JPH0963547A - 缶開口部の検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、缶の缶開口部の検査を行う缶開口
部の検査方法に関し、缶開口部の画像から理想的な缶の
端面を作成して当該端面と缶開口部の画像との論理演算
後に領域判定して缶開口部の良否判定を行い、簡単かつ
高速かつ正確に缶開口部の良否検査などを実現すること
を目的としている。 【構成】 缶開口部の画像をカメラで読み込み、この読
み込んだ画像から検査対象の缶開口部の複数の位置を検
出して複数の位置をもとに缶開口部の理想的な所定の幅
を持った端面画像を生成し、この生成した端面画像と読
み込んだ画像との論理演算を行って端面画像内に存在す
る画像のみを生成して画像の領域判定を行って缶開口部
の良否を判定などするように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、缶の缶開口部の検査を
行う缶開口部の検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電池缶などの缶開口部の検査は、
目視で行ったり、カメラで画像を読み込んで缶開口部の
検査対象の部分の面積を例えば黒画素の総数を求めてそ
の値が所定範囲内にあったときに正常と検査したりして
いた。

【０００３】また、従来、ワーク４４を照射するリング
ライト４３を図１２に示すように、ＣＣＤカメラ４１の
レンズ４２の近くに固定し、このリングライト４３によ
ってワーク４４をいわゆる真下照明（落射照明）し、こ
の照明されたワーク４４をＣＣＤカメラ４１によって撮
影して画像を読み取るようにしていた。

【０００４】また、従来、カメラで電池缶などの缶開口
部の端面の形状の良品を検査する場合にはカメラに標準
とされるレンズを用い、画面上に検査対象の缶開口部の
端面がほぼ一杯となる画像として取り込まれるようにカ
メラと検査対象の缶開口部との距離を調整していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した電池缶などの
缶開口部の検査を目視て行ったのでは検査が大変である
と共に不良を見落としてしまうという問題があった。ま
た、缶開口部の検査対象の画像の例えば黒画素の総数を
計数して面積を求めて所定範囲内のときに正常と判断す
るのでは、検査対象を照射する光量や缶の切り口の一部
が曲がっていても検出できず誤判定してしまうという問
題があった。

【０００６】上述した図１２に示すように、リングライ
ト４３をＣＣＤカメラ４１のレンズ４２の近くに固定し
ワーク４４を照射して当該ワーク４４である電池缶の缶
開口部の画像を得ていたため、平坦な部分の画像いわゆ
る背景画像は得られるが、検査対象とする缶の缶開口部
のような曲がった端面の部分の画像が得られなく、缶開
口部の検査できないという問題があった。

【０００７】また、カメラで電池缶などの缶開口部の端
面の形状の良品を判定する場合、缶開口部の全体が画面
上にほぼ一杯に読み込まれるようにカメラと缶開口部と
の距離を調整すればよかった。この缶開口部がちょうど
画面上にほぼ一杯に読み込まれるようにカメラと缶開口
部との距離を固定した状態で、缶の内壁の状態を検査し
ようとした場合、当該内壁が画面上で小さく異物などを
検出し難いという問題があった。更に、缶開口部と缶の
底部分の大きさ、例えば底の部分の画面上の面積が大き
く、検査対象の缶開口部と缶の底部分との画面上におけ
るバランスとれなく、精度良好に検査し難いという問題
があった。

【０００８】本発明は、これらの問題を解決するため、
缶開口部の画像から理想的な缶の端面を作成して当該端
面と缶開口部の画像との論理演算後に領域判定して缶開
口部の良否判定を行い、簡単かつ高速かつ正確に缶開口
部の良否検査を実現することを目的としている。

【０００９】また、リングライトを真下照明光で缶開口
部を照射するのではなくて、斜め照射光の角度θを変え
て缶開口部の端面の明るい画像が得られて背景画像が抑
止されるように調整し、検査対象の缶開口部の明るく綺
麗な画像を得てかつ不要な背景画像を少なくし検査精度
を向上させることを目的としている。

【００１０】また、検査対象の缶開口部、内壁、底面の
画像上で大きさやバランスが取れるようにカメラのレン
ズの焦点距離を変更し、画像上で缶開口部、缶の内壁、
底面などをバランス良く精度良好に検査することを目的
としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】図１、図５および図８を
参照して課題を解決するための手段を説明する。図１、
図５および図８において、ＣＣＤカメラ１は、缶開口部
５の画像を読み込むものである。

【００１２】レンズ２は、焦点距離を交換あるいは変更
できるレンズである。ワーク４は、検査対象の缶開口部
５を持った缶である。移動調整手段６は、リングライト
３を軸上で移動させるなどするものである。

【００１３】

【作用】本発明は、図１に示すように、ワーク４である
缶の缶開口部５の画像をＣＣＤカメラ１で読み込み、こ
の読み込んだ画像から検査対象の缶開口部の複数の位置
を検出してこれら複数の位置をもとに缶開口部５の理想
的な所定の幅を持った端面画像を生成し、この生成した
端面画像と読み込んだ画像との論理演算を行って端面画
像内に存在する画像のみを生成し、この生成した画像の
領域判定を行って缶開口部５の良否を判定して検査する
ようにしている。

【００１４】この際、検査対象の缶開口部５の複数の位
置を検出するときに、読み込んだ缶開口部５の画像が存
在すると予想される上下方向および左右方向の４箇所の
領域に所定大きさのマスクを設けてこのマスク内の画像
から缶開口部５の外縁あるいは内縁を検出するようにし
ている。

【００１５】また、領域判定として、領域が１つで缶開
口部５の外側と内側とがつながっていると判明したとき
に不良品、一方、領域が２つで缶開口部５の外側と内側
とがつながっていないと判明したときに良品と判定して
検査するようにしている。

【００１６】また、リング状のリングライト３によって
検査対象の缶開口部５を照射する際に、移動調整手段６
がリングライト３を軸方向に移動してＣＣＤカメラ１で
取り込んだ画像中の検査対象の缶開口部の画像が明るく
かつ他の背景画像が暗くなる位置に設定し、設定した位
置からリングライト３によって検査対象の缶開口部５を
照射してＣＣＤカメラ１によって取り込んだ画像をもと
に缶開口部５の検査を行うようにしている。

【００１７】また、照明された検査対象の缶の缶開口
部、内壁および底面のいずれか２つ以上の距離の異なる
部分を任意の焦点距離のレンズ２でＣＣＤカメラ１の撮
像面に結像して読み取った画像上で、内壁あるいは距離
の近い缶開口部の部分が小さいときに焦点距離の短いレ
ンズ２に変更して当該内壁あるいは距離の近い開口部の
部分を相対的に大きくし、一方、底の部分が小さいとき
に焦点距離の長いレンズに変更して当該底の部分を相対
的に大きくし、画像上で検査対象の缶開口部、内壁およ
び底面のいずれか２つ以上の画像をもとに検査するよう
にしている。

【００１８】従って、缶開口部５の画像から理想的な缶
の端面画像を作成してこの端面画像と缶開口部５の画像
との論理演算後に領域判定して缶開口部５の良否判定を
行うことにより、簡単かつ高速かつ正確に缶開口部５の
良否検査することが可能となった。

【００１９】また、リングライト３を従来の真下照明光
で缶開口部を照射するのではなくて、斜め照射光の角度
θを変えて缶の缶開口部５の端面の明るい画像が得られ
て背景画像が抑止されるように調整することにより、検
査対象の缶開口部５の明るい綺麗な画像を得てかつ不要
な背景画像を少なくして検査精度を向上させることが可
能となる。

【００２０】また、検査対象の缶の缶開口部、側面、底
面の画像上で大きさやバランスが取れるようにカメラ１
のレンズ２の焦点距離を変更することにより、画像上で
缶開口部、缶の内壁、底面などをバンス良く精度良好に
検査することが可能となる。

【００２１】

【実施例】次に、図１から図４を用いて本発明の実施例
の構成および動作を順次詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明のシステム構成図を示す。
図１の（ａ）は全体のシステム構成図を示す。図１の
（ａ）において、ＣＣＤカメラ１は、ワーク４である缶
開口部５を持った缶の画像を読み込むものである。

【００２３】レンズ２は、ワーク４である缶開口部５を
持つ缶の画像をＣＣＤカメラ１の撮像面に結像するもの
である。リングライト３は、ワーク４である缶開口部５
を持つ缶を周囲から照射するものである。ここでは、周
囲から角度θ（例えば４５°の角度）で照射している。
リングライト３とワーク４である缶開口部５までの距離
をここではｌｚとする。

【００２４】ワーク４は、検査対象の缶開口部５を持っ
た缶であって、ここでは、図１の（ｂ）のような形状を
持つものである。このワーク４である缶の缶開口部５か
らレンズ２までの距離をＬｚとする。

【００２５】図１の（ｂ）は、図１の（ａ）のワーク４
である缶の缶開口部５の様子を示す。ここでは、缶は、
例えば電池缶であって、図示のように円筒状で底があ
り、円筒状の上部の開口部を缶開口部５と読んでいる。
この缶開口部５を作成したときの良品あるいは不良品
（缶開口部５が理想的な円形の形状から曲がっていた
り、一部が切れていたりなどする不良品）を検査する。

【００２６】次に、図２のフローチャートに示す順序に
従い、図３の画像例を参照しつつ図１の構成の動作を説
明する。図２において、Ｓ１は、２値画像取り込みす
る。これは、図１の（ａ）のレンズ２によって、リング
ライト３により照明されたワーク４である缶の缶開口部
５の画像をＣＣＤカメラ１の撮像面に結像し、この結像
した画像を走査して当該缶開口部５の画像を電気信号に
変換して画像（例えば図３の（ａ）の生画像）を得た
後、所定の閾値で２値化して当該缶開口部５の２値画像
（例えば図３の（ｂ）の２値画像）を生成する。

【００２７】Ｓ２は位置補正を行い、Ｓ３は理想円を描
画する。これは、Ｓ１で取り込んだ２値画像（例えば図
３の（ｂ）の２値画像）から縦方向（上下方向）および
横方向（左右方向）の缶開口部５が存在すると思われる
領域に設定したウインドウ（例えば図３の（ｃ）ウイン
ドウ）内の画像から後述する図４で詳細に説明するよう
にして、当該缶開口部５の外縁の位置Ｌ１〜Ｌ４を求
め、この位置Ｌ１〜Ｌ４から理想円の中心および半径を
求め、この理想円から缶開口部５に相当する幅を持った
理想円の端面画像を作成する（図３の（ｄ））。

【００２８】Ｓ４は、論理演算を行う。これは、Ｓ３で
作成した理想円の端面画像（例えば図３の（ｄ）の端面
画像）と、Ｓ１で取り込んだ２値画像（例えば図３の
（ｂ）の２値画像）とを論理演算（例えば画素対応の論
理積演算）し、理想円の端面画像内で２値画像が存在す
る画素を黒とした画像（例えば図３の（ｅ）の論理演算
後の画像）を生成する。

【００２９】Ｓ５は、判定処理を行う。これは、Ｓ４で
生成した論理演算後の画像（例えば図３の（ｅ）の画
像）について、領域判定を行い、リング状の画像の外側
と内側とが接続しており、領域が１つとなったときに不
良品と判定し、領域が２つとなったときに良品と判定す
る。ＯＫの場合、即ち領域が２つの場合には、ワーク４
である缶を排出および次の缶を検査対象の位置に搬送
し、Ｓ１以下を繰り返す。一方、ＮＧの場合には、Ｓ６
で不良品として排出する。

【００３０】以上の手順によって、図１の構成のもと
で、図３の（ａ）から（ｅ）に示す処理、即ち、（ｂ）
の２値画像生成 （ｃ）のウインドウ内で缶開口部５の外縁の位置を検出 （ｄ）の（ｃ）で検出した位置をもとに缶開口部５の幅
を持った理想円の端面画像を生成 （ｅ）の理想円の端面画像と（ｂ）の２値画像との論理
積演算した画像の生成そして、領域判定を行って１つの
ときに不良品、２つのときに良品と判定という処理を行
い、簡単かつ高速かつ正確に缶の缶開口部５が正規の円
形状から曲がっていたり、一部が破損して切れていたり
などした不良品を検出して検査を行うことが可能となっ
た。

【００３１】図３は、本発明の画像例を示す。図３の
（ａ）は、図１のＣＣＤカメラ１によって実際に取り込
んだ缶の缶開口部５の生画像を示す。

【００３２】図３の（ｂ）は、図３の（ａ）の生画像を
所定の閾値で２値化した後の２値画像を示す。図３の
（ｃ）は、図３の（ｂ）の２値画像中に缶の缶開口部５
があると予想される領域に縦方向（上下方向）および横
方向（左右方向）に４つのウインドウを設定した様子を
示す。

【００３３】図３の（ｄ）は、図３の（ｃ）で設定した
ウインドウ内で２値画像の外縁（あるいは内縁）の位置
Ｌ１〜Ｌ４を求め、これらから理想円の中心および半径
を求めた後、この理想円に缶開口部５の幅を持たせた理
想円の端面画像を生成いた様子を示す。

【００３４】図３の（ｅ）は、図３の（ｄ）の理想円の
端面画像と図３の（ｂ）の２値画像とを論理積演算した
後の画像を示す。図中では、一部が切れており、缶開口
部５の一部が破損あるいは曲がっており、領域が１つと
なって不良品と判定される様子を示す。

【００３５】次に、図４のフローチャートに示す順序に
従い、図１の構成の動作を詳細に説明する。図４におい
て、Ｓ１１は、画像を読み込む。

【００３６】Ｓ１２は、２値化する。これらＳ１１およ
びＳ１２は、既述した図２のＳ１の２値画像を取り込む
に対応するものであって、既述した図３の（ｂ）の缶開
口部５の２値画像を得るものである。

【００３７】Ｓ１３は、横方向および縦方向のリング位
置（Ｌ１からＬ４）をウインドウにより検出する。これ
は、右側に記載したように、図３の（ｃ）に示すよう
に、２値画像上で缶開口部５が存在すると予想される横
方向および縦方向の４箇所に所定サイズのウィンドウを
設定し、このウインドウの中の画像について、外側から
黒画素と変わる点Ｌ１からＬ４をそれぞれ右側に記載し
たように求める。これにより、図３の（ｂ）の缶開口部
５の２値画像の縦方向および横方向の計４箇所の外縁の
位置Ｌ１からＬ４が求められたこととなる。

【００３８】Ｓ１４は、Ｌ１〜Ｌ４より理想円の中心と
半径を計算する。これは、Ｓ１３で求めた２値画像の縦
方向および横方向の４つの外縁の位置Ｌ１〜Ｌ４を通る
理想円の中心および半径を求める。

【００３９】Ｓ１５は、メモリ上に缶開口部５の肉厚分
を描画した理想的な缶開口部５の端面画像を作成する。
これは、Ｓ１４で求めた理想円の中心から半径で円をメ
モリ上に描画し、更に缶開口部５の肉厚分に相当する部
分を描画してリング状の端面画像（例えば図３の（ｄ）
の端面画像）をメモリ上に描画する。

【００４０】Ｓ１６は、論理演算する。これは、Ｓ１５
で生成した理想円の端面画像と、Ｓ１２の２値画像とを
画素対応で論理積演算を行い、例えば図３の（ｅ）に示
すような画像を生成する。

【００４１】Ｓ１７は、黒領域の数を計算する。これ
は、Ｓ１６で論理演算した後の画像、例えば図３の
（ｅ）の画像中の黒画素について領域判定を判定を行
い、領域が１つか２つかを計算する。領域が１つと計算
された場合には、端面画像中のリング状の缶開口部５に
相当する画像の外側と内側とが接続しており、缶開口部
５が理想円から曲がっているあるいは一部が破損してい
るなどの欠陥があり、不良品と判定する。一方、領域が
２つと計算された場合には、端面画像中のリング状の缶
開口部５に相当する画像の外側と内側とが分離してお
り、缶開口部５が理想円に沿って存在すると判明したの
で、良品と判定する。これらの際に、理想円からどの位
ずれたら不良品とするかは、Ｓ１５で端面画像のリング
状の幅部分の厚さ（肉厚に相当）を実験によって良品と
不良品とを識別するのに最適な値を求めて設定する。

【００４２】以上によって、缶開口部５の２値画像から
理想円を持つ端面画像を作成し、この端面画像と２値画
像とを論理積演算して画像を求め、このリング状の画像
の領域判定を行って領域が１つのときに不良品、２つの
ときに良品を判定することにより、簡単な演算処理で高
速に缶の缶開口部５の良品／不良品の検査を行うことが
可能となった。

【００４３】図５は、本発明の他のシステム構成図を示
す。これは、図１のシステム構成図に比し、リングライ
ト３を軸方向（図中で上下方向）に移動する移動調整手
段６を設けたものである。他は、同じであるので説明を
省略する。

【００４４】図５の（ａ）は全体のシステム構成図を示
し、図５の（ｂ）は缶開口部５のリングライト３による
照射例を示す。図５の（ａ）において、移動調整手段６
は、リング状のリングライト３によって検査対象の缶開
口部５を照射する際に、リングライト３を軸方向に移動
して軸上に配置したＣＣＤカメラ１で取り込んだ画像中
の検査対象の缶開口部５の画像が明るくかつ他の背景画
像が暗くなる位置に設定するものである。ここでは、移
動調整手段６は、リング状のリングライト３を軸上で上
方向および下方向に移動し、ワーク４である缶の缶開口
部５に照射する光線の角度θを任意に変え、缶開口部５
からＣＣＤカメラ１に入射する光が多くなって当該缶開
口部５の画像が明るくなる角度θを求めて設定するもの
である。この際、合わせて検査対象の例えば缶開口部５
以外の背景となる画像が暗くなる角度θに設定する。

【００４５】図５の（ｂ）は、リングライト３によっ
て、ワーク４である缶の検査対象の缶開口部５を照射し
たときの様子を示す。検査対象の缶の缶開口部５は、通
常、内容物を入れ易くするなどのために図示のように曲
げているため、その端面の画像がＣＣＤカメラ１によっ
て明るい綺麗な画像で撮影するには、従来の真下照明光
による真上からの照射では端面が傾いているために明る
い画像が得られないので、明るい画像が得られるように
本発明ではいわゆる角度θで斜め照射している。この斜
め照射は、図５の（ａ）の移動調整手段６が、リングラ
イト３を軸の上方向および下方向に移動させつつ、その
ときにＣＣＤカメラ１によって撮影した検査対象の缶の
缶開口部５の画像が最も明るく、かつ他の背景が暗くな
る角度θの位置を求めて設定する。

【００４６】図６は、本発明の画像例（その２）を示
す。図６の（ａ）は、従来の図１２のリングライト４３
によって真下照明光（θ≒０°）でワーク４４である缶
の缶開口部の端面を照明し、ＣＣＤカメラ４１によって
撮影した画像を示す。

【００４７】図６の（ｂ）は、図５の（ａ）のリングラ
イト３によって斜め照射光（θ＝４５°）でワーク４で
ある缶の缶開口部５の端面を照明し、ＣＣＤカメラ１に
よって撮影した画像を示す。この画像中の検査対象のリ
ング状の缶開口部５の部分と、図６の（ａ）の画像中の
缶開口部５の端面のリング状の部分とを比較すると、図
５の（ｂ）で説明したように、後者の本発明の画像が明
るく綺麗に見え、かつ検査対象でない背景の画像が暗く
なっていることが判明する。

【００４８】図６の（ｃ）は、図５の（ａ）のリングラ
イト３によって斜め照射光（θ＝４５°）でワーク４で
ある缶の缶開口部５の端面を照明し、ＣＣＤカメラ１に
よって撮影した画像を示す。この画像は、検査対象の缶
の缶開口部５に傷がある場合の画像であって、リング状
の缶開口部５（端面）の画像の左側の部分に傷が生じて
いる様子が良く見える。

【００４９】図６の（ｄ）は、図５の（ａ）のリングラ
イト３によって斜め照射光（θ＝４５°）でワーク４で
ある缶の缶開口部５の端面を照明し、ＣＣＤカメラ１に
よって撮影した画像を示す。この画像は、検査対象の缶
の缶開口部５が変形した場合の画像であって、リング状
の缶開口部５（端面）の画像の左上の部分が変形してい
る様子が良く見える。

【００５０】次に、図７のフローチャートに示す順序に
従い、図５の構成の動作を詳細に説明する。図７におい
て、Ｓ２１は、ある照射角度θのリングライト３でワー
ク４である検査対象の缶の缶開口部５を照射する。

【００５１】Ｓ２２は、端面が明るく、背景が少ないか
判別する。これは、Ｓ２１で移動調整手段６がリングラ
イト３を軸の上方向および下方向に移動させてワーク４
である検査対象の缶の缶開口部５の端面を角度θで光を
照射した状態で、軸上に設けたＣＣＤカメラ１によって
画像を読み取り、この読み取った画像中で検査対象の缶
開口部５が明るくかつ他の検査対象外の背景が少ないか
判別する。ＹＥＳの場合には、移動調整手段６がリング
ライト３を上方向および下方向に移動させて角度θを変
化させ、そのときにＣＣＤカメラ１によって読み取った
検査対象の缶開口部５の画像上で当該缶開口部５の明る
さが最も明るく、かつ検査対象外の背景の画像が可及的
に少ないθを算出できたので、終了する（この算出した
θの位置にリングライト３を設定し、この角度θで検査
対象の缶解開口部５を照射し、そのときにＣＣＤカメラ
１によって撮影した画像を用いて既述および後述する缶
開口部５の各種検査を行うために使用する）。

【００５２】一方、Ｓ２２のＮＯの場合には、Ｓ２３で
リングライト３を上下して照射角度θを変え、Ｓ２１以
降を繰り返す。以上によって、図５の（ａ）の移動調整
手段６がリングライト３を上方向および下方向に移動さ
せつつ、ＣＣＤカメラ１によってワーク４である検査対
象である缶の缶開口部５の画像を読み取り、この読み取
った画像中で検査対象の缶開口部５の画像が明るくかつ
他の背景画像が少なくなるθを算出し、この算出したθ
となる位置にリングライト３を調整する。そして、この
最適な検査対象の缶の缶開口部５の画像がＣＣＤカメラ
１で読み取ることができる位置に設定した後、画像を読
み取って各種検査を行う。これにより、各種検査の精度
を向上させることが可能となる。

【００５３】図８は、本発明の他のシステム構成図を示
す。図８の（ａ）は全体のシステム構成図を示す。ここ
で、ＣＣＤカメラ１、リングライト３、およびワーク４
は、図１の構成のものと同一であるので、説明を省略す
る。

【００５４】図８の（ａ）において、、レンズ２は、任
意の焦点距離に変えることができるものであって、複数
の焦点距離のレンズを交換したり、交換なしに焦点距離
自身を変更（ズームレンズ）したりするものである。

【００５５】図８の（ｂ）は、普通レンズの画像例を示
す。これは、普通に使う焦点距離のレンズ、例えばＦ２
５ｍｍのレンズを使い、ＣＣＤカメラ１によって電池缶
の缶開口部、内壁、および底を撮影した画像である。こ
の画像上で、図中で点線で示したウィンドウＷ１、Ｗ２
内の画像について、異物やカケや折れ曲がりがあるか否
かをここでは検査する。このレンズの焦点距離２５ｍｍ
の普通レンズでは、缶底の異物を検出するために設定す
るウインドウＷ２が大きくなり過ぎ、ウインドウＷ１が
小さくなり過ぎ、レンズからの距離の近い缶開口部の異
物や缶の曲りの検出が精度良くできなく、ウインドウＷ
１とウインドウＷ２の大きさのバランスに欠けてしまっ
ている。

【００５６】図８の（ｃ）は、広角レンズの画像例を示
す。これは、普通に使う焦点距離のレンズ、例えばＦ２
５ｍｍのレンズよりも短いＦ１６ｍｍの広角レンズを使
い、ＣＣＤカメラ１によって電池缶の缶開口部、内壁、
および底を撮影した画像である。この画像上で、図中の
点線で示したウィンドウＷ１、Ｗ２内の画像について、
異物やカケや折れ曲がりがあるか否かをここでは、検査
する。このレンズの焦点距離Ｆ１６ｍｍの広角レンズで
は、缶底の異物を検出するために設定するウインドウＷ
２と、レンズに近い缶開口部の異物やカケや折れ曲がり
を検出するために設定するウインドウＷ１とのバランス
が良く、精度良好にそれぞれの部分の異物やカケや折れ
曲がりなどを検出することが可能となる。

【００５７】以上のように、レンズ２から検査対象物ま
での距離が異なると、画像上で異なった大きさとなり、
標準レンズのＦ２５ｍｍでは図８の（ｂ）のような画像
が得られ、レンズに近い距離の缶開口部の部分が小さ
く、レンズに遠い距離の缶底の部分が大きく、それぞれ
にウインドウＷ１、Ｗ２を設定してその検査対象の部分
のみを抽出するときのバランスが悪く、ここでは、レン
ズに近い距離の缶開口部の異物やカケや折れ曲がりを精
度良好に検査できない。このために、図８の（ｃ）で
は、レンズから遠い缶の底を相対的に小さくして、レン
ズ２に近い缶開口部と、レンズから遠い缶の底の部分と
の大きさを画像上でほぼ同じ位にしてバランスを持た
せ、両者ともに精度良好に異物やカケや折れ曲がりを検
査可能にするものである。

【００５８】また、缶開口部の内壁についても同様に、
レンズ２の焦点距離を小さくするに伴い、内壁の部分が
画像上で相対的に大きくなるので、内壁の部分が画像上
で相対的に小さいときはレンズの焦点距離を短いものに
交換する。

【００５９】図９は、本発明の他の動作説明フローチャ
ートを示す。図９において、Ｓ３１は、ワークの画像を
取り込む。これは、任意の焦点距離のレンズ２を用いて
ワーク４の画像をＣＣＤカメラ１の撮像面に結像し、走
査して電気信号の画像を取り込む。

【００６０】Ｓ３２は、缶の内壁が十分見えるか判別す
る。これは、Ｓ３１で取り込んだ画像上で、缶の内壁
（あるいはレンズに近い缶開口部）が十分見えるか判別
する。ＯＫの場合には、缶の内壁（あるいはレンズに近
い缶開口部）の部分と、底の部分とのバランスが良く、
例えば既述した図８の（ｃ）のようにバランスが良く、
最適なレンズ２の焦点距離と判明したので、終了する。

【００６１】一方、画像上で内壁が良く見えない、即
ち、既述した図８の（ｂ）のようにレンズに近い缶開口
部（内壁に相当）が画像上で小さくて良く見えない場合
には、Ｓ３３で少し焦点距離の短い広角レンズに変更
し、既述した図８の（ｃ）のようにレンズに近い缶開口
部（内壁に相当）と、レンズに遠い缶の底との大きさの
バランスが得られる方向にする。そして、Ｓ３１以降を
繰り返す。

【００６２】また、画像上で缶の底が良く見えない、即
ち、レンズに遠い缶の底の部分が画像上で良く見えない
場合には、Ｓ３４で少し焦点距離の長いレンズに変更
し、既述した図８の（ｃ）のようにレンズに遠い缶の底
と、レンズに近い缶開口部（内壁に相当）との大きさの
バランスが得られる方向にする。そして、Ｓ３１以降を
繰り返す。

【００６３】以上によって、任意の焦点距離のレンズを
使ってワークの画像を読み取り、この画像上で内壁ある
いはレンズに近い缶開口部の部分が良く見えない（小さ
くて精度良好に異物やカケや折り曲がりを検出できな
い）場合には、レンズの焦点距離を少し短くして内壁あ
るいはレンズに近い缶開口部が画像上で大きく見えるよ
うにし、一方、レンズから遠い底の部分が良く見えない
（小さくて精度良好に異物やカケや折り曲がりを検出で
きない）場合には、レンズの焦点距離を少し長くして缶
の底が画像上で大きく見えるようにすることを繰り返
し、内壁あるいはレンズに近い缶開口部の画像上の大き
さと、レンズから遠い缶の底の画像上の大きさとがバラ
ンスするようにレンズの焦点距離に変更する。これによ
り、缶の内壁あるいはレンズに近い缶開口部の画像と、
レンズから遠い缶の底の画像とのバランスが取れ、両者
を最適な精度で異物やカケなどの検査を行うことが可能
となる。

【００６４】図１０は、本発明の広角レンズ使用例を示
す。図１０の（ａ）は、広角レンズ（Ｆ１６ｍｍ）を使
用したときの画像例を示す。この画像例の場合には、図
示のように、検査対象の缶底の部分のウインドウＷ２
と、検査対象のレンズに近い缶開口部のウインドウＷ１
とのバランスが良く、両者ともに精度高く異物やキズや
カケなどを画像上で検出することができた。

【００６５】図１０の（ｂ）は、缶の断面図を示す。こ
れは、電池缶の組み立て途中で、缶底のＡと、周囲のリ
ング状の部分のＢとが検査対象である。これらＡとＢの
部分に異物やカケや曲りがないかを画像上で検査する。

【００６６】図１０の（ｃ）は、レンズの変更例を示
す。こでは、図示の下記のような判定結果が得られた。 レンズ 外径寸法 缶底寸法 缶底／外径 判定結果 大 内壁が狭い 底は広く焦点調整しやすい − × Ｆ２５ ４４ｍｍ ７．５ｍｍ ０．１７ △ Ｆ１６ ４８ｍｍ ７．０ｍｍ ０．１４５ ●今回良好 Ｆ８．５ ６７ｍｍ ７．０ｍｍ ０．１ △ 小 内壁が広い 底は狭く焦点調整しずらい − × 図１１は、本発明の他の検査フローチャートを示す。

【００６７】図１１において、Ｓ４１は、画像を取り込
む。Ｓ４２は、２値化する。Ｓ４３は、ワークの形状に
合わせて缶の検査対象の部分のウインドウＷ１、缶の底
のウインドウＷ２を設定する。

【００６８】Ｓ４４は、２値画像とウインドウＷ１、Ｗ
２との論理積演算する。Ｓ４５は、ウインドウＷ１、ウ
インドウＷ２内にそれぞれ画素があり、異物やキズや折
れ曲がりがあるか判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ４６
でその缶を不良品と判定する。一方、ＮＯの場合には、
Ｓ４７でその缶を良品と判定する。

【００６９】以上によって、図８から図１０で説明した
ように、缶の検査対象である缶の内壁あるいはレンズに
近い缶の缶開口部の部分にウインドウＷ１、および缶の
底の部分にウインドウＷ２をバランス良く設定でき、当
該ウインドウＷ１、Ｗ２内に画素があるときに不良品、
画素がないときに良品を判定することを精度良好に行う
ことが可能となる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
缶開口部５の画像から理想的な缶の端面画像を作成して
この端面画像と缶開口部５の画像との論理演算後に領域
判定して缶開口部５の良否判定を行う構成を採用してい
るため、簡単かつ高速かつ正確に缶開口部５の良否検査
することができる。これにより、従来の目視や缶開口部
の面積による良品判定に比し、目視では判定し難い傷や
缶の曲りの良否判定が可能となり、しかも面積による良
品判定に比し理想円からの歪みや一部の破損を正確かつ
高速に検出して良否判定が可能となった。

【００７１】また、リングライト３を従来の真下照明光
で缶開口部５を照射するのではなくて、所定角度θの斜
め照射光で缶の缶開口部５の端面の明るい画像が得られ
かつ背景画像が抑止されるように角度θを調整する構成
を採用しているため、検査対象の缶開口部５の明るい綺
麗な画像であって、かつ検査に不要な背景画像を少なく
し、検査精度を向上させることができる。

【００７２】また、検査対象の缶の缶開口部、内壁、底
面の画像上で大きさやバランスが取れるようにカメラ１
のレンズ２の焦点距離を変更する構成を採用しているた
め、画像上で缶開口部、缶の内壁、底面などをバンス良
く精度良好に検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシステム構成図である。

【図２】本発明の動作説明フローチャートである。

【図３】本発明の画像例である。

【図４】本発明の詳細動作説明フローチャートである。

【図５】本発明の他のシステム構成図である。

【図６】本発明の画像例（その２）である。

【図７】本発明の他の動作説明フローチャートである。

【図８】本発明の他のシステム構成図である。

【図９】本発明の他の動作説明フローチャートである。

【図１０】本発明の広角レンズ使用例である。

【図１１】本発明の他の検査フローチャートである。

【図１２】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１：ＣＣＤカメラ ２：レンズ ３：リングライト ４：ワーク ５：缶開口部 ６：移動調整機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 播磨 和久 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】 （注：請求項は多めに記載しておきます、不要であれば
削除
1. 【請求項１】
   して下さい） 缶開口部の画像をカメラで読み込み、この読み込んだ画
   像から検査対象の缶開口部の複数の位置を検出して当該
   複数の位置をもとに缶開口部の理想的な所定の幅を持っ
   た端面画像を生成し、この生成した端面画像と上記読み
   込んだ画像との論理演算を行って当該端面画像内に存在
   する画像のみを生成して当該画像の領域判定を行って缶
   開口部の良否を判定することを特徴とする缶開口部の検
   査方法。
2. 【請求項２】上記検査対象の缶開口部の複数の位置を検
   出として、読み込んだ缶開口部の画像が存在すると予想
   される上下方向および左右方向の４箇所の領域に所定大
   きさのマスクを設けて当該マスク内の画像から缶開口部
   の外縁あるいは内縁を検出することを特徴とする請求項
   １記載の缶開口部の検査方法。
3. 【請求項３】上記領域判定として、領域が１つで缶開口
   部の外側と内側とがつながっていると判明したときに不
   良、一方、領域が２つで缶開口部の外側と内側とがつな
   がっていないと判明したときに良と判定することを特徴
   とする請求項１あるいは請求項２記載の缶開口部の検査
   方法。
4. 【請求項４】リング状のリングライトによって検査対象
   の缶開口部を照射する際に、当該リングライトを軸方向
   に移動してカメラで取り込んだ画像中の検査対象の缶開
   口部の画像が明るくかつ他の背景画像が暗くなる位置に
   設定し、当該設定した位置からリングライトによって検
   査対象の缶開口部を照射してカメラによって取り込んだ
   画像をもとに缶開口部の検査を行うことを特徴とする缶
   開口部の検査方法。
5. 【請求項５】請求項４によって設定されたリングライト
   と検査対象の缶開口部との距離で、当該リングライトを
   用いて検査対象の缶開口部を照射したことを特徴とする
   請求項１ないし請求項３記載のいずれかの缶開口部の検
   査方法。
6. 【請求項６】照明された検査対象の缶開口部、内壁およ
   び底面のいずれか２つ以上の距離の異なる部分を任意の
   焦点距離のレンズでカメラの撮像面に結像し読み取った
   画像上で、内壁あるいは距離の近い缶開口部の部分が小
   さいときに焦点距離の短いレンズに変更して当該内壁あ
   るいは距離の近い缶開口部の部分を相対的に大きくし、
   一方、底の部分が小さいときに焦点距離の長いレンズに
   変更して当該底の部分を相対的に大きくし、画像上で検
   査対象の缶開口部、内壁および底面のいずれか２つ以上
   の画像をもとに検査することを特徴とする缶開口部の検
   査方法。
7. 【請求項７】上記請求項６によって変更した後の焦点距
   離のレンズを使用したカメラを用いたことを特徴とする
   請求項１ないし請求項５記載のいずれかの缶開口部の検
   査方法。