の蓋の複数の文字の重心位置に
おける前記容器の蓋の外面の重心位置を原点とする水平
座標軸に対する角度を演算する。一方、前記演算部で得
られた前記容器の蓋の標準となる評価基準対象物につい
ての演算結果を評価基準として予め記憶部に記憶してお
く。そして、前記演算部の出力は比較演算部に入力さ
れ、被検査物である容器の蓋について前記演算部で得ら
れた演算結果と前記記憶部に記憶された前記評価基準と
を比較して被検査物である前記容器の蓋の外面の回転角
が特定される。このような手段によってハード的な回転
補正処理を行わないにも拘らず、正規の位置からの蓋の
回転角を知ることができ、効率よく検査対象物の欠陥の
有無を検査することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の外
観検査装置の要部を示すブロック図である。検査対象物
1は瓶、缶、その他の容器やその蓋である。検査対象物
1はカメラ6(CCD等の撮像素子を備える撮像装置)
で撮影され、これにより得られた画像信号は画像処理装
置7によって処理される。前記画像処理装置7は、前記
カメラ6からの画像信号を入力する画像入力部8と、こ
の画像入力部8の出力に基づいて画像の2値化と検査対
象物の外形の重心位置や前記外形内に表わされる文字、
記号その他の形象のそれぞれの重心位置の抽出を行う特
徴抽出部9と、この特徴抽出部9で抽出した前記形象の
重心位置と後記する評価基準値となる評価基準対象物に
表わされる形象の重心位置との間の相対的角度差を算出
する演算部10と、この演算部10を利用して検査対象
物の標準となる評価基準対象物に対する演算結果を評価
基準値として記憶する記憶部11と、回転角度が未知の
検査対象物の角度データと前記記憶部11内の評価基準
値の角度データとを比較して前記検査対象物の回転角度
を検出する比較演算部12とを有している。
【0009】図2は評価基準値を得るための評価基準対
象物の例を示す平面図である。同図において、評価基準
対象物は円の外形1−1を有し、その中心よりもやや上
側に水平方向に、白抜き文字のF、U、J、I(2−1
乃至5−1)が並んで表示されている。これらはカメラ
で撮像された後、前記特徴抽出部9で2値化され、それ
ぞれの重心座標が求められる。なお、図1に示されてい
るGは外形1−1の重心である。
【0010】図3は前記外形の重心を原点とする座標系
に各白抜き文字のF、U、J、Iに対応する重心座標
(g4 、g3 、g2 、g1 )を表わし、これらと原点と
を線で結んで示した概略図である。そして、前記演算部
10では前記外形の重心を原点とする座標系の水平座標
軸に対する前記各白抜き文字の重心座標の角度が求めら
れ、これらは予め前記記憶部11に記憶される。図3に
は文字[I]の重心座標に対する角度θ1 を代表的に示
している。そして、表1に各白抜き文字のF、U、J、
Iに対応する重心座標とそれらに対応する角度を示す。
【0011】
【表1】
【0012】図4は回転角度が未知の検査対象物の例を
示す概略図であり、同図から分るように評価基準値を得
るための対象物とは違って、外形全体が左に回転して白
抜き文字(F、U、J、I)の列が、かなり斜に傾いて
いる。前記特徴抽出部9で外形の重心及び白抜き文字
(F、U、J、I)のそれぞれの重心(gd 、gc 、g
b 、ga )を求める。その外形の重心を原点とする座標
系に、それらを表わすと図5に示すように表わすことが
できる。また、前記演算部10で、前記外形の重心を原
点とする座標系の水平座標軸に対する前記各白抜き文字
の重心座標の角度を求める。図5には文字[I]の重心
座標に対する角度θa を代表的に示している。なお、添
え字の a〜 dは角度の大きさの順に付してある。また、
表2に各白抜き文字のF、U、J、Iに対応する重心座
標とそれらに対応する角度を示す。
【0013】
【表2】
【0014】検査対象物の回転角は、前記比較演算部1
2で、次に示す手順を踏むことにより特定することがで
きる。最初に、図6に示されるように、前記記憶部11
に記憶された評価基準対象物の白抜き文字の重心の角度
と、前記演算部10で得られた検査対象物の白抜き文字
の重心の角度との差を求める。この場合、まず、評価基
準対象物についての重心角度のうち水平座標軸から最も
小さい角度であるg1を選び、検査対象物の重心角度の
方も同様に水平座標軸から最も小さい角度であるgaを
選択する。そして、両者(g1とga)の差分Δaを算出
し、これを検査対象物の重心角度のそれぞれに減算す
る。即ち、重心gaを元の位置からΔaだけ更に時計方
向に回転させる。その結果、図7に示すように検査対象
物の各重心角度は評価基準対象物のそれらと完全に一致
する。一致度をSで表わすと、これは次式の積和演算で
評価することができる。比較対象が一致した場合、一致
度Sは0になる。
【0015】
【数1】
【0016】S=Σ {(gn−Δn) − gm } nは a,b,c... mは n=aなら1、n=b なら2、n=c なら3、以降、準用
数 図8は評価基準対象物に対し、検査対象物の外形が右側
へ回転した場合の例を示す概略図である。白抜き文字の
重心について、外形の重心を原点とする座標系に表わす
と図9に示すように表わすことができる。また、評価基
準対象物に関わる重心角度に対する検査対象物の重心角
度の差分を前述と同じ手法で求めると、この場合には、
差分の根拠は図10に示されるようにga'とg1 とに基
づくことになり、これを検査対象物の重心角度のそれぞ
れに加算し、その結果を重心を原点とする座標系に表わ
すと図11に示す如く表わされる。即ち、前記重心ga'
は文字[F]に対する重心であり、前記重心g1 は文字
[I]に対する重心である。その結果、一致度Sは0に
はならい。そこで、その場合には、図12に示されるよ
うに、検査対象物についての重心角度のうち水平座標軸
から二番目に小さい角度であるgb'と前記g1とによる
差分Δb’を用いて、その一致度を評価する。その結
果、差分Δb’を検査対象物の重心角度のそれぞれに加
算して、その結果を、重心を原点とする座標系に表わす
と、図13に示す如く表わされる。而して、一致度は0
となる。そして、白抜き文字に対する評価基準対象物に
ついての重心角度、この評価基準対象物についての重心
角度に対する検査対象物の相対的な回転角度および検査
対象物に対する白抜き文字の各重心の対応を表3に示す
ように決定することができる。
【0017】
【表3】
【0018】検査対象物の外形の回転偏倚の度合いによ
っては、二度目の一致度の評価によってもSが0になら
ない場合もあり得るが、以上述べた同じ手順の処理を機
械的に繰り返して行けば、最悪の場合でも最後には(こ
の実施例では4度目には)Sが0となり、一致を見い出
すことができる。なお、本発明の外観検査装置としては
検査対象物の搬送装置、良品、不良品の選別排出装置、
照明装置その他の装置も必要であるが、それらの装置は
従来の外観検査装置のものをそのまま用いることができ
るので、図示及び説明を割愛してある。
【0019】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、検査対象物の外面撮像画像を機械装置による回転
補正を行わないにも拘らず、回転角度が不確定な容器あ
るいは容器の蓋の回転角度を特定することができるの
で、その検査対象物に表示された文字又は記号の面積や
位置について、評価基準対象物のそれらと正確に比較す
ることが可能になり、効率よく検査対象物の欠陥の有無
を検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の外観検査装置の要部を示すブロック図
である。
【図2】評価基準対象物の例を示す平面図である。
【図3】図2に示される評価基準対象物の形象等に対応
する重心座標、重心角度を座標系に表わした概略図であ
る。
【図4】回転角度が未知の検査対象物の例を示す概略図
である。
【図5】図4に示される検査対象物の形象等に対応する
重心座標、重心角度を座標系に表わした概略図である。
【図6】評価基準対象物の形象に対応する重心角度と検
査対象物の形象に対応する重心角度との差分について説
明する座標系の概略図である。
【図7】図4に示される検査対象物の形象の各重心角度
を、算出された重心角度の差分に基づいて補正した結
果、検査対象物の形象の各重心角度が前記評価基準対象
物の形象の各重心角度と一致する様子を示す座標系の概
略図である。
【図8】図4に示されている状態とは異なった方向に回
転した検査対象物の状態を示す概略図である。
【図9】図8に示される検査対象物の形象等に対応する
重心座標、重心角度を座標系に表わした概略図である。
【図10】評価基準対象物の形象に対応する重心角度と
検査対象物の形象に対応する重心角度との差分について
説明する座標系の概略図である。
【図11】図7に示して行った場合と同じ手法で図8に
示される検査対象物の形象の各重心角度を、算出された
重心角度の差分に基づいて補正した結果、検査対象物の
形象の各重心角度が前記評価基準対象物の形象の各重心
角度と一致しない様子を示す座標系の概略図である。
【図12】図10に示して説明した場合とは異なる態様
における評価基準対象物の形象に対応する重心角度と検
査対象物の形象に対応する重心角度との差分について説
明する座標系の概略図である。
【図13】図8に示される検査対象物の形象の各重心角
度を、図12に示して説明した手法で算出された重心角
度の差分に基づいて補正した結果、検査対象物の形象の
各重心角度が前記評価基準対象物の形象の各重心角度と
一致する様子を示す座標系の概略図である。
【符号の説明】
1 検査対象物 1−1 外形 2−1 文字 3−1 文字 4−1 文字 5−1 文字 6 カメラ 7 画像処理装置 8 画像入力部 9 特徴抽出部 10 演算部 11 記憶部 12 比較演算部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 文字、記号、図案その他の形象が表示さ
    れた容器又は容器の蓋その他の検査対象物の外面を撮像
    して得られた画像信号を入力する画像入力部と、前記画
    像信号に基づいて前記外面と前記形象を2値化し、2値
    化された画像から前記外面の重心位置及び前記形象の重
    心位置を抽出する特徴抽出部と、該特徴抽出部によって
    抽出した前記検査対象物の形象の重心位置における前記
    検査対象物の外面の特定位置に対する角度を演算する演
    算部と、前記検査対象物の標準となる評価基準対象物に
    ついて前記演算部で得られた演算結果を評価基準として
    予め記憶しておく記憶部と、前記演算部で前記検査対象
    物について得られた演算結果と前記記憶部に記憶された
    前記評価基準とを比較して形象が表示された容器又は容
    器の蓋その他の検査対象物の外面の回転角を特定する比
    較演算部とを有する外観検査装置。
  2. 【請求項2】 複数の文字が表示された容器の蓋の外面
    を撮像して得られた画像信号を入力する画像入力部と、
    前記画像信号に基づいて前記容器の蓋の外面と前記複数
    の文字を2値化し、2値化された画像から前記容器の蓋
    の外面の重心位置及び前記複数の文字の重心位置をそれ
    ぞれ抽出する特徴抽出部と、該特徴抽出部によって抽出
    した前記容器の蓋の複数の文字の重心位置における前記
    容器の蓋の外面の重心位置を原点とする水平座標軸に対
    する角度を演算する演算部と、前記容器の蓋の標準とな
    る評価基準対象物について前記演算部で得られた演算結
    果を評価基準として予め記憶しておく記憶部と、前記演
    算部で前記容器の蓋について得られた演算結果と前記記
    憶部に記憶された前記評価基準とを比較して前記容器の
    蓋の外面の回転角を特定する比較演算部とを有する外観
    検査装置。
JP10118296A 1996-04-23 1996-04-23 外観検査装置 Withdrawn JPH09288068A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004112685A1 (ja) * 2003-06-19 2004-12-29 Yuyama Mfg. Co., Ltd. 薬剤監査装置
CN104535584A (zh) * 2014-12-30 2015-04-22 天津市日津科技有限公司 一种视觉检测方法

Cited By (4)

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WO2004112685A1 (ja) * 2003-06-19 2004-12-29 Yuyama Mfg. Co., Ltd. 薬剤監査装置
JPWO2004112685A1 (ja) * 2003-06-19 2006-10-26 株式会社湯山製作所 薬剤監査装置
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