WO2004036198A1 - ガラス壜の検査装置における基準画像の作成方法及び装置 - Google Patents

ガラス壜の検査装置における基準画像の作成方法及び装置 Download PDF

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WO2004036198A1
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Kaoru Katayama
Toru Ishikura
Hiroyuki Fukuchi
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Kirin Techno-System Corporation
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    • G01N21/896—Optical defects in or on transparent materials, e.g. distortion, surface flaws in conveyed flat sheet or rod

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for creating a reference image (template) in an inspection apparatus for a glass bottle, and particularly to a method for manufacturing a reference image (template) at a specific position such as a bottle opening of a glass bottle.
  • Cracks may occur, and these cracks are called bills. There are a limited number of places where jars are formed in the bottle mouth, typically jars that occur near the top of the bottle, twists that occur in the threads of the bottle, and necks that occur in the bottle. There is a neck neck to do.
  • vertical pillars that extend in the vertical direction (substantially vertical direction)
  • horizontal columns that extend in the horizontal direction (substantially horizontal direction)
  • diagonal columns that extend diagonally.
  • This squeeze inspection device is composed of a plurality of pairs of transmitters and receivers arranged to surround the periphery of the bottle of a glass bottle, and the plurality of pairs of transmitters and receivers are to be inspected. Adjusted and placed at the optimum position for the bottle part of the glass bottle In a relationship. Then, the reflected light from the glass bottle is received by each pair of the light emitter and the light receiver, and the obtained signal is processed to detect the spike in the bottle.
  • the light from the projector enters the bottle part, and if there is a bill, it is reflected by the cracked surface of the bill and shines brightly.Therefore, this reflected light is received by the receiver paired with the projector. The presence of a portion having a brightness equal to or higher than a predetermined value is detected to determine whether or not the bottle is stiff.
  • the above-mentioned conventional piri inspection apparatus is provided with a plurality of inspection stations for inspecting the jar of the glass bottle, and the inspection star wheel holds the glass bottle and holds the glass bottle around the circumference.
  • the glass bottles are conveyed and indexed (rotational indexing) of the glass bottles at multiple inspection stations. At the multiple inspection stations, the glass bottles are rotated, It is designed to exclusively detect defects such as twisting and necking. '
  • the conventional inspection system described above has a plurality of inspection stations, and a plurality of pairs of light emitters and receivers are arranged for each inspection station.
  • the angles and heights of a plurality of pairs of emitters and receivers at each inspection station must be readjusted, and the sensitivity of the receivers must be readjusted.
  • the threaded portion has a complicated curved surface, so that there is often the same reflected light as that of the thread in the threaded portion. Processing is performed so that even if there is reflected light from the region where the thread portion exists, it is not determined to be viscous. Therefore, even if there is a run in the upper and lower regions of the thread part and the thread part, it is not detected.
  • the seam of the bottle is also a curved surface that is continuous in the vertical direction. Since the same process is performed for the threaded part as for the part of the bottle, even if there is a twist in the joint part of this bottle and the surrounding area, it is not detected.
  • the image taken by the receiver will be the same as a defective glass bottle, even if it is a normal glass bottle, and it is not possible to distinguish good bottles from defective bottles There is a problem.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and does not require re-adjustment at the time of a type change, and is a reference image used in a glass bottle inspection apparatus for detecting a defect at a specific position of the glass bottle. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for creating a (template).
  • a method for creating a reference image according to the present invention is to obtain a plurality of images by photographing a plurality of glass bottles, which may be defective samples, with a CCD camera.
  • the method is characterized in that a reference image in which a range of brightness when a good glass bottle is irradiated with light is specified from a plurality of images is specified.
  • a reference image can be created by photographing a plurality of glass bottles serving as samples with a CCD camera and specifying the brightness range of a good glass bottle from the obtained plurality of images. .
  • One preferred embodiment of the present invention is a method for controlling the brightness of the specified brightness in the reference image.
  • the range is the range between the maximum brightness and the minimum brightness, ascertaining the brightness of each pixel for the images of multiple good glass bottles, determining the maximum brightness and the minimum brightness for each pixel. It is characterized by:
  • a plurality of images are formed by simultaneously photographing a glass bottle serving as one sample from a plurality of photographing angles with a plurality of CCD cameras, and creating a reference image for each predetermined angle. It is characterized by
  • an image of a defective glass bottle is excluded from a plurality of images taken by the CCD camera, and only an image of a good glass bottle is obtained. It is characterized by.
  • a frequency distribution of brightness of pixels located at the same position of the plurality of images is obtained, an average value and a standard deviation of the brightness of the pixels are calculated, and a standard deviation of the standard deviation is calculated from the average value.
  • an image having the pixel is determined to be a defective glass bottle image and is excluded.
  • a frequency distribution of brightness of pixels located at the same position of the plurality of images is obtained, an average value and a standard deviation of the brightness of the pixels are calculated, and a predetermined standard deviation is calculated from the average value.
  • an image having the pixel is determined to be an image of a defective glass bottle and is excluded.
  • the glass bottle inspection method of the present invention compares the reference image obtained by the method according to any one of claims 1 to 6 with an image of a glass bottle to be inspected taken by a CCD camera. It is characterized by detecting a defect at a specific part of the bottle.
  • the reference image creation device of the present invention includes a CCD camera that forms a plurality of images by photographing a plurality of glass bottles serving as a sample that may include a defective product, and a non-defective glass bottle from the plurality of obtained images.
  • a CCD camera that forms a plurality of images by photographing a plurality of glass bottles serving as a sample that may include a defective product, and a non-defective glass bottle from the plurality of obtained images.
  • the specified brightness range in the reference image is obtained by grasping the brightness of each pixel in an image of a plurality of non-defective glass bottles, and setting a maximum brightness and a minimum brightness for each pixel. It is characterized by a range between these maximum brightness and minimum brightness.
  • a plurality of images are formed by simultaneously photographing a glass bottle serving as one sample from a plurality of photographing angles with a plurality of CCD cameras, and creating a reference image for each predetermined angle. It is characterized by
  • the glass bottle inspection apparatus is an inspection apparatus that illuminates a glass bottle, captures light from the glass bottle, and detects defects in the glass bottle by image processing. And a plurality of CCD cameras arranged around the glass bottle for photographing a specific portion of the glass bottle, and an image processing device for processing an image obtained by the CCD camera. Compares a reference image obtained by the apparatus according to any one of claims 8 to 10 with an image of a glass bottle to be inspected taken by a CCD camera, and is located at a specific portion of the glass bottle. It is characterized by detecting defects.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a detection device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of a hemisphere of the inspection apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the behavior of light from illumination in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between the image processing device of the inspection device and the CCD camera according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of an image in which angle information and a mold number are written.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an image of a glass bottle serving as a sample.
  • FIG. 7 is a frequency distribution showing the distribution of pixel brightness.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an image of a non-defective glass bottle.
  • FIG. 9 is a graph showing the distribution of brightness of pixels in a specific row.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the brightness distribution of each pixel in the image of the glass bottle to be inspected and the template.
  • FIG. 11A is a schematic diagram showing a bright template
  • FIG. 11B is a schematic diagram showing a microtemplate.
  • Fig. 12A shows the bright template image imaged based on each value of the bright template shown in Fig. 11A
  • Fig. 12B shows the bright template image based on each value of the dark template shown in Fig. 11B.
  • the dark template image is shown.
  • FIG. 13 is a plan view showing a main part of the inspection device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 15 is a sectional view taken along line BB of FIG.
  • FIG. 16 is a schematic diagram illustrating the behavior of light from illumination according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing the relationship between the image processing device of the inspection device and the CCD camera according to the second embodiment of the present invention.
  • the glass bottle inspection apparatus according to the present invention describes the case where the specific part of the glass bottle to be inspected is a bottle part, and the defect to be inspected is The case where there is a molding failure in the bottle part or screw part in the bottle part will be explained.
  • the glass bottle to be inspected is held by an inspection starwheel (not shown) and transported along a transport path on the circumference of the starwheel.
  • the glass bottle inspection apparatus according to the present invention is disposed at one station (first inspection station) on the transfer path on the circumference of the star wheel.
  • first inspection station the glass bottle conveyed by the star wheel is indexed (rotated and indexed), and the glass bottle inspection device according to the present invention detects a screw or a thread in the bottle portion.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a glass bottle inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the inspection device includes a hemisphere 4 arranged to cover a bottle part 3 of a glass bottle 2 placed on a rotatable turntable 1, and a column supporting the hemisphere 4. And 5.
  • the center O of the hemisphere 4 substantially matches the bottle portion 3 of the glass bottle 2 placed on the turntable 1.
  • the hemisphere 4 is attached to a column 5 via a vertically movable sliding member 6, and is configured to be vertically movable with respect to the column 5.
  • FIG. 2 is a plan view of the hemisphere 4 shown in FIG.
  • the top of the hemisphere 4 that is, the top of the glass bottle 2 of the glass bottle 2 on the turntable 1
  • a light 7 for irradiating light is installed inside the bottle.
  • a plurality of CCD cameras 10 to 20 are arranged so as to surround the bottle opening 3 of the glass bottle 2.
  • the optical axes of these CCD cameras 10 to 20 are on a line extending radially from the center O of the hemisphere 4 (the bottle part 3 of the glass bottle 2).
  • a total of 11 CCD cameras are arranged.
  • one camera 10 is provided with a screw of a bottle section 3 of a glass bottle 2 placed on a turntable 1. Take a picture of the mountain and determine the reference position of the glass bottle 2 It is a camera dedicated to angle detection that detects the rotation angle with respect to. As shown in Fig. 1, the camera 10 dedicated to angle detection is arranged so that the elevation angle of the optical axis is 0 °, and photographs the screw thread of the bottle part 3 of the glass bottle 2 from the horizontal direction. To do so.
  • Cameras 11 to 20 other than the camera 10 dedicated to angle detection are inspection CCD cameras for photographing the bottle 3 from various angles and inspecting the bottle 3 for sharpness.
  • the angle between the projection of the optical axis of each camera on the horizontal plane and the optical axis of the camera 10 dedicated to angle detection is 25 ° (the first inspection CCD camera 11, the second inspection CCD camera 11).
  • Inspection CCD cameras 11 to 20 are located at 5 ° (9th inspection CCD camera 19) and 32 ° (10th inspection CCD camera 20), respectively. Are located.
  • the elevation angle of the optical axis of the first inspection CCD camera 11 is 30 °
  • the second inspection CCD camera 12 is 0 °
  • the fourth inspection CCD camera 14 is 55 °
  • CCD camera 16 for inspection 16 45 °
  • CCD camera 18 for inspection 8 Is 35 °
  • the 10th inspection CCD camera 20 is 25 °.
  • the third inspection CCD camera 13 and the ninth inspection CCD camera 19 are configured to be able to move up and down on the surface of the hemisphere 4, and the elevation angle of the optical axis can be freely set. It has become.
  • the inspection unit is performing inspection of the bottle part 3 of the glass bottle 2
  • the turntable 1 is rotating, and the CCD cameras 10 to 20 are rotated while the glass bottle 2 is rotated.
  • the image processing device provided in the inspection device detects this bright area from the images obtained by the CCD cameras 10 to 20 described above, and determines that this is a bill.
  • the part of the light L A that until Mabinro unit 3 enters the Binro portion 3 from the inner circumferential surface of the Binro 3 To Penetrate if there is a molding defect in the thread part, etc., the light from this defective molding part will be scattered in a direction that does not enter the corresponding CCD camera, and the image of the thread part that has been formed normally Since the image is slightly darker and more blurry than this, it is possible to detect the defect of the molding defect.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a relationship between the image processing apparatus and each of the CCD cameras 10 to 20.
  • the image processing device 7 includes arithmetic boards 30 to 40 corresponding to the respective CCD cameras 10 to 20.
  • the operation boards 30 to 40 are connected to the corresponding CCD cameras 10 to 20, respectively.
  • the angle detection arithmetic board 30 to which the angle detection dedicated camera 10 is connected has a relationship between the height of the screw helix of the glass bottle 2 and the rotation angle of the glass bottle 2 with respect to a predetermined reference position in advance. It is remembered.
  • the angle detection arithmetic board 30 detects the height position of the spiral of the screw thread from the image obtained by the camera 10 dedicated to angle detection, and uses the height position of the spiral screw thread as the reference position based on the relationship.
  • the rotation angle of the glass bottle 2 at the time of shooting with respect to is detected.
  • the detected rotation angle signal of the glass bottle 2 is sent to the operation boards 31 to 40 connected to the respective inspection CCD cameras 11 to 20.
  • the angle detection dedicated camera 10 and the angle detection calculation board 30 constitute angle detection means for detecting the rotation angle of the glass bottle at the time of shooting with respect to the reference position.
  • the calculation boards 31 to 40 connected to the respective inspection CCD cameras 11 to 20 store the rotation angle of the glass bottle 2 sent from the angle detection calculation board 30. This rotation angle is written as rotation angle information in each image transmitted and captured by each inspection CCD camera 11 to 20.
  • the diffused light from the illumination 7 is incident on the glass bottle 2 from above the bottle part 3 of the glass bottle 2 placed on the turntable 1.
  • the diffused light that has entered the bottle is diffused radially and passes through the bottle 3.
  • the transmitted light radially transmitted through the bottle 3 is simultaneously photographed by all CCD cameras (11 CCD cameras) 10 to 20 arranged around the bottle 3.
  • one CCD camera is a camera dedicated to angle detection, and the camera 10 dedicated to angle detection captures the thread of the bottle part 3 so that it can be used when capturing the reference position. Of a glass bottle The rotation angle can be detected.
  • the angle detection dedicated camera 10 can detect the angle with respect to the reference position at the time of shooting.
  • the reference position for example, the starting end which is the start of the thread may be set as the reference position (0 °).
  • the angle detection dedicated camera 10 With reference to the angle detection dedicated camera 10, since the relative positions of the respective detection CCD cameras 11 to 20 with respect to the angle detection dedicated force camera 10 are predetermined, the angle detection dedicated camera 10.
  • the rotation angle detected by the calculation board 30 of the above is considered by shifting the reference position relatively, so that the rotation when each of the detection CCD cameras 11 to 20 images the bottle 3 is taken. It can also be used as an angle. For this reason, in the present embodiment, the rotation angle sent from the angle detection arithmetic board 30 of the dedicated angle detection camera 10 is written in each image captured by each of the detection CCD cameras 11 to 20. Have been.
  • the transmitted light transmitted through the bottle 3 is photographed at predetermined time intervals to obtain a large number of images. Then, the angle information at the time of shooting described above is written in all the images.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of an image in which the rotation angle information and the mold number obtained as described above are written.
  • the inspection result for example, the quality of the glass bottle may be written in each image.
  • each image in which the angle information and the mold number etc. are written is compared with a reference image called a template prepared in advance before inspecting the glass bottle.
  • a reference image (template) is prepared for each angle and each mold number, and the angle information and the reference image corresponding to the mold number written in the image obtained by each inspection CCD camera are provided.
  • the selected reference image is compared with the image of the glass bottle to be inspected.
  • a method of creating a reference image (hereinafter referred to as a template as appropriate) is roughly divided into three processes.
  • a photographing process of photographing a plurality of glass bottles used for template creation with each CCD camera, and removing images of defective glass bottles from the group of images photographed in the photographing process This is an image selection process for selecting images of non-defective glass bottles, and an image creation process for creating a template based on the images selected in the image selection process.
  • each step will be described in order.
  • the basic data of the imaging process performed in this embodiment is as follows.
  • a template that serves as a reference image When creating a template that serves as a reference image, if a defective product is included in multiple glass bottles used as samples, a template that includes light based on stiffness is created. become. In this way, if a template is created based on an image containing bright light from a part that should not shine, a glass bottle with a stiffness in that part cannot be determined to be defective. turn into. For these reasons, the pre-processing steps used to create a template An operation is performed to exclude images of defective glass bottles from a plurality of images.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an image of a glass bottle serving as a sample.
  • FIG. 7 is a frequency distribution showing the distribution of pixel brightness.
  • reference numeral 50 indicates a bright part.
  • the vertical axis of the frequency distribution represents the number of pixels, and the horizontal axis represents brightness (0 to 255).
  • the image of each of the CCD cameras 11 to 20 is composed of a pixel group of 64 ⁇ 64 pixels.
  • the number of pixels can be appropriately adjusted.
  • one image can be decomposed into 64 ⁇ 64 pixels.
  • the pixels in the first row and first column from the decomposed pixel group are plotted on the graph for each image.
  • the frequency representing the brightness distribution of the first row and the first column as shown in FIG. 7 is obtained. Distribution can be obtained. This frequency distribution is created from 1st row, 1st column to 64th row, 6th column.
  • a standard deviation ⁇ indicating the degree of variation in brightness is calculated for each obtained frequency distribution.
  • This standard deviation ⁇ is obtained by a general statistical method. Then, for example, when the brightness of the pixels is distributed within the range of ⁇ 2 ⁇ , the detection criterion is set so that the image is judged to be a good glass bottle image. If all sample glass bottles are good, the brightness of all pixels will be distributed around the average value X. Therefore, as shown in FIG. 7, all the pixels exist within the range of soil 2 ⁇ . In this case, no images are rejected and all 35 images are used for template creation.
  • the part 60 of the image indicating the presence of the spit becomes extremely bright (see Fig. 6). Then, the frequency In the distribution, as shown in FIG. 7, the number 61 of pixels having the brightness corresponding to this part 60 is plotted in the area to the right of + 2 ⁇ . Then, it is determined that the image having such pixels has a blur. Similarly, when there is an extremely dark part, the number of pixels having the brightness corresponding to this part is plotted in the area on the left side of 12 ⁇ . Then, it is determined that an image having such pixels includes a thread portion or the like having a molding defect. These images are then excluded from the images used to create the template.
  • the image selection step is performed using a statistical method.
  • the present invention is not limited to this, and another method may be used as long as an image to be excluded can be specified.
  • a plurality of images obtained by the photographing process may be displayed on a display for each mold and each angle, and an operator may visually select the images on the display to select images of defective glass bottles.
  • Figure 8 is a schematic diagram showing an image of a good glass bottle.
  • FIG. 9 is a graph showing a distribution of brightness of pixels in a specific row.
  • FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the brightness distribution of each pixel of the image of the glass bottle to be inspected and the template.
  • the template in the present embodiment is created for each pixel row of the image.
  • a certain pixel row is specified. For example, in FIG. 8, assume that the third line is specified.
  • the specified pixel row is placed in the column direction (the horizontal direction in FIG. 8,
  • each pixel on the specified pixel row is plotted on a graph, with the vertical axis representing the brightness level of the pixel and the horizontal axis representing the column number of the pixel.
  • the pixels in the third row are located in the dark area 70. Therefore, the line drawn when each pixel in the third row is plotted on the graph is a straight line located near brightness 0.
  • the line drawn when each pixel in this row is plotted becomes T1 shown in FIG. That is, in the 10th row, the bright portion 50 formed by the light from the thread portion runs, so that the pixel corresponding to the bright portion 50 exhibits a high degree of brightness.
  • each pixel in the same row is plotted on the same graph.
  • 35 line groups (only four lines T1 to T4 in FIG. 9) A brightness distribution map consisting of is created. In this way, a brightness distribution map is created for all rows from 1 to 64.
  • the maximum area defined by these line groups is the area to be used as a template.
  • the line connecting the points indicating the maximum value (maximum brightness) for each column is defined as a bright template line ⁇ .max, and the minimum value (minimum value)
  • the line obtained by connecting the points indicating (brightness) is ⁇ template line T min.
  • an area surrounded by the light template line Tmax and the dark template line Tmin becomes a reference image (template) to be obtained.
  • a range between the maximum brightness and the minimum brightness is continuously formed in the column direction between the bright template line TmaX and the blue template line Tmin. In this way, 64 templates are created at the mold number Ml and the angle A1.
  • each inspection CCD camera 11 to 20 is a mold, square In other words, each pixel row has a template.
  • the degree of occurrence of jarring and the like of glass bottles greatly depends on the molds. Can be enhanced.
  • the reference image (template) obtained by the above-described method is compared with the image obtained from the glass bottle to be inspected, and it is determined whether or not there is a molding defect in a pill or a thread portion in the bottle portion. The determination method will be described.
  • a template created under the same conditions (mold, angle, etc.) as the image to be inspected based on various information such as the angle information and mold number given to the image is used as a comparison target. Selected.
  • the image of the glass bottle to be inspected is compared with the template for each pixel row. Specifically, a line indicating the brightness distribution in the column direction in a specific pixel row is compared with the template. Then, as shown in FIG. 10, a line S1 indicating the degree of brightness of the glass bottle to be inspected is surrounded by a non-defective region (a bright template line Tmax and a dark template line Tmin) of the template. The glass bottle is judged to be good if it is entirely within the area.
  • the glass bottle is determined to be defective.
  • the glass bottle contains a screw or a thread in the bottle section. Is determined to have a molding defect.
  • FIG. 11A is a schematic diagram showing a bright template
  • FIG. 11B is a schematic diagram showing a ⁇ template.
  • a process of creating a bright template will be described with reference to FIGS. 10 and 11A.
  • the brightness level of the bright template line T max of a specific row can be quantified within the range of 0 to 255 for each column.
  • each numerical value indicating the degree of brightness is plotted on the corresponding row of the table composed of 64 rows ⁇ 64 columns shown in FIG. 11A.
  • a numerical value indicating the degree of brightness of the m columns of the n rows of bright template lines T max is plotted in a section located at the n rows and m columns of the table.
  • the degree of brightness of 0 to 255 is represented by a hexadecimal notation.
  • Fig. 11A shows a bright template image based on each numerical value of the bright template shown in Fig. 11A
  • Fig. 12B shows a bright template image based on each numerical value of the template shown in Fig. 11B.
  • 5 shows a dark template image that has been imaged.
  • each pixel has Although the example of digitizing brightness has been described, two-dimensional two-dimensional light and dark templates can also be obtained by digitizing the degree of brightness of each pixel for each pixel instead of for each row. Can be created.
  • the glass bottle to be inspected has a molding defect such as a pill or a thread at the bottle mouth.
  • the method is explained. First, the specific row of the image of the glass bottle to be inspected
  • the brightness of each pixel in that row is quantified.
  • the brightness of each pixel from column 1 to column 64 in that row is determined by the range of maximum and minimum brightness determined by the bright and dark templates (hereinafter referred to as the non-defective range). It is determined whether or not it exists. This process is performed for all rows from 1 to 64. Then, if the brightness of all pixels constituting the image to be inspected is within the acceptable range, it is determined that the glass bottle does not have molding defects such as pills or screw threads in the bottle part. .
  • the image is judged to be an image of a defective glass bottle, and the glass bottle has a slip in the bottle opening or It is determined that there is a molding failure in the thread portion or the like.
  • the allowable value from the non-defective range and the specified value of the number of pixels which are criteria for determining a defective product, can be set according to the inspection accuracy to be achieved. For example, when a predetermined number of adjacent pixels in an image have brightness outside the non-defective range, the image may be determined to be an image of a defective glass bottle.
  • the inside of the glass bottle is illuminated, and the vignetting or molding defect is detected from the transmitted light transmitted through the bottle. .
  • the lateral chatter extending in the horizontal direction can be completely detected.
  • most of the vertical runout extending in the vertical direction can be detected. Is completely coincident with the direction extending in the radial direction from the axis of the bottle, the transmitted light passing through the bottle will travel parallel to the crack surface, and it may not be possible to detect the vertical run. is there.
  • a second inspection station is provided in the middle of the transport path on the circumference of the star wheel, and the second inspection station inspects glass bottles that detect vertical warpage by reflected light. Equipment is located.
  • the inspection apparatus using the transmitted light shown in FIGS. 1 to 12A and 12B is of course installed in the first inspection station.
  • FIG. 13 An apparatus for detecting a vertical bottle, which detects a vertical bottle, will be described with reference to FIGS. 13 to 16.
  • FIG. 13 An apparatus for detecting a vertical bottle, which detects a vertical bottle, will be described with reference to FIGS. 13 to 16.
  • Fig. 13 is a plan view showing the main part of the inspection device for detecting vertical runout
  • Fig. 14 is a cross-sectional view taken along line A-A of Fig. 13
  • Fig. 15 is a cross-sectional view taken along line B-B of Fig. 13.
  • the inspection device includes a hemisphere 104 arranged to cover the bottle part 3 of the glass bottle 2.
  • the center 0 of the hemisphere 104 substantially coincides with the bottle part 3 of the glass bottle 2.
  • a first light 107a for irradiating light to the bottle 3 of the glass bottle 2 is provided on the side of the hemisphere 104, that is, on the side of the bottle 3 of the glass bottle 2, a first light 107a for irradiating light to the bottle 3 of the glass bottle 2 is provided. .
  • a plurality of CCD cameras 110 to 119 are arranged so as to surround them.
  • the optical axes of these CCD cameras 110 to 119 are on a line extending radially from the center O of the hemisphere 104 (the bottle part 3 of the glass bottle 2).
  • a total of ten CCD cameras are arranged, and one of these cameras 110 captures the screw thread of the bottle part 3 of the glass bottle 2 and shoots the glass bottle. It is an angle detection power lens that detects the rotation angle of 2.
  • the angle detection camera 110 is positioned so that the elevation angle of its optical axis is 0 °, and photographs the screw thread of the bottle part 3 of the glass bottle 2 from the horizontal direction. I'm going to do it.
  • the side facing the camera 110 dedicated to angle detection of the hemisphere 104 A light 107 b is provided, and the second illumination 107 b illuminates the thread of the bottle part 3 of the glass bottle 2.
  • the light emitted from the second illumination 107b is infrared light, and does not interfere with the light emitted from the first illumination 107a. Further, the camera 110 dedicated to angle detection receives only infrared light emitted from the second illumination 107 b.
  • the cameras 111 to 119 other than the angle detection camera 110 are inspection CCD cameras for photographing the bottle 3 from various angles and inspecting the bottle 3 for stiffness.
  • the angle between the projection of the optical axis of each camera on the horizontal plane and the optical axis of the camera 110 dedicated to angle detection is 90 ° (the first detection CCD camera 111).
  • the CCD camera for inspection 1 1 1 to 1 1 9) and the CCD camera for inspection 1 1 1 to 1 1 9 are located at such a position as to be 3 17 ° (the CCD camera 1 9 for inspection 9). Each is located.
  • the elevation angle of the optical axis of the first inspection CCD camera 111 is 40 °
  • the second inspection CCD camera 112 is 35 °
  • the third inspection CCD camera 113 is 0 °.
  • 4th inspection CCD camera 1 14 is 50 °
  • 5th inspection CCD camera 1 15 is 40 °
  • 6th inspection CCD camera 1 16 is 10 °
  • 7th inspection CCD The camera 117 has a 35 ° angle
  • the eighth inspection CCD camera 118 has a 35 ° angle
  • the ninth inspection CCD camera 119 has an angle of 0 °.
  • the light L c from the first illumination 1 0 7 a, and enters from the outer circumferential surface of the Binro portion 3 of the glass bottle 2 to Binro unit 3.
  • Binro portion 3 vertical Billiton
  • the reflected light L D is the Binro 3 Transparent inside
  • the image is captured by the above-described inspection CCD cameras 111 to 119.
  • the light L D reflected on the crack plane of the pilus C is brighter than the light transmitted through other parts, and therefore, in the image taken with the CCD camera 11 Is a lighter area than other parts.
  • the image processing device provided in the detection device detects this bright region from the images obtained by the above-described CCD cameras 11 1 to 11 19 and determines that the region is stiff.
  • the light L c from the first lighting 1 0 7 a as bottle enters the Binro portion 3 from the outer peripheral surface of Binro 3 Either transmits through part 3 or reflects on the outer peripheral surface of bottle part 3.
  • the configuration of the image processing device is the same as that of the image processing device of the inspection device in the first embodiment described above, and a description thereof will not be repeated.
  • Infrared light from the second illumination 107 b enters the bottle 3 from the side of the bottle 3 of the glass bottle 2 placed on the turntable 1 and passes through the bottle 3 .
  • the infrared light transmitted through the bottle part 3 is photographed by the angle detection camera 110 provided opposite to the second illumination 107 b.
  • the angle detection camera 110 captures the thread of the bottle holder 3 to detect the rotation angle of the glass bottle at the time of shooting with respect to the reference position at the time of shooting. be able to.
  • the diffused light from the first illumination 107 a is incident on the bottle part 3 of the glass bottle 2 placed on the turntable 1.
  • the inspection CCD cameras 1 1 1 to 1 1 9 capture the light reflected from the bottle 3 of the glass bottle 2. In this case, if there is a pill inside the bottle part 3, it will enter the inside of the bottle part from the outer peripheral surface of the bottle part 3. After the emitted light is reflected by the cracked surface of the bill, the reflected light passes through the bottle part 3 and is photographed by the CCD cameras 11 1 to 11.
  • the camera dedicated to angle detection Based on the camera 110 dedicated to angle detection, since the relative positions of the inspection CCD cameras 111 to 119 relative to the camera 110 dedicated to angle detection are predetermined, the camera dedicated to angle detection The rotation angle detected by 110 is considered as the rotation angle when each detection CCD camera 11 1 to 11 captures bottle 3 by considering the reference position relatively shifted. Can also be used. For this reason, in the present embodiment, the rotation angle detected by the angle detection dedicated camera 110 is written in each image captured by each of the detection CCD cameras 11 to 11. I have. Then, similarly to the first embodiment, a comparison is made between the reference image (template) and the image obtained from the glass bottle to be inspected to determine whether or not the bottle portion has a warp.
  • the calculation ports 30 to 40 of the image processing device 8 of the inspection device in the first inspection station and the image processing device 1 of the inspection device in the second inspection station are used.
  • the above-mentioned reference image may be created by connecting the operation board 13 0 to 13 9 of 08 to the host computer 14 1 via the Ethernet 140, for example. That is, the images taken by the CCD cameras 10 to 20 and 110 to 119 of each inspection device are sent to the host computer 141, and based on these images, the host computer 14
  • the reference image can also be created by the method shown in FIG.
  • a plurality of glass bottles serving as samples are photographed by a CCD camera, and the brightness range of a good glass bottle is specified from the obtained plurality of images.
  • a reference image is created in advance based on an image of a glass bottle having no defects (good bottle), and an actual image obtained by photographing the glass bottle to be inspected and the reference image
  • to detect defects in specific parts of the glass bottle such as defects such as pills in the thread part of the glass bottle with screw threads and defects such as stiffness in the joint part of the bottle. Can be.
  • the present invention is used in a glass bottle inspection apparatus for detecting a defect at a specific position, such as a bottle opening of a glass bottle, by imaging, and compares the image with an image obtained from a glass bottle to be inspected by the inspection apparatus.
  • the present invention can be suitably used for a method and an apparatus for creating a reference image (template) to be used.

Abstract

本発明は、ガラス壜の壜口部等の特定位置にある欠陥を撮像により検出するためのガラス壜の検査装置に用いられ、該検査装置において検査対象のガラス壜から得られた画像と比較するための基準画像（テンプレート）の作成方法及び装置に関する。本発明の基準画像の作成方法は、不良品を含む場合のあるサンプルとなる複数のガラス壜（２）をＣＣＤカメラ（１１～２０）により撮影して複数の画像を形成し、得られた複数の画像から良品のガラス壜に光を照射したときの明るさの範囲が特定された基準画像を作成する。

Description

ガラス壜の検査装置における基準画像の作成方法及び装置
技術分野
本発明は、 ガラス壜の検査装置における基準画像 （テンプレート） の作成方法及び装置に係り、 特にガラス壜の壜口部等の特定位置にあ 明
る欠陥を撮像により検出するためのガラス壜の検査装置に用いられ、 該検査装置において検査対象のガ田ラス壜から得られた画像と比較す るための基準画像 （テンプレート） の作成方法及び装置に関するもの 、め > 0 背景技術
ガラス壜の製造に際して、 壜ロ部の肉厚内にひび割れのような亀裂
(クラック） が入ることがあり、 この亀裂はビリ と称されている。 壜 口部にビリが発生する箇所はある程度限られていて、 代表的には壜口 の天面付近に発生する口ビリ、 壜口のねじ山部に発生するねじビリ、 壜口の首部に発生する首ビリがある。 またビリには亀裂の方向によつ て、 縦方向 （略垂直方向） に延びる縦ピリ、 横方向 （略水平方向） に 延びる横ピリ、 斜め方向に延びる斜めピリがある。
上述したビリはガラス壜の破損の原因になるため壜ロ部を撮像す ることにより ビリの有無を検出し、 ピ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。 ，
従来から、 ガラス壜の壜口部を撮像してビリの有無を自動的に検査 するガラス壜のビリ検查装置が知られている。 このビリ検査装置は、 ガラス壜の壜口部の周囲を囲むよ うに配設された複数対の投光器と 受光器とから構成されており、 複数対の投光器と受光器とは、 検査対 象のガラス壜の壜口部に対してそれぞれ最適な位置に調整され配置 関係にある。 そして、 各対をなす投光器と受光器とによりガラス壜か らの反射光を受光し得られた信号を処理し、 壜ロ部のピリを検出する ようにしている。 この場合、 投光器からの投光は壜ロ部に入射し、 ビ リがある場合にはビリの亀裂面で反射して明るく光るため、 この反射 光を投光器と対'をなす受光器で受光して所定値以上の明るさを有す る部分があるか否かで壜ロ部のビリを検出している。
上述した従来のピリ検査装置は、 ガラス壜の壜口部のビリを検査す るために、 複数の検查ステーショ ンを備えており、 検査用のスターホ ィールはガラス壜を保持して円周上を搬送して複数の検查ステーシ ヨンでガラス壜をインデックス （回転割出し） するようになつている そして、 複数の検查ステーショ ンでは、 ガラス壜を自転させつつ、 そ れぞれ口ビリ、 ねじビリ、 首ビリ等の欠陥毎に専甩に検查するように なっている。 '
上述した従来のピリ検査装置は、 複数の検查ステーショ ンを備え、 各検査ステーショ ン毎に複数対の投光器と受光器とを配置するとい う構成を採用しでいるため、 検査対象であるガラス壜の品種が変更さ れる型替え時には、 各検査ステーション毎に複数対の投光器と受光器 の配置関係を再調整しなければならないという問題点がある。 すなわ ち、 各検查ステーションにおける複数対の投光器と受光器の角度およ ぴ高さを再調整すると ともに受光器の感度等も再調整しなければな らないという問題点がある。
また、 壜ロ部にねじ山部を有したガラス壜においては、 ねじ山部は 複雑な曲面を有しているためにこのねじ山部においてピリ と同様の 反射光がある場合が多いので、 このねじ山部がある領域から反射光が あってもビリ とは判定しないように処理している。 そのため、 ねじ山 部及ぴねじ山部の上下の領域にビリがあっても検出されない。 さらに 壜の合わせ目部分も縦方向に連続している曲面になっているために この部分においても、 ピリ と同様の反射光がある場合が多いため、 こ の部分についても、 ねじ山部と同様の処理を行っているため、 この壜 の合わせ目部分及びその周囲の領域にビリがあっても検出されない。 すなわち、 ガラス壜の特定部分では、 受光器で撮影した画像は、 正常 なガラス壜であっても、 欠陥があるガラス壜と同様な画像になってし まい、 良壜と不良壜とを識別できないという問題点がある。 また壜の 成形時に生ずるねじ山部等における成形不良については、 従来、 検出 が困難であった。
そのため、 検查対象であるガラス壜の品種が変更される型替え時に おいて投光器と受光器の配置を再調整する必要がなく、 ねじ山部の上 下の領域にある欠陥ゃ壜の合わせ目部分の周囲にある欠陥等のガラ ス壜の特定位置にある欠陥を検出することができるとともに壜 （特に ねじ山部） における成形不良を検出することができるガラス壜の検査 装置が要望されている。 発明の開示
本発明は、 上述の事情に鑑みなされたもので、 型替え時において再 調整の必要がなく、 かつガラス壜の特定位置にある欠陥を検出するた めのガラス壜の検査装置に用いられる基準画像 （テンプレート） の作 成方法及び装置を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、 本発明の基準画像の作成方法は、 不良品を含む場合のあるサンプルとなる複数のガラス壜を C C D力 メラにより撮影して複数の画像を形成し、 得られた複数の画像から良 品のガラス壜に光を照射したときの明るさの範囲が特定された基準 画像を作成することを特徴とするものである。
本発明によれば、 サンプルとなる複数のガラス壜を C C Dカメラに より撮影し、 得られた複数の画像から良品のガラス壜の明るさの範囲 を特定することにより基準画像を作成することができる。
本発明の好ましい一態様は、 前記基準画像中の特定された明るさの 範囲は、 複数の良品のガラス壜の画像について画素毎の明るさを把握 し、 各画素について最大の明るさと最小の明るさを求め、 これら最大 の明るさと最小の明るさの間の範囲であることを特徴としている。 本発明の好ましい一態様は、 複数の C C Dカメラにより 1つのサン プルとなるガラス壜を複数の撮影角度から同時に撮影して複数の画 像を形成し、 所定の角度毎に基準画像を作成することを特徴としてい る。
本発明の好ましい一態様は、 前記基準画像を作成する前に、 前記 C C Dカメラにより撮影された複数の画像から不良品のガラス壜の画 像を排除し、 良品のガラス壜の画像のみを得ることを特徴としている。 本発明の好ましい一態様は、 前記複数の画像の同一位置にある画素 の明るさの度数分布を求め、 該画素の明るさの平均値及び標準偏差を 算出し、 該平均値より も標準偏差の所定倍数以上の明るさを有する画 素が少なく とも 1つ存在する場合には、 該画素を有する画像を不良品 のガラス壜の画像と判断して排除することを特徴としている。
本発明の好ましい一態様は、 前記複数の画像の同一位置にある画素 の明るさの度数分布を求め、 該画素の明るさの平均値及び標準偏差を 算出し、 該平均値から標準偏差の所定倍数を差し引いた値以下の明る さを有する画素が少なく とも 1つ存在する場合には、 該画素を有する 画像を不良品のガラス壜の画像と判断して排除することを特徴と し ている。
本発明のガラス壜の検査方法は、 請求項 1乃至 6のいずれか 1項に 記載の方法により得られた基準画像と、 検査対象のガラス壜を C C D カメラにより撮影した画像とを比較し、 ガラス壜の特定部位にある欠 陥を検出することを特徴とするものである。
本発明の基準画像の作成装置は、 不良品を含む場合のあるサンプル となる複数のガラス壜を撮影して複数の画像を形成する C C Dカメ ラと、 得られた複数の画像から良品のガラス壜に光を照射したときの 明るさの範囲が特定された基準画像を作成する画像処理装置とを備 えたことを特徴とするものである。
本発明の好ましい一態様は、 前記基準画像中の特定された明るさの 範囲は、 複数の良品のガラス壜の画像について画素毎の明るさを把握 し、 各画素について最大の明るさと最小の明るさを求め、 これら最大 の明るさと最小の明るさの間の範囲であることを特徴としている。 本発明の好ましい一態様は、 複数の C C Dカメラにより 1つのサン プルとなるガラス壜を複数の撮影角度から同時に撮影して複数の画 像を形成し、 所定の角度毎に基準画像を作成することを特徴としてい る。
本発明のガラス壜の検査装置は、 ガラス壜を照明しガラス壜からの 光を撮影して画像処理によ りガラス壜の欠陥を検出する検査装置に おいて、 ガラス壜に対して所定の位置に配置された照明と、 ガラス壜 の周囲に配置されガラス壜の特定部位を撮影する複数の C C Dカメ ラと、 C C Dカメラにより得られた画像を処理する画像処理装置とを 備え、 前記画像処理装置は、 請求項 8乃至 1 0のいずれか 1項に記載 の装置により得られた基準画像と、 検査対象のガラス壜を C C Dカメ ラにより撮影した画像とを比較し、 ガラス壜の特定部位にある欠陥を 検出することを特徴とするものである。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1の実施形態における検查装置を示す縦断面図 である。
図 2は、 図 1に示す検査装置の半球体の平面図である。
図 3は、本発明の第 1の実施形態における照明からの光の挙動を示す 模式図である。
図 4は、 本発明の第 1の実施形態における検査装置の画像処理装置 と C C Dカメラとの関係を示す模式図である。 図 5は、 角度情報と金型番号とが書き込まれた画像の一例を示す模 式図である。
図 6は、 サンプルとなるガラス壜の画像を示す模式図である。
図 7は、 画素の明るさの分布を示す度数分布である。
図 8は、 良品のガラス壜の画像を示す模式図である。
図 9は、 ある特定の行における画素の明るさの分布を示すグラフ図 である。
図 1 0は、 検査すべきガラス壜の画像における各画素の明るさ分布 とテンプレートとの関係を示す図である。
図 1 1 Aは明テンプレートを示す模式図であり、 図 1 1 Bは喑テン プレートを示す模式図である。
図 1 2 Aは図 1 1 Aに示す明テンプレートの各数値に基づいて画 像化した明テンプレート画像を示し、 図 1 2 Bは図 1 1 Bに示す暗テ ンプレートの各数値に基づいて画像化した暗テンプレー ト画像を示 す。
図 1 3は、 本発明の第 2の実施形態における検査装置の主要部を示 す平面図である。
図 1 4は、 図 1 3の A— A線断面図である。
図 1 5は、 図 1 3の B— B線断面図である。
図 1 6は、本発明の第 2の実施形態における照明からの光の挙動を示 す模式図である。
図 1 7は、 本発明の第 2の実施形態における検査装置の画像処理装 置と C C Dカメラとの関係を示す模式図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明に係るガラス壜の検査装置の実施態様を図 1乃至図 1 7を参照して説明する。 本発明のガラス壜の検査装置は、 検査すべき ガラス壜の特定部位として壜ロ部の場合を説明し、 検査すべき欠陥が 壜ロ部におけるビリ又はねじ山部等における成形不良である場合を 説明する。
検査対象となるガラス壜は、 検查用のスターホイール （図示せず） に 保持され、 スターホイールの円周上の搬送経路に沿って搬送される。 こ のスターホイールの円周上の搬送経路の途中の 1つのステーション （第 1検査ステーション） に、 本発明に係るガラス壜の検査装置が配置さ れている。 この第 1検查ステーションにおいて、 スターホイールにより 搬送されるガラス壜がインデックス （回転割出し） され、 本発明に係 るガラス壜の検査装置によって壜ロ部におけるビリ又はねじ山部等 におけるが検出される。
図 1は、 本発明の第 1の実施形態におけるガラス壜の検査装置を示 す縦断面図である。 図 1に示すように、 検查装置は、 回転自在な回転 台 1 に載置されたガラス壜 2の壜ロ部 3を覆うよ うに配置された半 球体 4 と、 半球体 4を支持する支柱 5 とを備えている。 この半球体 4 の中心 Oは、 回転台 1に載置されたガラス壜 2の壜ロ部 3 と略一致す るようになっている。 半球体 4は、 上下動可能な摺動部材 6を介して 支柱 5に取り付けられており、 支柱 5に対して上下動自在に構成され ている。
図 2は、 図 1に示す半球体 4の平面図である。 図 1およぴ図 2に示 すように、 半球体 4の頂部、 すなわち回転台 1上のガラス壜 2の壜ロ 部 3の天面の上方には、 回転台 1上のガラス壜 2の壜口内に光を照射 する照明 7が設置されている。 また、 半球体 4には、 ガラス壜 2の壜 口部 3を取り囲むよ うに複数の C C Dカメ ラ 1 0〜 2 0が配置され ている。 これらの C C Dカメラ 1 0〜 2 0の光軸は、 半球体 4の中心 O (ガラス壜 2の壜ロ部 3 ) から放射状に伸びる線上にある。
本実施形態においては、 合計で 1 1台の C C Dカメラが配置されて おり、 これらのうち 1台のカメラ 1 0は、 回転台 1に载置されたガラ ス壜 2の壜ロ部 3のねじ山を撮影してガラス壜 2の所定の基準位置 に対する回転角度を検出する角度検出専用カメラとなっている。 図 1 に示すよ うに、 角度検出専用カメ ラ 1 0は、 その光軸の仰角が 0° と なるよ うに配置されており、 ガラス壜 2の壜ロ部 3のねじ山を水平方 向から撮影するよ うになつている。
角度検出専用カメ ラ 1 0以外のカメ ラ 1 1〜 2 0は、 壜ロ部 3 を 様々な角度から撮影して壜ロ部 3のピリ を検査する検査用 C C D力 メラとなっている。 本実施形態においては、 各カメラの光軸の水平面 への投射と角度検出専用カメラ 1 0の光軸とのなす角が、 2 5 ° (第 1検查用 C C Dカメラ 1 1、 第 2検査用 C C Dカメラ 1 2 ) 、 5 9. 5° (第 3検査用 C C Dカメラ 1 3 ) 、 1 4 0° (第 4検査用 C C D カメラ 1 4、 第 5検査用 C CDカメラ 1 5 ) 、 1 8 5° (第 6検查用 C C Dカメ ラ 1 6 ) 、 2 2 0° (第 7検查用 C C Dカメラ 1 7 ) 、 2 6 0° (第 8検查用 C C Dカメラ 1 8 ) 、 2 9 6. 5 ° (第 9検查用 C C Dカメ ラ 1 9 ) 、 3 2 6° (第 1 0検查用 C C Dカメラ 2 0 ) と なるよ う な位置に検査用 C C Dカメ ラ 1 1〜 2 0がそれぞれ配置さ れている。
また、 第 1検査用 C CDカメ ラ 1 1の光軸の仰角は 3 0° 、 第 2検 查用 C C Dカメラ 1 2は 0° 、 第 4検査用 C C Dカメラ 1 4は 5 5° 第 5検查用 C C Dカメ ラ 1 5は 1 5° 、 第 6検查用 C C Dカメ ラ 1 6 は 4 5 ° 、 第 7検査用 C C Dカメ ラ 1 7は 2 0° 、 第 8検査用 C C D カメ ラ 1 8は 3 5° 、 第 1 0検査用 C C Dカメラ 2 0は 2 5 ° となつ ている。 第 3検查用 C CDカメラ 1 3および第 9検査用 C C Dカメ ラ 1 9は、 半球体 4の面上を上下に移動できるよ うに構成されており、 その光軸の仰角を自由に設定できるよ うになつている。
本実施形態において使用される各 C C Dカメ ラ 1 0〜 2 0の画素 数は 6 4 X 6 4であり、 0. 4 ミ リ秒毎に 1枚の画像を撮影すること ができるよ うになつている。 例えば、 1分間に 3 0 0本のガラス壜を 検査する場合、 1本のガラス壜に対する処理時間は 2 0 0 ミ リ秒とな るが、 この処理時間のうち 1 0 0 ミ リ秒の間だけガラス壜の撮影をす る場合には、 1本のガラス壜に対して最大で 2 5 0枚 （= 1 0 0 / 0. 4 ) の画像を撮影することができる。 ここで、 検査装置によりガラス 壜 2の壜ロ部 3の検查を行なっている間は、 回転台 1は回転しており、 ガラス壜 2を回転させた状態で各 C C Dカメラ 1 0〜 2 0により同 時にガラス壜 2を撮影する。 このように、 ガラス壜 2を回転させなが ら、 ガラス壜 2の撮影を繰り返し行なうことで、 ガラス壜 2の壜ロ部 3を全周に亘つて撮影することができる。
ここで、 ガラス壜 2の上方に設置された照明 7からの光はガラス壜 2の壜口内に入射し、 図 3に示すように、 一部の光 LAは壜ロ部 3の 内周面から壜ロ部 3に入射する。 壜ロ部 3の内部にビリ Cがあった場 合、 この光 LAは壜ロ部 3の内部のビリ Cの鼂裂面で反射し、 この反 射光 L Bは壜ロ部 3の内部を透過して上述した検査用 C C Dカメラ 1 1〜 2 0により撮影される。 ビリ Cの亀裂面で反射した光 L Bは、 他 の部分を透過した光よりも明るく、 そのため、 C C Dカメラで撮影し た画像中では、 ピリ Cに相当する部分は他の部分より明るい領域とな る。 検查装置に設けられた画像処理装置は、 上述した C CDカメラ 1 0〜 2 0により得られた画像からこの明るい領域を検出し、 これをビ リであると判定する。 一方、 壜ロ部 3の内部にビリ Cがない場合には、 前記一部の光 LAは壜ロ部 3の内周面から壜ロ部 3に入射してそのま ま壜ロ部 3を透過する。 この場合、 ねじ山部等において成形不良があ ると、 この成形不良部分からの光は、 対応する C C Dカメラには入射 しない方向に散乱することになり、 正常に成形されたねじ山部の画像 と比べてうす暗くぼんやり とした画像となるため、 この成形不良の欠 陥を検出できる。
図 4は、 この画像処理装置と各 C C Dカメラ 1 0〜 2 0 との関係を 示す模式図である。 図 4に示すように、 画像処理装置 7は、 それぞれ の C C Dカメラ 1 0〜 2 0に対応して演算ボード 3 0〜 4 0を備え ており、 これらの演算ボード 3 0〜 4 0は対応する C C Dカメラ 1 0 〜 2 0にそれぞれ接続されている。
角度検出専用カメラ 1 0が接続された角度検出用演算ボード 3 0 には、 予めガラス壜 2のねじ山の螺旋の高さ位置と所定の基準位置に 対するガラス壜 2の回転角度との関係が記憶されている。 角度検出用 演算ボード 3 0は、 角度検出専用カメラ 1 0により得られた画像から ねじ山の螺旋の高さ位置を検出し、 このねじ山の螺旋の高さ位置から 前記関係に基づいて基準位置に対する撮影時のガラス壜 2の回転角 度を検出する。 検出されたガラス壜 2の回転角度の信号は、 各検査用 C C Dカメ ラ 1 1〜 2 0に接続された演算ボード 3 1〜 4 0に送ら れるようになっている。 このように、 角度検出専用カメラ 1 0および 角度検出用演算ボード 3 0は、 基準位置に対する撮影時のガラス壜の 回転角度を検出する角度検出手段を構成している。
上述したように、 各検査用 C CDカメラ 1 1〜 2 0に接続された演 算ボード 3 1〜 4 0には、 前記角度検出用演算ボード 3 0から送られ たガラス壜 2の回転角度が送られ、 各検査用 C C Dカメラ 1 1〜 2 0 により撮影された各画像には、 この回転角度が回転角度情報と して書 き込まれる。
次に、 前述のように構成されたガラス壜の検査装置の作用を図 1乃 至図 4を参照して説明する。
上述したように、 照明: 7からの拡散光は、 回転台 1に載置されたガ ラス壜 2の壜ロ部 3の上方から壜口内に入射する。 壜口内に入射した 拡散光は、 放射状に拡散して壜ロ部 3を透過する。 そして、 壜ロ部 3 を放射状に透過した透過光は、 壜ロ部 3の周囲に配置された全ての C C Dカメラ （ 1 1個の C C Dカメラ） 1 0〜 2 0により同時に撮影さ れる。 このとき、 1個の C C Dカメラは、 上述したように、 角度検出 専用カメラになっており、 この角度検出専用カメラ 1 0は壜ロ部 3の ねじ山を撮影することにより、 基準位置に対する撮影時のガラス壜の 回転角度を検出することができる。 ねじ山の螺旋は 1回転すると 1 ピ ツチ分だけ高さ位置が変化するため、 予めねじ山の螺旋の高さ位置と 基準位置に対する回転角度との関係を角度検出専用カメ ラ 1 0の演 算ポード 3 0に記憶させておけば、 角度検出専用カメラ 1 0は撮影時 の基準位置に対する角度を検出することができる。 この基準位置と し ては、 例えば、 ねじ山の始まりである始端を基準位置 （ 0 ° ) とすれ ばよい。
前記角度検出専用カメラ 1 0を基準とすれば、 この角度検出専用力 メラ 1 0に対する各検查用 C C Dカメラ 1 1 〜 2 0の相対位置は予 め定まっているため、 角度検出専用カメラ 1 0の演算ボード 3 0によ り検出された回転角度は、 基準位置を相対的にずらして考えることで、 各検查用 C C Dカメ ラ 1 1〜 2 0が壜ロ部 3を撮影したときの回転 角度としても用いることができる。 このため、 本実施形態では、 各検 查用 C C Dカメラ 1 1〜 2 0により撮影された各画像には、 角度検出 専用カメラ 1 0の角度検出用演算ボード 3 0から送られた回転角度 が書き込まれている。
回転台 1によってガラス壜 2を回転させながら、 壜ロ部 3を透過し た透過光を所定時間毎に撮影し多数の画像を得る。 そして、 全ての画 像には上述した撮影時の角度情報が書き込まれている。
一方、 ガラス壜成形機は多数の金型を備えており、 これら金型を用 いて多数の壜を同時成形することが行なわれている。 成形されたガラ ス壜の性状 （肉厚や微妙な形状等） は金型に大いに依存していること が知られている。 また、 ガラス壜の壜口部のピリの発生も金型に依存 する。 そのため、 本発明の検查装置で得た画像中には、 ガラス壜がど の金型で成形されたかがわかる金型番号の情報も書き込まれている。 金型番号はガラス壜の壜底に形成された凸状の符号を読み取る金型 番号読取り装置により検出できるものであり、 金型番号読取り装置か らの信号は各検查用 C C Dカメラ 1 1〜 2 0の演算ポー ド 3 1〜 4 0に入力され、 各画像中に金型番号が書き込まれるようになつている。 また、 各画像中に製造番号等の製造に関連した情報が書き込まれるよ うになつている。 図 5は、 上述のようにして得られた回転角度情報と 金型番号とが書き込まれた画像の一例を示す模式図である。 なお、 検 查結果、 例えばガラス壜の良否を各画像中に書き込んでもよい。
次に、 角度情報と金型番号等が書き込まれた各画像と、 ガラス壜の 検査前に予め作成してあったテンプレー トと称される基準画像とを 比較し、 ガラス壜の壜口部にピリがあるか否かを検査する。 この場合、 基準画像 （テンプレート） は角度毎および金型番号毎に用意されてお り、 各検査用 C C Dカメラで得られた画像中に書き込まれた角度情報 および金型番号と対応した基準画像が選定されて、 この選定された基 準画像と検査対象のガラス壜の画像とが比較される。
次に、 基準画像 （テンプレート） の作成方法について説明する。 基準画像 （以下、 適宜テンプレートという） を作成する工程は、 大 きく分けて 3つの工程から構成される。 すなわち、 テンプレー トの作 成に使用される複数のガラス壜を各 C C Dカメラにて撮影する撮影 工程、 撮影工程によつて撮影された画像群の中から不良品のガラス壜 の画像を排除して良品のガラス壜の画像を選別する画像選別工程、 そ して、 画像選別工程により選別された画像に基づいてテンプレートを 作成する画像作成工程である。 以下、 各工程について順に説明する。
( 1 ) 撮影工程
本実施形態において実施される撮影工程の基礎データは次の通り である。
①サンプルに使用されるガラス壜の本数 1 0 0本
②金型番号 M 1〜M 8
③角度 A 1〜A 8 (A 1 ： 0〜4 5° 、 A 2 ： 4 5〜 9 0。 、 · · · 、 A 8 ： 3 1 5〜 3 6 0° )
④ガラス壜 1本当りの撮影枚数 1 0 0枚 サンプルとなる 1 0 0本のガラス壜は検查用のスターホイールに より検查ステーショ ンに搬送され、 検查ステーショ ンに備えられてい る第 1乃至第 1 0検査用 C C Dカメラ 1 1〜 2 0にて撮影される。 撮 影された画像は、 各検査用 C C Dカメラ 1 1〜 2 0の演算ュニッ ト 3 0〜 4 0に接続されたコンピュータ 4 2 (図 4参照） に送られ、 これ らの画像に基づいて以下に述べる工程がコンピュータ 4 2によ り行 われる。 ―
以下、 第 1検査用 C C Dカメラ 1 1、 金型番号 M 1、 角度 A 1に対 応したテンプレー トを作成する例について説明する。
上述のよ うに、 1本のガラス壜に対して 1 0 0枚の画像が撮影され るので、 1 0 0本のガラス壜に対して合計 1 0， 0 0 0枚の画像が第 1検查用 C C Dカメ ラ 1 1 によ り撮影される。 1 0 0本のガラス壜の うち、 金型番号 M 1 により成形されたガラス壜が 3本である場合、 こ ， の金型番号 M 1 によって成形されたガラス壜の画像数は 3本 X I 0 0枚 = 3 0 0枚である。 したがって、 まず、 金型番号 M 1 によ り成形 されたガラス壜の画像 3 0 0枚が 1 0， 0 0 0枚の中から抽出される。 さらに、 この 3 0 0枚の画像の中から、 角度 A 1 において撮影された 画像が抽出される。 本実施形態では、 角度 A 1において 3 5枚の画像 が撮影されるよ うになつている。 したがって、 金型番号 M 1、 角度 A 1に対応したテンプレー トの作成には 3 5枚の画像が選定される。 ( 2 ) 画像選別工程
基準画像となるテンプレートを作成する際に、 サンプルと して使用 される複数のガラス壜の中に不良品が含まれていると、 ビリに基づく 光を含んだ形のテンプレー トが作成されることになる。 このよ うに、 本来、 光るべきでない部位からの明るい光を含んだ画像に基づいてテ ンプレー トが作成されてしまう と、 その部位にビリが存在するガラス 壜を不良品と判断することができなく なってしま う。 このよ うな理由 から、 テンプレー トを作成する前工程と して、 テンプレー トに使用さ れる複数の画像から不良品のガラス壜の画像を排除する作業が行わ れる。
画像選別工程では、 撮影工程により選定された複数の画像に基づい て、 画像を構成する画素毎の明るさの分布を示す度数分布が作成され る。 図 6は、 サンプルとなるガラス壜の画像を示す模式図である。 図 7は、 画素の明るさの分布を示す度数分布である。 図 6において符号 5 0は明部を示す。 図 7において、 度数分布の縦軸は画素の個数を表 し、 横軸は明るさ （ 0〜 2 5 5 ) を表す。
図 6に示すように、 各 C C Dカメラ 1 1〜 2 0の画像は縦 6 4個 X 横 6 4個の画素群から構成されている。 この画素数は適宜調整するこ とができる。 この例の場合、 1枚の画像は 6 4 X 6 4の画素に分解す ることができる。 そして、 分解された画素群の中から 1行 1列目の画 素が画像ごとにグラフ上にプロッ トされる。 このようにして 1行 1列 目の画素が 3 5枚の画像についてグラフ上に順次プロッ トされると、 図 7に示すような、 1行 1列目の画素の明るさの分布を表す度数分布 を得ることができる。 この度数分布は 1行 1列目から 6 4行 6 4列目 まで作成される。
次に、 得られた度数分布毎に明るさのばらつき度合いを示す標準偏 差 σが計算される。 この標準偏差 σは一般的な統計的手法により求め られる。 そして、 例えば、 ± 2 σの範囲内に画素の明るさが分布する 場合は良品のガラス壜の画像と判断されるよ うに検出基準を設定す る。 サンプルとなるガラス壜が総て良品である場合には、 総ての画素 の明るさはほぼ平均値 X付近に分布することになる。 したがって、 図 7に示すように、 総ての画素は土 2 σの範囲内に存在することになる。 この場合、 画像は排除されず、 3 5枚の総ての画像がテンプレート作 成に使用される。
一方、 あるガラス壜にピリが存在する場合、 このピリの存在を示す 画像の部位 6 0は極端に明るくなる （図 6参照） 。 そうすると、 度数 分布には、 図 7に示すように、 この部位 6 0に対応する明るさの画素 の個数 6 1が + 2 σの右側の領域にプロッ トされることになる。 そし て、 このよ うな画素を有する画像にはビリが撮影され いると判断さ れる。 また同様に、 極端に暗い部位がある場合は、 この部位に対応す る明るさの画素の個数は一 2 σの左側の領域にプロッ トされること になる。 そして、 このような画素を有する画像には成形不良のねじ山 部等が撮影されていると判断される。 そして、 これらの画像はテンプ レー トの作成に使用される画像から排除される。 なお、 本実施形態で は統計学的手法を用いて画像選別工程を行っているが、 これに限らず、 排除すべき画像を特定できるものであれば他の手法を用いてもよい。 例えば、 撮影工程により得られた複数の画像を金型別、 角度別にディ スプレイ上に表示し、 オペレータがディスプレイ上の画像を目視する ことにより不良品のガラス壜の画像を選別してもよい。
( 3 ) 画像作成工程
画像作成工程では、 上述した画像選別工程により選別された複数の 画像に基づいて、 テンプレートとなる基準画像が作成される。 この画 像作成工程について図 8乃至図 1 0を参照して説明する。 図 8は良品 のガラス壜の画像を示す模式図である。 図 9は、 ある特定の行におけ る画素の明るさの分布を示すグラフ図である。 図 1 0は検査すべきガ ラス壜の画像の各画素の明るさ分布とテンプレートとの関係を示す 図である。
本実施形態におけるテンプレートは、 画像の画素行ごとに作成され る。 まず、 ある画素行を特定する。 例えば、 図 8において、 第 3行を 特定したとする。 次に、 この特定した画素行を列方向 （図 8の横方向、
1、 2、 3 · · · 6 4の方向） に走査して、 各画素が有する明るさを グラフに表す。 具体的には、 画素の明るさ度合いを縦軸と し、 画素の 列番号を横軸と して、 特定した画素行上の各画素をグラフ上にプロッ トしていく。 図 8に示すように、 第 3行の画素は暗部 7 0の領域に位 置するため、 この第 3行の各画素をグラフ上にプロッ トしたときに描 かれる線は、 ほぼ明るさ 0付近に位置する直線となる。
一方、 例えば、 第 1 0行の画素を特定した場合、 この行の各画素を プロッ トしたときに描かれる線は図 9に示す T 1のようになる。 即ち、 第 1 0行では、 ねじ山部からの光によって形成された明部 5 0が走查 されるので、 この明部 5 0に対応する画素は高い明るさ度合いを示す ことになる。
さらに、 総ての画像について、 同一行の各画素が同一グラフ上にプ ロッ トされる。 つまり、 本実施形態では、 3 5枚の画像がテンプレー トの作成に使用されるので、 図 9に示すように、 3 5本の線群 （図 9 では 4本の線 T 1〜T 4のみを示す） からなる明るさの分布図が作成 される。 このようにして、 1行から 6 4行までの総ての行について明 るさの分布図が作成される。
そして、 これらの線群によって画定された最大領域がテンプレート とすべき領域となる。即ち、図 1 ◦に示すように、列ごとの最大値（最 大の明るさ） を示す点を結んで得られる線を明テンプレートライン Τ. m a X と し、 列ごとの最小値 （最小の明るさ） を示す点を結んで得ら れる線を喑テンプレートライン T m i nとする。 そして、 明テンプレ 一トライン Tm a X と暗テンプレートライン Tm i nとによって囲 まれた領域が求めるべき基準画像 （テンプレート） となる。 つまり、 明テンプレー トライン Tm a X と喑テンプレー トライン Tm i n と の間には、 最大の明るさと最小の明るさの間の範囲が列方向に連続し て形成される。 このようにして、 金型番号 M l、 角度 A 1において、 6 4個のテンプレートが作成される。
このようなテンプレートの作成作業は、 金型番号 M 1〜M 2 0、 角 度 A 1〜A 8について行われるので、 6 4 X 2 0 X 8 = 1 0， 2 4 0 個のテンプレートが第 1検查用 C C Dカメラ 1 1 に対して与えられ る。 つまり、 それぞれの検查用 C CDカメラ 1 1〜2 0は、 金型、 角 度、 画素行ごとのテンプレー トを有することになる。 上述したように、 ガラス壜の性状ゃビリの発生具合などは金型に大きく依存するため、 各金型に対応したテンプレートを作成することによってピリ又はね じ山部等における成形不良の検出精度を高めることができる。
次に、 上述の方法で得られた基準画像 （テンプレート） と検査対象 のガラス壜から得られた画像とを比較して壜ロ部におけるピリ又は ねじ山部等における成形不良があるか否かを判定する方法について 説明する。
まず、 画像に付与された角度情報や金型番号などの各種情報に基づ いて、 検査対象となる画像と同一の条件 （金型、 角度など） の下で作 成されたテンプレートが比較対象として選定される。 次に、 検査すベ きガラス壜の画像が画素行ごとにテンプレートと比較される。 具体的 には、 ある特定の画素行における列方向の明るさ分布を示す線がテン プレートと比較される。 そして、 図 1 0に示すように、 検査すべきガ ラス壜の明るさ度合いを示す線 S 1がテンプレートの良品領域 （明テ ンプレー トライン T m a X と暗テンプレートライン T m i nとによ つて囲まれた領域） 内に総て存在すれば、 このガラス壜は良品と判定 される。
一方、 符号 S 2に示すように、 線の一部がテンプレートの良品領域 からはみ出す場合、 このガラス壜は不良品と判断される。 そして、 総 ての画素行をテンプレートと比較したときに少なく とも 1つの行に おいて不良品と判定された場合には、 このガラス壜には、 壜ロ部にお いてビリ又はねじ山部等において成形不良が存在すると判定される。
このような検査は各角度 A 1〜 A 8において行われるので、 例えば、 角度 A 1 においてビリ又は成形不良が存在しないと判断された場合 であっても、 角度 A 2においてビリ又は成形不良が存在すると判断さ れることもある。 本実施形態では、 複数の角度 （A 1〜A 8 ) におい てビリ又は成形不良の検出が行われるため、 従来の検查装置に比べて ビリ又は成形不良の検查精度を高めることができる。
上述のように作成された 6 4個のテンプレートは、 さらに、 2次元 的 （平面的） な 2枚の明テンプレー ト及び暗テンプレー トに集約する ことができる。 図 1 1 Aは明テンプレートを示す模式図であり、 図 1 1 Bは喑テンプレートを示す模式図である。 以下、 図 1 0及ぴ図 1 1 Aを参照して明テンプレー トの作成工程を説明する。
図 1 0に示すように、 ある特定の行の明テンプレー トライン T m a Xが有する明るさ度合いは、 列ごとに 0〜 2 5 5の範囲内で数値化す ることができる。 そして、 これらの明るさ度合いを示す各数値を、 図 1 1 Aに示す 6 4行 X 6 4列の区画からなる表の対応する行にプロ ッ 卜する。 例えば、 n行の明テンプレートライン T m a Xの m列が有 する明るさ度合いを示す数値は、 表の n行 m列に位置する区画にプロ ッ トされる。 ここで、 図 1 1 Aでは、 0〜2 5 5の明るさ度合いを 1 6進法で表している。
1行から 6 4行までの明テンプレートライン T m a xの明る さ度 合いが総て表にプロッ トされると、 最終的に、 図 1 1 Aに示すような 1枚の明テンプレートが作成される。 図 1 1 Bに示す喑テンプレート も、 明テンプレートと同様の工程により暗テンプレートライン T m i nに基づいて作成される。 このようにして得られた明テンプレート及 ぴ喑テンプレートによって、 基準画像を構成する各画素の最大の明る さと最小の明るさの範囲が決定される。 すなわち、 図 1 1 A及び図 1 1 Bに示す例では、 n行 m列に位置する画素についての最小の明るさ と最大の明るさの範囲は 0 2から 0 8までの範囲となる。 なお、 図 1 2 Aは図 1 1 Aに示す明テンプレートの各数値に基づいて画像化し た明テンプレート画像を示し、 図 1 2 Bは図 1 1 Bに示す喑テンプレ 一トの各数値に基づいて画像化した暗テンプレート画像を示す。
上述した説明においては、 二次元的 （平面的） な 2枚の明テンプレ ート及び暗テンプレートを作成するに際して、 行毎に各画素が有する 明るさを数値化する例を説明したが、 行毎にではなく各画素毎に各画 素の明るさの度合いを数値化することによつても二次元的な 2枚の 明テンプレート及び暗テンプレートを作成することができる。
次に、 上記工程により得られた 2枚の明テンプレート及ぴ暗テンプ レートを用いて検査対象となるガラス壜に壜口部におけるピリ又は ねじ山部等における成形不良があるか否かを判定する方法について 説明する。 まず、 検查対象となるガラス壜の画像の特定の行が列方向
(横方向） に走査され、 その行が持つ各画素の明るさが数値化される。 次に、 その行の 1列から 6 4列までの各画素の明るさが、 明テンプレ ート及び暗テンプレー トによって決定された最大の明るさと最小の 明るさの範囲 （以下、 良品範囲という） 内に存在するか否か判断され る。 この工程は 1行から 6 4行までの総ての行について行われる。 そして、 検査対象となる画像を構成する総ての画素の明るさが良品 範囲内に存在すれば、 ガラス壜には壜ロ部におけるピリまたはねじ山 部等における成形不良が存在しないと判定される。 一方、 明るさが良 品範囲から許容値以上外れた画素が規定数以上存在すれば、 その画像 は不良品のガラス壜の画像と判断され、 そのガラス壜には壜口部にお けるビリまたはねじ山部等における成形不良が存在すると判定され る。 なお、 不良品の判断基準となる良品範囲からの許容値および画素 の個数の規定値は、 達成すべき検査精度に応じて設定することができ る。 例えば、 ある画像中の隣接する所定個数の画素が良品範囲外の明 るさを有する場合には、 その画像を不良品のガラス壜の画像と判断す るようにしてもよい。
図 1乃至図 1 2 A， 1 2 Bに示す実施形態においては、 ガラス壜の 壜ロ内部を照明し、 壜ロ部を透過した透過光からビリ又は成形不良を 検出するように構成している。 この構成によれば、 横方向に延びる横 ビリゃ斜めに延びる斜めビリは完全に検出できる。 また垂直方向に延 ぴる縦ビリについても大部分のものは検出できるが、 縦ピリの亀裂面 が壜の軸心から半径方向に延びる方向と完全に一致している場合に は、 壜ロ部を透過する透過光は亀裂面に平行に進行していくために縦 ビリを検出できない可能性がある。 そのため、 第 2の実施形態におい ては、 スターホイールの円周上の搬送経路の途中に第 2検査ステーシ ヨンを設け、 この第 2検查ステーションに反射光で縦ビリを検出する ガラス壜の検査装置を配置している。 なお、 第 2の実施形態において も、 図 1乃至図 1 2 A， 1 2 Bに示す透過光を用いた検査装置を第 1 検査ステーションに設置していることは勿論である。
次に、 縦ピリを検出するガラス壜の検查装置を図 1 3乃至図 1 6を 参照して説明する。
図 1 3は縦ビリを検出する検査装置の主要部を示す平面図、 図 1 4 は図 1 3の A— A線断面図、 図 1 5は図 1 3の B— B線断面図である c 図 1 3乃至図 1 5に示すように、 この検查装置は、 ガラス壜 2の壜ロ 部 3を覆うように配置された半球体 1 0 4を備えている。 この半球体 1 0 4の中心0は、 ガラス壜 2の壜ロ部 3 と略一致するようになって いる。 半球体 1 0 4の側部、 すなわちガラス壜 2の壜ロ部 3の側方に は、 ガラス壜 2の壜ロ部 3に光を照射する第 1の照明 1 0 7 aが設置 されている。 また、 半球体 1 0 4には、 ガラス壜 2の壜ロ部 3を取り？ 囲むように複数の C C Dカメラ 1 1 0〜 1 1 9が配置されている。 こ れらの C CDカメラ 1 1 0〜 1 1 9の光軸は、 半球体 1 0 4の中心 O (ガラス壜 2の壜ロ部 3 ) から放射状に伸びる線上にある。
本実施形態においては、 合計で 1 0台の C CDカメラが配置されて おり、 これらのうち 1台のカメラ 1 1 0は、 ガラス壜 2の壜ロ部 3の ねじ山を撮影してガラス壜 2の回転角度を検出する角度検出専用力 メラとなっている。 図 1 5に示すように、 角度検出専用カメラ 1 1 0 は、 その光軸の仰角が 0° となるように配置されており、 ガラス壜 2 の壜ロ部 3のねじ山を水平方向から撮影するようになつている。 半球 体 1 0 4の角度検出専用カメ ラ 1 1 0に対向する側面には第 2の照 明 1 0 7 bが配置されており、 こめ第 2の照明 1 0 7 bによ りガラス 壜 2の壜ロ部 3のねじ山を照明するよ うになつている。 この第 2の照 明 1 0 7 bから発される光は赤外光となっており、 第 1の照明 1 0 7 aから発される光と干渉しないようになっている。 また、 角度検出専 用カメラ 1 1 0は、 第 2の照明 1 0 7 bから発された赤外光のみを受 光するよ うになつている。
角度検出専用カメ ラ 1 1 0以外のカメラ 1 1 1〜 1 1 9は、 壜ロ部 3 を様々な角度から撮影して壜ロ部 3のビリ を検査する検査用 C C Dカメラとなっている。 本実施形態においては、 各カメラの光軸の水 平面への投射と角度検出専用カメ ラ 1 1 0の光軸とのなす角が、 9 0° (第 1検查用 C C Dカメラ 1 1 1 ) 、 1 3 0° (第 2検査用 C C Dカメラ 1 1 2) 、 1 5 0° (第 3検査用 C C Dカメ ラ 1 1 3 ) 、 1 8 0° (第 4検査用 C C Dカメ ラ 1 1 4) 、 2 2 0 ° (第 5検査用 C C Dカメラ 1 1 5、 第 6検査用 C CDカメラ 1 1 6 ) 、 2 6 0° (第 7検查用 C C Dカメラ 1 1 7 ) 、 3 0 5° (第 8検查用 C C Dカメ ラ 1 1 8 ) 、 3 1 7° (第 9検查用 C CDカメラ 1 1 9 ) となるよ うな 位置に検查用 C C Dカメ ラ 1 1 1〜 1 1 9がそれぞれ配置されてい る。
また、 第 1検査用 C CDカメ ラ 1 1 1の光軸の仰角は 4 0° 、 第 2 検查用 C C Dカメラ 1 1 2は 3 5° 、 第 3検查用 C C Dカメラ 1 1 3 は 0 ° 、 第 4検査用 C C Dカメラ 1 1 4は 5 0° 、 第 5検査用 C C D カメラ 1 1 5は 4 0° 、 第 6検査用 C C Dカメラ 1 1 6は 1 0° 、 第 7検查用 C C Dカメラ 1 1 7は 3 5° 、 第 8検査用 C C Dカメ ラ 1 1 8は 3 5 ° 、 第 9検査用 C C Dカメラ 1 1 9は 0° となっている。 ここで、 図 1 6に示すように、 第 1の照明 1 0 7 aからの光 L cは、 ガラス壜 2の壜ロ部 3の外周面から壜ロ部 3に入射する。 壜ロ部 3の 内部にビリ （縦ビリ） Cがあった場合、 この光 Lcは壜ロ部 3の内部 のビリ Cの亀裂面で反射し、 この反射光 LDは壜ロ部 3の内部を透過 して上述した検查用 C C Dカメラ 1 1 1〜 1 1 9により撮影される。 ピリ Cの亀裂面で反射した光 LDは、 他の部分を透過した光より も明 るく、 そのため、 C C Dカメラ 1 1 1〜 1 1 9で撮影した画像中では、 ビリ Cに相当する部分は他の部分より明るい領域となる。 検查装置に 設けられた画像処理装置は、 上述した C C Dカメラ 1 1 1〜 1 1 9に より得られた画像からこの明るい領域を検出し、 これをビリであると 判定する。 一方、 壜ロ部 3の内部にビリ Cがない場合には、 第 1の照 明 1 0 7 aからの光 L cは壜ロ部 3の外周面から壜ロ部 3に入射して そのまま壜ロ部 3を透過するか、 または壜ロ部 3の外周面で反射する。 この場合、 ねじ山部等において成形不良があると、 この成形不良部分 からの光は、 対応する C C Dカメラには入射しない方向に散乱するこ とになり、 正常に成形されたねじ山部の画像と比べてうす暗くぼんや り とした画像となるため、 この成形不良の欠陥を検出できる。 前記画 像処理装置の構成は、 上述の第 1の実施形態における検査装置の画像 処理装置と同様であるので、 ここでは説明を省略する。
次に、 前述のように構成されたガラス壜の検査装置の作用を図 1 3 乃至図 1 6を参照して説明する。
第 2の照明 1 0 7 bからの赤外光は、 回転台 1に載置されたガラス 壜 2の壜ロ部 3の側方から壜ロ部 3に入射し、 壜ロ部 3を透過する。 壜ロ部 3を透過した赤外光は、 第 2の照明 1 0 7 bに対向して設けら れた角度検出専用カメラ 1 1 0により撮影される。 上述の第 1の実施 形態と同様に、 この角度検出専用カメラ 1 1 0が壜ロ部 3のねじ山を 撮影することにより、 撮影時の基準位置に対する撮影時のガラス壜の 回転角度を検出することができる。
一方、 第 1の照明 1 0 7 aからの拡散光は、 回転台 1に載置された ガラス壜 2の壜ロ部 3に入射する。 検查用 C CDカメラ 1 1 1〜 1 1 9は、 ガラス壜 2の壜ロ部 3から反射した光を撮影する。 この場合、 壜ロ部 3の内部にピリがあると、 壜ロ部 3の外周面から壜ロ内部に入 射した光はビリの亀裂面で反射した後に、 この反射光は壜ロ部 3を透 過して C C Dカメ ラ 1 1 1〜 1 1 9によ り撮影される。
前記角度検出専用カメラ 1 1 0を基準とすれば、 この角度検出専用 カメラ 1 1 0に対する各検査用 C CDカメラ 1 1 1〜 1 1 9の相対 位置は予め定まっているため、 角度検出専用カメラ 1 1 0により検出 された回転角度は、 基準位置を相対的にずらして考えることで、 各検 查用 C C Dカメラ 1 1 1〜 1 1 9が壜ロ部 3を撮影したときの回転 角度と しても用いることができる。 このため、 本実施形態では、 各検 查用 C C Dカメ ラ 1 1〜 1 1 9によ り撮影された各画像には、 角度検 出専用カメラ 1 1 0により検出された回転角度が書き込まれている。 そして、 第 1 の実施形態と同様に、 基準画像 （テンプレー ト） と検査 対象のガラス壜から得られた画像とを比較して壜ロ部にビリがある か否かを判定する。
ここで、 図 1 7に示すよ うに、 第 1検查ステーショ ンにおける検査 装置の画像処理装置 8の演算ポード 3 0〜 4 0 と、 第 2検査ステーシ ヨ ンにおける検查装置の画像処理装置 1 0 8の演算ボー ド 1 3 0〜 1 3 9 とを、 例えばイーサネッ ト 1 4 0でホス トコンピュータ 1 4 1 に接続して上述した基準画像を作成してもよい。 すなわち、 各検査装 置の C C Dカメラ 1 0〜 2 0， 1 1 0〜 1 1 9によ り撮影された画像 をホス トコンピュータ 1 4 1 に送り、 これらの画像に基づいてホス ト コンピュータ 1 4 1 により基準画像を作成することもできる。
これまで本発明の一実施形態について説明したが、 本発明は上述の 実施形態に限定されず、 その技術的思想の範囲内において種々異なる 形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
以上説明したよ うに、 本発明によれば、 サンプルとなる複数のガラ ス壜を C CDカメラによ り撮影し、 得られた複数の画像から良品のガ ラス壜の明る さの範囲を特定することによ り基準画像を作成するこ とができる。 また本発明によれば、 予め欠陥がないガラス壜 '（良品壜） の画像に 基づいて基準画像を作成しておき、 検査対象のガラス壜を撮影して得 られた実際の画像と前記基準画像とを比較することにより、 ガラス壜 の特定部位にある欠陥を検出することができる。 これにより、 検査対 象であるガラス壜の品種が変更される型替え時に、 投光部である照明 と受光部である C C Dカメラとの配置関係を再調整する必要がなく、 型替え時の調整時間を飛躍的に短縮することができる。 また、 ねじ山 を有したガラス壜におけるねじ山部にあるピリ等の欠陥ゃ壜の合わ せ目部分にあるビリ等の欠陥などのように、 ガラス壜の特定部位にあ る欠陥を検出することができる。 産業上の利用の可能性
本発明は、 ガラス壜の壜口部等の特定位置にある欠陥を撮像により検 出するためのガラス壜の検査装置に用いられ、 該検査装置において検査 対象のガラス壜から得られた画像と比較するための基準画像 (テンプレ ート） の作成方法及び装置に好適に利用可能である。

Claims

請求の範囲
1 . 不良品を含む場合のあるサンプルとなる複数のガラス壜を C C D カメラにより撮影して複数の画像を形成し、
得られた複数の画像から良品のガラス壜に光を照射したときの明 るさの範囲が特定された基準画像を作成することを特徴とする基準 画像の作成方法。
2 . 前記基準画像中の特定された明るさの範囲は、 複数の良品のガラ ス壜の画像について画素毎の明るさを把握し、 各画素について最大の 明るさと最小の明るさを求め、 これら最大の明るさと最小の明るさの 間の範囲であることを特徴とする請求項 1記載の基準画像の作成方 法。
3 . 複数の C C Dカメラにより 1つのサンプルとなるガラス壜を複数 の撮影角度から同時に撮影して複数の画像を形成し、 所定の角度毎に 基準画像を作成することを特徴とする請求項 1又は 2記載の基準画 像の作成方法。
4 . 前記基準画像を作成する前に、 前記 C C Dカメラにより撮影され た複数の画像から不良品のガラス壜の画像を排除し、 良品のガラス壜 の画像のみを得ることを特徴とする請求項 1乃至 3のいずれか 1項 に記載の基準画像の作成方法。
5 . 前記複数の画像の同一位置にある画素の明るさの度数分布を求め、 該画素の明るさの平均値及び標準偏差を算出し、'該平均値より も標準 偏差の所定倍数以上の明るさを有する画素が少なく とも 1つ存在す 'る場合には、 該画素を有する画像を不良品のガラス壜の画像と判断し て排除することを特徴とする請求項 4に記載の基準画像の作成方法。
6 . 前記複数の画像の同一位置にある画素の明るさの度数分布を求め、 該画素の明るさの平均値及び標準偏差を算出し、 該平均値から標準偏 差の所定倍数を差し引いた値以下の明るさを有する画素が少なく と も 1つ存在する場合には、 該画素を有する画像を不良品のガラス壜の 画像と判断して排除することを特徴とする請求項 4に記載の基準画 像の作成方法。
7 . 請求項 1乃至 6のいずれか 1項に記載の方法により得られた基準 画像と、 検查対象のガラス壜を C C Dカメラにより撮影した画像とを 比較し、 ガラス壜の特定部位にある欠陥を検出することを特徴とする ガラス壜の検查方法。
8 . 不良品を含む場合のあるサンプルとなる複数のガラス壜を撮影し て複数の画像を形成する C C Dカメラと、
得られた複数の画像から良品のガラス壜に光を照射したときの明 るさの範囲が特定された基準画像を作成する画像処理装置とを備え たことを特徴とする基準画像の作成装置。
9 . 前記基準画像中の特定された明るさの範囲は、 複数の良品のガラ ス壜の画像について画素毎の明るさを把握し、 各画素について最大の 明るさと最小の明るさを求め、 これら最大の明るさと最小の明るさの 間の範囲であることを特徴とする請求項 8記載の基準画像の作成装 置。
1 0 . 複数の C C Dカメラにより 1つのサンプルとなるガラス壜を複 数の撮影角度から同時に撮影して複数の画像を形成し、 所定の角度毎 に基準画像を作成することを特徴とする請求項 8又は 9記載の基準 画像の作成装置。
1 1 . ガラス壜を照明しガラス壜からの光を撮影して画像処理によ り ガラス壜の欠陥を検出する検査装置において、
ガラス壜に対して所定の位置に配置された照明と、
ガラス壜の周囲に配置されガラス壜の特定部位を撮影する複数の C C Dカメ ラと、
C C Dカメ ラによ り得られた画像を処理する画像処理装置とを備 え、
前記画像処理装置は、 請求項 8乃至 1 0のいずれか 1項に記載の装 置によ り得られた基準画像と、 検查対象のガラス壜を C C Dカメ ラに よ り撮影した画像とを比較し、 ガラス壜の特定部位にある欠陥を検出 することを特徴とするガラス壜の検査装置。
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