JPWO2012172695A1 - ガラス壜の検査方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上述したビリはガラス壜の破損の原因になるため壜口部を撮像することによりビリの有無を検出し、ビリがあるガラス壜を不良壜として排除するようにしている。
ところが、ガラス壜製造工場においては、複数の金型を用いてガラス壜を製造することが行われており、複数の金型間で、その寸法精度に殆ど差がない状況であっても、金型から製品を脱型し易くするために、金型に「離型剤」を塗布する必要があるが、金型に塗布する離型剤の量や金型の温度調整にバラツキがあると、CCDカメラの画像に影響を及ぼし、本来、良品と判定されるべきガラス壜であっても不良品と判定される場合がある。
本発明によれば、良品のガラス壜を連続して撮影した原画像から、差分画像を順次生成する。すなわち、撮影した原画像と次のタイミングで撮影した原画像を重ね合わせ、それぞれの画素値を引き算し、絶対値を画素値としたものが差分画像となる。そして、作成された差分画像を重ね合わせることによりテンプレートを作成する。
本発明の好ましい態様によれば、前記ガラス壜の特定部位の欠陥は、壜口部のビリであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記仮テンプレートを追加データとして前記テンプレートに合成することにより、前記テンプレートを補正することを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記ガラス壜の特定部位の欠陥は、壜口部のビリであることを特徴とする、
(1)予め撮影した良品のガラス壜の画像に基づいて基準画像となるテンプレートを作成しておき、検査対象のガラス壜の画像を得て、この得られた画像をテンプレートと比較してガラス壜の良否の判定を高速で行うことができる。
(2)基準画像となるテンプレートに検査後に良品と判定されたガラス壜の画像データのみを追加してテンプレートを補正または更新していくことができる。
(3)検査対象のガラス壜を自転させてガラス壜を連続して撮影した原画像から差分画像を順次作成し、差分画像とテンプレートとを比較してガラス壜の良否の判定を行うとともに検査対象のガラス壜の検査1回分で得られた全ての差分画像を合成して差分合成画像を作成することができる。差分画像とテンプレート画像は全く違う形をしているが、差分合成画像とテンプレートは、ほぼ同じ形をしているため、面積計算や周囲長などの特徴検査も可能となる。
図2は、ガラス壜の検査装置を示す立面図である。
図3は、照明LED1又は照明LED2からの光がガラス壜の壜口部に入射し、壜口部からの光がカメラにより撮影されている場合の光路を示す模式的立面図である。
図4は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
図5は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
図6は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
図7は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
図8は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
図9は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
図10は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
図11は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
図12は、検査対象のガラス壜の壜口部を撮影した画像である。
図13は、調整用原画像および検査用原画像の一例を示す画像である。
図14は、調整用原画像、検査用原画像および差分画像の一例を示す画像である。
図15は、差分合成画像の一例を示す画像である。
(1)新規テンプレートの作成工程
まず、所定数の良壜のみを撮影して新規テンプレートを作成する工程を説明する。照明LED1又はLED2からの光は、壜台3に載置されたガラス壜1の壜口部2の上方から壜口内に入射する。壜口内に入射した光は壜口部2を透過及び/又は反射して壜口部2の斜め上方に配置されたカメラCAM1により撮影される。このとき、壜台3によってガラス壜1を回転(自転)させながら、カメラCAM1により壜口部2を連続して撮影し多数の原画像を得る。コントローラ4に設けられた画像処理装置は、上記撮像工程と併行して、図4に示すように、連続して撮影した2枚の原画像から、差分画像を順次生成する。すなわち、撮影した原画像と次のタイミングで撮影した原画像を重ね合わせ、それぞれの画素値を引き算し、絶対値を画素値としたものが差分画像となる。この場合、壜口部2の全周を連続して撮影した原画像から多数の差分画像を得る。例えば、1回の検査で差分画像は約200〜400枚ほど生成される。
良壜のみから作成された新規テンプレートを用いて、ガラス壜の製造工程において実際に製造されたガラス壜の検査を行う。
図2に示すガラス壜の検査装置によって、検査対象のガラス壜1を自転させつつガラス壜1の壜口部2を連続して撮影し多数の原画像を得る。コントローラ4に設けられた画像処理装置は、上記撮像工程と併行して、図6に示すように、連続して撮影した2枚の原画像から、差分画像を順次生成する。すなわち、撮影した原画像と次のタイミングで撮影した原画像を重ね合わせ、それぞれの画素値を引き算し、絶対値を画素値としたものが差分画像となる。例えば、1回の検査で差分画像は約200〜400枚ほど生成される。
(3)テンプレートの更新
検査1回分で得られた図8に示す差分合成画像が良壜のものであった場合(すなわち、図7に示す比較工程において検査1回分の全ての差分画像が良壜のものと判定された場合)、画像処理装置は、図9に示すように、差分合成画像を仮テンプレートとして合成する。これに対して、検査1回分で得られた差分合成画像が不良壜のものであった場合(すなわち、図7に示す比較工程において検査1回分の差分画像のうち1つでも不良壜のものと判定された場合)、差分合成画像は仮テンプレートとして合成されることはない。このように良壜から得られた仮テンプレートは、図10に示すように、これまで検査に用いたテンプレートに追加データとして合成される。仮テンプレートを追加データとして合成する場合、加工して合成してもよいし、そのまま合成してもよい。したがって、本発明をガラス壜製造工場において用いる場合には、ガラス壜の製造を行いながら、予め良品に基づいて作成されたテンプレートに新たに製造された良品のガラス壜のデータを追加してテンプレートを補正または更新していくことができ、製造ラインの稼働状況に対応したテンプレート(画像)にすることができる。こうして、補正または更新されたテンプレートを用いて次のガラス壜を検査することができる。
図13及び図14において、調整用原画像は、縦びりの存在するガラス壜を撮影した画像であり、ガラス壜の自転により縦びりの位置が変化している。図13において、上の画像は縦びりが正面にある場合の各画像であり、下の画像は縦びりが正面から+6°移動した位置にあるときの各画像である。図14において、上の画像は縦びりが正面から+12°移動した位置にあるときに得られる各画像であり、下の画像は縦びりが正面から+18°移動した位置にあるときに得られる各画像である。図15は差分合成画像の一例を示す。
2 壜口部
2n ねじ部
2s スカート部
3 壜台
4 コントローラ
Cx 軸心
CAM1 カメラ
LED1,LED2 照明
本発明によれば、良品のガラス壜を連続して撮影した原画像から、差分画像を順次生成する。すなわち、撮影した原画像と次のタイミングで撮影した原画像を重ね合わせ、それぞれの画素値を引き算し、絶対値を画素値としたものが差分画像となる。そして、作成された差分画像を重ね合わせることによりテンプレートを作成する。
本発明の好ましい態様によれば、前記仮テンプレートを追加データとして前記テンプレートに合成することにより、前記テンプレートを補正することを特徴とする。
本発明のガラス壜の検査方法の第二の態様は、照明とカメラを用いて予め撮影した良品のガラス壜の画像に基づいて基準画像となるテンプレートを作成しておき、検査対象のガラス壜の画像を前記テンプレートと比較してガラス壜の特定部位の欠陥を検出するガラス壜の検査方法であって、検査対象のガラス壜を自転させてガラス壜を連続して撮影した原画像又はこの原画像から作成された比較用画像と前記テンプレートとを比較してガラス壜の良否の判定を行うとともに検査対象のガラス壜の検査1回分で得られた全ての原画像又は比較用画像を合成して合成画像を作成し、前記ガラス壜の検査1回分の全ての原画像又は比較用画像が良品のガラス壜のものと判定された場合に前記合成画像を仮テンプレートとし、前記仮テンプレートを追加データとして前記テンプレートに合成することにより、前記テンプレートを補正することを特徴とする。
本発明の好ましい態様によれば、前記仮テンプレートを追加データとして前記テンプレートに合成することにより、前記テンプレートを補正することを特徴とする。
本発明のガラス壜の検査装置の第二の態様は、照明とカメラを用いて予め撮影した良品のガラス壜の画像を画像処理装置により処理して基準画像となるテンプレートを作成しておき、検査対象のガラス壜の画像を前記テンプレートと比較してガラス壜の特定部位の欠陥を検出するガラス壜の検査装置であって、前記画像処理装置は、検査対象のガラス壜を自転させてガラス壜を連続して撮影した原画像又はこの原画像から作成された比較用画像と前記テンプレートとを比較してガラス壜の良否の判定を行うとともに検査対象のガラス壜の検査1回分で得られた全ての原画像又は比較用画像を合成して合成画像を作成し、前記ガラス壜の検査1回分の全ての原画像又は比較用画像が良品のガラス壜のものと判定された場合に前記合成画像を仮テンプレートとし、前記仮テンプレートを追加データとして前記テンプレートに合成することにより、前記テンプレートを補正することを特徴とする。
Claims (10)
- 照明とカメラを用いて予め撮影した良品のガラス壜の画像に基づいて基準画像となるテンプレートを作成しておき、検査対象のガラス壜の画像を前記テンプレートと比較してガラス壜の特定部位の欠陥を検出するガラス壜の検査方法であって、
検査対象のガラス壜を自転させてガラス壜を連続して撮影した原画像から差分画像を順次作成し、
前記差分画像と前記テンプレートとを比較してガラス壜の良否の判定を行うとともに検査対象のガラス壜の検査1回分で得られた全ての差分画像を合成して差分合成画像を作成し、
前記ガラス壜の検査1回分の全ての差分画像が良品のガラス壜のものと判定された場合に前記差分合成画像を仮テンプレートとし、
前記仮テンプレートを用いて前記テンプレートを補正することを特徴とするガラス壜の検査方法。 - 照明とカメラを用いて予め撮影した良品のガラス壜の画像に基づいて基準画像となるテンプレートを作成しておき、検査対象のガラス壜の画像を前記テンプレートと比較してガラス壜の特定部位の欠陥を検出するガラス壜の検査方法であって、
検査対象のガラス壜を自転させてガラス壜を連続して撮影した原画像又はこの原画像から作成された比較用画像と前記テンプレートとを比較してガラス壜の良否の判定を行うとともに検査対象のガラス壜の検査1回分で得られた全ての原画像又は比較用画像を合成して合成画像を作成し、
前記ガラス壜の検査1回分の全ての原画像又は比較用画像が良品のガラス壜のものと判定された場合に前記合成画像を仮テンプレートとし、
前記仮テンプレートを用いて前記テンプレートを補正することを特徴とするガラス壜の検査方法。 - 前記テンプレートは、所定数の良品のガラス壜を連続して撮影した原画像から差分画像を順次作成し、作成された差分画像を重ね合わせることにより作成することを特徴とする請求項1または2に記載のガラス壜の検査方法。
- 前記仮テンプレートを追加データとして前記テンプレートに合成することにより、前記テンプレートを補正することを特徴とする請求項1または2に記載のガラス壜の検査方法。
- 前記ガラス壜の特定部位の欠陥は、壜口部のビリであることを特徴とする請求項1または2に記載のガラス壜の検査方法。
- 照明とカメラを用いて予め撮影した良品のガラス壜の画像を画像処理装置により処理して基準画像となるテンプレートを作成しておき、検査対象のガラス壜の画像を前記テンプレートと比較してガラス壜の特定部位の欠陥を検出するガラス壜の検査装置であって、
前記画像処理装置は、
検査対象のガラス壜を自転させてガラス壜を連続して撮影した原画像から差分画像を順次作成し、
前記差分画像と前記テンプレートとを比較してガラス壜の良否の判定を行うとともに検査対象のガラス壜の検査1回分で得られた全ての差分画像を合成して差分合成画像を作成し、
前記ガラス壜の検査1回分の全ての差分画像が良品のガラス壜のものと判定された場合に前記差分合成画像を仮テンプレートとし、
前記仮テンプレートを用いて前記テンプレートを補正することを特徴とするガラス壜の検査装置。 - 照明とカメラを用いて予め撮影した良品のガラス壜の画像を画像処理装置により処理して基準画像となるテンプレートを作成しておき、検査対象のガラス壜の画像を前記テンプレートと比較してガラス壜の特定部位の欠陥を検出するガラス壜の検査装置であって、
前記画像処理装置は、
検査対象のガラス壜を自転させてガラス壜を連続して撮影した原画像又はこの原画像から作成された比較用画像と前記テンプレートとを比較してガラス壜の良否の判定を行うとともに検査対象のガラス壜の検査1回分で得られた全ての原画像又は比較用画像を合成して合成画像を作成し、
前記ガラス壜の検査1回分の全ての原画像又は比較用画像が良品のガラス壜のものと判定された場合に前記合成画像を仮テンプレートとし、
前記仮テンプレートを用いて前記テンプレートを補正することを特徴とするガラス壜の検査装置。 - 前記テンプレートは、所定数の良品のガラス壜を連続して撮影した原画像から差分画像を順次作成し、作成された差分画像を重ね合わせることにより作成することを特徴とする請求項6または7に記載のガラス壜の検査装置。
- 前記仮テンプレートを追加データとして前記テンプレートに合成することにより、前記テンプレートを補正することを特徴とする請求項6または7に記載のガラス壜の検査装置。
- 前記ガラス壜の特定部位の欠陥は、壜口部のビリであることを特徴とする請求項6または7に記載のガラス壜の検査装置。
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