JPS63225156A - 容器内面検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、容器内面の汚れ、疵等を検査する容器内面検
査方法に係り、特に搬送されている大器の内価面ｔ−ｍ
本すスのｒ昇演か宛園内面鯰査方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、食品等が収容される容器については、食品等の
収容に先立って、容器内面の汚れ、疵等の有無を検査し
、良品と不良品とを選別する必要がある。

ところで従来、この種の容器内面検査は、検査員が直接
目視観察により行なっているが、検査能率が悪いととも
に、検査に熟練を要し、また検査員の疲労度により、見
落としのおそれがある等の問題がある。特に、開口面積
が小さな深底の容器の内周面については、目視観察が容
易でないため、汚れ、疵等を見落とすおそれがあり問題
となっている。

そこで一部では、第１２図に示すように、容器１内にそ
の開口端からカメラ２を挿入し、このカメラ２あるいは
容器１を、矢印Ａで示すように軸廻りに相対回転させる
とともに、カメラ２を矢印Ｂで示すように上下動させて
容器１の内周面を検査する方法が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕 前記従来の容器内面検査方法においては、カメラ２を容
器１内に挿入する必要があるため、開口面積が小さな容
器の場合には、カメラ２を挿入できない等の問題があっ
て適用できず、また開口面積が大きな容器であっても、
深い容器の場合にはカメラ２の挿入、引抜きに時間を要
し、さらに検査ライン上を移動している場合には、高速
で内面検査を行なうことができないという間層がある。

本発明は、かかる現況に鑑みなされたもので、容器の開
口面積が小さな場合あるいは深い容器の場合でも、また
搬送中の容器であっても、高速で容易かつ高精度に容器
の内面を検査することができる容器内面検査方法を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、搬送される容器の内側面上に測定領域を設定
し、この測定領域を、容器外に固設された広角レンズ付
きのＴＶカメラにより容器の開口部を介し画像として捉
え、次いで前記ＴＶカメラからの画像信号のうち、測定
領域に対応する信号のみを検査信号として取出し、これ
を処理して容器の内面検査を行なうようにしたことを特
徴とする。

〔作用〕

本発明に係る容器内面検査方法においては、搬送される
容器の内側面上に測定領域が設定され、この測定領域は
、容器外に固設した広角レンズ付きのＴＶカメラにより
容器の開口部を介し画像として捉えられる。そしてこの
ＴＶカメラからの画像信号は、そのうちの測定領域に対
応する信号のみが検査信号として取出され、取出された
検査信号が処理されて容器の内面検査が行なわれる。

この際、広角レンズ付きのＴＶカメラが用いられるので
、容器外から容器の内側面画像を得ることができ、した
がって、搬送中の容器の内面検査が可能となる。また、
ＴＶカメラからの画像信号は、そのうちの測定領域に対
応する信号のみが検査信号として取出され処理されるの
で、誤検出を完全に防止することが可能となる。

〔実施例〕

以下本発明実施の一郭様を図面を参照して説明する。

第１図において、符号１１は検査ライン１２上を開口部
１１ａを上にして搬送される円筒状の容器であり、この
容器１１の直近上方位置には、検査ライン１２にそって
間隔を置き４台のＴＶカメラ１３ａ　、　１３ｂ　、　
１３ｃ　、　１３ｄが固設され、各ＴＶカメラ１３ａ。

１３ｂ　、　１３ｃ　、　１３ｄには、画角がω度以上
の広角レンズ１４が装着されて容器１１外からその内周
面１１ｂを画像として捉えられるようになっている。

前記各ＴＶカメラ１３ａ　、　１３ｂ、　１３Ｃ、１３
ｄの光軸は、その直下まで容器１１が搬送されてきた際
に、容器１１の中心軸と一致するようになっているとと
もに、前記両軸が一致するタイミングでストロボ１５が
作動し、各広角レンズ１４の周囲にほぼ水平に配した反
射板１６からの反射光により容器１１内が照明されて容
器１１の内面画像が各ＴＶカメラ１３ａ　、　１３ｂ　
、　１３ｃ　、　１３ｄで捉えられるようになッテいる
。

前記反射板１６は、例えば表面に粗面加工が施された乳
白色のプラスチック板が用いられ、ストロｔ’ｆ５から
の光を拡散して容器１１内を均一に照明できるようにな
っている。そしてこれにより、容器１１が光の反射効率
の高い金属缶等であッテモハレーションを生じさせず、
容器１１内面の汚れ、疵等を確実に画像として捉えるこ
とができるようになっている。

ところで、広角レンズ付きのＴＶ左カメラ容器１１の内
面全域を画像として捉えた場合、容器１１の内周面１１
ｂは、第２図に示すように開口部１１ａから底部１１ｃ
に向かって次第に縮径するドーナツ形の画像となる。こ
のため、例えば容器１１の内周面１１ｂの底部１１ｃに
近い部分に大きな汚れ、疵があっても小さな画像となり
、また小さな汚れ、疵の場合は画像として捉えることが
できないおそれがある。またＴＶ左カメラピントを、容
器１１の深さ方向中央部に合わせた場合には、開口部１
１ａ側および底部１１ｃ側に向かって次第にピントずれ
が大きくなり、汚れ、疵を画像として捉えることができ
ないおそれもある。

そこで本実施態様では、第３図に示すように容器１１の
内周面１１ｂを、容器１１の深さ方向に４段の測定領域
Ｆａ、Ｅｂ＋ＥｃｔＥａに均等に区分し、各測定領域Ｅ
ａ　、　Ｅｂ　、　Ｅｃ　、　Ｅｄを、前記各Ｔ’Ｖカ
メラ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄにより順次捉える
とトモに、第４図（ａ）〜（ｄ）に示すように各ＴＶ左
カメラ３ａ。

１３ｂ　、　１３ｃ　、　１３ｄで捉えられる各測定領
域Ｅａ　、　Ｅｂ　ｐＥｃ　、　Ｅｄが、ほぼ同一寸法
の画像となるように各ＴＶ左カメラ３ａ　、　１３ｂ　
、　１３ｃ　、　１３ｄの位置が設定されている。また
各ＴＶ左カメラ３ａ　、　１３ｂ　、　１３ｃ　、　１
３ｄのピントは、各測定領域Ｅａ　、　Ｅｂ、　Ｂｃ　
、　Ｂｄの容器１１深さ方向中央部に合わされている。

これら各ＴＶ左カメラ３ａ　、　１３ｂ　、　１３ｃ　
、　１３ｄからの画像信号は、第５図に示すように有効
領域設定手段１７に導びかれ、ここで各測定領域Ｅａ、
Ｅｂ。

Ｅｃ　、　Ｅｄに対応する信号のみが検査信号として取
出されるようになっている。

この検査信号を取出す方法としては、例えば４つのウィ
ンドウメモリに、各測定領域１ｉｒａ　、　Ｅｂ　。

Ｅｃ　、　Ｂｄに対応するドーナツ形のウィンドウを予
め設定しておき、ウィンドウメモリの各番地から順次読
出されるデータと、各ＴＶ左カメラ３ａ。

１３ｂ　、　１３ｃ　、　ｆ３ｄからの画像信号とを、
ＡＮＤゲートを介し出力して検査信号を得るようにする
方法が考えられる。なお、ウィンドウメモリを用いる場
合、各測定領域Ｅａ　、　Ｅｂ　、　Ｅｃ　、　Ｅｄが
完全に同一寸法の画像として捉えられるならば、１つの
ウィンドウメモリを共用することができる。

このようにして取出された検査信号は、第５図に示すよ
うに信号処理手段１８において所定の信号処理がなされ
、処理後のデータはメモリ１９に記憶されるようになっ
ている。そしてメモリ１９に記憶されたデータは、ＣＰ
Ｕ２０により順次読出されて演算され、演算結果がＣＲ
Ｔ　２１に表示されるようになっている。

例えば、測定領域Ｅａを例に採って説明すると、演６闇
に示すように両面が上下方向にｎ個の横長の検査領域に
区分され、各検査領域について明度が測定される。第７
図は、例えば二箇所に汚れｎを有する第３番目の検査領
域（第６図参照）の出力波形の一例を示すもので、汚れ
ｎに対応する部分の明度が極端に低下した出力波形とな
っている。

ここで、汚れｎに対応する部分の明度が低く、他の部分
の明度はこれよりも常に高いのであれば、明度の測定の
みにより汚れｎを検出することが可能となる。ところが
実際には、照明等の関係により、汚れｎ以外の部分の明
度が汚れηに対応する部分の明度よりも低くなることが
あり、この場合には第７図に示すような出力波形となる
。そしてこの場合、Ｌｌのレベルで汚れ２２を検出しよ
うとすると、汚れｎ以外の部分も汚れとして検出してし
まうことになる。

そこで本実施態様では、第７図に示す出力波形を微分回
路に通して第８図に示す出力波形を得、この出力波形に
基づき、Ｌ、のレベルでピーク数およびその位置を測定
するようにしている。

そしてこの操作を、第６図に示す各検査領域について行
ない、それを総計することにより、汚れηの有無はもと
より、汚れｎの数、大きさ。

位置が求められる。したがって、これらの結果を用いる
ことにより、容器１１を良品と不良品とに選別すること
が可能となる。

しかして、広角レンズ１４が装着されたＴＶカメラ１３
ａ　、　１３ｂ　、　１３ｃ　、　１３ｄを用いるよう
にしているので、ＴＶ左カメラ容器１１内に挿入するこ
となく容器１１の上方から内周面１１ｂの画像を捉える
ことができる。このため、容器１１が検査ライン１２上
を移動している状態で、その内面検査を行なうことがで
き、検査時間を大幅に短縮できる。

また、容器１１の内周面１１ｂは、容器１１の深さ方向
に４段の測定領域Ｅａ　、　Ｅｂ　、　Ｅｃ　、　Ｅｄ
に均等に区分され、各測定領域Ｅａ　、　Ｅｂ　、　Ｅ
ｃ　、　Ｅｄが、ほぼ同一寸法の画像として各別のＴＶ
カメラ１３ａ。

１３ｂ　、　１３ｃ　、　１３ｄで捉えられるので、容
器１１の内周面１１ｂを、その深さ方向全域に亘って高
精度に検査することができ、ピントずれに伴なう精度低
下も防止することができる。しかも各ＴＶ左カメラ３ａ
　、　１３ｂ　、　１３ｃ　、　１３ｄの光軸は、各測
定領域シ。

Ｅｂ、Ｅｃ、Ｅｄを画像として捉える時点において、容
器１１の中心軸と一致するようになっているので、各測
定領域Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃ、Ｅｄは周方向にも均一な画像
となり、より高精度の内面検査が可能となる。

また、各ＴＶ左カメラ３ａ　、　１３ｂ　、　１３ｃ　
、　１３ｄからの画像信号は、ｎ個に区分された各検査
領域につき、微分処理された信号を用いて検査処理を行
なうようにしているので、明度の測定結果のみを用いて
検査処理を行なう場合に比較して、検査結果の信頼性を
大幅に向上させることができる。

第９図および第１０図は本発明実施の他の態様を示すも
ので、検査ライ／１２のコンベア速度の低速化を図るこ
とができるようにしたものである。

すなわち、第１図に示すように４台のＴＶカメラ１３ａ
　、　１３ｂ　、　１３ｃ　、　１３ｄを用いて容器１
１の内面検査を行なう場合、容器１１の内周面１１ｂは
、４段の測定領域Ｅａ　、　Ｅｂ　ｓ　Ｅｃ　、　Ｅｄ
に区分され、各測定領域Ｅａ　、　Ｅｂ　、　Ｅｃ　、
　Ｅｄの検査結果が総計されて１個の容器１１の内面検
査が完了する。したがって、上流端のＴＶカメラ１３ａ
の直下に位置する容器１１が、下流端のＴＶカメラ１３
ｄの下方を通過するまでは、次の容器をＴＶカメラ１３
ａに送り込むことができない。

ところで、第１図に示すように各ＴＶ左カメラ３ａ、１
３ｂ　、１３ｃ　、１３ｄを離して並設した場合ニハ、
上流端のＴＶカメラ１３ａから下流端のＴＶカメラ１３
ｄまでの距離が長くなり、検査ライン１２上の各容器１
１の間隔は、この距離に合わせて広くせざるを得ない。

一方、容器１１の製造速度は比較的高速で、製造ライン
上を狭い間隔で送られてくる。したがって、これを検査
ライン１２上に広い間隔を保持して移載するには、検査
ライン１２のコンベアをかなり高速で駆動する必要があ
る。

ところが、検査ライン１２のコンベアを高速駆動すると
、容器１１の振動等により、各測定領域Ｂａ　、　Ｅｂ
　、　Ｅｃ　、　Ｅｄを各ＴＶ左カメラ３ａ　、　１３
ｂ、　１３ｃ　。

１３ｄで静止画殻として捉えることが容易でないという
問題がある。

そこで本実施態様では、各ＴＶ左カメラ３ａ。

１３ｂ　、　１３Ｃ，１３ｄを可及的接近させて並設す
るとともに、いずれのＴＶカメラ１３ａ　、　１３ｂ　
、　１３ｃ、　１３ｄによる撮像時にも照明状態が同一
になるように、上流端のＴＶカメラ１３ａの上流側およ
び下流端のＴＶカメラ１３ｄの下流側に、ダミーレンズ
２４を有する所要数のダミーカメラ２３を可及的接近さ
せてそれぞれ並設するようにしている。

すなわち、各ＴＶ左カメラ３ａ　、　１３ｂ　、　１３
ｃ　、　１３ｄは、第９図および第１０図に示すように
容器１１の上方位置に側面を相互に接触させて連続配置
されており、ＴＶカメラ１３ａの上流側およびＴＶカメ
ラ１３ｄの下流側には、各ＴＶ左カメラ３ａ　、　１３
ｂ　。

１３Ｃ、１３ｄの外形寸法と同一で、広角レンズ１４と
同一外形寸法のダミーレンズ２４を装着したダミーカメ
ラｎが２台ずつ連続配置されている。

亥た各広角レンズ１４およびダミーレンズ２４の外周部
には、第９図および第１０図に示すように前記反射板１
６（第１図参照）と同一素材の一枚の反射板２６が配置
されており、容器１１の内面は、容器１１の第１０図に
おける上下位置にそれぞれ配した棒状のストロボ２５に
より間接的に照明されるようになっている。

なおその他の点については、前記実ＦＩＲＭ様と同一構
成となっている。

しかして、各ＴＶ左カメラ３ａ　、　１３ｂ　、　１３
ｃ　、　１３ｄが連続配置されるので、上流端のＴＶ左
カメラ３ａから下流端のＴＶカメラ１３ｄまでの距離が
短かくなる。このため、検査ライン１２上を搬送される
容器１１の間隔を狭くすることができ、これにより、検
査処理能力を低下させることなく検査ライン１２のコン
ベア速度を遅くすることができる０ また、上流端のＴＶ左カメラ３ａの上流側および下流端
のＴＶカメラ１３ｄの下流側には、ダミーレンズ２４付
きのダミーカメラｎが連続配置され、しかもダミーカメ
ラｎおよびダミーレンズ２４は、各ＴＶ左カメラ３ａ　
、　１３ｂ　、　１３ｃ、１３ｄおよび広角レンズ１４
と同一外形寸法に設定されているので、いずれのＴＶ左
カメラ３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄで撮像する場合に
も、ストロボ光が反射板２６で反射されて容器１１内に
入射する光量が同一となり、同一条件下での撮像が可能
となる。このため、各ＴＶ左カメラ３ａ　、　１３ｂ　
、　１３ｃ　、　１３ｄを接近させても高い検査精度が
得られる。

なお前記両実施態様においては、容器１１の内周面１１
ｂを４段の測定領域Ｅａ　、　Ｂｂ　＋　Ｅｃ　、Ｅｄ
に区分する場合について説明したが、容器１１の深さに
応じて測定領域の段数を調節するようにしてもよい。例
えば浅底の容器の場合には、測定領域の段数を１段にし
てもよい。また容器１１は円筒状のものに限らず、周面
が多角形状をなすものについても同様に適用できる。た
だしこの場合、ウィンドウを測定領域の画像に合わせて
多角形のリング状にする必要があることは云うまでもな
い。

また前記両実施態様においては、容器１１の内周面１１
ｂのみを検査する場合について説明したが、ＴＶ左カメ
ラ３ａの上流側あるいはＴＶカメラ１３ｄの下流側にも
う１台ＴＶカメラを設置し、容器１１の底部１１Ｃを同
時に検査できるようにしてもよい。なおこの場合、追設
するＴＶ左カメラは広角レンズを装着する必要はなく、
標準レンズあるいは望遠レンズ等、必要に応じて使い分
けることができる。

また前記両実施態様においては、第６図に示すように画
面を上下方向にｎ個の検査領域に区分して、いわゆる横
微分する場合について説明したが、第１１図（ａ）に示
すように画面を左右方°向に１個の検査領域に区分して
、いわゆる縦微分するようにしてもよく、また第１１図
（ｂ）に示すように縦横両方向につき微分するようにし
てもよい。そして縦横両方向につき微分することにより
、汚れ、疵をより正確に検出することができる。

また前記両実施態様においては、各ＴＶ左カメラ３ａ、
１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの光軸が、各測定領域Ｅａ　、
　Ｅｂ　。

Ｅｃ、Ｅｄを画像として捉える時点において、容器１１
の中心軸と一致する場合について説明したが、両軸は必
ずしも一致する必要はなく、各ＴＶ左カメラ３ａ　、　
１３ｂ、　１３ｃ、１３ｄを容器１１の斜め上方に配置
するようにしてもよい。

また前記両実施態様においては、ストロボ１５゜２５を
作動させて各測定領域Ｅａ　＋　Ｅｂｇ　Ｅｃｔ　Ｅｄ
をＴＶ左カメラ３ａ、１３ｂ、１３Ｃ，１３ｄで撮像す
る場合ニツイて説明したが、容器１１が各ＴＶ左カメラ
３ａ、１３ｂ。

１３Ｃ，１３ｄの直下にきた際に作動するシャッタと、
常時点灯される照明手段とを用いて撮像するようにして
もよい。

また前記両実施態様においては、容器１１が検査ライン
１２上を上向きで搬送される場合について説明したが、
これに限らず横向きで搬送される場合にも同様に適用で
き、また把持手段で把持されて搬送される等、容器１１
の内面がその開口部１１ａを介し外側から撮像できる場
合であれば、容器１１が下向きで搬送される場合にも同
様に適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、搬送される容器の内側面
上に測定領域を設定し、この測定領域を、容器外に固設
された広角レンズ付きのＴＶカメラにより容器の開口部
を介し画像として捉え、次いで前記ＴＶカメラからの画
像信号のうち、測定領域に対応する信号のみを検査信号
として取出し、これを処理して容器の内面検査を行なう
ようにしているので、容器の開口面積が小さな場合ある
いは深底の容器の場合でも、また搬送中の容器であって
も、高速で容易かつ高精度に容器の内面を検査すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施の一郭様を示すＴＶカメラの配置図
、第２図は広角レンズ付きのＴＶカメラで捉えられる容
器内面の画像を示す説明図、第３図は容器の内周面に設
定される測定領域の説明図、第４図（ａ）〜（ｄ）は４
台の各ＴＶカメラで捉えられる測定領域の画像をそれぞ
れ示す説明図、第５図は本発明に係る検査方法に用いら
れる装置の一例を示す全体構成図、第６図は検査領域の
区分方法の一例を示す説明図、第７図は第６図に示す第
３番目の検査領域に関する明度の出力波形図、第８図は
第７図に示す出力を微分処理した後の出力波形図、第９
図は本発明実施の他の態様を示す第１図相当図、第１０
図はその平面図、第１１図（ａ）　、　Ｏ））は検査領
域の区分方法の他の例をそれぞれ示す第６図相当図、第
１２図は従来の容器内面検査方法を示す説明図である。 η・・・容器、　１１ａ・・・開口部、１１ｂ・・・内
周面、１１ｃ・・・底部、　１２−・・検査ライン、　
　１３ａ　、　１３ｂ　。 １３ｃ　、　１３ｄ・・・ＴＶカメラ、１４・・・広角
レンズ、１５．２５・・・スト党ボ、１６．２６・・・
反射板、１７・・・有効領域設定手段、１８・・・信号
処理手段、２０−ＣＰ　Ｕ　、　　　２２・・・汚れ、
　Ｅａ　Ｉ　Ｅｂ　＃　Ｅｃ　＊　Ｅｄ・・・測定領域
。 第７図 第８！ｌ！！！ 第１２図 第９図 第Ｔｏ　Ｉ！ ゝ２５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）搬送される容器の内側面上に測定領域を設定し、こ
   の測定領域を、容器外に固設された広角レンズ付きのＴ
   Ｖカメラにより容器の開口部を介し画像として捉え、次
   いで前記ＴＶカメラからの画像信号のうち、測定領域に
   対応する信号のみを検査信号として取出し、これを処理
   して容器の内面検査を行なうことを特徴とする容器内面
   検査方法。 ２）測定領域は、容器の内側面を深さ方向に均等に区分
   して複数設定され、かつ各測定領域は、容器の搬送方向
   に並設された複数台のＴＶカメラにより、ほぼ同一寸法
   の画像として順次捉えられることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の容器内面検査方法。 ３）測定領域は、容器の内周面にリング状に設定され、
   かつＴＶカメラは、その光軸が測定領域を画像として捉
   える際に容器の中心軸と一致するように固設されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の容器内面検査方法。 ４）ＴＶカメラからの画像信号は、測定領域に対応して
   設定されるウィンドウを通過した信号のみが検査信号と
   して取出されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   、第２項または第３項記載の容器内面検査方法。 ５）検査信号は、微分回路を通して処理されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または
   第４項記載の容器内面検査方法。 ６）各ＴＶカメラは、側面を接触させて連続配置される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の容器内面
   検査方法。