WO2019116543A1 - シガレットフィルタ検査方法、シガレットフィルタ検査装置、及びシガレットフィルタ検査プログラム - Google Patents

シガレットフィルタ検査方法、シガレットフィルタ検査装置、及びシガレットフィルタ検査プログラム Download PDF

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WO2019116543A1
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cigarette filter
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filler
packing
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拓哉 音川
和正 荒栄
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日本たばこ産業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a cigarette filter inspection method, a cigarette filter inspection apparatus, and a cigarette filter inspection program for inspecting a filler placed in a cigarette.
  • Filter cigarettes which comprise a filling such as a perfume capsule in a filter of the cigarette.
  • the fragrant capsule disposed in the filter cigarette has a spherical shape containing a liquid fragrant, and is colored, for example, in a blue color image of menthol.
  • a filter manufacturing machine for manufacturing a filter incorporating such a perfume capsule includes a capsule supply device for supplying a perfume capsule at intervals of a large number of filter elements placed on a forming paper to form a filter element row.
  • Patent Document 1 discloses an example of a supply device.
  • the above-mentioned capsule supply device is set to arrange one perfume capsule for one cigarette. Then, when the number and shape of the perfume capsules are different from the desired state, the above-described filter manufacturing machine disclosed in Patent Document 1 determines the perfume capsules to be defective and excludes them from the production line. More specifically, the filter manufacturing machine of Patent Document 1 determines the shape of the perfume capsule by detecting an area having the same color as the preset color sample as a perfume capsule in the inspection image captured by the color camera. ing.
  • the filling of the perfume disposed in the filter is not limited to a colored capsule, but may be, for example, a perfume element in which a white powder is solidified.
  • the filter component such as the filter plug or the formed paper, which constitutes the filter, and the spice component have the same color
  • the filter component and the spice component may be inspected in the inspection based on the color sample as in Patent Document 1 described above.
  • the accuracy of detecting the boundary of the container is reduced, and there is a possibility that the quality of the filling can not be determined based on the shape.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to use a filler even if the filler disposed in the filter component and the filter component have the same color. It is providing a cigarette filter inspection method, a cigarette filter inspection device, and a cigarette filter inspection program which can determine quality.
  • a cigarette filter inspection method of the present invention is a cigarette filter inspection method for inspecting a solid filler placed in a gap between two members placed on a forming paper, The filling based on the contrast between the filling in the inspection image, the illumination step of irradiating illumination light to the void, the imaging step of acquiring the inspection image of the region including the void, and the filling in the inspection image And an inspection step of inspecting the packing detected in the inspection image.
  • the cigarette filter inspection device is a cigarette filter inspection device for inspecting a solid filler placed in a gap between two members placed on a forming paper, and lighting the gap A lighting device for emitting light, an imaging device for acquiring an inspection image of a region including the void portion, and a filler for detecting the filler based on the contrast between the void portion and the filler in the inspection image And an image processing apparatus including an inspection unit that inspects the filling detected in the inspection image.
  • the cigarette filter inspection program of the present invention is a cigarette filter inspection program for inspecting a solid filler placed in a gap between two members placed on a forming paper, and includes the gap.
  • Image detection means for acquiring an inspection image of the area to be detected
  • filling detection means for detecting the filling based on the contrast between the void portion and the filling in the inspection image, and the detection detected in the inspection image
  • An inspection unit that inspects the filling material.
  • the quality of the filler even if the filler and the filter component arranged in the filter component have the same color Can be determined.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a cigarette filter 1 as an inspection target of the cigarette filter inspection according to the present invention.
  • the cigarette filter 1 comprises a filter plug 10, an air gap 11, a fragrant element 12 as a “solid filling” and a molding paper 13.
  • the filter plug 10 is a cylindrical filter material, that is, a tow of acetate fibers, and in the present embodiment, is disposed as “two members” at spaced positions in the interior of one cigarette filter 1. Further, in the present embodiment, the filter plug 10 is wound with the paper roll 10a whose cylindrical side surface is white. The filter plug 10 may be provided with one or more penetrating holes, or may be formed with a groove on the side surface. Furthermore, the “two members” in the present invention is not limited to the filter plug 10 as described above, and may be, for example, a plastic member or a metal member as long as it is disposed so as to sandwich a gap 11 described later. It is also good.
  • the air gap portion 11 is a hollow space formed by arranging the two filter plugs 10 apart, and between the inner side surface 10 b of one filter plug 10 and the inner side surface 10 c of the other filter plug 10. It is formed. That is, the cigarette filter 1 is configured as a so-called triple filter.
  • the perfume element 12 is a sphere having a diameter of 1.0 to 7.0 mm, which is formed by solidifying a white perfume powder, and is disposed in the cavity 11.
  • the flavor element 12 is not limited to this embodiment, and may be a capsule containing a liquid flavor material.
  • the formed paper 13 is a formed member in which a filter component including two filter plugs 10 and a fragrant element 12 disposed in the cavity 11 is integrated in a rod shape.
  • the formed paper 13 is glued at a wrap portion 13a which wraps around the cylindrical side surface of the filter component and the wrap start end and the wrap end end overlap.
  • the perfume element 12 in the present embodiment is disposed in the cavity 11 inside the filter component consisting of the two filter plugs 10 and the forming paper 13.
  • FIG. 2 is a schematic view schematically showing the manufacturing process of the cigarette filter 1. Specifically, in FIG. 2, a filter manufacturing apparatus 2 for manufacturing the cigarette filter 1, a perfume element supplying apparatus 3 for supplying the perfume element 12 to the filter manufacturing apparatus 2, and a perfume element 12 supplied to the filter manufacturing apparatus 2. A cigarette filter inspection device 4 is shown which inspects.
  • the filter manufacturing device 2 includes an upstream conveyor 20, a downstream conveyor 21, a plug supply device 22, a wrapping section 23, a cutting section 24, an encoder 25, and an exclusion processing unit 26.
  • the upstream conveyor 20 and the downstream conveyor 21 are production lines extending horizontally, and continuously convey the constituent material of the cigarette filter 1 in the production process in the direction indicated by the arrow X direction.
  • a series of formed paper 13 is supplied from a roll not shown.
  • the upstream conveyor 20 has a U-shaped inner bottom surface, but in order to represent an internal state such as the arrangement of the filter plug 10 and the fragrant element 12, the schematic view in FIG. Is shown.
  • the plug supply device 22 places the filter plugs 10 on the forming paper 13 supplied to the upstream conveyor 20 at equal intervals to form a filter element row 14.
  • the space between the filter plugs 10 in the filter element row 14 is the air gap 11 of the cigarette filter 1.
  • the perfume element 12 is supplied to the intervals of the plurality of filter plugs 10 as described later, and the quality inspection of the perfume element 12 is performed in the gap 11.
  • the individual filter plugs 10 supplied from the plug supply device 22 to the upstream conveyor 20 are supplied with the combined length of the two filter plugs 10 of the cigarette filter 1 shown in FIG. 1 and divided into two in a later step. Be done.
  • the filter plug 10 supplied from the plug supply device 22 is manufactured on the upstream side of the filter plug 10 on the upstream side of the cigarette filter 1 manufactured first among the two cigarette filters 1 manufactured in series, and the filter plug 10 manufactured later.
  • the filter plug 10 on the downstream side of the cigarette filter 1 is formed.
  • the wrapping section 23 forms the filter component, ie, the filter element row 14 and the perfume element 12, by forming the formed paper 13 continuously conveyed from the upstream conveyor 20 into a cylindrical shape using a known garniture tape not shown. Wrap continuously with molding paper 13. Thereby, the wrapping section 23 shapes the filter rod continuum 15 and delivers it to the downstream conveyor 21.
  • the cutting section 24 cuts the filter rod continuum 15 transported from the downstream conveyor 21 into predetermined lengths to manufacture the filter rod 16.
  • the filter rod 16 has a length that is a multiple of that of the cigarette filter 1 used for one cigarette, in the case of this embodiment, four times.
  • the manufactured filter rod 16 is conveyed to a filter attachment machine (not shown) to be connected to the cigarette body and used for cigarette production.
  • the encoder 25 is a sensor provided to identify the cutting position when the cutting section 24 cuts the filter rod continuum 15, and monitors the position of the continuously transported filter rod continuum 15. Further, the encoder 25 sequentially transmits the transport position signal indicating the cutting position of the filter rod continuum 15 to the cigarette filter inspection device 4.
  • the exclusion processing unit 26 removes the filter rod 16 including the perfume element 12 determined to be an NG product by the cigarette filter inspection device 4 as described later in detail.
  • the filter rod 16 including at least one flavoring element 12 determined as an NG product is removed, but after the filter rod 16 is cut into individual cigarette filters 1, the NG product is eliminated. Only may be removed.
  • the perfume element supply device 3 for feeding the perfume elements 12 to the filter element row 14 in the upstream conveyor 20 will be described.
  • the perfume element supply device 3 includes a hopper 30, a first rotating wheel 31, and a second rotating wheel 32, and is disposed vertically above the upstream conveyor 20.
  • the hopper 30 is a container for storing the spherical perfume elements 12 continuously supplied to the filter element row 14.
  • the first rotating wheel 31 is a rotating body having a rotating shaft in the horizontal direction, and a plurality of pockets 33 are provided along the outer periphery.
  • each pocket 33 receives the perfume elements 12 one by one from the hopper 30 when the opening is directed vertically upward, and the second rotation of the perfume elements 12 when the opening is directed vertically downward. Supply to the wheel 32.
  • the rotational speed of the first rotating wheel 31 is set such that the perfume element 12 can be stably supplied from the hopper 30 to the second rotating wheel 32.
  • the second rotating wheel 32 is a rotating body having a horizontal rotation axis, and is provided with a plurality of pockets 34 along the outer periphery. Also, the individual pockets 34 receive the perfume elements 12 one by one from the first rotating wheel 31 when the openings are directed vertically upward, and one by one when the openings are directed vertically downward. The space between the plurality of filter plugs 10 is dropped and supplied. Therefore, the rotational speed of the second rotary wheel 32 is set in accordance with the transport speed of the upstream conveyor 20.
  • the cigarette filter inspection device 4 for inspecting the quality of the flavor element 12 supplied to the filter element row 14 will be described.
  • the cigarette filter inspection device 4 is disposed between the flavor element supply device 3 and the wrapping section 23 and is an image of the flavor element 12 taken from directly above the upstream conveyor 20 before being wrapped in the molding paper 13. Inspect the quality.
  • FIG. 3 is a schematic configuration view showing a configuration of the cigarette filter inspection device 4.
  • the cigarette filter inspection device 4 includes a camera 40 as an “imaging device”, an illumination device 41, and an image processing device 42.
  • FIG. 3 the cross section at the time of seeing the filter component in which the fragrance
  • the arrow Y in FIG. 3 is a direction perpendicular to the transport direction X, and indicates the width direction of the upstream conveyor 20.
  • the upstream conveyor 20 has a U-shaped cross section in the width direction indicated by the arrow Y, and the formed paper 13 is placed along the inner bottom surface of the upstream conveyor 20. For this reason, the filter plug 10 and the fragrant element 12 disposed on the molding paper 13 are located near the center of the upstream conveyor 20 with respect to the width direction Y.
  • the camera 40 captures an image of the air gap 11 between the filter element rows 14 as described later at a timing based on an imaging command signal received from the image processing device 42 (imaging step).
  • the camera 40 is disposed such that the width of the upstream conveyor 20 falls within the angle of view 40 a, and images a region including the void portion 11 through the transparent acrylic plate 20 a.
  • the acrylic plate 20 a is an upper cover of the upstream conveyor 20 and prevents the filter element row 14 and the fragrant element 12 being transported from jumping out of the upstream conveyor 20. In addition, the acrylic plate 20 a protects the filter element row 14 and the fragrant element 12 transported by the upstream conveyor 20 from the surrounding dust and the like.
  • the acrylic plate 20 a is not a component essential to the present invention, and may or may not be used as part of the upstream conveyor 20.
  • the illumination device 41 is, for example, an LED light, and is a light source that emits illumination light to the imaging region of the upstream conveyor 20 by being disposed between the camera 40 and the upstream conveyor 20. Further, the illumination device 41 is annularly formed so as to surround the angle of view 40a of the camera 40, and focuses the perfume element 12 to emit illumination light (illumination step). That is, the camera 40 images the air gap portion 11 as an imaging region through the opening of the illumination device 41 formed in an annular shape.
  • the shape and arrangement of the camera 40 and the illumination device 41 are set such that an image can be captured in a state where the illumination light is illuminated with the surface of the perfume element 12 of the sphere focused.
  • the distance d1 from the surface of the fragrance element 12 to the lighting device 41 is 30 mm
  • the width d2 in the vertical direction of the lighting device 41 is 17 mm
  • the distance d3 from the surface of the fragrance element 12 to the camera 40 is 200 mm
  • the horizontal width d4 of the lighting device 41 is set to 50 mm.
  • the image processing device 42 is a computer that inspects the quality of the fragrance element 12 by processing an image captured by the camera 40, and includes an arithmetic unit 43, a storage unit 44, and an input / output control unit 45.
  • the image processing device 42 may be a general purpose PC or may be configured as an embedded device.
  • the arithmetic unit 43 is a CPU (Central Processing Unit) that processes an image, and executes an inspection program described later.
  • the arithmetic unit 43 also controls the storage unit 44 and the input / output control unit 45, and performs signal input / output via the input / output control unit 45 with peripheral devices connected to the outside of the image processing apparatus 42. .
  • the storage unit 44 is configured of a memory such as a ROM or a RAM, and stores an inspection program executed by the calculation unit 43.
  • the storage unit 44 also functions as a cache memory that temporarily stores data to be operated upon execution of the inspection program.
  • the input / output control unit 45 is connected to the camera 40, the encoder 25, and the exclusion processing unit 26, and is an interface that performs signal input / output with each peripheral device of the image processing apparatus 42. More specifically, the input / output control unit 45 receives the transport position signal indicating the cutting position of the filter rod continuum 15 input from the encoder 25. At this time, based on the transport position signal and the transport speed, the computing unit 43 calculates the timing at which the gap 11 in which the fragrant element 12 is disposed is transported immediately below the camera 40, and the input / output controller 45 An imaging command signal is transmitted to the camera 40.
  • the input / output control unit 45 takes in the image captured by the camera 40, identifies the perfume element 12 that the inspection program has determined to be an NG product based on the image, and removes an exclusion command signal for excluding the NG product. It is sent to the exclusion processing unit 26.
  • the input / output control unit 45 inputs / outputs signals to / from these peripheral devices. I do.
  • the inspection program executed by the calculation unit 43 of the image processing device 42. Every time the image processing device 42 acquires an image from the camera 40, the image processing device 42 executes an inspection program on the acquired image to determine the quality of the fragrance element 12.
  • the inspection program includes inspection region setting means, filler detection means, and inspection means which will be described later.
  • FIG. 4 is a top view of the upstream conveyor 20.
  • the image processing apparatus 42 transmits the imaging command signal at the timing when the air gap 11 is conveyed immediately below the camera 40, so as shown by the broken line in FIG.
  • the inspection image 5 of the area to be included is acquired from the camera 40. That is, the inspection image 5 is an image of a region including a part of the filter plug 10 disposed on both sides in the transport direction X with the gap 11 at the center, and both ends of the upstream conveyor 20 in the width direction Y.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an execution procedure of the inspection program according to the first embodiment.
  • the arithmetic unit 43 starts the inspection program by acquiring the inspection image 5 via the input / output control unit 45.
  • the acquired inspection image 5 is read (image acquisition means), and the color inspection image 5 is converted into a gray scale image (step S1).
  • the gray scale image is configured by luminance information of 256 gradations. If the read inspection image 5 is already a gray scale image, the procedure of step S1 is omitted.
  • FIG. 6 is a schematic view showing the inspection area 50 set in the inspection image 5.
  • the molded paper 13, the fragrant element 12, and the filter plug 10 which are seen behind the void 11 are all the same color (white)
  • the surfaces of the fragrant element 12 and the filter plug 10 close to the camera 40 are While a relatively bright image is captured, a shadow is formed on the molding paper 13 in the void portion 11 and a relatively dark image is captured. Therefore, in the grayscale inspection image 5, the boundary of each imaging target can be detected as the boundary of contrast.
  • the inspection area 50 is set in the inspection image 5 in the void 11 in which the perfume element 12 as the inspection target is disposed. More specifically, the inspection area 50 is set to the width of the filter plug 10 in the width direction Y of the upstream conveyor 20, between the two boundaries of the gap 11 and the upstream conveyor 20.
  • the boundary in the width direction Y of the inspection area 50 can be set in advance as a fixed line in the inspection image 5.
  • the boundary of the inspection area 50 with respect to the transport direction X may be slightly shifted for each imaging along with an error such as the timing of imaging the inspection image 5, and thus is set based on each inspection image 5. More specifically, the boundary in the transport direction X of the inspection area 50 is detected based on the difference in brightness based on the difference in depth as viewed from the camera 40 between the filter plug 10 and the molded paper 13 as a background in the air gap 11. Ru. For example, when the difference in brightness is sequentially calculated from the downstream side to the upstream side in the transport direction X, the brightness changes from bright to dark on the inner side surface 10b of the filter plug 10 on the downstream side. The position of the inner side surface 10b can be detected.
  • the boundary of the inspection area 50 with respect to the transport direction X is set at a position where a margin is taken inside the gap 11 than the inner side surface 10 b detected as described above.
  • the margin is set to 0.3 mm.
  • step S3 when the setting of the inspection area 50 in step S2 is completed, the bright area equal to or higher than the threshold luminance B TH is 1 and the dark area is lower than the threshold luminance B TH with respect to the inspection area 50 in the gray scale image.
  • a binarization process of 0 is performed to generate binarized data (step S3).
  • the threshold luminance B TH as the “binarization threshold” may be set for each inspection image 5 or may be a fixed value set in advance.
  • the threshold brightness B TH in the former case for example, the maximum brightness B MAX in the inspection area 50 in the case where the perfume element 12 is not disposed in the void portion 11 is measured in advance.
  • the area S of one bright region included in the binarized data is calculated (step S4).
  • the area S is calculated for each of the plurality of bright regions.
  • step S5 filling detection step, filling) Object detection means.
  • the number N of perfume elements 12 in the inspection area 50 is calculated, including when not detected and when a plurality of detected.
  • the bright area is less than the threshold area S TH , the bright area is regarded as noise and excluded from the inspection object.
  • the threshold area S TH is a threshold which is arbitrarily set in advance in order to remove noise which is erroneously calculated as a minute bright area due to an illumination condition or an error in calculation.
  • the threshold area S TH can be set, for example, as 1% of the average value of the areas S of the plurality of perfume elements 12 known to be good in quality, in advance.
  • the threshold area S TH may be set as 1% of the area of the bright region when the perfume element 12 has a prescribed size.
  • FIG. 7A to 7D are images showing the inspection area 50 in the case where the filling is judged as NG.
  • FIG. 7A shows an example in which the perfume element 12 is not disposed in the examination area 50, and noise indicated by Z is detected as a minute bright area. That is, the minute bright area Z is excluded from the inspection object by the above-described threshold area S TH .
  • the inspection means comprises a quantity determination means for determining whether the number of the detected perfume elements 12 is appropriate and a shape determination means (shape determination process) for determining whether the detected shapes of the perfume elements 12 are appropriate. included.
  • the quantity determination means it is determined whether or not the quantity N of the perfume element 12 in the inspection area 50 is 1 (step S6, quantity determination step). That is, when the number N is 1, it is determined that the number N of the perfume elements 12 is appropriate, assuming that only one perfume element 12 is disposed in the void portion 11.
  • the perfume element 12 is not contained in the void 11 as shown in FIG. 7A, and the perfume element 12 is broken into plural pieces as shown in FIG. Or, as shown in FIG. 7C, it is determined that the product is an NG product as the number of the perfume elements 12 is not appropriate, such as one perfume element 12 and fragments of another perfume element 12 are included (Step S7). If it is determined that the perfume element 12 is an NG product, the inspection program for the inspection image 5 ends (return).
  • step S6 When it is determined that the number N of the perfume elements 12 in the inspection area 50 is appropriate (Yes in step S6), whether the area S of the perfume elements 12 calculated in step S5 is within a predetermined range set in advance It is determined whether or not. That is, the area S is equal to or less than a predetermined lower limit value S L or more and a predetermined upper limit value S U is determined (step S8).
  • the lower limit value S L and the upper limit value S U are threshold values that are arbitrarily set in advance to define an allowable range of the size of one perfume element 12. That is, when the area S is less than the lower limit value S L , for example, as shown in FIG. 7D, chipping or cracking of the perfume element 12 is assumed, and when the area S exceeds the upper limit value S U , for example, a plurality of It is assumed that the perfume element 12 is detected as a lump of light area. Therefore, when the area S of the inspection object is not within the predetermined range set in advance (No in step S8), it is determined that the perfume element 12 is not appropriate and the product is an NG product (step S7). Range defined by a lower limit value S L and the upper limit value S U is, for example 50-150% relative area of defined perfume elements 12 is preferably set as 80 to 120%.
  • Step S9 it is determined whether the circularity C of the fragrant element 12 is greater than or equal to the predetermined circularity threshold C TH.
  • the circularity threshold C TH is a threshold which is arbitrarily set in advance to detect, for example, a case where a minute chipping occurs in the perfume element 12 or a case where the shape of the perfume element 12 deviates from a sphere, etc. It is set to 0.7 to 0.9. Therefore, if the degree of circularity C of the fragrant element 12 is less than the preset circularity threshold C TH (No in step S9), it is determined that the shape of the fragrant element 12 is not appropriate and the product is an NG product (step S7). ).
  • the perfume element 12 is an OK product as the quantity determination means determines that the quantity N is appropriate, and the shape determination means determines that both the area S and the circularity C are appropriate. It is determined that (step S10). In this manner, the quality of the perfume element 12 is evaluated as either an NG product or an OK product based on the inspection image 5, and the inspection program ends.
  • the cigarette filter inspection method concerning this embodiment, even if it is a case where perfume element 12 and a filter component which are arranged in a filter component are the same color, it is based on contrast in inspection image 5 The difference in brightness between the filter component and the perfume element 12 allows the quantity and shape of the perfume element 12 to be determined, whereby the quality of the perfume element 12 can be determined. Further, according to the cigarette filter inspection method according to the present embodiment, since the inspection is performed with a grayscale image having a smaller amount of data to be processed compared to color image processing, the amount of calculation by a computer can be saved. Can be improved.
  • the fragrance element 12 is detected by a simple calculation. Can contribute to an improvement in processing speed.
  • the perfume element 12 is not capsule-shaped but solidified powder. Even in the form formed in this way, it is possible to improve the detection accuracy for, for example, relatively small chips and unevenness in the peripheral portion of the perfume element 12.
  • the allowable range of the area S is loosely set. It is possible to set the criteria of quality judgment with various variations, such as strictly setting the tolerance range.
  • Second Embodiment A cigarette filter inspection method, a cigarette filter inspection apparatus, and a cigarette filter inspection program according to a second embodiment of the present invention will be described.
  • a part of the inspection program executed by the image processing apparatus 42 described above is different from the first embodiment described above.
  • points different from the first embodiment will be described, and detailed description of the same points as the first embodiment will be omitted.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an execution procedure of the inspection program according to the second embodiment.
  • the inspection program according to the second embodiment is the same as the inspection program in the first embodiment described above in the start condition, the gray scale conversion as step S11, and the inspection area setting as step S12.
  • step S12 When the setting of the inspection area 50 in step S12 is completed, the edge 51 is detected on the inspection area 50 in the gray scale image to detect the contour 51 of the perfume element 12 in the inspection area 50 (step S13).
  • FIG. 9 is a conceptual view schematically showing inspection logic according to the second embodiment.
  • Edge detection on the radial line around the arbitrary point O R provisionally set is performed by scanning the changing point of luminance. More specifically, in the present embodiment, for example, radiation lines R1, R2 in FIG. 9, on the line segment indicated by ..., toward the outer periphery of the examination region 50 to the center point O R of the test image 5, The contour 51 is extracted by sequentially detecting change points of luminance as indicated by black dots.
  • the change point of the luminance can be detected as a point at which the luminance has changed by 30 gradations or more on the above line segment.
  • edge detection for example, when a plurality of perfume elements 12 are disposed in the void portion 11 or when the inspection area 50 includes minute noise, a plurality of contours 51 may be detected. .
  • an approximate circle 52 fitted to each of the contours 51 is created (step S14). More specifically, as shown in FIG. 9, the approximate circle 52 is a radiation line R1 of a plurality of luminance change points detected as the outline 51 in step S13 and the approximate circle candidate having the radius R x as a variable. , R2,... By summing over the circumference the error candidate Ex is calculated and identified as a circle of radius R such that the error candidate Ex is minimized. At this time, the approximation error E between the contour 51 and the approximate circle 52 is also specified.
  • the method of creating the approximate circle 52 with respect to the contour 51 is not limited to the fitting method such as the least square method described here, and various methods can be used.
  • the threshold radius R TH is a threshold which is arbitrarily set in advance, similarly to the “threshold area S TH ” in the first embodiment described above.
  • step S16 a number determination process, a number determination unit. That is, when the number N of the contour 51 detected as the spice element 12 is 1, it is assumed that only one spice element 12 is disposed in the void portion 11 and the number N of the spice elements 12 is appropriate. It is judged.
  • the fragrance component 12 is not contained in the cavity 11, the fragrance component 12 is divided into plural, or one fragrance component 12 and another fragrance component It is determined that the product is an NG product as the quantity of the perfume element 12 is not appropriate, such as the presence of 12 fragments (step S17). If it is determined that the perfume element 12 is an NG product, the inspection program for the inspection image 5 ends.
  • step S16 When it is determined that the number N of the perfume elements 12 in the inspection area 50 is appropriate (Yes in step S16), the radius R of the approximate circle 52 with respect to the detected perfume element 12 and the approximation of the approximate circle 52 and the outline 51 Based on the error E, it is determined whether the shape of the flavor element 12 is appropriate.
  • step S14 it is determined whether the radius R of the approximate circle 52 calculated in step S14 is within a predetermined range set in advance. That is, it is determined whether the radius R is equal to or more than a predetermined lower limit R L and equal to or less than a predetermined upper limit R U (step S18).
  • the lower limit value S L and the upper limit value S U are threshold values that are arbitrarily set in advance to define an allowable range of the size of one perfume element 12. Therefore, when the radius R of the inspection object is not within the predetermined range set in advance (No in step S18), it is determined that the perfume element 12 is not appropriate and the product is an NG product (step S17).
  • Range defined by a lower limit value S L and the upper limit value S U is, for example, is set as 80 to 120% relative to a defined radius of the perfume element 12.
  • step S18 When it is determined in step S18 that the size of the spice element 12 is appropriate (Yes in step S18), the approximation error E between the approximate circle 52 and the contour 51 calculated in step S14 It is determined whether or not it is equal to or less than an arbitrary preset error threshold E TH which is permitted as the shape (step S19).
  • the error threshold E TH is set to, for example, 50 in the present embodiment.
  • step S19 When the approximation error E between the approximate circle 52 and the contour 51 is larger than the error threshold E TH (No in step S19), the shape of the fragrance element 12 is not appropriate because it deviates from the sphere due to cracking or chipping It is determined that the product is an NG product (step S17).
  • step S19 when the approximation error E between the approximation circle 52 and the contour 51 is equal to or less than the error threshold value E TH , it is determined that the shape of the flavor element 12 is appropriate (Yes in step S19). As a result, it is determined that the perfume element 12 is an OK product as the quantity N and the shape are both correct (step S20). In this manner, the quality of the perfume element 12 is evaluated as either an NG product or an OK product based on the inspection image 5, and the inspection program ends.
  • the cigarette filter inspection method concerning this embodiment, even if it is a case where perfume element 12 and a filter component which are arranged in a filter component are the same color, it is based on contrast in inspection image 5 The difference in brightness between the filter component and the perfume element 12 allows the quantity and shape of the perfume element 12 to be determined, whereby the quality of the perfume element 12 can be determined. Further, according to the cigarette filter inspection method according to the present embodiment, since the inspection is performed with a grayscale image having a smaller amount of data to be processed compared to color image processing, the amount of calculation by a computer can be saved. Can be improved.
  • the flavor element 12 is not affected by the detection accuracy based on the threshold when applying the binarization processing. It can be detected.
  • the flavor element 12 is not capsule-like Even in the form formed by solidifying the powder, it is possible to improve the detection accuracy for, for example, a relatively small chip or unevenness in the peripheral portion of the perfume element 12.
  • the tolerance of the radius R is loosely set while the approximation error E is It is possible to set the criteria of quality judgment with various variations, such as strictly setting the tolerance range.
  • an approximate circle 52 is created in step S14 for the contour 51 detected in step S13, and based on the radius R and the approximate error E of the approximate circle 52 in steps S18 and S19.
  • Shape determination of the fragrance element 12 is performed.
  • the error between the detected contour 51 and the reference circle having a predetermined radius defined as the prescribed dimension of the fragrant element 12 is an approximation error in FIG. It may be calculated by the same method as E.
  • the determination of the radius R in step S18 can be omitted. That is, by the shape determination based on the error between the contour 51 and the reference circle, the shape of the fragrance element 12 including the surface irregularities can be evaluated with a single calculation.
  • the illumination light of the lighting device 41 is used as the complementary color of the perfume element 17 Set
  • the perfume element 17 has a blue surface, and the lighting device 41 irradiates the void 11 with yellow illumination light.
  • different colors refer to, for example, the case where the color difference is 12 or more in a known L * a * b * color space.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an execution procedure of the inspection program according to the third embodiment.
  • the inspection program according to the third embodiment is the same as the inspection program in the first embodiment described above in the start condition, the gray scale conversion as step S21, and the inspection area setting as step S12.
  • FIG. 11 is a schematic view showing an inspection image according to the third embodiment.
  • the perfume element 17 in the void 11 is likely to absorb yellow illumination light as a complementary color on the blue surface. Therefore, in the inspection image 5 converted to the gray scale image shown in FIG. 11, the detection accuracy of these boundaries is enhanced as a contrast in which the fragrant element 12 is relatively dark with respect to the molding paper 13 in the void portion 11 it can.
  • step S22 when the setting of the inspection area 50 in step S22 is completed, the bright area with the complementary color threshold luminance BC TH or more and the dark area with the complementary color threshold luminance BC TH less than the complementary color luminance with respect to the inspection area 50 in the gray scale image.
  • a binarization process for setting the area to 0 is performed to generate binarized data (step S23).
  • the complementary color threshold luminance BCTH may be set for each inspection image 5 or may be a fixed value set in advance.
  • the minimum luminance B MIN in the inspection area 50 in the case where the perfume element 17 is not disposed in the void portion 11 is measured in advance.
  • Can be set as a value obtained by subtracting the minimum luminance B MIN from the average luminance B A of the gray scale image at the value of the minimum luminance B MIN , that is, BC TH 2B MIN -B A.
  • the area S of one block of dark area included in the binarized data is calculated (step S24).
  • the area S is calculated for each of the plurality of dark areas.
  • step S25 Packing detection step packing detection means.
  • the number N of the perfume elements 17 is calculated, including when it is not detected and when a plurality of perfume elements are detected.
  • step S26 determination of the number of the perfume elements 17 in the inspection area 50
  • step S28 area determination of the perfume elements 17 detected as a dark area
  • step S29 the perfume The circularity determination of the element 17
  • the cigarette filter inspection method by processing the inspection image 5 converted into the gray scale image, the gray scale image having a smaller amount of data to be processed compared to the color image processing Because the inspection is performed at the same time, the amount of calculation by the computer can be saved and the processing speed can be improved.
  • illumination of the perfume element 17 and the filter component is performed because the illumination light of the complementary color to the color of the perfume element 17 is irradiated to the perfume element 17 whose surface is colored. Both edges can be made to stand according to the difference in the absorptivity of light, and the inspection accuracy of the fragrant element 17 can be improved.
  • the perfume element 17 is detected by a simple calculation. Can contribute to an improvement in processing speed.
  • the perfume element 17 is not capsule-like and solidifies powder. Even in the form formed in this way, it is possible to improve the detection accuracy for, for example, a relatively small chip or unevenness in the peripheral portion of the perfume element 17.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the quality inspection method of the perfume element 17 by the inspection means similar to the first embodiment is illustrated.
  • flavor elements 12 and 17 was illustrated as a sphere in each said embodiment, the shape of a solid filling is not limited to this,
  • the cylindrical shape which has a hemispherical both-ends Various modifications are possible, such as a football shape, a tablet shape including a disk shape and a rectangular shape.
  • the inspection of the filling in this case is, for example, by storing the ideal shape of the filling in the inspection image as the reference shape in the image processing device 42, and comparing the shape of the detected filling with the reference shape. The quality of the filling can be determined.

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Abstract

シガレットフィルタ検査方法は、成形紙（１３）に載置された２つのフィルタプラグ（１０）の間の空隙部（１１）に配置される固形の香料要素（１２）を検査するシガレットフィルタ検査方法であって、空隙部（１１）へ照明光を照射する照明工程と、空隙部（１１）を包含する領域の検査画像（５）を取得する撮像工程と、検査画像（５）における空隙部（１１）と香料要素（１２）とのコントラストに基づいて香料要素（１２）を検出する充填物検出工程と、検査画像（５）において検出された香料要素（１２）を検査する検査工程と、を備える。

Description

シガレットフィルタ検査方法、シガレットフィルタ検査装置、及びシガレットフィルタ検査プログラム
　本発明は、シガレットに配置される充填物を検査するシガレットフィルタ検査方法、シガレットフィルタ検査装置、及びシガレットフィルタ検査プログラムに関する。
　シガレットのフィルタ内に香料カプセルなどの充填物を備えるフィルタシガレットが知られている。一般的に、フィルタシガレットに配置される香料カプセルは、液状の香料を内包した球状をなしており、例えばメントールをイメージした青色等に着色されている。このような香料カプセルを内蔵したフィルタを製造するフィルタ製造機は、成形紙上に載置された多数のフィルタ要素の間隔に香料カプセルを供給してフィルタ要素列を形成するカプセル供給装置を含み、この供給装置の一例が特許文献１に開示されている。
　ここで、上記したカプセル供給装置は、１つのシガレットに対して香料カプセルを１つ配置するよう設定されている。そして、特許文献１に開示された上記のフィルタ製造機は、香料カプセルの数量や形状が所望の状態と異なる場合には、当該香料カプセルを不良品と判定して製造ラインから排除している。より具体的には、特許文献１のフィルタ製造機は、カラーカメラで撮影した検査画像において、予め設定された色見本と同色の領域を香料カプセルとして検出することにより、香料カプセルの形状を判定している。
国際公開第２０１３／１４５１６３号
　しかしながら、フィルタ内に配置される香料の充填物は、着色されたカプセルであるとは限らず、例えば白色の粉末を固めた香料要素である場合もある。そして、フィルタを構成するフィルタプラグや成形紙などのフィルタ構成要素と香料要素とが同色である場合には、上記した特許文献１のような色見本に基づく検査において、フィルタ構成要素と香料要素との境界を検出する精度が低下し、形状に基づいて充填物の品質を判定することができない虞が生じる。
　本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フィルタ構成要素に配置される充填物とフィルタ構成要素とが同色である場合であっても、充填物の品質を判定することができるシガレットフィルタ検査方法、シガレットフィルタ検査装置、及びシガレットフィルタ検査プログラムを提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明のシガレットフィルタ検査方法は、成形紙に載置された２つの部材の間の空隙部に配置される固形の充填物を検査するシガレットフィルタ検査方法であって、前記空隙部へ照明光を照射する照明工程と、前記空隙部を包含する領域の検査画像を取得する撮像工程と、前記検査画像における前記空隙部と前記充填物とのコントラストに基づいて前記充填物を検出する充填物検出工程と、前記検査画像において検出された前記充填物を検査する検査工程と、を備える。
　また、本発明のシガレットフィルタ検査装置は、成形紙に載置された２つの部材の間の空隙部に配置される固形の充填物を検査するシガレットフィルタ検査装置であって、前記空隙部へ照明光を照射する照明装置と、前記空隙部を包含する領域の検査画像を取得する撮像装置と、前記検査画像における前記空隙部と前記充填物とのコントラストに基づいて前記充填物を検出する充填物検出手段、及び前記検査画像において検出された前記充填物を検査する検査手段を含む画像処理装置と、を備える。
　また、本発明のシガレットフィルタ検査プログラムは、成形紙に載置された２つの部材の間の空隙部に配置される固形の充填物を検査するシガレットフィルタ検査プログラムであって、前記空隙部を包含する領域の検査画像を取得する画像取得手段と、前記検査画像における前記空隙部と前記充填物とのコントラストに基づいて前記充填物を検出する充填物検出手段と、前記検査画像において検出された前記充填物を検査する検査手段と、をコンピュータに実行させる。
　本発明のシガレットフィルタ検査方法、シガレットフィルタ検査装置、及びシガレットフィルタ検査プログラムによれば、フィルタ構成要素に配置される充填物とフィルタ構成要素とが同色である場合であっても、充填物の品質を判定することができる。
本発明に係るシガレットフィルタ検査方法の検査対象としてのシガレットフィルタを示す斜視図である。 シガレットフィルタの製造過程を模式的に示す概略図である シガレットフィルタ検査装置の構成を示す概略構成図である。 上流コンベアの上面図である。 第１実施形態に係る検査プログラムの実行手順を示すフローチャートである。 検査画像に設定された検査領域を示す模式図である。 充填物がＮＧ判定される場合の検査領域を示す画像である。 充填物がＮＧ判定される場合の検査領域を示す画像である。 充填物がＮＧ判定される場合の検査領域を示す画像である。 充填物がＮＧ判定される場合の検査領域を示す画像である。 第２実施形態に係る検査プログラムの実行手順を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る検査ロジックを模式的に表す概念図である。 第３実施形態に係る検査プログラムの実行手順を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る検査画像を示す模式図である。
　以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施の形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。
＜第１実施形態＞
　本発明の第１実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法、シガレットフィルタ検査装置、及びシガレットフィルタ検査プログラムについて説明する。図１は、本発明に係るシガレットフィルタ検査の検査対象としてのシガレットフィルタ１を示す斜視図である。シガレットフィルタ１は、フィルタプラグ１０、空隙部１１、「固形の充填物」としての香料要素１２、及び成形紙１３を備える。
　フィルタプラグ１０は、円柱状のフィルタ材料、即ち、アセテート繊維のトウであり、本実施形態においては、１つのシガレットフィルタ１の内部における離間した位置に「２つの部材」として配置されている。また、フィルタプラグ１０は、本実施形態においては、円柱側面が白色の巻取紙１０ａで巻かれている。尚、フィルタプラグ１０は、１つ以上の貫通する穴が設けられてもよく、側面に溝が形成されていていもよい。また、本発明における「２つの部材」は、上記のようなフィルタプラグ１０に限られるものではなく、後述する空隙部１１を挟むように配置されている限り、例えばプラスチック部材や金属部材であってもよい。
　空隙部１１は、２つのフィルタプラグ１０を離間して配置することにより形成される中空の空間であり、一方のフィルタプラグ１０の内側面１０ｂと他方のフィルタプラグ１０の内側面１０ｃとの間に形成される。すなわち、シガレットフィルタ１は、所謂トリプルフィルタとして構成されている。
　香料要素１２は、本実施形態においては、白色の香料粉末を固めて形成される直径１．０～７．０ｍｍの球体であり、空隙部１１に配置されている。但し、香料要素１２は、当該態様に限られるものではなく、液状の香料材料を含むカプセルであってもよい。
　成形紙１３は、２つのフィルタプラグ１０と空隙部１１に配置された香料要素１２とを含むフィルタ構成要素をロッド状に一体化させる成形部材である。成形紙１３は、フィルタ構成要素の円柱側面を包み、巻き始め端部と巻き終わり端部とが重なるラップ部１３ａにおいて糊付けされている。
　このように、本実施形態における香料要素１２は、２つのフィルタプラグ１０及び成形紙１３からなるフィルタ構成要素の内部における空隙部１１に配置されている。
　図２は、シガレットフィルタ１の製造過程を模式的に示す概略図である。具体的には、図２には、シガレットフィルタ１を製造するフィルタ製造装置２、フィルタ製造装置２に香料要素１２を供給する香料要素供給装置３、及びフィルタ製造装置２に供給された香料要素１２を検査するシガレットフィルタ検査装置４が示されている。
　まず、製造ラインとしてのフィルタ製造装置２について説明する。フィルタ製造装置２は、上流コンベア２０、下流コンベア２１、プラグ供給装置２２、ラッピングセクション２３、切断セクション２４、エンコーダ２５、及び排除処理部２６を備える。
　上流コンベア２０及び下流コンベア２１は、水平に延びる製造ラインであり、製造過程におけるシガレットフィルタ１の構成材料を矢印Ｘ方向で示す向きに連続的に搬送する。ここで、上流コンベア２０の上流側には、図示しないロールから一続きの成形紙１３が供給されている。また、後述するように、上流コンベア２０は、内底面がＵ字形状であるが、フィルタプラグ１０及び香料要素１２の配置などの内部状態を表すべく、図２においては平面的な形状で模式的に示している。
　プラグ供給装置２２は、上流コンベア２０へ供給される成形紙１３にフィルタプラグ１０を等間隔に載置し、フィルタ要素列１４を形成する。ここで、フィルタ要素列１４におけるフィルタプラグ１０の間隔は、シガレットフィルタ１の空隙部１１となる。尚、フィルタ要素列１４は、後述するように、複数のフィルタプラグ１０の間隔に香料要素１２が供給されると共に、空隙部１１において香料要素１２の品質検査が行われる。
　ここで、プラグ供給装置２２から上流コンベア２０へ供給される個々のフィルタプラグ１０は、図１に示すシガレットフィルタ１の２つのフィルタプラグ１０を合わせた長さで供給され、後の工程で２分割される。これにより、プラグ供給装置２２から供給されるフィルタプラグ１０は、連続して製造される２つのシガレットフィルタ１のうち、先に製造されるシガレットフィルタ１の上流側のフィルタプラグ１０、及び後に製造されるシガレットフィルタ１の下流側のフィルタプラグ１０となる。
　ラッピングセクション２３は、上流コンベア２０から連続的に搬送される成形紙１３を図示しない公知のガニチャテープを使用して円筒状に形成することにより、フィルタ構成要素、すなわちフィルタ要素列１４及び香料要素１２を成形紙１３で連続的に包み込む。これにより、ラッピングセクション２３は、フィルタロッド連続体１５を成形して下流コンベア２１へ送出する。
　切断セクション２４は、下流コンベア２１から搬送されたフィルタロッド連続体１５を所定の長さ毎に切断し、フィルタロッド１６を製造する。ここで、フィルタロッド１６は、１本のシガレットに使用されるシガレットフィルタ１の複数倍、本実施形態の場合には４倍の長さを有する。製造されたフィルタロッド１６は、シガレット本体に接続されるための図示しないフィルタ取付け機に搬送され、シガレットの製造に使用される。
　エンコーダ２５は、切断セクション２４がフィルタロッド連続体１５の切断する際の切断位置を特定するために設けられるセンサであり、連続的に搬送されるフィルタロッド連続体１５の位置を監視する。また、エンコーダ２５は、フィルタロッド連続体１５の切断位置を示す搬送位置信号を逐次的にシガレットフィルタ検査装置４へ送信する。
　排除処理部２６は、詳細を後述するようにシガレットフィルタ検査装置４によりＮＧ品と判定された香料要素１２を含むフィルタロッド１６を除去する。ここで、本実施形態においては、ＮＧ品と判定された香料要素１２が１つでも含まれるフィルタロッド１６を除去しているが、フィルタロッド１６を個々のシガレットフィルタ１に切断した後に、ＮＧ品が含まれるシガレットフィルタ１だけを除去してもよい。
　次に、上流コンベア２０において、フィルタ要素列１４に香料要素１２を供給する香料要素供給装置３について説明する。香料要素供給装置３は、ホッパ３０、第１回転ホイール３１、及び第２回転ホイール３２を備え、上流コンベア２０の鉛直方向上方に配置される。
　ホッパ３０は、フィルタ要素列１４に連続的に供給される球状の香料要素１２を蓄えるための収容部である。
　第１回転ホイール３１は、水平方向の回転軸を有する回転体であり、外周に沿って複数のポケット３３が設けられている。また、個々のポケット３３は、開口が鉛直方向上方を向いたときにホッパ３０から香料要素１２を１つずつ受け取り、開口が鉛直方向下方を向いたときに香料要素１２を１つずつ第２回転ホイール３２へ供給する。第１回転ホイール３１は、香料要素１２をホッパ３０から第２回転ホイール３２へ安定的に供給できるよう回転速度が設定されている。
　第２回転ホイール３２は、第１回転ホイール３１と同様に、水平方向の回転軸を有する回転体であり、外周に沿って複数のポケット３４が設けられている。また、個々のポケット３４は、開口が鉛直方向上方を向いたときに第１回転ホイール３１から香料要素１２を１つずつ受け取り、開口が鉛直方向下方を向いたときに香料要素１２を１つずつ複数のフィルタプラグ１０の間隔に落下供給する。そのため、第２回転ホイール３２は、上流コンベア２０の搬送速度に応じて回転速度が設定されている。
　続いて、フィルタ要素列１４に供給された香料要素１２の品質を検査するシガレットフィルタ検査装置４について説明する。シガレットフィルタ検査装置４は、香料要素供給装置３とラッピングセクション２３との間に配置され、成形紙１３に包まれる前の香料要素１２を上流コンベア２０の直上から撮影した画像により、香料要素１２の品質を検査する。
　図３は、シガレットフィルタ検査装置４の構成を示す概略構成図である。シガレットフィルタ検査装置４は、「撮像装置」としてのカメラ４０、照明装置４１、画像処理装置４２を備える。図３では、検査対象としての香料要素１２が配置されたフィルタ構成要素を搬送方向Ｘから見た場合の断面を表している。尚、図３の矢印Ｙは、搬送方向Ｘに垂直な方向であり、上流コンベア２０の幅方向を示している。
　ここで、上流コンベア２０は、矢印Ｙで示す幅方向にＵ字の断面を有し、上流コンベア２０の内底面に沿って成形紙１３が載置されている。このため、成形紙１３の上に配置されるフィルタプラグ１０及び香料要素１２は、幅方向Ｙに対して上流コンベア２０の中央付近に位置することになる。
　カメラ４０は、画像処理装置４２から受信する撮像指令信号に基づくタイミングで後述するようにフィルタ要素列１４の間の空隙部１１を撮影する（撮像工程）。また、カメラ４０は、上流コンベア２０の幅が画角４０ａに収まるように配置され、空隙部１１を包含する領域を透明のアクリル板２０ａを介して撮影する。
　ここで、アクリル板２０ａは、上流コンベア２０の上部カバーであり、搬送されるフィルタ要素列１４及び香料要素１２が上流コンベア２０から飛び出すことを防止する。また、アクリル板２０ａは、上流コンベア２０において搬送されるフィルタ要素列１４及び香料要素１２を周囲の粉塵等から保護する。尚、アクリル板２０ａは、本発明に必須の構成要素ではなく、上流コンベア２０の一部として使用してもよいし、使用しなくてもよい。
　照明装置４１は、例えばＬＥＤライトであり、カメラ４０と上流コンベア２０との間に配置されることにより、上流コンベア２０の撮像領域に照明光を照射する光源である。また、照明装置４１は、カメラ４０の画角４０ａを囲むように環状に形成され、香料要素１２に焦点を合わせて照明光を照射する（照明工程）。すなわち、カメラ４０は、環状に形成された照明装置４１の開口を介して撮像領域としての空隙部１１を撮像する。
　ここで、カメラ４０及び照明装置４１は、球体の香料要素１２の表面に焦点を合わせて照明光が照射された状態で撮像できるように形状及び配置が設定されている。例えば、本実施形態においては、香料要素１２の表面から照明装置４１までの距離ｄ１が３０ｍｍ、照明装置４１の鉛直方向の幅ｄ２が１７ｍｍ、香料要素１２の表面からカメラ４０までの距離ｄ３が２００ｍｍ、照明装置４１の水平方向の幅ｄ４が５０ｍｍに設定されている。
　画像処理装置４２は、カメラ４０が撮影した画像を処理することにより香料要素１２の品質を検査するコンピュータであり、演算部４３、記憶部４４、及び入出力制御部４５を備える。画像処理装置４２は、汎用ＰＣであってもよく、又は組み込み機器として構成されていてもよい。
　演算部４３は、画像を処理するＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、後述する検査プログラムを実行する。また、演算部４３は、記憶部４４及び入出力制御部４５を制御すると共に、画像処理装置４２の外部に接続された周辺機器との間で入出力制御部４５を介して信号入出力を行う。
　記憶部４４は、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリから構成され、演算部４３が実行する検査プログラムを記憶する。また、記憶部４４は、検査プログラムの実行時において、演算するデータを一時的に記憶するキャッシュメモリとしても機能する。
　入出力制御部４５は、カメラ４０、エンコーダ２５、及び排除処理部２６と接続され、画像処理装置４２の周辺機器それぞれとの間で信号入出力を行うインターフェースである。より具体的には、入出力制御部４５は、エンコーダ２５から入力されるフィルタロッド連続体１５の切断位置を示す搬送位置信号を受信する。このとき、演算部４３は、搬送位置信号及び搬送速度に基づいて、香料要素１２が配置される空隙部１１がカメラ４０の直下に搬送されるタイミングを算出し、入出力制御部４５を介してカメラ４０へ撮像指令信号を送信する。そして、入出力制御部４５は、カメラ４０が撮影した画像を取り込むと共に、当該画像に基づいて検査プログラムがＮＧ品と判定した香料要素１２を特定し、ＮＧ品を排除するための排除指令信号を排除処理部２６に送信する。
　尚、入出力制御部４５は、例えばディスプレイ、キーボード、マウス、又は外部記憶装置等の上記以外の周辺機器が画像処理装置４２に接続されている場合には、これらの周辺機器との信号入出力を行う。
　次に、画像処理装置４２の演算部４３が実行する検査プログラムについて説明する。画像処理装置４２は、カメラ４０から画像を取得する毎に、取得した画像に対して検査プログラムを実行し、香料要素１２の品質を判定する。ここで、検査プログラムには、後述する検査領域設定手段、充填物検出手段、及び検査手段が含まれる。
　図４は、上流コンベア２０の上面図である。ここで、画像処理装置４２は、上記したように、空隙部１１がカメラ４０の直下に搬送されるタイミングの撮像指令信号を送信するため、図４の破線で示されるように、空隙部１１を包含する領域の検査画像５をカメラ４０から取得する。すなわち、検査画像５は、空隙部１１を中心とし、搬送方向Ｘの両側に配置されたフィルタプラグ１０の一部、及び上流コンベア２０の幅方向Ｙの両端部を含む領域の画像である。
　図５は、第１実施形態に係る検査プログラムの実行手順を示すフローチャートである。演算部４３は、入出力制御部４５を介して検査画像５を取得することで、検査プログラムをスタートさせる。
　検査プログラムがスタートすると、取得された検査画像５が読み込まれ（画像取得手段）、カラーの検査画像５がグレースケール画像に変換される（ステップＳ１）。本実施形態においては、グレースケール画像は、２５６階調の輝度情報により構成されている。尚、読み込まれた検査画像５が既にグレースケール画像である場合には、ステップＳ１の手順は省略される。
　検査画像５がグレースケール画像に変換されると、検査対象を検出するための検査領域５０が当該グレースケール画像に設定される（ステップＳ２、検査領域設定工程、検査領域設定手段）。ここで、図６は、検査画像５に設定された検査領域５０を示す模式図である。本実施形態においては、空隙部１１の奥に見える成形紙１３、香料要素１２、及びフィルタプラグ１０はいずれも同色（白色）であるが、カメラ４０に近い香料要素１２及びフィルタプラグ１０の表面が相対的に明るく撮像されるのに対し、空隙部１１における成形紙１３には影が形成されて相対的に暗く撮像される。そのため、グレースケールの検査画像５においては、各撮像対象の境界をコントラストの境界として検出することができる。
　検査領域５０は、検査画像５において、検査対象としての香料要素１２が配置される空隙部１１の中に設定される。より具体的には、検査領域５０は、上流コンベア２０の幅方向Ｙに対しては、空隙部１１と上流コンベア２０との２つの境界の間において、フィルタプラグ１０の幅に設定される。ここで、フィルタプラグ１０は、カメラ４０の画角４０ａに対して搬送方向Ｘの方向にのみ移動するため、検査画像５における上流コンベア２０の幅方向Ｙに対しては位置が変化しない。そのため、検査領域５０の幅方向Ｙにおける境界は、検査画像５の中での固定ラインとして事前に設定しておくことができる。
　一方、搬送方向Ｘに対する検査領域５０の境界は、検査画像５を撮像するタイミング等の誤差に伴って撮像毎に僅かにずれる可能性があるため、それぞれの検査画像５に基づいて設定される。より詳しくは、検査領域５０の搬送方向Ｘの境界は、フィルタプラグ１０と空隙部１１における背景としての成形紙１３とのカメラ４０から見た奥行の差に基づく明るさの差に基づいて検出される。例えば、搬送方向Ｘの下流側から上流側に向かって明るさの差を順次算出していく場合、下流側のフィルタプラグ１０の内側面１０ｂにおいて明るさが明から暗へ変化するため、これにより内側面１０ｂの位置を検出することができる。
　ここで、搬送方向Ｘに対する検査領域５０の境界は、上記のように検出した内側面１０ｂよりも空隙部１１の内側にマージンを取った位置に設定される。本実施形態においては、当該マージンは、０．３ｍｍに設定されている。これにより、搬送方向Ｘに対する検査領域５０の境界は、誤差などによりフィルタプラグ１０が検査領域５０内に映り込むことで生じる検査精度の低下を抑制している。尚、他方のフィルタプラグ１０の内側面１０ｃ側においても、同様の方法により検査領域５０の境界が設定される。
　図５に戻り、ステップＳ２における検査領域５０の設定が完了すると、グレースケール画像における検査領域５０に対して、閾値輝度ＢＴＨ以上である明領域を１、閾値輝度ＢＴＨ未満である暗領域を０とする二値化処理が行われ、二値化データが生成される（ステップＳ３）。
　ここで、「二値化閾値」としての閾値輝度ＢＴＨは、検査画像５ごとに設定してもよく、事前に設定された固定値であってもよい。前者の場合の閾値輝度ＢＴＨは、例えば、空隙部１１に香料要素１２が配置されていない場合の検査領域５０における最大輝度ＢＭＡＸを事前に計測しておき、検査画像５の検査領域５０におけるグレースケール画像の平均輝度ＢＡを最大輝度ＢＭＡＸから差し引いた差分輝度を最大輝度ＢＭＡＸに加算した値、すなわちＢＴＨ＝２ＢＭＡＸ－ＢＡとして設定することができる。このように、閾値輝度ＢＴＨを平均輝度ＢＡに基づいて検査画像５ごとに適応的に設定することにより、照明条件等の揺らぎに対しても安定的に二値化処理を行うことができる。
　続いて、二値化データの中に含まれる１塊りの明領域の面積Ｓが算出される（ステップＳ４）。ここで、１塊りの明領域が複数存在する場合には、複数の明領域のそれぞれに対して面積Ｓが算出される。
　そして、検査領域５０における１塊りの明領域の面積Ｓが、所定の閾値面積ＳＴＨ以上である場合には、当該明領域を香料要素１２として検出する（ステップＳ５、充填物検出工程、充填物検出手段）。検査領域５０において香料要素１２は、検出されない場合、及び複数検出される場合を含め、その数量Ｎが算出される。一方、明領域が閾値面積ＳＴＨ未満である場合には、当該明領域をノイズとみなして検査対象から除外する。
　ここで、閾値面積ＳＴＨとは、照明条件や演算上の誤差などにより微小な明領域として誤って算出されるノイズを除去するために事前に任意に設定される閾値である。閾値面積ＳＴＨは、例えば、品質が良好であることが分かっている複数の香料要素１２の面積Ｓを事前に取得しておき、それらの面積Ｓの平均値の１％として設定することができる。また、閾値面積ＳＴＨは、香料要素１２が規定通りの大きさである場合の明領域の面積の１％として設定しておいてもよい。
　図７Ａ～図７Ｄは、充填物がＮＧ判定される場合の検査領域５０を示す画像である。図７Ａは、検査領域５０において香料要素１２が配置されておらず、Ｚで示されるノイズが微小な明領域として検出されている例を示している。すなわち、上記した閾値面積ＳＴＨにより、微小な明領域Ｚが検査対象から除外される。
　続いて、検査領域５０の中で検出された香料要素１２の品質を検査する検査手段が実行される（検査工程）。検査手段は、検出された香料要素１２の数量が適正であるかを判定する数量判定手段と、検出された香料要素１２の形状が適正であるかを判定する形状判定手段（形状判定工程）が含まれる。数量判定手段では、検査領域５０における香料要素１２の数量Ｎが１であるか否かの判定が行われる（ステップＳ６、数量判定工程）。すなわち、数量Ｎが１である場合には、空隙部１１に香料要素１２が１つだけ配置されているとして、香料要素１２の数量Ｎが適正であると判定される。
　一方、数量Ｎが１でない場合（ステップＳ６でＮｏ）には、図７Ａに示すように空隙部１１に香料要素１２が入っていない、図７Ｂに示すように香料要素１２が複数に割れている、又は図７Ｃに示すように１つの香料要素１２と別の香料要素１２の破片が含まれている等、香料要素１２の数量が適正でないとしてＮＧ品であると判定される（ステップＳ７）。香料要素１２がＮＧ品であると判定されると、その検査画像５に対する検査プログラムが終了する（リターン）。
　検査領域５０における香料要素１２の数量Ｎが適正であると判定された場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、ステップＳ５において算出された香料要素１２の面積Ｓが、予め設定された所定範囲内であるか否かが判定される。すなわち、面積Ｓが所定の下限値ＳＬ以上かつ所定の上限値ＳＵ以下であるか否かが判定される（ステップＳ８）。
　ここで、下限値ＳＬ及び上限値ＳＵは、１つの香料要素１２の大きさとして許容される範囲を規定するために事前に任意に設定される閾値である。つまり、面積Ｓが下限値ＳＬ未満である場合には、例えば図７Ｄに示すように香料要素１２の欠けや割れが想定され、面積Ｓが上限値ＳＵを超える場合には、例えば複数の香料要素１２が１塊りの明領域として検出されていることが想定される。そのため、検査対象物の面積Ｓが予め設定された所定範囲内にない場合（ステップＳ８でＮｏ）、香料要素１２の大きさが適正でないとしてＮＧ品であると判定される（ステップＳ７）。下限値ＳＬ及び上限値ＳＵにより定められる範囲は、例えば、規定された香料要素１２の面積に対して５０～１５０％、好ましくは８０～１２０％として設定される。
　香料要素１２の面積Ｓが予め設定された所定範囲内である場合（ステップＳ８でＹｅｓ）、次に香料要素１２の円形度Ｃが所定の円形度閾値ＣＴＨ以上であるか否かが判定される（ステップＳ９）。ここで、円形度Ｃは、対象とする明領域の周囲長をＬ、円周率をπとした場合、面積Ｓを使ってＣ＝４πＳ／Ｌ２の式により算出される。円形度Ｃは、真円に近いほど１に近い値となり、検査対象物がいびつな形状である程、値が小さくなる。
　また、円形度閾値ＣＴＨは、香料要素１２に微小な欠けが生じる場合や、香料要素１２の形状が球形から外れた場合などを検出するために事前に任意に設定される閾値であり、例えば０．７～０．９に設定される。そのため、香料要素１２の円形度Ｃが予め設定された円形度閾値ＣＴＨ未満である場合（ステップＳ９でＮｏ）、香料要素１２の形状が適正でないとしてＮＧ品であると判定される（ステップＳ７）。
　香料要素１２の円形度Ｃが円形度閾値ＣＴＨ以上である場合、香料要素１２の形状が適正であると判定される（ステップＳ９でＹｅｓ）。これにより、香料要素１２は、数量判定手段において数量Ｎが適正であると判定され、且つ形状判定手段において面積Ｓ及び円形度Ｃの両方が適正であると判定されることにより、ＯＫ品であると判定される（ステップＳ１０）。このように、香料要素１２が検査画像５に基づいてＮＧ品又はＯＫ品のいずれかとしてその品質が評価され、検査プログラムが終了する。
　以上のように、本実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法によれば、フィルタ構成要素に配置される香料要素１２とフィルタ構成要素とが同色である場合であっても、検査画像５におけるコントラストに基づいてフィルタ構成要素と香料要素１２との輝度差により香料要素１２の数量及び形状を判定することができ、これにより香料要素１２の品質を判定することができる。また、本実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法によれば、カラー画像処理と比較して処理するデータ量が少ないグレースケール画像で検査を行うため、コンピュータによる計算量を節約することができ、処理速度を向上させることができる。
　さらに、本実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法によれば、二値化処理された検査画像５における一塊りの明領域を香料要素１２として検出するため、単純な演算により香料要素１２を検出することができ、処理速度の向上に寄与することができる。
　また、本実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法によれば、上記した一塊りの明領域に対して面積Ｓ及び円形度Ｃに基づく形状判定を行うため、香料要素１２がカプセル状ではなく粉末を固めて形成された形態であっても、例えば香料要素１２の周辺部における比較的小さな欠けや凹凸に対する検出精度を向上させることができる。
　さらに、本実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法によれば、面積Ｓ及び円形度Ｃからなる複数の基準により形状判定を行うことにより、例えば面積Ｓの許容範囲を緩く設定しつつ、円形度Ｃの許容範囲を厳しく設定するなど、多様なバリエーションで品質判定の基準を設定することができる。
＜第２実施形態＞
　本発明の第２実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法、シガレットフィルタ検査装置、及びシガレットフィルタ検査プログラムについて説明する。本発明の第２実施形態は、上記した画像処理装置４２が実行する検査プログラムの一部が上記した第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と同一の点については、詳細な説明を省略する。
　図８は、第２実施形態に係る検査プログラムの実行手順を示すフローチャートである。第２実施形態に係る検査プログラムは、スタート条件、ステップＳ１１としてのグレースケール変換、及びステップＳ１２としての検査領域設定が上記した第１実施形態における検査プログラムと同一である。
　ステップＳ１２における検査領域５０の設定が完了すると、グレースケール画像における検査領域５０に対してエッジ検出を行うことにより、検査領域５０における香料要素１２の輪郭５１を検出する（ステップＳ１３）。
　図９は、第２実施形態に係る検査ロジックを模式的に表す概念図である。エッジ検出は、仮設定した任意の点ＯＲを中心とする放射方向の線分上において、輝度の変化点をスキャンすることにより行われる。より具体的には、本実施形態においては、例えば図９の放射ラインＲ１、Ｒ２、・・・で示す線分上において、検査領域５０の外周から検査画像５の中心点ＯＲに向かって、黒丸で示すような輝度の変化点を順に検出することにより輪郭５１を抽出する。ここで、輝度の変化点は、例えば本実施形態においては、上記の線分上で輝度が３０階調以上変化した点として検出することができる。また、エッジ検出においては、例えば空隙部１１に複数の香料要素１２が配置されている場合や、検査領域５０に微小なノイズが含まれる場合には、複数の輪郭５１が検出されることもある。
　ステップＳ１３において１つ以上の輪郭５１が検出されると、それぞれの輪郭５１に対してフィッティングされる近似円５２が作成される（ステップS１４）。より具体的には、近似円５２は、図９に示すように、ステップＳ１３において輪郭５１として検出された複数の輝度の変化点と、半径Ｒｘを変数とする近似円候補との放射ラインＲ１、Ｒ２、・・・における距離を円周に亘って合計することにより誤差候補Ｅｘが算出され、誤差候補Ｅｘを最小とするような半径Ｒの円として特定される。このとき、輪郭５１と近似円５２との近似誤差Ｅについても特定されることになる。尚、輪郭５１に対する近似円５２の作成方法は、ここで説明した最小二乗法のようなフィッティング手法に限られず、種々の方法を利用することができる。
　ここで、検査画像５に微小なノイズが含まれる場合には、当該ノイズにフィッティングする微小な近似円５２が作成されることになる。このため、近似円５２の半径Ｒが所定の閾値半径ＲＴＨ未満である場合には、当該近似円５２をノイズとみなして検査対象から除外する。一方、近似円５２の半径Ｒが閾値半径ＲＴＨ以上である場合には、当該近似円５２がフィッティングされた輪郭５１を香料要素１２として検出する（ステップＳ１５、充填物検出工程、充填物検出手段）。そして、検査領域５０において香料要素１２は、検出されない場合、及び複数検出される場合を含め、その数量Ｎが算出される。尚、閾値半径ＲＴＨは、上記した第１実施形態における「閾値面積ＳＴＨ」と同様に、事前に任意に設定される閾値である。
　続いて、検査領域５０における香料要素１２の数量Ｎが１であるか否かの数量判定が行われる（ステップＳ１６、数量判定工程、数量判定手段）。すなわち、香料要素１２として検出された輪郭５１の数量Ｎが１である場合には、空隙部１１に香料要素１２が１つだけ配置されているとして、香料要素１２の数量Ｎが適正であると判定される。
　一方、数量Ｎが１でない場合（ステップＳ１６でＮｏ）には、空隙部１１に香料要素１２が入っていない、香料要素１２が複数に割れている、又は１つの香料要素１２と別の香料要素１２の破片が含まれている等、香料要素１２の数量が適正でないとしてＮＧ品であると判定される（ステップＳ１７）。香料要素１２がＮＧ品であると判定されると、その検査画像５に対する検査プログラムが終了する。
　検査領域５０における香料要素１２の数量Ｎが適正であると判定された場合（ステップＳ１６でＹｅｓ）、検出された香料要素１２に対する近似円５２の半径Ｒ、及び近似円５２と輪郭５１との近似誤差Ｅに基づいて、香料要素１２の形状が適正であるか否かが判定される。
　より具体的には、まず、ステップＳ１４において算出された近似円５２の半径Ｒが、予め設定された所定範囲内であるか否かが判定される。すなわち、半径Ｒが所定の下限値ＲＬ以上かつ所定の上限値ＲＵ以下であるか否かが判定される（ステップＳ１８）。
　ここで、下限値ＳＬ及び上限値ＳＵは、１つの香料要素１２の大きさとして許容される範囲を規定するために事前に任意に設定される閾値である。そのため、検査対象物の半径Ｒが予め設定された所定範囲内にない場合（ステップＳ１８でＮｏ）、香料要素１２の大きさが適正でないとしてＮＧ品であると判定される（ステップＳ１７）。下限値ＳＬ及び上限値ＳＵにより定められる範囲は、例えば、規定された香料要素１２の半径に対して８０～１２０％として設定される。
　また、ステップＳ１８において香料要素１２の大きさが適正であると判定された場合（ステップＳ１８でＹｅｓ）、ステップＳ１４において算出された近似円５２と輪郭５１との近似誤差Ｅが、香料要素１２の形状として許容される事前に設定された任意の誤差閾値ＥＴＨ以下であるか否かが判定される（ステップＳ１９）。誤差閾値ＥＴＨは、本実施形態においては、例えば５０として設定されている。
　近似円５２と輪郭５１との近似誤差Ｅが誤差閾値ＥＴＨよりも大きい場合には（ステップＳ１９でＮｏ）、香料要素１２は、割れや欠けにより球形から逸脱していることにより形状が適正でないとしてＮＧ品であると判定される（ステップＳ１７）。
　一方、近似円５２と輪郭５１との近似誤差Ｅが誤差閾値ＥＴＨ以下である場合、香料要素１２の形状が適正であると判定される（ステップＳ１９でＹｅｓ）。これにより、香料要素１２は、数量Ｎ、及び形状がいずれも適正であるとして、ＯＫ品であると判定される（ステップＳ２０）。このように、香料要素１２が検査画像５に基づいてＮＧ品又はＯＫ品のいずれかとしてその品質が評価され、検査プログラムが終了する。
　以上のように、本実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法によれば、フィルタ構成要素に配置される香料要素１２とフィルタ構成要素とが同色である場合であっても、検査画像５におけるコントラストに基づいてフィルタ構成要素と香料要素１２との輝度差により香料要素１２の数量及び形状を判定することができ、これにより香料要素１２の品質を判定することができる。また、本実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法によれば、カラー画像処理と比較して処理するデータ量が少ないグレースケール画像で検査を行うため、コンピュータによる計算量を節約することができ、処理速度を向上させることができる。
　さらに、本実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法によれば、エッジ検出により輪郭５１を検出するため、二値化処理を適用する場合の閾値に基づく検出精度の影響を受けることなく、香料要素１２を検出することができる。
　また、本実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法によれば、上記した輪郭５１に対してフィッティングした近似円５２の半径Ｒ及び近似誤差Ｅに基づく形状判定を行うため、香料要素１２がカプセル状ではなく粉末を固めて形成された形態であっても、例えば香料要素１２の周辺部における比較的小さな欠けや凹凸に対する検出精度を向上させることができる。
　さらに、本実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法によれば、半径Ｒ及び近似誤差Ｅからなる複数の基準により形状判定を行うことにより、例えば半径Ｒの許容範囲を緩く設定しつつ、近似誤差Ｅの許容範囲を厳しく設定するなど、多様なバリエーションで品質判定の基準を設定することができる。
　ところで、本実施形態においては、ステップＳ１３で検出された輪郭５１に対して、ステップＳ１４で近似円５２を作成し、ステップＳ１８及びステップＳ１９において近似円５２の半径Ｒ及び近似誤差Ｅのそれぞれに基づいて香料要素１２の形状判定を行っている。これに対し、ステップＳ１４における近似円５２を作成する代わりに、検出された輪郭５１と、香料要素１２の規定寸法として規定された所定の半径を有する基準円との誤差を、図９における近似誤差Ｅと同様の方法で算出してもよい。この場合には、ステップＳ１９における誤差判定だけで香料要素１２の大きさの良否を判定できるため、ステップＳ１８における半径Ｒの判定を省略することができる。つまり、輪郭５１と基準円との誤差に基づく形状判定により、香料要素１２の寸法及び表面の凹凸を含め形状の良否を一度の演算で行うことができる。
＜第３実施形態＞
　本発明の第３実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法、シガレットフィルタ検査装置、及びシガレットフィルタ検査プログラムについて説明する。本発明の第３実施形態は、上記した第１実施形態における香料要素１２の色、照明装置４１の照明光、及び画像処理装置４２が実行する検査プログラムの一部が上記した第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と同一の構成については共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
　第３実施形態においては、空隙部１１の奥に見える成形紙１３の色とは異なる色の香料要素１７を検査対象とした場合に、照明装置４１の照明光を香料要素１７の色の補色に設定する。例えば、本実施形態においては、香料要素１７は青色の表面を有し、照明装置４１は黄色の照明光を空隙部１１に照射する。ここで、異なる色とは、例えば公知のＬ＊ａ＊ｂ＊色空間において色差が１２以上である場合を指すものとする。
　図１０は、第３実施形態に係る検査プログラムの実行手順を示すフローチャートである。第３実施形態に係る検査プログラムは、スタート条件、ステップＳ２１としてのグレースケール変換、及びステップＳ１２としての検査領域設定が上記した第１実施形態における検査プログラムと同一である。
　図１１は、第３実施形態に係る検査画像を示す模式図である。空隙部１１における香料要素１７は、青色の表面で補色としての黄色の照明光を吸収しやすい。そのため、図１１に示すグレースケール画像に変換された検査画像５においては、空隙部１１における成形紙１３に対して香料要素１２が相対的に暗いコントラストとして、これらの境界の検出精度を高めることができる。
　図１０に戻り、ステップＳ２２における検査領域５０の設定が完了すると、グレースケール画像における検査領域５０に対して、補色閾値輝度ＢＣＴＨ以上である明領域を１、補色閾値輝度ＢＣＴＨ未満である暗領域を０とする二値化処理が行われ、二値化データが生成される（ステップＳ２３）。
　ここで、補色閾値輝度ＢＣＴＨは、検査画像５ごとに設定してもよく、事前に設定された固定値であってもよい。前者の場合の補色閾値輝度ＢＣＴＨは、例えば、空隙部１１に香料要素１７が配置されていない場合の検査領域５０における最小輝度ＢＭＩＮを事前に計測しておき、検査画像５の検査領域５０におけるグレースケール画像の平均輝度ＢＡから最小輝度ＢＭＩＮを差し引いた差分輝度を最小輝度ＢＭＩＮから減算した値、すなわちＢＣＴＨ＝２ＢＭＩＮ－ＢＡとして設定することができる。
　続いて、二値化データの中に含まれる１塊りの暗領域の面積Ｓが算出される（ステップＳ２４）。ここで、１塊りの暗領域が複数存在する場合には、複数の暗領域のそれぞれに対して面積Ｓが算出される。
　そして、検査領域５０における１塊りの暗領域の面積Ｓが、上記した第１実施形態と同様の閾値面積ＳＴＨ以上である場合には、当該暗領域を香料要素１７として検出する（ステップＳ２５、充填物検出工程、充填物検出手段）。検査領域５０において香料要素１７は、検出されない場合、及び複数検出される場合を含め、その数量Ｎが算出される。
　以降の手順は、上記した第１実施形態と同様であり、検査領域５０における香料要素１７の数量判定（ステップＳ２６）、暗領域として検出される香料要素１７の面積判定（ステップＳ２８）、及び香料要素１７の円形度判定（ステップＳ２９）がなされる。このように、香料要素１７が検査画像５に基づいてＮＧ品又はＯＫ品のいずれかとしてその品質が評価され、検査プログラムが終了する。
　以上のように、本実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法によれば、グレースケール画像に変換された検査画像５を処理することにより、カラー画像処理と比較して処理するデータ量が少ないグレースケール画像で検査を行うため、コンピュータによる計算量を節約することができ、処理速度を向上させることができる。
　また、本実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法によれば、表面が有色の香料要素１７に対し、香料要素１７の色に対する補色の照明光を照射するため、香料要素１７とフィルタ構成要素との照明光の吸収率の差に伴い両者のエッジを際立たせることができ、香料要素１７の検査精度を向上することができる。
　さらに、本実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法によれば、二値化処理されたグレースケール画像における一塊りの暗領域を香料要素１７として検出するため、単純な演算により香料要素１７を検出することができ、処理速度の向上に寄与することができる。
　また、本実施形態に係るシガレットフィルタ検査方法によれば、上記した一塊りの暗領域に対して面積Ｓ及び円形度Ｃに基づく形状判定を行うため、香料要素１７がカプセル状ではなく粉末を固めて形成された形態であっても、例えば香料要素１７の周辺部における比較的小さな欠けや凹凸に対する検出精度を向上させることができる。
　以上で実施形態の説明を終えるが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の第３実施形態では、表面が有色の香料要素１７に対して補色の照明光を照射する態様において、第１実施形態と同様の検査手段による香料要素１７の品質検査方法を例示したが、第２実施形態と同様の検査手段による香料要素１７の品質検査方法を適用してもよい。
　また、上記の各実施形態では香料要素１２、１７の形状を球体として例示したが、固形の充填物の形状は、これに限定されるものではなく、例えば、半球状の両端部を有する円筒形、フットボール型、円板型や直方体型を含む錠剤形状など、種々の変更が可能である。この場合の充填物の検査は、例えば、検査画像における充填物の理想的な形状を基準形状として画像処理装置４２に記憶させ、検出された充填物の形状と当該基準形状とを比較することによって、充填物の良否を判定することができる。
　　５　検査画像
　１０　フィルタプラグ
　１１　空隙部
　１２　香料要素
　１３　成形紙
　４１　照明装置
　５０　検査領域

Claims (34)

  1. 　成形紙に載置された２つの部材の間の空隙部に配置される固形の充填物を検査するシガレットフィルタ検査方法であって、
    　前記空隙部へ照明光を照射する照明工程と、
    　前記空隙部を包含する領域の検査画像を取得する撮像工程と、
    　前記検査画像における前記空隙部と前記充填物とのコントラストに基づいて前記充填物を検出する充填物検出工程と、
    　前記検査画像において検出された前記充填物を検査する検査工程と、を備えるシガレットフィルタ検査方法。
  2. 　前記検査画像における前記空隙部の中に検査領域を設定する検査領域設定工程を備え、
    　前記充填物検出工程は、前記検査領域において前記充填物を検出する、請求項１に記載のシガレットフィルタ検査方法。
  3. 　前記充填物検出工程は、二値化処理された前記検査画像における１塊りの明領域又は暗領域を前記充填物として検出する、請求項１又は２に記載のシガレットフィルタ検査方法。
  4. 　前記二値化処理は、前記検査画像における輝度の平均値に基づいて二値化閾値が設定される、請求項３に記載のシガレットフィルタ検査方法。
  5. 　前記充填物検出工程は、エッジ検出により前記検査画像から抽出した輪郭に基づいて前記充填物を検出する、請求項１又は２に記載のシガレットフィルタ検査方法。
  6. 　前記検査工程は、前記充填物検出工程で検出される前記充填物の数量に基づいて前記充填物の良否を判定する数量判定工程を含む、請求項１乃至５のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査方法。
  7. 　前記検査工程は、球状の前記充填物を検査する場合に、検出された前記充填物の面積及び円形度に基づいて前記充填物の良否を判定する形状判定工程を含む、請求項１乃至６のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査方法。
  8. 　前記検査工程は、球状の前記充填物を検査する場合に、検出された前記充填物の近似円の半径と前記近似円の近似誤差とに基づいて前記充填物の良否を判定する形状判定工程を含む、請求項１乃至６のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査方法。
  9. 　前記検査工程は、球状の前記充填物を検査する場合に、検出された前記充填物の形状と基準円との誤差に基づいて前記充填物の良否を判定する形状判定工程を含む、請求項１乃至６のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査方法。
  10. 　前記照明工程は、前記撮像工程における画角を囲むように環状に形成された照明装置から前記照明光を照射する、請求項１乃至９のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査方法。
  11. 　前記照明工程は、前記空隙部の色と前記充填物の色とが異なる場合に、前記充填物の色に対する補色の照明光を照射する、請求項１乃至１０のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査方法。
  12. 　前記検査画像は、前記空隙部を包含する領域のグレースケール画像として取得される、請求項１乃至１１のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査方法。
  13. 　成形紙に載置された２つの部材の間の空隙部に配置される固形の充填物を検査するシガレットフィルタ検査装置であって、
    　前記空隙部へ照明光を照射する照明装置と、
    　前記空隙部を包含する領域の検査画像を取得する撮像装置と、
    　前記検査画像における前記空隙部と前記充填物とのコントラストに基づいて前記充填物を検出する充填物検出手段、及び前記検査画像において検出された前記充填物を検査する検査手段を含む画像処理装置と、を備えるシガレットフィルタ検査装置。
  14. 　前記画像処理装置は、前記検査画像における前記空隙部の中に検査領域を設定する検査領域設定手段を備え、
    　前記充填物検出手段は、前記検査領域において前記充填物を検出する、請求項１３に記載のシガレットフィルタ検査装置。
  15. 　前記充填物検出手段は、二値化処理された前記検査画像における１塊りの明領域又は暗領域を前記充填物として検出する、請求項１３又は１４に記載のシガレットフィルタ検査装置。
  16. 　前記二値化処理は、前記検査画像における輝度の平均値に基づいて二値化閾値が設定される、請求項１５に記載のシガレットフィルタ検査装置。
  17. 　前記充填物検出手段は、エッジ検出により前記検査画像から抽出された輪郭に基づいて前記充填物を検出する、請求項１３又は１４に記載のシガレットフィルタ検査装置。
  18. 　前記検査手段は、前記充填物検出手段で検出される前記充填物の数量に基づいて前記充填物の良否を判定する数量判定手段を含む、請求項１３乃至１７のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査装置。
  19. 　前記検査手段は、球状の前記充填物を検査する場合に、検出された前記充填物の面積及び円形度に基づいて前記充填物の良否を判定する形状判定手段を含む、請求項１３乃至１８のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査装置。
  20. 　前記検査手段は、球状の前記充填物を検査する場合に、検出された前記充填物の近似円の半径と前記近似円の近似誤差とに基づいて前記充填物の良否を判定する形状判定手段を含む、請求項１３乃至１８のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査装置。
  21. 　前記検査手段は、球状の前記充填物を検査する場合に、検出された前記充填物の形状と基準円との誤差に基づいて前記充填物の良否を判定する形状判定手段を含む、請求項１３乃至１８のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査装置。
  22. 　前記照明装置は、前記撮像装置における画角を囲むように環状に形成された形状である、請求項１３乃至２１のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査装置。
  23. 　前記照明装置は、前記空隙部の色と前記充填物の色とが異なる場合に、前記充填物の色に対する補色の照明光を照射する、請求項１３乃至２２のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査装置。
  24. 　前記検査画像は、前記空隙部を包含する領域のグレースケール画像として取得される、請求項１３乃至２３のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査装置。
  25. 　成形紙に載置された２つの部材の間の空隙部に配置される固形の充填物を検査するシガレットフィルタ検査プログラムであって、
    　前記空隙部を包含する領域の検査画像を取得する画像取得手段と、
    　前記検査画像における前記空隙部と前記充填物とのコントラストに基づいて前記充填物を検出する充填物検出手段と、
    　前記検査画像において検出された前記充填物を検査する検査手段と、をコンピュータに実行させるシガレットフィルタ検査プログラム。
  26. 　前記検査画像における前記空隙部の中に検査領域を設定する検査領域設定手段を備え、
    　前記充填物検出手段は、前記検査領域において前記充填物を検出する、請求項２５に記載のシガレットフィルタ検査プログラム。
  27. 　前記充填物検出手段は、二値化処理された前記検査画像における１塊りの明領域又は暗領域を前記充填物として検出する、請求項２５又は２６に記載のシガレットフィルタ検査プログラム。
  28. 　前記二値化処理は、前記検査画像における輝度の平均値に基づいて二値化閾値が設定される、請求項２７に記載のシガレットフィルタ検査プログラム。
  29. 　前記充填物検出手段は、エッジ検出により前記検査画像から抽出した輪郭に基づいて前記充填物を検出する、請求項２５又は２６に記載のシガレットフィルタ検査プログラム。
  30. 　前記検査手段は、前記充填物検出手段で検出される前記充填物の数量に基づいて前記充填物の良否を判定する数量判定手段を含む、請求項２５乃至２９のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査プログラム。
  31. 　前記検査手段は、球状の前記充填物を検査する場合に、検出された前記充填物の面積及び円形度に基づいて前記充填物の良否を判定する形状判定手段を含む、請求項２５乃至３０のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査プログラム。
  32. 　前記検査手段は、球状の前記充填物を検査する場合に、検出された前記充填物の近似円の半径と前記近似円の近似誤差とに基づいて前記充填物の良否を判定する形状判定手段を含む、請求項２５乃至３０のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査プログラム。
  33. 　前記検査手段は、球状の前記充填物を検査する場合に、検出された前記充填物の形状と基準円との誤差に基づいて前記充填物の良否を判定する形状判定手段を含む、請求項２５乃至３０のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査プログラム。
  34. 　前記検査画像は、前記空隙部を包含する領域のグレースケール画像として取得される、請求項２５乃至３３のいずれかに記載のシガレットフィルタ検査プログラム。
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