KR102540808B1 - 유리병 검사방법 및 유리병 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면에 조각을 가진 유리병의 결함 유무를 화상으로부터 자동적으로 판정하는 검사방법 및 유리병 제조방법을 제공한다.
유리병 검사방법의 일 양태는 몸체부의 표면에 조각을 가진 유리병 검사방법으로, 회전하는 유리병을 촬상하여 몸체부의 전주가 촬상된 화상을 취득하는 화상 취득 공정(S12)과, 화상 중에서 조각에서 유래하는 무늬를 포함하는 조각 영역을 마스크하는 마스크 공정(S18)과, 화상에 대해 마스크된 조각 영역을 제외하고 결함의 유무를 판정하는 판정 공정(S20)을 포함한다.

Description

유리병 검사방법 및 유리병 제조방법

본 발명은 몸체부 표면에 조각을 가진 유리병의 검사방법 및 당해 유리병의 제조방법에 관한 것이다.

표면에 요철이 있는 조각을 한 유리병이 알려져 있다. 조각을 가진 유리병은 독창성과 고급스러움이 있어 소비자에게 좋은 인상을 준다.

이러한 표면에 요철이 있는 유리병의 검사방법으로서 예를 들면 특허문헌 1이 제안되어 있다. 특허문헌 1의 발명에서는 요철에 의한 조각면과 요철이 없는 평활면을 광학적으로 판정하고 있다.

일본 특개소58-216906호 공보

그러나, 특허문헌 1의 발명에서는 단순히 요철이 있는 면과 없는 면을 판정할 뿐이며, 유리병의 결함(결점)을 검사하지 못했다. 요철 조각이 있는 유리병을 광학적으로 검사하려면 요철에 의한 그림자인지, 흠집이나 기포(泡) 등의 결점으로 인한 그림자인지 판정하기 어렵다. 현재도 요철이 있는 유리병의 상처나 기포 등의 결점 유무는 오로지 육안 검사에 의존하고 있다.

이에, 본 발명은 표면에 조각을 가진 유리병의 결함(결점) 유무를 화상으로부터 자동적으로 판정하는 검사방법 및 유리병의 제조방법을 제공한다.

본 발명은 상술한 과제 중 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 이하의 양태 또는 적용예로서 실현될 수 있다.

또한, 아래의 설명에서 "조각"은 유리병 표면의 요철에 의한 디자인이며, "무늬 또는 모양(模樣)"은 유리병을 촬상하여 얻은 화상(畵像)에 나타나는 "조각"에 기인하는 명암 농도의 변화이다.

[1] 본 발명에 관한 유리병의 검사방법의 일 양태는, 몸체부 표면에 조각을 가진 유리병 검사방법으로, 회전하는 상기 유리병을 촬영하여 상기 몸체부의 원주 둘레 전체가 촬영된 화상을 취득하는 화상 취득 공정과, 상기 화상 중에서 상기 조각에서 유래한 무늬를 포함한 조각 영역을 마스크하는 마스킹 공정과, 상기 화상에 대해 마스크된 상기 조각 영역을 제외하고 결함의 유무를 판정하는 판정 공정을 포함하되, 상기 화상 취득 공정에서 취득한 상기 화상에 대해 미리 상기 조각의 외형을 바탕으로 작성된 패턴 등록 화상을 이용해서 패턴 서치하여 상기 무늬를 검출하는 무늬 위치 검출 공정을 추가로 포함하고, 상기 마스킹 공정은 상기 무늬 위치 검출 공정에 의해 검출된 상기 무늬를 포함하는 상기 조각 영역을 마스크함과 동시에, 패턴 서치에 의해 검출된 상기 무늬의 위치에 근거하여 미리 설정한 형상의 복수의 검사 영역을 상기 화상에 배치하고, 상기 복수의 검사 영역은 상기 조각 영역 주위를 둘러싸는 제 1 검사 영역과, 상기 제 1 검사 영역 주위를 둘러싸는 제 2 검사 영역과, 제 2 검사 영역을 사이에 두도록 배치된 2개의 제 3 검사 영역을 포함하며, 상기 제 3 검사 영역은 상기 화상에서 맞춤선이 나타나는 부분에 각각 배치되고, 상기 판정 공정은 상기 제 1 검사 영역, 상기 제 2 검사 영역 및 상기 제 3 검사 영역에 대해 각각 소정의 검사 알고리즘을 실행하여 결함의 유무를 판정하며, 상기 제 3 검사 영역에 대한 검사 알고리즘은 검출체와 맞춤선을 구별하여 결함인지 아닌지를 판정하는 것을 특징으로 한다.

상기 유리병 검사방법의 일 양태에 의하면 조각 영역을 제외하고 결함 유무를 판정하기 위해 표면에 조각을 가진 유리병의 결함 유무를 화상으로부터 자동적으로 판정할 수 있다.

[2] 상기 유리병 검사방법의 일 양태에 있어서, 상기 결함(결점)은 적어도 표면 결함을 포함하고, 상기 화상 취득 공정은 상기 몸체부를 투과한 투과광을 라인센서로 촬상할 수 있다.

상기 유리병 검사방법의 일 양태에 의하면 투과광을 라인센서로 촬상함으로써 표면 기포와 같은 음영이 잘 나오지 않는 결점이라도 화상으로부터 자동적으로 판정할 수 있다.

[3] 상기 유리병 검사방법의 일 양태에 있어서, 상기 화상 취득 공정에서 취득한 상기 화상에 대해 미리 상기 조각의 외형을 바탕으로 작성된 패턴 등록 화상을 이용해서 패턴 서치하여 상기 무늬를 검출하는 무늬 위치 검출 공정을 추가로 포함하고, 상기 마스킹 공정은 상기 무늬 위치 검출 공정에 의해 검출된 상기 무늬를 포함하는 상기 조각 영역을 마스크 할 수 있다.

상기 유리병 검사방법의 일 양태에 의하면 조각의 외형을 바탕으로 작성된 패턴 등록 화상을 이용하여 무늬를 검출하므로 무늬의 농담(濃淡)이 옅어도 안정적으로 무늬의 위치를 검출할 수 있다.

[4] 상기 유리병 검사방법의 일 양태에 있어서, 상기 무늬 위치 검출 공정은 상기 화상에서의 소정 높이 범위에 대해 패턴 서치할 수 있다.

상기 유리병 검사방법의 일 양태에 의하면 화상에서의 무늬가 출현하는 높이는 거의 일정하므로 소정 높이 범위에 대해 패턴 서치함으로써 검사장치의 부하를 저감할 수 있다.

[5] 본 발명에 관한 유리병 제조방법의 일 양태는, 초벌 금형(rough mold)에서 고브(gob:덩어리)로부터 패리슨(parison:녹인 유리 덩이)을 성형하고, 상기 패리슨을 마감 금형에서 상기 유리병으로 성형하며, 상기 유리병에 대해 상기 유리병 검사방법의 일 양태를 실시하여 결함이 없다고 판정된 유리병을 얻는 것을 특징으로 한다.

상기 유리병 제조방법의 일 양태에 의하면 조각을 가진 유리병이라도 결점을 자동으로 판정할 수 있으므로 결함이 없는 유리병을 제조할 수 있다.

본 발명에 관한 유리병 검사방법의 일 양태에 의하면 표면에 조각을 가진 유리병에서의 결함 유무를 화상으로부터 자동적으로 판정할 수 있다. 본 발명에 관한 유리병 제조방법의 일 양태에 의하면 조각을 가진 유리병이라도 결함이 없는 유리병을 제조할 수 있다.

도 1은 검사장치를 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 2는 검사장치를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 실시형태에 관한 검사방법의 흐름도이다.
도 4는 화상의 일례이다.
도 5는 화상 처리, 검출 공정 및 마스킹 공정을 설명하는 도면이다.
도 6은 화상 처리 및 마스킹 공정을 설명하는 도면이다.
도 7은 판정 공정을 설명하는 도면이다.

이하에, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시형태는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하는 것은 아니다. 또, 이하에 설명되는 구성 모두가 본 발명의 필수 구성요건이라고는 할 수 없다.

본 실시형태에 관한 유리병 검사방법은 몸체부 표면에 조각을 가진 유리병 검사방법으로, 회전하는 상기 유리병을 촬상하여 상기 몸체부의 원주 둘레 전체가 촬상된 화상을 취득하는 취득공정과, 상기 화상 중에서 상기 조각에서 유래한 무늬를 포함하는 조각 영역을 마스크(mask)하는 마스킹 공정과, 상기 화상에 대해 마스킹된 상기 조각 영역을 제외하고 결함의 유무를 판정하는 판정 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 실시형태에 관한 유리병 제조방법은 초벌 금형으로 고브로부터 패리슨을 성형하고, 상기 패리슨을 마감 금형을 통해 유리병으로 성형하며, 상기 유리병에 대해 상기 유리병 검사방법의 일 양태를 실시하여 상기 결함(결점)이 없다고 판정된 유리병을 얻는 것을 특징으로 한다.

1. 검사장치

도 1 및 도 2를 이용하여 유리병(10)의 검사장치(1)에 대해 상세히 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 관한 검사방법에 이용하는 검사장치(1)를 모식적으로 나타낸 측면도이고, 도 2는 당해 검사장치(1)를 모식적으로 나타낸 평면도이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 검사장치(1)는 표면에 조각(15)을 가진 유리병(10)의 검사장치(1)이다. 검사장치(1)는 유리병(10)을 제조하는 제조 라인(도시하지 않음)의 일부로서 내장되며, 성형 후, 서냉(徐冷)된 유리병(10)을 검사장치(1)로 반송하고 검사 후의 유리병(10)을 다음 공정으로 반송한다.

검사장치(1)는 유리병(10)에 대해 광을 조사하는 발광면(22)을 가진 발광부(20)와, 유리병(10)을 사이에 두고 발광부(20)와 대향하여 배치된 촬상부(40)와, 촬상부(40)에서 촬상한 유리병(10)의 화상(80)(도 4)에 근거하여 결함 유무를 판정하는 판정부(52)를 포함한 제어부(50)를 포함한다.

여기서 도 1에 나타낸 바와 같이 유리병(10)은 수직으로 기립한 상태, 즉 중심축(12)이 연직 방향을 따른 상태에서 검사를 받는다. 연직방향은 중력의 방향이며 수평방향은 연직방향에 직교하는 방향이다.

검사장치(1)는 유리병(10)을 중심축(12) 주위에 회전시키면서 지지하는 재치대(30)와, 유리병(10)의 측면에 접촉하면서 유리병(10)을 회전시키는 사이드 롤러(32)를 포함한다. 도 1에서는 사이드 롤러(32)가 유리병(10)과 촬상부(40) 사이에 있는 것처럼 나타냈으나, 사이드 롤러(32)를 설명하기 위한 편의적인 것으로, 사이드 롤러(32)는 촬상부(40)에서의 유리병(10)의 촬상에 장해가 되지 않는 위치에 배치된다.

유리병(10)은 투명 또는 반투명이다. 반투명이란 유리병(10)을 투과한 발광부(20)로부터의 광에 의해 유리병(10) 몸체부(13)의 결점, 예를 들면 표면 기포(18)를 판정 가능한 정도의 투명도이다. 유리병(10)은 예를 들어 횡단면 형상의 머리부(11) 및 몸체부(13)와 저부(14)를 가진 입구가 큰 병이다. 유리병(10)의 횡단면 형상은 다각형이어도 좋다. 유리병(10)은 표면에 조각(15)을 가진다. 조각(15)은 유리병(10)의 표면에 형성된 요철로서 예를 들어 성형시의 금형 표면에 새겨진 요철에 의해 성형된다.

사이드 롤러(32)는 몸체부(13)에 접촉하여 유리병(10)을 중심축(12) 주위에 회전시킨다. 중심축(12)은 유리병(10)이 회전하는 회전 중심축이 되는 가상선이다.사이드 롤러(32)는 회전 제어부(62)의 지령에 따라 모터(60)의 구동력을 벨트(35) 등을 통해서 유리병(10)에 전달하여 유리병(10)을 회전한다. 사이드 롤러(32)는 유리병(10)을 소정 속도로 소정량 회전시킨다. 소정량의 회전은 유리병(10)의 원주 둘레 전체가 촬상되기에 충분한 양이다. 소정량의 회전은 1개의 화상 데이터로 검출체 전체를 파악할 수 있도록, 예를 들면 1.5회전 이상으로 설정된다. 회전 검출부(54)는 모터(60)에 직접 또는 간접으로 설치된 로터리 인코더일 수 있다. 회전 검출부(54)의 펄스 출력에 따라 촬상부(40)가 유리병(10)의 소정 횟수 만큼의 화상을 촬상한다.

발광부(20)는 유리병(10)을 비추는 광원이다. 발광부(20)는 유리병(10) 측에 발광면(22)를 가지며, 유리병(10)을 촬상부(40)의 반대측에서 비출 수 있는 면광원이다. 발광부(20)는 검사장치(1)에서 검사할 예정인 최대의 유리병(10)의 전체를 비출 수 있는 높이로 설정되어 있다. 도 2에 나타난 바와 같이 발광면(22)의 전체 폭(W2)은 유리병(10)의 전체 폭(W1)보다 좁다. 전체 폭 W2를 전체 폭 W1보다 좁게 함으로써 표면 기포(18)의 그림자를 선명하게 촬상하는 것이 가능해진다. 전체 폭(W1, W2)은 검사장치(1)를 평면에서 본 경우의 유리병(10) 및 발광면(22)의 전체 폭이다.

도 2에 나타낸 바와 같이 발광면(22)은 예를 들어 직사각형 형상으로, 그것의 거의 전면이 발광한다. 발광면(22)은 유리병(10) 및 촬상부(40)에 대해 정면으로 마주보고, 유리병(10)을 투과한 광이 촬상부(40)에 도달하도록 배치된다.

발광부(20)의 광원으로는, 예를 들어 LED나 유기 EL 등 공지의 광원을 사용할 수 있다. 발광부(20)는 확산조명으로, LED를 사용할 경우에는 발광면(22)에 확산판을 이용하여 균일한 광을 유리병(10)에 대해 조사할 수 있다. 확산판은 LED 등 광원으로부터의 광을 확산시켜 외부로 출사시키는 공지된 것을 사용할 수 있다. 확산판에 의해 광이 확산됨으로써 다수의 광원을 이용한 경우에 광원이 존재하지 않는 부분과의 불균형을 감소시킬 수 있다.

촬상부(40)는 유리병(10)을 사이에 두고 발광부(20)와 대향하여 배치된다. 촬상부(40)는 중심축(12)의 연장선상의 유리병(10) 표면을 촬상하도록 배치된다. 촬상부(40)는 유리병(10)의 적어도 검사대상 부분을 촬상할 수 있고, 여기서는 유리병(10)의 몸체부(13)의 연직방향 전체가 촬상부(40)의 시야 안에 들어오도록 배치된다.

촬상부(40)는 유리병(10)을 투과한 발광부(20)의 광에 의해 검출체(예를 들면 표면 기포(18)를 포함)를 포함한 화상을 촬상할 수 있다. 촬상부(40)는 예를 들어 공지된 라인센서 카메라를 이용할 수 있다. 촬상부(40)는 회전 검출부(54)의 출력에 의해 사이드 롤러(32)의 회전에 맞추어 촬상함으로써 회전속도가 어떠한 원인으로 변화하더라도 화상(80)에 영향이 없다.

촬상부(40)는 몸체부(13)의 전주를 촬상하여 그 데이터를 제어부(50)의 화상 처리부(53)에 송신한다.

제어부(50)는 판정부(52)와 화상 처리부(53)를 포함한다. 제어부(50)는 CPU(Central Processing Unit)나 GPU(Graphics Processing Unit) 등의 프로세서, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), ROM(Read-Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등의 기억장치, 키보드, 마우스, 터치패드 등의 입력장치, 액정 디스플레이, 유기 EL(Electrocess) 디스플레이 등의 표시장치, I/O 보드 등의 디지털 입출력 보드 등으로 구성된다. 제어부(50)는 유리병(10)을 검사하는 처리를 실행한다. 검사장치(1)가 유리병(10)을 소정 속도로 간헐 반송하는 처리는 제어부(50)와는 다른 제어부에서 실행되지만 제어부(50)에서 실행하도록 구성해도 좋다.

판정부(52)는 촬상부(40)로부터 취득한 화상에 근거하여 결함의 유무를 판정한다. 판정부(52)에서 판정되는 결점(결함)으로는 예를 들어 표면 결점이다. 표면 결점이란 유리병(10)의 내표면 또는 외표면에 존재하는 표면 기포(18), 오염, 이물질이다. 판정부(52)는 표면 결점에 더해서 예를 들면 유리병(10)의 내부에 있는 결점을 판정해도 좋다. 판정부(52)는 예를 들어 세로길이 3.0mm 이상, 가로길이 1.0mm 이상, 깊이 0.05mm 이상인 표면 기포(18)를 결점으로 판정하는 것이 바람직하다. 또 판정부(52)는 조각(15)에서 유래한 화상 중의 무늬를 결함으로 잘못 판정하지 않는 것이 바람직하다.

제어부(50)는 판정부(52)의 판정 결과를 유리병(10)마다 외부로 출력하여 예를 들면 검사장치(1)의 배출부 이후의 라인에서 결점이 있다고 판정한 유리병(10)을 배제한다. 제어부(50)에서의 구체적인 처리에 대해서는 아래의 "3.검사방법'에서 설명한다.

2.제조방법

본 실시형태에 관한 유리병(10)의 제조방법에 대해 설명한다. 유리병(10)은 먼저 초벌 금형으로 고브로부터 패리슨을 성형한다. 패리슨은 초벌 금형 내에 배치한 고온의 고브 내에 압축 공기를 불어넣어 바닥이 있는 원통형상으로 성형된다. 압축공기와 함께 플런저를 사용해도 좋다. 다음으로 패리슨을 마감 금형으로 옮겨서 마감 금형 내에서 패리슨에 압축공기를 불어넣어 제품인 유리병(10)을 성형한다. 성형 직후의 유리병(10)은 고온이므로 서냉로(slow cooling furnace)로 옮겨 천천히 식힌다. 서냉로에서 나온 유리병(10)에 대해 아래 검사방법을 실행한다. 그리고 아래 검사방법을 실행하여 결함이 없다고 판정된 유리병(10)을 정상품의 제품으로 얻는다.

이와 같이 본 실시형태에 관한 유리병(10)의 제조방법에 의하면 조각(15)을 가진 유리병(10)이라도 결점을 자동으로 판정할 수 있으므로 결함이 없는 유리병(10)을 제조할 수 있다.

3. 검사방법

도 1 및 도 2에서의 검사장치(1)를 사용한 본 실시형태에 관한 유리병(10)의 검사방법에 대해 도 3 ~ 도 7을 이용하여 설명한다. 도 3은 본 실시형태에 관한 검사방법의 흐름도이고, 도 4는 화상 전처리(S14), 무늬 위치 검출 공정(S16) 및 마스킹 공정(S18)을 설명하는 도면이며, 도 6은 화상 전처리(S14) 및 마스킹 공정(S18)을 설명하는 도면이고, 도 7은 판정 공정(S20)을 설명하는 도면이다.

도 3에 나타낸 바와 같이 본 실시형태에 관한 검사방법은 몸체부(13)의 표면에 조각(15)을 가진 유리병(10)의 검사방법으로, 적어도 화상 취득 공정(S12)과, 마스킹 공정(S18)과, 판정 공정(S20)을 포함한다. 본 실시형태에 관한 검사방법은 S12의 전에 촬상을 개시하는 공정(S10)을 추가로 포함해도 좋고, S12의 후에 화상에 대해 소정의 처리를 실시하는 화상 전처리(S14)를 포함해도 좋으며, S14의 후에 무늬 위치 검출 공정(S16)을 추가로 포함해도 좋다. 각 공정에 대해 도 1 및 도 2를 참조하면서 이하의 순서로 설명한다.

S10: 제어부(50)는 촬상부(40)에 촬상 개시를 지령한다. 촬상부(40)는 제어부(50)의 지령에 따라 중심축(12) 주위에 회전하는 유리병(10)의 몸체부(13)를 투과한 투과광을 라인센서로 촬상한다. 이 때, 제어부(50)는 회전 검출부(54)로부터의 출력에 근거하여 유리병(10)의 회전각도를 연산해서 1.5바퀴(周)(예를 들면 360°× 1.5 = 540°)를 연속으로 촬상한다. 도 1에 나타낸 결점은 예를 들면 표면 기포(18)이다. 투과광을 라인센서로 촬상함으로써 표면 기포(18)와 같은 음영이 잘 나오지 않는 결함이라도 화상으로부터 자동적으로 판정할 수 있다. 촬상된 화상 데이터는 촬상부(40)에서 제어부(50)로 송신된다.

S12: 제어부(50)는 촬상부(40)로부터 송신되는 몸체부(13)의 전주가 촬상된 화상(80)(도 4)을 취득하는 화상 취득 공정(S12)을 실행한다. 화상(80)은 제어부( 50)의 도시하지 않은 기억장치에 기억된다. 화상(80)에는 적어도 몸체부(13)의 1.5바퀴 분의 화상이 촬상되어 있으며, 추가로 머리부(11)의 1.5바퀴 분의 화상이 촬상되어 있어도 좋다. 화상(80)이 몸체부(13)의 1.5바퀴 분 이상이 있는 것으로 제어부(50)는 몸체부(13)의 1바퀴 분에 상당하는 복수의 검사 영역(82~84,88,89)을 끊김 없이 화상(80)에 배치할 수 있다.

도 4에 나타낸 화상(80)은 조각(15)에서 유래한 무늬(15a)와 세로방향으로 연장되는 맞춤선(16)과 표면 기포(18a)가 어두운 그림자로 촬상된 상태를 나타낸다. 맞춤선(16)은 유리병(10)을 성형할 때에 사용하는 금형에 의해 형성되는 단차로 인해 생기는 그림자이다. 화상(80)에서 결점으로 판정되는 그림자는 표면 기포(18)에서 유래한 표면 기포(18a) 이외에도 내부에 있는 기포, 백석·이물질 등에서 유래한 그림자를 포함할 수 있다. 이들 그림자를 무늬(15a)나 맞춤선(16)과 명확하게 구별하여 결점으로 판정하기 위해, 화상(80)에서의 몸체부(13)가 촬상된 부분에는 복수의 직사각형 검사 영역(82~84, 88, 89)이 설치되어 검사 영역별로 미리 설정된 검사 알고리즘이 실행된다. 도 4에서는 각 검사 영역(82~84,88,89)이 파선으로 나타낸다.

S14: 화상 처리부(53)는 무늬 위치 검출 공정(S16)을 보다 확실하게 실행하기 위해 무늬(15a)에 대해 화상 전처리(S14)를 실행한다. 화상 전처리(S14)는 무늬(15a)를 추상적인 형상으로 패턴 서치를 실시하기 위해 예를 들면 "계조 처리(vignetting Processing/ぼかし處理)"를 실시할 수 있다. "계조 처리"는 예를 들면 평균화 필터에 의해 실시할 수 있으며, 평균화 필터는 주목화소(注目畵素/target pixel)의 화소값을 필터 사이즈 범위 내의 전체 화소값의 평균값으로 치환하여 출력하는 2차원 필터이다.

또, 화상 전처리(S14)로서는 "계조 처리" 이외에 예를 들면 그림자의 검은색을 팽창하는 "팽창 처리"를 채용해도 좋다.

S16: 도 5에 나타낸 바와 같이 판정부(52)는 무늬 위치 검출 공정(S16)을 실행한다. 무늬 위치 검출 공정(S16)을 실행하기 전에, 도 5의 (a)에 나타낸 바와 같이 오퍼레이터는 미리 조각(15)의 외형에 근거하여 작성된 패턴 등록 화상(86)을 준비한다. 패턴 등록 화상(86)은 조각(15)에서 유래한 무늬(15a)의 외형을 바탕으로 작성되어도 좋다. 패턴 등록 화상(86)은 조각(15)보다 조금 큰 테두리이며, 직사각형의 제 1 검사 영역(82)과 같은 크기로 설정해도 좋다. 패턴 등록 화상(86)은 제어부(50)의 도시하지 않은 기억장치에 기억된다.

다음으로, 판정부(52)는 무늬 위치 검출 공정(S16)을 실행한다. 도 5의 (b) 및 (c)에 나타낸 바와 같이 무늬 위치 검출 공정(S16)은 화상 취득 공정(S12)에서 취득한 화상(80)에 대해 미리 조각(15)의 외형을 바탕으로 작성된 패턴 등록 화상(86)을 이용해서 패턴 서치하여 무늬(15a)를 검출한다. 패턴 서치는 패턴 등록 화상(86)에 적합한 검출체를 화상(80) 내에서 서치하고, 패턴 등록 화상(86)이 일정 정도 무늬(15a)의 외형에 일치하는 것에서 검출체를 무늬(15a)로 검출한다. 조각(15)의 외형에 근거하여 작성된 패턴 등록 화상(86)을 이용해서 무늬(15a)를 검출하므로 무늬(15a)의 농담이 연하더라도 안정적으로 무늬(15a)의 위치를 검출할 수 있다.

무늬 위치 검출 공정(S16)은 화상(80)에서의 소정 높이 범위에 대해 패턴 서치할 수 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이 유리병(10)은 재치대(30) 위에 있으며, 촬상된 화상(80)에서의 무늬(15a)가 출현하는 높이는 거의 일정하다. 그래서, 도 4 에 나타낸 바와 같이 화상(80)의 하단으로부터의 제 1 높이(H1)를 하한으로 하여 제 2 높이(H2)의 수평방향 범위를 패턴 서치 영역(85)(일점쇄선으로 둘러싸는 직사각형 영역)으로 설정하고, 패턴 서치 영역(85) 내에서 패턴 서치한다. 이처럼 소정 높이 범위에 대해 패턴 서치함으로써 검사장치(1)의 처리의 부하를 저감할 수 있다.

S18: 화상 처리부(53)는 마스킹 공정(S18)을 실행한다. 도 5의 (d) 및 (e)에 나타낸 바와 같이 마스킹 공정(S18)은 화상(80) 중에서 조각(15)에서 유래하는 무늬(15a)를 포함한 조각 영역(81)을 마스크(87)에 의해 마스킹한다. 조각 영역(81)은 무늬(15a) 전체를 포함하는 넓이이다. 조각 영역(81)은 패턴 등록 화상(86)에 의해 둘러싸인 영역으로 해도 좋고, 패턴 등록 화상(86)보다 약간 좁고 무늬(15a)에 의해 가까운 범위를 조각 영역(81)으로 해도 좋다. 마스크(87)는 조각 영역(81)과 동일하다. 마스크(87)는 패턴 등록 화상(86)과 세트로 미리 작성된다. 마스크(87)와 패턴 등록 화상(86)의 배치도 미리 설정할 수 있다. 이것에 의해, 패턴 서치에 의해서 패턴 등록 화상(86)이 화상(80)에 대해 적절한 위치에 배치되면, 조각 영역(81)이 화상(80)으로 설정됨과 동시에 마스크(87)에 의해서 마스킹된다. 또, 화상 처리부(53)는 패턴 서치에 의해서 검출한 무늬(15a)의 위치에 근거하여 미리 설정한 형상의 복수의 검사 영역(82~84,88,89)을 화상(80)에 배치한다. 무늬(15a)의 위치와 각 검사 영역(82~84,88,89) 위치와의 상대 위치를 미리 설정해둠으로써 무늬(15a)의 위치가 정해지면 복수의 검사 영역(82~84,88,89) 위치를 화상 (80)상에 자동적으로 레이아웃할 수 있다.

상술한 S14~S18 외에, 예를 들면 S14로서 다른 화상 처리를 채용할 수도 있다. 예를 들면 화상 처리부(53)는 도 6의 (a)의 화상 취득 공정(S12)에서 취득한 화상(80)을 (b)와 같이 팽창 처리를 복수회 실시함으로써 무늬(15a)를 굵게 하고, 그 화상(80)을 (c)와 같이 이치화 처리(二値化 處理/binarization processing)하여, 판정부(52)가 무늬 위치 검출 공정(S16)을 실행해서 검출한 무늬(15a)에 조각 영역(81)을 설정하며, 화상 처리부(53)가 (d)와 같이 마스킹 공정(S18)을 실행해도 좋다. 이 경우, 무늬 위치 검출 공정(S16)은 이치화 처리로 얻은 무늬(15a)의 중심과 면적에 의해 무늬(15a)를 검출할 수 있다.

S20: 판정부(52)는 판정 공정(S20)을 실행한다. 판정 공정(S20)은 화상(80)에 대해 마스크된 조각 영역(81)을 제외하고 결점(결함)의 유무를 판정한다. 조각 영역(81)을 제외하고 결점의 유무를 판정하기 때문에 표면에 조각(15)을 가진 유리병(10)에서의 결점 유무를 화상(80)으로부터 자동적으로 판정할 수 있다. 판정 공정(S20)은 화상(80)에 설정된 제 1 검사 영역(82), 제 2 검사 영역(83), 제 3 검사 영역(84), 제 4 검사 영역(88) 및 제 5 검사 영역(89)에 대해 각각 소정의 검사 알고리즘을 실행하여 결점의 유무를 판정한다. 각 검사 영역은 예를 들면 소정 크기의 직사각형 모양으로서 미리 설정된다.

제 1 검사 영역(82)은 조각 영역(81)의 주위를 둘러싼 영역으로 제 2 검사 영역(83)보다 좁다. 제 1 검사 영역(82)에서는 마스크(87)로 덮인 영역을 제외하고, 도 7의 (a)와 같이 그림자의 선이 가는(또는 얇은) 표면 기포(18)에 대해 화상 처리부(53)가 예를 들면 종횡방향 강조처리를 실시한 후, 이치화 처리를 실시하면 (b)에 나타낸 바와 같이 그림자의 선이 끊어지지 않는 연속체가 된다. 판정부(52)는 이치화 처리 후, 검출체의 면적과 최대길이에 의해 검출체가 결점인지 아닌지를 판정하고, 검출체가 결점이 아닌 경우에는 "결점 없음"으로 판정하여 제어부(50)가 당해 유리병(10)을 정상품(양품)으로 처리(S22)한다. 또, 검출체가 결점인 경우에는 "결점 있음"으로 판정하여 제어부(50)가 당해 유리병(10)을 불량품으로 처리한다(S24).

제 2 검사 영역(83)은 제 1 검사 영역(82) 주위를 에워싸며, 화상(80)의 하단에서 머리부(11)의 하단까지 연장된다. 제 2 검사 영역(83)은 제 1 검사 영역(82)을 제외한 부분이다. 화상 처리부(53)는 제 2 검사 영역(83)에 대해 제 1 검사 영역(82)과 마찬가지의 화상 처리를 실시하여 판정부(52)가 검출체에 대해 결점인지 아닌지를 판정한다(S20). 제 2 검사 영역(83)은 무늬(15a)를 결점으로 오판정할 가능성이 낮으므로, 판정부(52)는 제 1 검사 영역(82) 보다 높은 정밀도로 제 2 검사 영역(83)의 검출체를 판정할 수 있다.

2개의 제 3 검사 영역(84)은 제 2 검사 영역(83)의 좌우 외측에 배치되어 화상(80)의 하단에서 머리부(11)의 하단까지 연장된다. 제 3 검사 영역(84)은 화상(80) 에서의 맞춤선(16)이 나타나는 부분에 배치된다. 제 3 검사 영역(84)에서의 검사 알고리즘은 검출체를 맞춤선(16)과 구별할 필요가 있다. 예를 들면, 도 7의 (c)와 (d) 같이 검출체를 세로방향으로 복수 분할해서 분할한 테두리 내의 가로방향의 이선간 거리(二線間 距離, D1, D2)를 계측한다. 판정부(52)는 이선간 거리(D1)가 소정의 폭보다 넓고 또한 상하의 테두리 내의 검출체가 예를 들면 3개 이상 연속하고 있는 경우에 표면 기포(18)로 판정하고, 이선간 거리(D2)가 소정의 폭보다 좁으면 맞춤선(16)으로 판정한다. 또, 화상 처리부(53)는 도 7의 (e)의 화상으로부터 세로방향의 그림자(맞춤선,16)를 없애고 추가로 이치화 처리해서 (f)와 같이 한 후, 판정부(52)는 검출체의 면적에 의해 결점인지 아닌지를 판정한다. 이 때의 화상처리에서 세로방향의 휘도 변화를 강조함으로써 세로방향의 그림자를 소거할 수 있으므로 세로방향의 휘도 변화가 있는 가로로 긴 부분을 가진 표면 기포가 남는다. 이처럼 다른 2개의 검사 알고리즘을 아울러서 적용함으로써 맞춤선(16)을 결점으로 잘못 보는 일 없이 보다 정확한 검사가 가능해진다.

제 4 검사 영역(88)은 제 2 검사 영역(83)과 제 3 검사 영역(84) 사이에 있으며, 화상(80)의 하단에서 머리부(11)의 하단까지 연장된다. 제 4 검사 영역(88)은 몸체부(13)에서의 제 2 검사 영역(83)과 대향하는 부분이다. 화상 처리부(53) 및 판정부(52)는 제 4 검사 영역(88)에 대해 제 2 검사 영역(83)과 동일한 처리를 할 수 있다.

제 5 검사 영역(89)은 제 2 검사 영역(83)~제 4 검사 영역(88) 위로 연장되는 머리부(11)에 대응하는 부분이다. 제 5 검사 영역(89)은 맞춤선(16)이 촬상되는 위치를 제외하고 2개로 나누어 화상(80) 상에 배치된다. 2개의 제 5 검사 영역(89)에 끼인 위치에는 맞춤선(16)과 직교하는 외란 그림자(外亂影)가 발생할 수 있기 때문이다. 화상 처리부(53) 및 판정부(52)는 제 5 검사 영역(89)에 대해 예를 들면 제 3 검사 영역(84)과 동일한 처리를 할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 추가로 다양한 변형이 가능하고, 실시형태에서 설명한 구성과 실질적으로 동일한 구성을 포함한다. 여기서 "동일한 구성"이란 기능, 방법 및 결과가 동일한 구성, 혹은 목적 및 효과가 동일한 구성이다. 또, 본 발명은 실시형태에서 설명한 구성의 본질적이지 않은 부분을 치환한 구성을 포함한다. 또, 본 발명은 실시형태에서 설명한 구성과 동일한 작용효과를 나타내는 구성 또는 동일한 목적을 달성할 수 있는 구성을 포함한다. 또, 본 발명은 실시형태에서 설명한 구성에 공지기술을 부가한 구성을 포함한다.

1…검사장치, 10…유리병, 11…머리부, 12…중심축, 13…몸통, 14…밑부, 15 …조각, 15a…무늬, 16…맞춤선, 18a…표면 기포, 19…구부(口部), 20…발광부, 22…발광면, 30…재치대, 32…사이드 롤러, 35…벨트, 40…촬상부, 52…제어부, 52…판정부, 53…화상 처리부, 54…회전 검출부, 60…모터, 62…회전 제어부, 80…영상, 81…조각 영역, 82…제 1 검사 영역, 83…제 2 검사 영역, 84…제 3 검사 영역, 85…패턴 서치 영역, 86…패턴 등록 화상, 87…마스크, 88…제 4 검사 영역, D1, D2…이선간 거리, H1…제 1 높이, H2…제 2 높이, W1, W2…전체 폭

Claims (7)

1. 몸체부 표면에 조각을 가진 유리병 검사방법으로,
   회전하는 상기 유리병을 촬영하여 상기 몸체부의 원주 둘레 전체가 촬영된 화상을 취득하는 화상 취득 공정과,
   상기 화상 중에서 상기 조각에서 유래한 무늬를 포함한 조각 영역을 마스크하는 마스킹 공정과,
   상기 화상에 대해 마스크된 상기 조각 영역을 제외하고 결함의 유무를 판정하는 판정 공정을 포함하되,
   상기 화상 취득 공정에서 취득한 상기 화상에 대해 미리 상기 조각의 외형을 바탕으로 작성된 패턴 등록 화상을 이용해서 패턴 서치하여 상기 무늬를 검출하는 무늬 위치 검출 공정을 추가로 포함하고,
   상기 마스킹 공정은 상기 무늬 위치 검출 공정에 의해 검출된 상기 무늬를 포함하는 상기 조각 영역을 마스크함과 동시에, 패턴 서치에 의해 검출된 상기 무늬의 위치에 근거하여 미리 설정한 형상의 복수의 검사 영역을 상기 화상에 배치하고,
   상기 복수의 검사 영역은 상기 조각 영역 주위를 둘러싸는 제 1 검사 영역과, 상기 제 1 검사 영역 주위를 둘러싸는 제 2 검사 영역과, 제 2 검사 영역을 사이에 두도록 배치된 2개의 제 3 검사 영역을 포함하며,
   상기 제 3 검사 영역은 상기 화상에서 맞춤선이 나타나는 부분에 각각 배치되고,
   상기 판정 공정은 상기 제 1 검사 영역, 상기 제 2 검사 영역 및 상기 제 3 검사 영역에 대해 각각 소정의 검사 알고리즘을 실행하여 결함의 유무를 판정하며,
   상기 제 3 검사 영역에 대한 검사 알고리즘은 검출체와 맞춤선을 구별하여 결함인지 아닌지를 판정하는 것을 특징으로 하는 유리병 검사방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 결함은 적어도 표면 결함을 포함하고,
   상기 화상 취득 공정은 상기 몸체부를 투과한 투과광을 라인센서로 촬상하는 것을 특징으로 하는 유리병 검사방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 패턴 등록 화상은 상기 조각 영역보다 조금 큰 테두리인 것을 특징으로 하는 유리병 검사방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 무늬 위치 검출 공정은 상기 화상에서의 소정 높이 범위에 대해 패턴 서치하는 것을 특징으로 하는 유리병 검사방법.
5. 초벌 금형에서 고브(gob)로부터 패리슨(parison)을 성형하고, 상기 패리슨을 마감 금형에서 유리병으로 성형하고, 상기 유리병에 대해 제1항 또는 제2항에 기재된 유리병 검사방법을 실시하여 상기 결함이 없다고 판정된 유리병을 얻는 것을 특징으로 하는 유리병 제조방법.
6. 초벌 금형에서 고브로부터 패리슨을 성형하고, 상기 패리슨을 마감 금형에서 유리병으로 성형하고, 상기 유리병에 대해 제3항에 기재된 유리병 검사방법을 실시하여 상기 결함이 없다고 판정된 유리병을 얻는 것을 특징으로 하는 유리병 제조방법.
7. 초벌 금형에서 고브로부터 패리슨을 성형하고, 상기 패리슨을 마감 금형에서 유리병으로 성형하고, 상기 유리병에 대해 제4항에 기재된 유리병 검사방법을 실시하여 상기 결함이 없다고 판정된 유리병을 얻는 것을 특징으로 하는 유리병 제조방법.

Images