JPH09311031A - 打抜き加工品の品質検査方法および品質検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 打抜き加工品の撮像背景に制約を受けないよ
うに検査作業能率を向上させ、欠陥箇所を高精度に検出
し、重要でない部分に欠陥があるだけでは全体を廃棄処
理する無駄をなくし、しかも、欠陥箇所の評価を柔軟に
行って廃棄対象を最小限に止め、経済性を向上させる。 【解決手段】 打抜き加工品２の被検査面を撮像して作
成した多階調エリア画像と基準多階調エリア画像との対
応部分の濃度レベルを比較し、この比較結果から許容値
をもとに欠陥箇所を判定する。比較に際し、被検査多階
調エリア画像における打抜き加工品２の外方部分をマス
ク処理し、打抜き加工品２における使用に際して重要で
ある部分と重要でない部分を異なる精度の判定レベルで
欠陥の有無について判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、枚葉印刷物等から
プレス機械により打抜かれ、包装箱等を構成するための
打抜き加工品（ブランク）の印刷汚れ、異物の付着等、
各種欠陥を検出するために用いる打抜き加工品の品質検
査方法および品質検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図１１に示す枚葉印刷物１は厚
紙に複数個の包装箱構成体２が一組として繰返して印刷
された後、一組の包装箱構成体２ごとに方形に裁断され
る。上記一組の包装箱構成体２はなるべく材料の無駄を
生じないような予定配置により印刷される（図１１では
４個の包装箱構成体２を一組として図示しているが、そ
の個数は任意である。）。各包装箱構成体２は、図１２
に示すように、後にプレス機械で打抜かれるとともに、
折目やミシン目状切取線が形成されることにより得られ
るため、印刷された状態では打抜く外形線や折目、ミシ
ン目状切取線は表示されていないが、理解しやすくする
ため、図１１においては予定の打抜外形線を一点鎖線で
示し、予定の折目およびミシン目状切取線を二点鎖線で
示している。

【０００３】各包装箱構成体２は正面片３の長辺側の一
側縁と他側縁にそれぞれ折目４と折目５を介して側面片
６と７が連設され、側面片７には正面片３の反対側で折
目８を介して背面片９が連設され、背面片９には側面片
７の反対側で折目１０を介して貼着片１１が連設され
る。正面片３の短辺側の一側縁と他側縁にそれぞれ折目
１２と折目１３を介して頂面片１４と底面片１５が連設
され、頂面片１４には正面片３の反対側で折目１６を介
して差込片１７が連設され、底面片１５には正面片３の
反対側で折目１８を介して差込片１９が連設される。側
面片６の両側短辺縁にはそれぞれ折目２０、２１を介し
て折込片２２、２３が連設され、側面片７の両側短辺縁
にはそれぞれ折目２４、２５を介して折込片２６、２７
が連設される。背面片９の上部にはミシン目状切取線２
８により密封兼開封片２９が形成される。

【０００４】正面片３、側面片６、７、背面片１０、頂
面片１４、底面片１５、密封兼開封片２９には収納物の
説明用の文字、数字、記号３０、バーコード３１等が印
刷されている。

【０００５】この枚葉印刷物１から上記のように予定外
形線に沿って打抜かれるとともに、折目４、５、８、１
０、１２、１３、１６、１８、２０、２１、２４、２５
およびミシン目状切取線２８が形成されることにより包
装箱構成体、すなわち、打抜き加工品（ブランク）２が
得られる。

【０００６】そして、図１３に示すように、折目４、５
に沿って側面片６、７を直角方向に折曲げ、折目８に沿
って背面片９を直角方向に折曲げ、折目１０に沿って貼
着片１１を直角方向に折曲げ、貼着片１１を側面片６の
内側面に貼着する。続いて、折目２１、２５に沿って折
込片２３、２７を直角方向に折曲げ、折目１３に沿って
底面片１５を直角方向に折曲げ、更に、折目１８に沿っ
て差込片１９を直角方向に折曲げて背面片９の内側に差
込むとともに貼着することにより包装箱底部を封じるこ
とができる。続いて、上部開放部から収納物を収納し、
折目２０、２４に沿って折込片２２、２６を直角方向に
折曲げ、折目１２に沿って頂面片１４を直角方向に折曲
げ、更に、折目１６に沿って差込片１７を直角方向に折
曲げて背面片９の内側に差込むとともに密封兼開封片２
９に貼着することにより、密封状態の包装箱３２を構成
することができる。

【０００７】従来、上記打抜き加工品２における印刷汚
れ、異物の付着等、各種欠陥を検出するには、線状のＣ
ＣＤラインセンサ等を用いて走行する打抜き加工品２の
被検査面（表面の印刷面）を撮像し、撮像によって得ら
れた画像信号を微分して被検査面の濃度変化を検出し、
この微分波形を二値化処理して得られる信号パターンを
あらかじめ作成しておいたマスターパターンと記憶手段
内で比較対照することにより、打抜き加工品２の欠陥箇
所を検出するようにした方法が知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の二値化処理による品質検査方法では、打抜き加工
品２の外方部分を検査対象から外すことができない。こ
のため、打抜き加工品２をその搬送手段であるローラコ
ンベヤ、若しくはコンベヤとコンベヤの間の空間でしか
撮像することができず、撮像箇所に制約を受け、タイミ
ング設定が煩わしいばかりでなく、検査の作業能率に劣
り、検査作業のスピードアップに限界がある。

【０００９】また、上記のように包装箱構成体である打
抜き加工品２は包装箱３２を構成する際、正面片３、背
面片９は特に目立ち、商品イメージに影響を与えるばか
りでなく、収納物が特に薬である場合には内容量表示等
の数値が汚れにより別の数値に変わるなどにより危険を
伴う場合があるため、厳格な精度で検出する必要があ
り、側面片６、７も正面片３、背面片９のように厳格な
精度で検出する必要はないが、比較的目立ち、商品イメ
ージに影響を与えるため、普通の精度で検出する必要が
ある。これに対し、正面片３、背面片９、側面片６、７
以外の各片は目立たなかったり、包装箱３２として組み
立てた状態において隠れたりする箇所で、上記正面片３
等の各片ほど重要ではないので、緩やかな精度で検出す
ればよいことになる。しかしながら、上記従来例の二値
化処理による品質検査方法では、重要である部分と重量
でない部分とで精度の異なる判定レベルで検出するのが
困難であるため、重要でない部分に欠陥があっても打抜
き加工品２の全体を廃棄処分することになり、非経済的
である。

【００１０】また、二値化処理による品質検査方法で
は、判定レベルの設定が微妙であり、この判定レベルの
設定の適、不適によって欠陥検出精度が大きく左右され
る。また、微分波形によって得られる濃度変化のみによ
って欠陥箇所を検出しているため、地色が濃色である場
合と、薄色である場合とでは検出精度が異なる。

【００１１】また、上記のように微分波形によって得ら
れる濃度変化のみによって欠陥を検出すると、図１４
（ａ）に示すようなＪ−Ｊ線上における目立ちやすい比
較的広い面積で比較的淡い汚れ１０１については図１４
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すＪ−Ｊ線上の濃度、微分
処理（時間的変化量を電圧値に変換）、差分（二値化に
より一定電圧以上を「１」とする）からも明らかなよう
に緩やかな信号パターンになるため、欠陥箇所ではない
と判定する。一方、図１５（ａ）に示すようなＫ−Ｋ線
上における比較的狭い面積で濃い汚れ１０２は勿論のこ
と、比較的狭い面積で比較的淡い汚れ、更には比較的狭
い面積で淡い汚れについても図１５（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）に示すＫ−Ｋ線上の濃度、微分処理（時間的変化
量を電圧値に変換）、差分（二値化により一定電圧以上
を「１」とする）からも明らかなように急激な信号パタ
ーンになるため、欠陥箇所であると判定することにな
る。

【００１２】しかしながら、このような検出方法は必ず
しも人間の視覚による欠陥認識と一致しない。例えば、
被検査面における汚損範囲が極めて狭い範囲であって
も、汚損範囲内外での濃度差が大きい場合には、人間の
視覚では「目立つ汚損」として認識される。また、汚損
濃度が同じ程度であっても、汚損範囲の大、小によって
も「目立つ汚損」として認識され、若しくは「目立たな
い汚損」として認識される。そして、「目立つ汚損」は
製品から確実に排除する必要があるが、他方、「目立た
ない汚損」は排除する必要がない場合が多く、このよう
な人間の視覚感性を考慮した欠陥判定が極めて困難であ
った。

【００１３】本発明は、上記のような従来の問題を解決
するものであり、打抜き加工品の撮像背景に制約を受け
ないようにし、したがって、容易に、かつ迅速に検査す
ることができて検査のスピードアップを図ることがで
き、また、被検査面の地色の濃淡等の条件に拘らず、欠
陥箇所を高精度に検出することができ、また、使用に際
して隠れるなどによる重要でない部分に欠陥があるだけ
では全体を廃棄処分する無駄をなくすことができ、しか
も、欠陥箇所の評価を柔軟に行うことができて廃棄対象
を最小限に止めることができ、したがって、経済性の向
上を図ることができるようにした打抜き加工品の品質検
査方法および品質検査装置を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の品質検査方法は、打抜き加工品を撮像手段に
より撮像し、上記撮像手段から出力される多階調の画像
データをもとに多階調エリア画像を作成し、この被検査
多階調エリア画像における上記打抜き加工品の外方部分
についてはマスク処理して検査対象から除去し、上記被
検査多階調エリア画像における検査必要部分の各部の濃
度レベルを、重要度に応じて精度の異なる判定レベルで
基準多階調エリア画像の対応する各部の濃度レベルと比
較し、この比較結果から各判定レベルにおける許容値を
もとに欠陥箇所を判定するようにしたものである。

【００１５】上記目的を達成するための本発明の他の品
質検査方法は、上記品質検査方法において、打抜き加工
品の検査不要部分についてマスク処理して検査対象から
除去するようにしたものである。

【００１６】そして、上記品質検査方法において、被検
査多階調エリア画像と基準多階調エリア画像との位置な
どのずれ量を考慮して欠陥箇所を判定し、また、撮像手
段により撮像する際の打抜き加工品の明るさを検出し、
この検出結果に対応して基準多階調エリア画像の濃度レ
ベルの明るさを変化させるのが好ましい。

【００１７】また、被検査多階調エリア画像と基準多階
調エリア画像の濃度レベル差を所望方向に一定量累積加
算し、強調して比較し、または被検査多階調エリア画像
の濃度を所望方向に一定量累積加算して強調し、濃度を
所望方向に一定量累積加算してある基準多階調エリア画
像の濃度レベルと比較するのが好ましい。

【００１８】また、許容値に濃度レベル差を用い、この
濃度レベル差の許容値として、精度の異なる判定レベル
ごとに、基準多階調エリア画像の各行を構成する各多階
調ライン画像の濃度レベルに許容濃度レベルを加算して
明欠陥多階調ライン画像を作成し、他方、基準多階調エ
リア画像の多階調ライン画像の濃度レベルから許容濃度
レベルを減算して暗欠陥多階調ライン画像を作成し、こ
れら明欠陥多階調ライン画像および暗欠陥多階調ライン
画像を許容範囲の上限値および下限値として用いること
ができる。

【００１９】また、上記濃度レベル差の許容値を、精度
の異なる判定レベルごとに、重欠陥レベルと軽欠陥レベ
ルに設定し、濃度レベル差が重欠陥レベルを超えた場合
には欠陥箇所であると判定し、濃度レベル差が軽欠陥レ
ベルと重欠陥レベルの間の場合には精度の異なる判定レ
ベルに共通するレベルで、若しくは精度の異なる判定レ
ベルごとに異なるレベルで軽欠陥レベルを逸脱している
部分の形状を解析することにより、この逸脱部分が広い
場合に欠陥箇所であると判定し、狭い場合には欠陥箇所
でないと判定するのが好ましい。また、軽欠陥レベルを
複数段階に設定することも可能である。

【００２０】また、許容値は、濃度差と面積の総和、若
しくは横方向と縦方向のサイズの基準値によって区画す
ることもできる。

【００２１】上記目的を達成するための本発明の品質検
査装置は、打抜き加工品を撮像する撮像手段と、この撮
像手段から出力される多階調の画像データをもとに作成
した被検査多階調エリア画像および基準多階調エリア画
像を記憶しておく記憶手段と、上記被検査多階調エリア
画像における上記打抜き加工品の外方部分についてはマ
スク処理して検査対象から除去し、上記被検査多階調エ
リア画像における検査必要部分の各部の濃度レベルを、
重要度に応じて精度の異なる判定レベルで上記基準多階
調エリア画像の対応する各部の濃度レベルと比較し、こ
の比較結果から各判定レベルにおける許容値をもとに欠
陥箇所を判定する判定手段とを備えたものである。

【００２２】上記品質検査装置において、被検査多階調
エリア画像と基準多階調エリア画像との位置などのずれ
量を補正する補正手段を備え、更に、撮像手段により撮
像する際の打抜き加工品の明るさを検出し、この検出結
果に対応して基準多階調エリア画像の濃度レベルの明る
さを変化させる検出手段を備えることができる。

【００２３】そして、判定手段が、上記のように被検査
多階調エリア画像における検査必要部分の各部の濃度レ
ベルの比較に際し、重要度に応じて精度の異なる判定レ
ベルで比較し、その判定の際の許容値に濃度レベル差を
用い、その許容値を、明欠陥多階調ライン画像と暗欠陥
多階調ライン画像とによって区画し、更に、形状を解析
して判定することができ、または判定に用いる許容値
を、濃度差と面積の総和の基準値によって区画すること
ができる。

【００２４】本発明によれば、打抜き加工品の被検査面
を撮像して得られる多階調の画像データをもとに多階調
エリア画像を作成し、この被検査多階調エリア画像を基
準多階調エリア画像とパターンマッチングさせて両画像
の対応部分の濃度レベルを比較し、この比較結果から許
容値をもとに欠陥箇所を判定する。このように濃度レベ
ルの比較結果から許容値をもとに欠陥箇所を判定するの
で、欠陥箇所の評価を柔軟に行うことができる。また、
上記比較に際し、打抜き加工品の使用の際における部分
の重要度に応じて精度の異なる判定レベルで比較し、商
品価値に影響を及ぼさない重要でない部分の比較的軽い
欠陥については欠陥ではないと判定することにより、全
体を廃棄する無駄をなくすことができる。また、上記比
較に際し、打抜き加工品の外方部分についてはマスク処
理して検査対象から除去するので、打抜き加工品の撮像
背景に制約を受けないようにすることができる。

【００２５】また、打抜き加工品の検査不要部分につい
てマスク処理して検査対象から除去することにより、同
様に全体を廃棄する無駄をなくすことができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。まず、本発明の第１の実
施形態について説明する。図１および図２は本発明の第
１の実施形態による品質検査装置の搬送機構部を示す概
略平面図および一部破断概略側面図、図３は同品質検査
装置の処理部を示すブロック図である。

【００２７】まず、本発明の一実施形態による品質検査
装置について説明する。図１、図２において、４１は打
抜き加工品２を積層状態でセットするセット部、４２は
セット部４１の打抜き加工品２を繰出す繰出し部、４３
は繰出し部４２から繰出される打抜き加工品２を搬送す
る搬送帯、４４は搬送帯４３の走行を案内するローラ
群、４５は搬送される打抜き加工品２の検査部、４６は
検査部４５で検査された打抜き加工品２の良品、不良品
を仕分ける仕分け部、４７は不良品の打抜き加工品２を
回収する回収箱、４８は良品の打抜き加工品２をストッ
クするストック部、４９は各部の制御盤である。

【００２８】検査部４５において、図１、図２に示すよ
うに、走行する打抜き加工品２の印刷面の上方に位置し
てＣＣＤラインセンサカメラ（以下、単にカメラと称
す）５０が配置されている。打抜き加工品２の走行方向
でカメラ５０の両側に反射照明用光源５１が配置され、
打抜き加工品２を挟んでカメラ５０と対向するように透
過照明用光源５２が配置されている。図示例では、反射
照明と透過照明とを併用しているが、被検査物の種類に
よってはいずれかのみを採用してもよい。また、これら
照明には、可視光、赤外線、紫外線、γ線、χ線などを
使用することができる。カメラ５０は５１２、１０２
４、２０４８、５０００ビット等の線状センサであり、
走行する打抜き加工品２の全幅が順次撮像されるように
なっている。

【００２９】図３において、６０は画像メモリであり、
カメラ５０から出力された打抜き加工品２の印刷表示面
の被検査画像を多値化画像として記憶する。例えば、カ
メラ５０から順次出力される２５６段階の多階調ライン
画像のデータを記憶するとともに、多階調エリア画像を
作成する。６１はＸ補正回路、６２はＹ補正回路であ
り、カメラ５０から出力された画像より検査基準となる
印刷表示位置を記憶し、検査対象の印刷表示位置と比較
することにより補正量を抽出し、画像メモリ６０から多
階調エリア画像を読み出す際に補正量を加え、多階調エ
リア画像を移動させ、検査対象と検査対象基準の画像の
位置を同じにする。Ｘ補正回路６１は打抜き加工品２の
走行方向に対して画像を垂直方向に補正し、Ｙ補正回路
６２は打抜き加工品２の走行方向に対して画像を同一方
向に補正する。

【００３０】そして、上記補正を行うには、被検査画像
と基準画像のいずれか一方、若しくは両方を記憶手段の
内部で移動させることにより、被検査画像と基準画像を
重ね合わせた上、両画像を比較対象する。画像移動方法
としては公知の手段を適宜採用することができ、メモリ
上でのソフトウエア処理、専用論理回路を用いたハード
ウエア処理のいずれを用いることも任意である。ソフト
ウエア処理としては、例えば、画像の特徴点を認識さ
せ、この特徴点を基準にして画像を移動する手法や、概
略抽出した画像輪郭を基準にして画像を移動させる手法
を採用することができる。またはあらかじめ画像のずれ
を想定した多数の基準画像をメモリに記憶させておき、
被検査画像を基準画像と順次比較し、一致することによ
り補正量を抽出して被検査画像を移動させる手法を採用
することができる。

【００３１】６３は平均濃度検出回路であり、カメラ５
０から出力された印刷表示画像をもとに検査基準となる
印刷表示平均濃度を検出し、検査対象の印刷表示平均濃
度と比較することにより補正量を抽出する。６４は画像
基準メモリであり、検査基準となる印刷表示画像を多値
化画像として記憶する。例えば、あらかじめ撮像した正
常な打抜き加工品２の基準（マスタ）画像の２５６段階
の多階調エリア画像を記憶する。６５は許容値選択メモ
リであり、後述するように画像メモリ６０から出力され
る被検査多階調エリア画像と基準画像メモリ６４から出
力される基準多階調エリア画像とを画素ごとに比較する
ための複数の濃度許容値を記憶し、選択する。

【００３２】上記のように包装箱構成体である打抜き加
工品２は包装箱３２を構成する際、正面片３、背面片９
は特に目立つ箇所であるばかりでなく、内容表示、商品
イメージとして重要であるので、濃度レベルの許容値を
厳格に設定し、側面片６、７は正面片３、背面片９に次
いで目立つ箇所で商品イメージとして重量であるので、
濃度レベルの許容値を普通に設定し、その他の各片は目
立たなかったり、包装箱３２として組み立てた際に隠れ
たりする箇所で上記各片ほど重要ではないので、濃度レ
ベルの許容値を緩和するように設定し、それぞれの判定
レベルでウインドウ処理できるようにする。すなわち、
濃度レベル差の許容値を、精度の異なる判定レベルごと
に、基準多階調ライン画像データの真値である基準濃度
レベルに一定の許容値を加算して得られる「明」側で軽
欠陥濃度レベルおよび重欠陥濃度レベルと、基準濃度レ
ベルから一定の許容値を減算して得られる「暗」側で軽
欠陥濃度レベルおよび重欠陥濃度レベルを設定する。ま
た、精度の異なる判定レベルごとに異なるレベルで軽欠
陥レベルを逸脱している部分におけるｘ方向（幅方向）
とｙ方向（流れ方向）の形状による判定レベルを設定す
る。この軽欠陥濃度レベルを逸脱している部分における
ｘ方向とｙ方向の判定レベルについては精度の異なる判
定レベルに共通であってもよい。異なる場合の判定レベ
ルの一例について表１に示し、共通の場合の判定レベル
の一例について表２に示す。また、打抜き加工品２の外
方部分については判定に際してマスク処理することがで
きるように許容値が最大となるように設定しておく。

【００３３】

【表１】

【００３４】

【表２】

【００３５】６６は画像演算回路であり、画像メモリ６
０から抽出した位置補正後で平均濃度検出回路６３によ
り検出された補正量を加えた被検査多階調エリア画像の
各部の濃度を基準画像メモリ６４から抽出した基準多階
調エリア画像の対応する各部の濃度レベルと比較し、こ
の比較結果について許容値選択メモリ６５から抽出した
許容値をもとに欠陥箇所を判定する。すなわち、打抜き
加工品２の外方部分については許容値が最大となるの
で、マスク処理して比較対象から除外し、打抜き加工品
２において、比較して得られた濃度レベル差が許容値を
超えると欠陥であると判定し、許容値を超えなければ欠
陥がないと判定する。６７は欠陥検出回路であり、画像
演算回路６６で抽出された欠陥画像よりｘ方向とｙ方向
の欠陥寸法を計測し、許容値選択メモリ６５に設定され
ているｘ方向とｙ方向の判定レベルを超えるものを欠陥
として検出し、検出した欠陥の位置、大きさの情報を記
憶する。上記各メモリ６０、６４、６５、各回路６１、
６２、６３、６６、６７はＣＰＵ（図示省略）によって
制御される。

【００３６】次に、本発明の第１の実施形態による品質
検査方法について上記品質検査装置の動作と共に説明す
る。図４〜図８は本発明の第１の実施形態による品質検
査方法の原理説明図である。

【００３７】図１、図２に示すようにセット部４１に積
層している打抜き加工品２を繰出し部４２の操作により
順次繰出し、ローラ群４４の案内により走行する搬送帯
４３により搬送する。この間、打抜き加工品２の欠陥の
有無について検査部４５により検査し、この検査部４５
からの指令による仕分け部４６の操作により不良品の打
抜き加工品２を回収箱４７に回収し、良品の打抜き加工
品２をストック部４８にストックする。

【００３８】上記検査部４５における検査方法の詳細に
ついて説明すると、上記のように走行する打抜き加工品
２を照明用光源５１、５２により照射し、打抜き加工品
２の被検査面をその幅方向の全長にわたってカメラ５０
により順次撮像する。画像メモリ６０はカメラ５０から
順次出力される２５６段階の多階調ライン画像のデータ
を記憶するとともに、多階調エリア画像を作成する。一
方、Ｘ補正回路６１とＹ補正回路６２はカメラ５０から
出力された画像データから検査基準となる印刷表示位置
を記憶し、検査対象の印刷表示位置と比較することによ
り補正量を抽出する。また、平均濃度検出回路６３はカ
メラ５０から出力された画像データから検査基準となる
印刷表示平均濃度を検出し、検査対象の印刷表示平均濃
度と比較することにより補正量を抽出する。

【００３９】基準画像メモリ６４は画像メモリ６０の被
検査多階調エリア画像をＸ補正回路６２、Ｙ補正回路６
３の補正量で移動させ、検査基準である基準多階調エリ
ア画像と印刷表示位置を一致させて記憶する。そして、
画像演算回路６６が被検査多階調エリア画像の不要部
分、すなわち、打抜き加工品２の外側部分をマスク処理
し、それ以外の各部の濃度レベルを基準多階調エリア画
像の対応する各部の濃度レベルと比較する。そして、両
画像の対応部分の濃度レベル差の許容値をもとに欠陥箇
所を判定する。画像演算回路６６で軽欠陥であると判定
された被検査多階調エリア画像における欠陥箇所の形状
を欠陥検出回路６７により解析して欠陥であるか否かに
ついて判定する。この間、上記のように作成された被検
査面の多階調エリア画像をモニタＴＶ（図示省略）に映
し出し、検査員による目視が可能となる。

【００４０】これらの判定作業を更に詳細に説明する
と、上記のように打抜き加工品２の外方の不要部分は許
容値を最大にすることにより、図４に斜線で示すよう
に、マスク処理７０を施して検査対象から除外している
ので、搬送手段が撮像されてもこれを欠陥として検出と
せず、検出に支障はない。

【００４１】図５（ａ）、（ｂ）および図６（ａ）、
（ｂ）は画像の濃淡検出原理を示している。図５（ａ）
と図６（ａ）に示す基準画像７２と被検査画像７３にお
ける二つの文字Ｖのうち、一方の斜線で示す文字「Ｖ」
が「暗」側であり、他方の白抜きで示す文字「Ｖ」が
「明」側であるとすれば、Ｌ−Ｌ線における波形は図５
（ｂ）、図６（ｂ）に示すようになる。ここで、図６
（ａ）に示す被検査画像７３における汚れ等の欠陥７１
が基準画像７２における波形形状とは異なる波形形状部
分７４として現われる。そして、この濃淡差が設定した
判定レベルにおける重欠陥濃度レベルを超え、若しくは
軽欠陥濃度レベルと重欠陥濃度レベルの間でサイズの条
件も同時に満たせば被検査物である打抜き加工品２に欠
陥があると見なすことになるので、上記Ｘ補正回路６
１、Ｙ補正回路６２の位置補正により文字等３０、バー
コード３１の膨脹を防止し、平均濃度検出回路６３で自
動濃度補正することが重要となる。

【００４２】図７および図８（ａ）〜（ｅ）は便宜的に
打抜き加工品２における表面片３の欠陥の有無を判定す
る場合について示している。図８（ａ）〜（ｅ）におい
て、打抜き加工品２の被検査多階調ライン画像と基準多
階調ライン画像データの濃度レベル（印刷されている文
字等３０、バーコード３１の波形形状については便宜
上、削除して平坦上に図示している）８１が一致してお
り、厳密に言えば、これらの多階調ライン画像データの
濃度レベル（以下、基準濃度レベルと称す）８１に対し
て「暗」側、若しくは「明」側のいずれかに波形形状の
変化として現われれば打抜き加工品２そのものとしては
欠陥となるが、上記のように目立たない欠陥を欠陥とし
て認識しないように基準画像の多階調ライン画像データ
に対し、濃度レベル差に一定の許容値を設定してある。

【００４３】上記許容値としては、多階調ライン画像デ
ータの真値である基準濃度レベル８１に一定の許容値を
加算して得られる「明」側で軽欠陥濃度レベル８２ａお
よび重欠陥濃度レベル８２ｂと、基準濃度レベル８１か
ら一定の許容値を減算して得られる「暗」側で軽欠陥濃
度レベル８３ａおよび重欠陥濃度レベル８３ｂを作成し
てある。そして、原則的にはこの軽欠陥濃度レベル８２
ａと８３ａとによって区画される領域内に被検査多階調
ライン画像データが収まっている場合には、欠陥ではな
いと判断し、上記領域からの逸脱部分があれば、この部
分は軽度、若しくは重度の欠陥であると判断する（各濃
度レベル８１、８２、８３は光源５１、５２による照度
が両外側部で弱くなるので、湾曲形状となってい
る。）。

【００４４】この判断基準によれば、図７のＡ−Ａ線上
にある比較的狭い面積で比較的淡い汚れ７５の部分は、
図８（ａ）に示すように、その波形形状の変化が「暗」
側の軽欠陥濃度レベル８３ａ内であるので、欠陥ではな
いと検出する。図７のＢ−Ｂ線上にある比較的狭い面積
で濃い汚れ７６は、図８（ｂ）に示すように、その波形
形状の変化が「暗」側の重欠陥濃度レベル８３ｂを逸脱
しているので、重欠陥であると検出する。図７のＣ−Ｃ
線上にある比較的大きい面積で比較的淡い汚れ７７は、
図８（ｃ）に示すように、その波形形状の変化が「暗」
側の軽欠陥濃度レベル８３ａを逸脱しているので、軽欠
陥であると検出する。図７のＤ−Ｄ線上にある比較的狭
い面積で比較的淡い汚れ７８は、図８（ｄ）に示すよう
に、その波形形状の変化が「暗」側の軽欠陥濃度レベル
８３ａを逸脱しているので、軽欠陥であると検出する。
図７のＥ−Ｅ線上にある光反射性の汚れ（若しくは穴）
７９は、図８（ｅ）に示すように、その波形形状の変化
が「明」側の重欠陥濃度レベル８２ｂを逸脱しているの
で、重欠陥であると検出することになる。

【００４５】上記判定方法によれば、ある程度現実的な
欠陥検出が可能となるが、この判定方法だけでは不十分
な場合もある。例えば、汚損範囲や汚損の色と地色との
濃度差等によっては人間の視覚上では比較的目立たない
場合や比較的目立ちやすい場合があり、したがって、こ
のような汚損を除去対象とするか、若しくは除去対象か
ら外すかという問題に対処するために次のように判定す
る。

【００４６】図８（ｃ）に示すように、「明」側の軽欠
陥濃度レベル８２ａと「暗」側の軽欠陥濃度レベル８３
ａとによって区画される領域からの逸脱部分の形状、す
なわち、ｘ、ｙ（図７参照）の寸法が、比較的大きい場
合には、その汚損状態は軽欠陥であると認識させ、他
方、図８（ｄ）に示すように、逸脱部分の形状、すなわ
ち、ｘ、ｙ（図７参照）の寸法が比較的小さい場合に
は、その汚損状態は欠陥ではないと認識させて仕分ける
ようにする。このように逸脱した部分の濃度レベルと形
状を監視することによって判定することも可能である
が、逸脱部分の濃度レベルと面積を認識させることによ
り判定することも可能である。

【００４７】裏面片９についても表面片３と同様に厳格
レベルで欠陥の有無を検出し、側面片６、７については
表１における普通レベルで上記と同様に欠陥の有無を検
出し、その他の各片については表１における緩和レベル
で上記と同様に欠陥の有無を検出する。

【００４８】上記検出例では、濃度レベル差が軽欠陥レ
ベルと重欠陥レベルの間の場合には精度の異なる判定レ
ベルごとに異なるレベルで軽欠陥レベルを逸脱している
部分の形状を解析することにより、この逸脱部分が広い
場合に欠陥箇所であると判定し、狭い場合には欠陥箇所
でないと判定しているが、表２で示すように、精度の異
なる判定レベルに共通するレベルで軽欠陥レベルを逸脱
している部分の形状を解析することにより、この逸脱部
分が広い場合に欠陥箇所であると判定し、狭い場合には
欠陥箇所でないと判定することもできる。

【００４９】本実施形態によれば、比較的狭い面積で濃
い汚れ７６、比較的広い面積で比較的淡い汚れ７７、光
反射性の汚れ（若しくは穴）７９については欠陥箇所で
あると判定し、比較的狭い面積で淡い汚れ７５、比較的
狭い面積で比較的淡い汚れ７８については欠陥箇所では
ないと判定することになる。これに対し、上記従来例の
微分二値化処理を利用した検査方法では、目立ちやすい
比較的広い面積で比較的淡い汚れ７７については図１４
に示すような緩やかな信号パターンになるため、欠陥箇
所ではないと判定し、光反射性（若しくは穴）７９、比
較的狭い面積で濃い汚れ７６は勿論のこと、比較的狭い
面積で比較的淡い汚れ７６、更には比較的狭い面積で淡
い汚れ７５についても図１５に示すような急激な信号パ
ターンになるため、欠陥箇所であると判定することにな
る。これからも本実施形態によれば、欠陥箇所を高精度
に検出することができ、また、欠陥箇所の評価を柔軟に
行うことができることが明らかである。また、被検査画
像の基準画像に対する位置ずれを修正するので、打抜き
加工品２に印刷した文字３０、バーコード３１等を明瞭
に識別することができ、修正しない場合の膨脹による欠
陥であるとの誤認識を防止することができる。

【００５０】次に、本発明の第２の実施形態による品質
検査方法について説明する。図９（ａ）〜（ｆ）は本発
明の第２の実施形態による品質検査方法を示す原理説明
図である。

【００５１】図９（ａ）は基準多階調エリア画像９１、
図９（ｂ）は被検査多階調エリア画像９２を示し、被検
査多階調エリア画像９２には送り方向Ｙに沿って不連続
線状の欠陥９３が存在しているものとする。図９（ｃ）
は上記被検査多階調エリア画像９２を基準多階調エリア
画像９１とパターンマッチングした多階調エリア画像９
４を示し、この多階調エリア画像９４には上記不連続線
状の欠陥９３とランダムノイズ９５が存在する。

【００５２】パターンマッチング後の多階調エリア画像
９４のＦ−Ｆ線上における信号波形は図９（ｄ）に示す
ようになり、欠陥９３をノイズ９５と識別することがで
きない。そこで、被検査多階調エリア画像９２と基準多
階調エリア画像９１のパターンマッチング後の濃度レベ
ル差を図９（ａ）に示すように、Ｙ方向に一定量ＹＬに
ついて累積加算し、強調画像とする。この強調画像にお
ける長さＹＬについて累積加算信号波形は図９（ｆ）に
示すようになり、不連続線状の欠陥９３が一本の連続線
状になり、ランダムノイズ９５と明瞭に識別して検出す
ることができる。そして、検出した濃度レベルを上記第
１の実施形態と同様に許容値に基づいて欠陥であるか否
かについて判定する。

【００５３】次に、本発明の第３の実施形態による品質
検査方法について説明する。図１０（ａ）〜（ｅ）は本
発明の第３の実施形態による品質検査方法を示す原理説
明図である。

【００５４】図１０（ａ）は入力多階調エリア画像にＹ
方向で一定量ＹＬについて累積加算した基準多階調エリ
ア画像９７を示し、図１０（ｂ）は上記基準多階調エリ
ア画像９７と同様の処理をした被検査多階調エリア画像
９８を示す、各画像９７、９８における文字Ｖのエッジ
部の横線は累積加算によりシャープさがなくなるのを示
している。上記処理により上記第２の実施形態と同様に
被検査多階調エリア画像９８に不連続線状の欠陥９３が
あった場合、一本の連続線状になる。図１０（ｃ）は基
準多階調エリア画像９７のＧ−Ｇ線上における信号波形
を示し、図１０（ｄ）は被検査多階調エリア画像９８の
Ｈ−Ｈ線上における信号波形を示している。図１０
（ｅ）は一例として、被検査多階調エリア画像９８のＨ
−Ｈ線上における信号波形の３２０００レベルから３５
０００レベルの波形を示している。

【００５５】本実施形態においては、上記のようにパタ
ーンマッチング前に濃度を累積加算した被検査多階調エ
リア画像９８を同様の処理をしてある基準多階調エリア
画像９７とパターンマッチングし、濃度レベル差を検出
する。そして、検出した濃度レベルを上記第１の実施形
態と同様に許容値に基づいて欠陥であるか否かについて
判定する。

【００５６】上記第２、第３の実施形態においては、打
抜き加工品２の送り方向Ｙについて濃度の累積加算を行
う場合について説明したが、横方向Ｘについて濃度の累
積加算を行うようにしてもよく、またはＸ、Ｙの両方向
に濃度の累積加算を行うようにしてもよい。

【００５７】本発明の更に他の実施形態として、濃度レ
ベル差の許容値を「明」側と「暗」側における濃度差と
面積の総和（体積）、若しくは横方向Ｘと縦方向（送り
方向）Ｙのサイズの基準値により区画するにより欠陥箇
所を更に一層確実に検出することができる。

【００５８】上記実施形態においては、白地に黒色で印
刷された場合に限らず、カラー印刷においても同様に許
容値をもとに欠陥箇所を判定することができる。

【００５９】なお、上記各実施形態において、例えば、
包装箱構成体である打抜き加工品２の貼着片１１は包装
箱３２の組立後においては外部に露出しないので、検査
に際してマスク処理することもできる。また、ラインセ
ンサカメラ５０を首振り移動させるなどして撮像対象部
位を連続的に変化させるようにしてもよく、要するに打
抜き加工品２の被検査面とラインセンサカメラ５０を相
対的に移動させるようにすればよい。また、上記実施形
態では２５６段階の多階調ライン画像データを得るよう
にしているが、５１２段階、若しくは１０２４段階等の
多階調ライン画像データを得るようにすることもでき
る。また、撮像手段は上記ＣＣＤラインセンサカメラ５
０に限定されるものではなく、打抜き加工品２を撮像し
て多階調画像データを得ることができれば、いかなる手
段でもよい。また、上記実施形態においては、被検査多
階調エリア画像をＸ方向とＹ方向に位置補正する場合に
ついて説明したが、あらかじめ回転角度の異なる基準多
階調エリア画像を記憶しておき、これら基準多階調エリ
ア画像と被検査多階調エリア画像のパターンマッチング
を行うことなどにより回転方向（θ方向）の位置補正を
も行うことができる。更に、このほか、本発明は、その
基本的技術思想を逸脱しない範囲で変更することができ
る。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、打
抜き加工品の被検査面を撮像して得られる多階調の画像
データをもとに多階調エリア画像を作成し、この被検査
多階調エリア画像を基準多階調エリア画像とパターンマ
ッチングさせて両画像の対応部分の濃度レベルを比較
し、この比較結果から許容値をもとに欠陥箇所を判定す
る。このように濃度レベルの比較結果から許容値をもと
に欠陥箇所を判定するので、被検査面の地色の濃淡や凹
凸形状等の条件に左右されることなく、欠陥箇所を検出
することができ、また、欠陥箇所の評価を柔軟に行うこ
とができる。また、上記比較に際し、打抜き加工品の使
用の際における部分の重要度に応じて精度の異なる判定
レベルで比較し、商品価値に影響を及ぼさない部分の比
較的軽い欠陥については欠陥ではないと判定することに
より、全体を廃棄する無駄をなくすことができる。した
がって、経済性の向上を図り、資源の有効利用に貢献す
ることができる。また、上記比較に際し、打抜き加工品
の外方部分についてはマスク処理して検査対象から除外
するので、打抜き加工品の撮像背景に制約を受けないよ
うにすることができ、したがって、打抜き加工品を容易
に、かつ迅速に検査することができて検査のスピードア
ップを図ることができる。

【００６１】また、打抜き加工品の検査不要部分につい
てマスク処理して検査対象から除去することにより、上
記と同様に全体を廃棄する無駄をなくすことができ、し
たがって、経済性を向上させることができ、資源の有効
利用に貢献することができる。

【００６２】また、被検査多階調エリア画像と基準多階
調エリア画像の濃度レベル差を所望方向に一定量累積加
算し、強調して比較し、または被検査多階調エリア画像
の濃度を所望方向に一定量累積加算して強調し、濃度を
所望方向に一定量累積加算してある基準多階調エリア画
像の濃度レベルと比較することにより、淡い欠陥やかす
れた欠陥に対して有効であり、また、前者においては部
分レベルマスク機能を有効に利用することができ、後者
においてはより高い感度で検出することができる。

【００６３】また、許容値に濃度レベル差を用い、濃度
レベル差の許容値を重欠陥濃度レベルと軽欠陥濃度レベ
ルに設定し、濃度レベル差が重欠陥濃度レベルを超えた
場合には欠陥箇所であると判定し、濃度レベル差が軽欠
陥濃度レベルと重欠陥濃度レベルの間の場合には軽欠陥
濃度レベルを逸脱している部分の形状を解析し、その逸
脱部分が広い場合には欠陥箇所であると判定し、狭い場
合には欠陥箇所ではないと判定することにより、目視判
定に近い判定結果を得ることができる。

【００６４】また、許容値として、濃度差と面積の総和
の基準値によって区画することにより、欠陥箇所を更に
一層確実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による品質検査装置の搬送
機構部を示す概略平面図である。

【図２】同品質検査装置の搬送機構部を示す一部破断概
略側面図である。

【図３】同品質検査装置の処理部を示すブロック図であ
る。

【図４】本発明の第１の実施形態による品質検査方法を
示し、打抜き加工品の外方部分にマスク処理した状態の
説明図である。

【図５】（ａ）と（ｂ）は同品質検査方法における画像
の濃淡検出原理を説明するための基準画像とその濃度分
布波形図である。

【図６】（ａ）と（ｂ）は同品質検査方法における画像
の濃淡検出原理を説明するための被検査画像とその濃度
分布波形図である。

【図７】同品質検査方法を示し、打抜き加工品の表面片
の汚れの説明図である。

【図８】（ａ）〜（ｅ）は同品質検査方法を示し、汚れ
の検出原理説明図である。

【図９】（ａ）〜（ｆ）は本発明の第２の実施形態によ
る品質検査方法を示す原理説明図である。

【図１０】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第３の実施形態に
よる品質検査方法を示す原理説明図である。

【図１１】打抜き加工品を打抜く前の状態の枚葉印刷物
を示す平面図である。

【図１２】同枚葉印刷物から打抜いた打抜き加工品を示
す平面図である。

【図１３】同枚葉印刷物から打抜いた打抜き加工品によ
り組み立てた包装箱の概略斜視図である。

【図１４】（ａ）〜（ｄ）は従来の微分二値化処理を用
いた品質検査方法により目立ちやすい比較的広い面積で
比較的淡い汚れについて欠陥を検出する場合の原理説明
図である。

【図１５】（ａ）〜（ｄ）は従来の微分二値化処理を用
いた品質検査方法により比較的狭い面積で濃い汚れにつ
いて欠陥を検出する場合の原理説明図である。

【符号の説明】

１ 枚葉印刷物 ２ 打抜き加工品 ５０ ＣＣＤラインセンサカメラ ６０ 画像メモリ ６１ Ｘ補正回路 ６２ Ｙ補正回路 ６３ 平均濃度検出回路 ６４ 基準画像メモリ ６５ 許容値選択メモリ ６６ 画像演算回路 ６７ 欠陥検出回路 ７０ マスク処理部 ７１ 汚れ ７２ 基準画像 ７３ 被検査画像 ７５ 比較的狭い面積で比較的淡い汚れ ７６ 比較的狭い面積で濃い汚れ ７７ 比較的広い面積で比較的淡い汚れ ７８ 比較的狭い面積で比較的淡い汚れ ７９ 光反射性の汚れ ８１ 基準濃度レベル ８２ａ 「明」側の軽欠陥濃度レベル ８２ｂ 「明」側の重欠陥濃度レベル ８３ａ 「暗」側の軽欠陥濃度レベル ８３ｂ 「暗」側の重欠陥濃度レベル

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 打抜き加工品を撮像手段により撮像し、
   上記撮像手段から出力される多階調の画像データをもと
   に多階調エリア画像を作成し、この被検査多階調エリア
   画像における上記打抜き加工品の外方部分についてはマ
   スク処理して検査対象から除去し、上記被検査多階調エ
   リア画像における検査必要部分の各部の濃度レベルを、
   重要度に応じて精度の異なる判定レベルで基準多階調エ
   リア画像の対応する各部の濃度レベルと比較し、この比
   較結果から各判定レベルにおける許容値をもとに欠陥箇
   所を判定する打抜き加工品の品質検査方法。
2. 【請求項２】 打抜き加工品の検査不要部分についてマ
   スク処理して検査対象から除去する請求項１記載の打抜
   き加工品の品質検査方法。
3. 【請求項３】 被検査多階調エリア画像と基準多階調エ
   リア画像との位置などのずれ量を考慮して欠陥箇所を判
   定する請求項１または２のいずれかに記載の打抜き加工
   品の品質検査方法。
4. 【請求項４】 撮像手段により撮像する際の打抜き加工
   品の明るさを検出し、この検出結果に対応して基準多階
   調エリア画像の濃度レベルの明るさを変化させる請求項
   １ないし３のいずれかに記載の打抜き加工品の品質検査
   方法。
5. 【請求項５】 被検査多階調エリア画像と基準多階調エ
   リア画像の濃度レベル差を所望方向に一定量累積加算
   し、強調して比較する請求項１ないし４のいずれかに記
   載の打抜き加工品の品質検査方法。
6. 【請求項６】 被検査多階調エリア画像の濃度を所望方
   向に一定量累積加算して強調し、濃度を所望方向に一定
   量累積加算してある基準多階調エリア画像の濃度レベル
   と比較する請求項１ないし４のいずれかに記載の打抜き
   加工品の品質検査方法。
7. 【請求項７】 許容値に濃度レベル差を用いる請求項１
   ないし６のいずれかに記載の打抜き加工品の品質検査方
   法。
8. 【請求項８】 濃度レベル差の許容値が、精度の異なる
   判定レベルごとに、基準多階調エリア画像の多階調ライ
   ン画像の濃度レベルに許容濃度レベルを加算して作成し
   た明欠陥多階調ライン画像と、基準多階調エリア画像の
   多階調ライン画像の濃度レベルから許容濃度レベルを減
   算して作成した暗欠陥多階調ライン画像とによって区画
   される請求項７記載の打抜き加工品の品質検査方法。
9. 【請求項９】 濃度レベル差の許容値が、精度の異なる
   判定レベルごとに、重欠陥レベルと軽欠陥レベルに設定
   され、濃度レベル差が重欠陥レベルを超えた場合には欠
   陥箇所であると判定し、濃度レベル差が軽欠陥レベルと
   重欠陥レベルの間の場合には精度の異なる判定レベルに
   共通するレベルで軽欠陥レベルを逸脱している部分の形
   状を解析することにより、この逸脱部分が広い場合に欠
   陥箇所であると判定し、狭い場合には欠陥箇所でないと
   判定する請求項８記載の打抜き加工品の品質検査方法。
10. 【請求項１０】 濃度レベル差の許容値が、精度の異な
    る判定レベルごとに、重欠陥レベルと軽欠陥レベルに設
    定され、濃度レベル差が重欠陥レベルを超えた場合には
    欠陥箇所であると判定し、濃度レベル差が軽欠陥レベル
    と重欠陥レベルの間の場合には精度の異なる判定レベル
    ごとに異なるレベルで軽欠陥レベルを逸脱している部分
    の形状を解析することにより、この逸脱部分が広い場合
    に欠陥箇所であると判定し、狭い場合には欠陥箇所でな
    いと判定する請求項８記載の打抜き加工品の品質検査方
    法。
11. 【請求項１１】 許容値が、濃度差と面積の総和、若し
    くは横方向と縦方向のサイズの基準値によって区画され
    る請求項１ないし４のいずれかに記載の打抜き加工品の
    品質検査方法。
12. 【請求項１２】 打抜き加工品を撮像する撮像手段と、
    この撮像手段から出力される多階調の画像データをもと
    に作成した被検査多階調エリア画像および基準多階調エ
    リア画像を記憶しておく記憶手段と、上記被検査多階調
    エリア画像における上記打抜き加工品の外方部分につい
    てはマスク処理して検査対象から除去し、上記被検査多
    階調エリア画像における検査必要部分の各部の濃度レベ
    ルを、重要度に応じて精度の異なる判定レベルで上記基
    準多階調エリア画像の対応する各部の濃度レベルと比較
    し、この比較結果から各判定レベルにおける許容値をも
    とに欠陥箇所を判定する判定手段とを備えた打抜き加工
    品の品質検査装置。
13. 【請求項１３】 被検査多階調エリア画像と基準多階調
    エリア画像との位置などのずれ量を補正する補正手段を
    備えた請求項１２記載の打抜き加工品の品質検査装置。
14. 【請求項１４】 撮像手段により撮像する際の打抜き加
    工品の明るさを検出し、この検出結果に対応して基準多
    階調エリア画像の濃度レベルの明るさを変化させる検出
    手段を備えた請求項１２または１３記載の打抜き加工品
    の品質検査装置。