(57)【要約】【課題】透明な液体が充填された透明な容器に混入した不透明な異物を検査する際、照射光の屈折や反射による異物の誤検出や非検出を低減する異物検査方法および異物検査装置を提供する。【解決手段】液体が充填された容器を撮像し、得られた画像から前記液体に混入した異物を検査する方法において、前記容器を、前記容器の領域が検出できる所定の光量Ｌｘで撮像し、所定の輝度レベルの容器探索画像を生成するステップと、前記容器の内部に存在する異物が検出できる所定の光量Ｌｙ（Ｌｘ＜Ｌｙ）に相当する所定の輝度レベルの異物検出画像を生成するステップとを有し、前記容器探索画像と前記異物探索画像とから画像処理により前記容器内の異物を検査する。【選択図】図２３
2010091530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が充填された容器を撮像し、得られた画像から前記液体に混入した異物を検査する方法において、
前記容器を、前記容器の領域が検出できる所定の光量Ｌｘで撮像し、所定の輝度レベルの容器探索画像を生成するステップと、
前記容器の内部に存在する異物が検出できる所定の光量Ｌｙ（Ｌｘ＜Ｌｙ）に相当する所定の輝度レベルの異物検出画像を生成するステップとを有し、
前記容器探索画像と前記異物探索画像とから画像処理により前記容器内の異物を検査することを特徴とする異物検査方法。
【請求項２】
請求項１記載の異物検査方法において、前記容器の内部に存在する異物が検出できる所定の光量Ｌｙ（Ｌｘ＜Ｌｙ）に相当する所定の輝度レベルの異物検出画像を生成するステップは、前記容器を、前記容器の輪郭は消えるが、前記容器内の異物が検出できる所定の光量Ｌｙで撮像するステップと、前記撮像して得られた画像から所定の輝度レベルの異物検出画像を生成するステップとからなることを特徴とする異物検査方法。
【請求項３】
請求項１記載の異物検査方法において、前記容器の内部に存在する異物が検出できる所定の光量Ｌｙ（Ｌｘ＜Ｌｙ）に相当する所定の輝度レベルの異物検出画像を生成するステップは、前記所定の輝度レベルの容器探索画像における各画素の輝度値に対して前もって定められた所定の特性曲線に基づいて数値演算を行ない、前記所定の輝度レベルの異物検出画像における各画素の輝度値を得るステップであることを特徴とする異物検査方法。
【請求項４】
請求項１記載の異物検査方法において、前記容器の内部に存在する異物が検出できる所定の光量Ｌｙ（Ｌｘ＜Ｌｙ）に相当する所定の輝度レベルの異物検出画像を生成するステップは、前記所定の輝度レベルの容器探索画像における各画素の輝度値に対し、前もって定められた所定の数値変換テーブルを用いて、前記所定の輝度レベルの異物検出画像における各画素の輝度値を得るステップであることを特徴とする異物検査方法。
【請求項５】
液体が封入された容器を搬送する搬送手段と、前記容器が搬送される経路の途中に設けられた照明手段と、該照明手段の光量を制御する光量制御手段と、該照明手段からの照明光を前記容器に照射し、透過した光を撮像する撮像手段と、該撮像手段から得られる画像信号の画像処理によって前記液体に混入した異物を検出する画像処理部とを有し、
前記画像処理部は、前記撮像手段で前記容器を、前記容器の領域が検出できる所定の光量Ｌｘで撮像して得られる所定の輝度レベルの容器探索画像と、前記容器の内部に存在する異物が検出できる所定の光量Ｌｙ（Ｌｘ＜Ｌｙ）に相当する所定の輝度レベルの異物検出画像とから画像処理により前記容器内の異物を検査することを特徴とする異物検査装置。
【請求項６】
請求項５記載の異物検査装置において、更に、記憶部を有し、該記憶部には、前記所定の輝度レベルの容器探索画像における各画素の輝度値と、前記所定の輝度レベルの異物検出画像における各画素の輝度値を算出するための所定の特性曲線に基づく数値が記憶され、前記画像処理部は、前記所定の輝度レベルの容器探索画像における各画素の輝度値が入力されると、前記数値に基づいて前記所定の輝度レベルの異物検出画像における各画素の輝度値を出力し、前記容器探索画像と前記出力された前記異物検出画像とから前記容器内の異物を検査することを特徴とする異物検査装置。
【請求項７】
請求項５記載の異物検査装置において、更に、記憶部を有し、該記憶部には、前記所定の輝度レベルの容器探索画像における各画素の輝度値と、前記所定の輝度レベルの異物検出画像における各画素の輝度値を変換するための数値変換テーブルが記憶され、前記画像処理部は、前記所定の輝度レベルの容器探索画像における各画素の輝度値が入力されると、前記ルックアップテーブルに基づいて前記所定の輝度レベルの異物検出画像における各画素の輝度値を出力し、前記容器探索画像と前記出力された前記異物検出画像とから前記容器内の異物を検査することを特徴とする異物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物検査方法および異物検査装置に関し、特に、飲料や液剤などの液体が封入された容器内部に混入した異物を検査する方法、および検査する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液状の製品（飲料や液剤など）を生産する製造／加工工場では、飲料や液剤などをペットボトルや瓶などの容器に充填した後は、光の透過性や反射性を利用して最終的な検査を実施している。例えば、液剤や飲料等の液体を封入した透明の容器が被検査体の場合には、照明手段により照射された被検査体をＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等で撮像し、デジタル化した画像データを画像処理装置によって処理することで、容器内部の液体に混入した異物の有無、容器のキズ等の有無などを検査し、最終製品の良否を自動的に判定するようにしている。
【０００３】
透明な液体が封入された透明容器内の不透明異物を正確に識別、検出する手法としては、様々な方法が提案されている。ここで、「透明」とはその液体が懸濁せず、透き通った状態であることを指し、液体が着色されていても構わない。即ち、検査に使用する光が液体を透過すれば良い。
【０００４】
一般に、透明容器内の液体が透明な場合、その容器自体がレンズやプリズムのような働きをするので、照明手段が照射した光は、容器を通過する過程で屈折することがある。また一部の光は容器内部で反射する。容器を撮像した画像においては、この屈折や反射現象による複雑な輝度変化が生じ、異物検査における大きな障害になっていた。
【０００５】
そこで、この余計な輝度変化を緩和し、軽減する様々な方法が提案されてきた。それらは照明手段やフィルタ等に関するハードウェア的手法と、画像処理によるソフトウェア的手法に大別される。
【０００６】
カメラによる容器の撮像方向に対して、垂直な方向から光を容器に照射した場合、液体が透明であるが故に、光はそのまま通り抜けてしまい、容器内部は暗くて何も見えない状態になる。また、カメラによる撮像方向と同方向から光を照射すると、容器表面で正反射した光が画像に映ってしまい、やはり容器内部は見えない状態となる。そこで一般的には、容器を挟んで、カメラの反対側に照明手段を配置することになる。
【０００７】
しかし、特定の方向だけから光を当てると、屈折や反射現象により、容器内部に光が集中する部分と、光が当たらない部分とを生じ、これが容器の画像に反射の偏りや影となって現れてしまう。そのため、容器に対して様々な方向から光を照射することによって、反射の偏りや影を緩和するための照明方法や照明手段が提案されている（特許文献１参照）。つまり、屈折や反射の影響を緩和するには、容器上方の様々な角度から光を照射すれば、容器底部の各部分に様々な角度から光が当ることになり、容器底部の画像に屈折や反射の影響による輝度変化が生じ難くなる筈である。
【０００８】
また、被検査容器と撮像カメラの間に、入射光を拡散する光学フィルタを設け、画像をぼかして乱反射や影をカットする方法も提案されている（特許文献２参照）。それにより、屈折や反射の影響が画像に表れにくくなる。一方、画像処理においては、前記光学フィルタの代わりに、スムージング効果のある画像処理フィルタにより、輝度変化を緩和する方法なども用いられている。
【０００９】
ここで、従来の一般的な異物検査装置の撮像部の形態について、図面を参照して説明する。検査対象となる液体を充填する容器は、具体的にはペットボトルやガラス製の瓶などである。カメラが容器を検査するときの撮像方向は、沈殿異物を検出する場合は、容器の底面側からであり、液中に浮遊する異物を検出する場合は、容器の側面からとなる。容器上部には不透明のキャップが装着してあり、キャップが検査の妨げになるため、通常は容器の上方から撮像することはない。
【００１０】
図２５−１に、従来の沈殿異物検査装置の要部構成の一例を示す。図２５−１に示すように、容器２を搬送するためのグリップコンベア２００に、スポンジ製で鋸歯状のグリッパ２０１が一体的に形成されている。容器２の底部を撮像するための撮像手段として、グリップコンベア２００で構成する搬送経路の下方に、例えば、ＣＣＤからなるカメラ１０を上向きで設けてある。
【００１１】
図示しない装置架台上には、例えば、白色のハロゲンランプを持つ照明光源（図示せず）を設置してある。照明光源からの光が、ライトガイド１０１内に設けた複数の光ファイバ（図示せず）を経由して、照明手段１００に達し、容器２に対して上方から照射している。
【００１２】
ライトガイド１０１内の光ファイバの先端は、照明手段１００において直下を向け、容器２の真上でリング状に固定してある。光ファイバの先端では、光が所定の広がり角度を持つ。このため、照明手段１００から発せられた光は、照明手段１００との距離が大きくなるに従い、リング状から広がり、徐々に円状の透過照明光１１０となる。
【００１３】
このとき、照明手段１００では、光ファイバの先端がリング状配置であることから、不透明な材料であるキャップ３の影を、容器の底側に投影することはない。したがって、キャップ３は異物検出における障害とはならない。
【００１４】
容器２の下方に設置したカメラ１０は、容器２を透過した透過照明光１１０を下側から撮像する。容器２がグリッパ２０１に挟まれながら搬送され、カメラ１０の真上の位置に到達すると、カメラ１０が容器２を撮像する。そして、異物検出のための画像処理が実行される。図２６に、容器２を取り除いて照明手段１００を直接撮像した画像を示す。リング状に白く写っている部分１５０が光ファイバの発光部分である。
【００１５】
図２５−２に示すように、液体が透明である場合、照射された透過照明光１１０はほとんど減衰せずに容器内部を直進通過する。通過の際、容器外部と容器内部の境界面で屈折が起こる。また、入射角度によっては容器内部の側面で反射する場合もある。容器２に指向性の強い光を特定の方向から照射すると、屈折や反射により、光が集中する部分と集中しない部分とを生じる。そのため、容器２の底面をカメラ１０で撮像すると、輝度の高い部分と低い部分が複雑に変化した画像になる。そのような画像の例を図２７、図２８に示す。
【００１６】
図２７−１(ａ)は、無色透明の飲料を充填した、断面が八角形のペットボトルである容器２Ａをその底面側から撮像した画像である。容器２Ａには直径0.5mmの球形の黒色異物４を２個投入してあり、その異物４（図２７−１（ｂ）に示す。）が黒い円形の影となって見える。図２７−１(ｂ)は、光が集中する場所にある異物の拡大画像であり、図２７−１（ｃ）は、光が集中しない場所にある異物の拡大画像である。この容器２Ａの場合、屈折と反射の影響により、光が当る部分と当らない部分がはっきり分かれている。なお、図２７−１、図２７−２、図２７−３は、それぞれの順に照明を強くしていきながら撮像した場合を示している。これらの図を見ると、光の当る部分図２７−１（ｂ）、図２７−２（ｂ）、図２７−３（ｂ）にある異物４の影は、図から明らかなように照明を強くし過ぎると消えてしまう。一方、光の当らない部分図２７−１（ｃ）、図２７−２（ｃ）、図２７−３（ｃ）に有る異物４は、照明が弱すぎると、背景画像と区別がつき難くなる。どちらの異物もある程度見える画像は図２７−２（ａ）であるが、画像内に容器２Ａの影が残っており、画像処理でこれらを異物と区別するのは困難である。したがって従来は、図２７−３（ａ）よりさらに照明を強くして不要な影を消し、図２７−３（ｃ）の異物４のみを検出していた。
【００１７】
図２８には、容器２Ｂとして、透明な飲料を充填した、断面が略円形のペットボトルを、その底面側から撮像した画像を示す。この容器２Ｂの場合、明暗の変化がより複雑であり、補強リブの縁周辺が特に屈折が強く、輝度変化が大きくなっている。図２８−１、図２８−２、図２８−３の順に照明を強くしていくと、容器２Ｂの凸凹による影が徐々に減っていくものの、異物４の影も徐々に薄くなってしまう。図２８−３では、容器２Ｂの縁の影だけが残り、異物像は２つとも消えてしまうので、異物検出が不可能になる。
【００１８】
【特許文献１】特開２００４−２１９３９９号公報
【特許文献２】特開２００１−２０１４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
特許文献１に示したような従来技術では、容器に対して様々な方向から光を当てる場合、その光の集中する箇所が狭い領域に限定されると、検査装置の容器搬送手段によっては、容器のハンドリングや撮像タイミングなどにばらつきがあるため、撮像の瞬間に光が集中する本来の位置や姿勢から容器が外れることがあり、そのとき光の当て方にむらが生じ、輝度変化を緩和する効果が充分に得られない。或いは、かえって輝度変化を強めてしまい逆効果になる場合がある。
【００２０】
特許文献２の光拡散フィルタにより画像をぼかす方法は、照射光の屈折による輝度変化を緩和するが、目的とする異物の像もぼけてしまう。より小さな異物を見つけようとすると、このぼかしにより、小さな異物の像は、周辺との輝度差が小さくなってしまうため、検出が困難あるいは不可能になってしまう。
【００２１】
上記のように、透明液が満たされた透明容器に対し、複数の特定の方向から光を当てる従来の照明方法では、屈折や反射の影響が極端に現れ、異物検査の大きな障害になる。
【００２２】
本発明は上記課題に着目してなされたものであり、本発明の目的は、液体容器内に含まれる異物を精度良く検出できる異物検査方法および異物検査装置を提供することである。
【００２３】
本発明の他の目的は、液体容器と液体容器内に含まれる異物を精度良く検出できる異物検査方法および異物検査装置を提供することである。
【００２４】
本発明の更に他の目的は、透明な液体で満たされた透明容器において、撮像時に容器の位置、傾きなどに多少のばらつきがあっても、光の屈折による輝度変化を安定的に緩和し、かつ検出分解能を落とさずに微細な異物を検出できる異物検査方法および異物検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記課題を解決するために、本発明は、液体が充填された容器を撮像し、得られた画像から前記液体に混入した異物を検査する方法において、
前記容器を、前記容器の領域が検出できる所定の光量Ｌｘで撮像し、所定の輝度レベルの容器探索画像を生成するステップと、
前記容器の内部に存在する異物が検出できる所定の光量Ｌｙ（Ｌｘ＜Ｌｙ）に相当する所定の輝度レベルの異物検出画像を生成するステップとを有し、
前記容器探索画像と前記異物探索画像とから画像処理により前記容器内の異物を検査することを特徴とする。
【００２６】
また、上記の異物検査方法において、前記容器の内部に存在する異物が検出できる所定の光量Ｌｙ（Ｌｘ＜Ｌｙ）に相当する所定の輝度レベルの異物検出画像を生成するステップは、前記容器を、前記容器の輪郭は消えるが、前記容器内の異物が検出できる所定の光量Ｌｙで撮像するステップと、前記撮像して得られた画像から所定の輝度レベルの異物検出画像を生成するステップとからなることを特徴とする。
【００２７】
また、上記の異物検査方法において、前記容器の内部に存在する異物が検出できる所定の光量Ｌｙ（Ｌｘ＜Ｌｙ）に相当する所定の輝度レベルの異物検出画像を生成するステップは、前記所定の輝度レベルの容器探索画像における各画素の輝度値に対して前もって定められた所定の特性曲線に基づいて数値演算を行ない、前記所定の輝度レベルの異物検出画像における各画素の輝度値を得るステップであることを特徴とする異物検査方法。
【００２８】
また、上記の異物検査方法において、前記容器の内部に存在する異物が検出できる所定の光量Ｌｙ（Ｌｘ＜Ｌｙ）に相当する所定の輝度レベルの異物検出画像を生成するステップは、前記所定の輝度レベルの容器探索画像における各画素の輝度値に対し、前もって定められた所定の数値変換テーブルを用いて、前記所定の輝度レベルの異物検出画像における各画素の輝度値を得るステップであることを特徴とする。
【００２９】
さらに、本発明は、液体が封入された容器を搬送する搬送手段と、前記容器が搬送される経路の途中に設けられた照明手段と、該照明手段の光量を制御する光量制御手段と、該照明手段からの照明光を前記容器に照射し、透過した光を撮像する撮像手段と、該撮像手段から得られる画像信号の画像処理によって前記液体に混入した異物を検出する画像処理部とを有し、
前記画像処理部は、前記撮像手段で前記容器を、前記容器の領域が検出できる所定の光量Ｌｘで撮像して得られる所定の輝度レベルの容器探索画像と、前記容器の内部に存在する異物が検出できる所定の光量Ｌｙ（Ｌｘ＜Ｌｙ）に相当する所定の輝度レベルの異物検出画像とから画像処理により前記容器内の異物を検査することを特徴とする。
【００３０】
また、上記の異物検査装置において、更に、記憶部を有し、該記憶部には、前記所定の輝度レベルの容器探索画像における各画素の輝度値と、前記所定の輝度レベルの異物検出画像における各画素の輝度値を算出するための所定の特性曲線に基づく数値が記憶され、前記画像処理部は、前記所定の輝度レベルの容器探索画像における各画素の輝度値が入力されると、前記数値に基づいて前記所定の輝度レベルの異物検出画像における各画素の輝度値を出力し、前記容器探索画像と前記出力された前記異物検出画像とから前記容器内の異物を検査することを特徴とする。
【００３１】
また、上記の異物検査装置において、更に、記憶部を有し、該記憶部には、前記所定の輝度レベルの容器探索画像における各画素の輝度値と、前記所定の輝度レベルの異物検出画像における各画素の輝度値を変換するための数値変換テーブルが記憶され、前記画像処理部は、前記所定の輝度レベルの容器探索画像における各画素の輝度値が入力されると、前記数値変換テーブルに基づいて前記所定の輝度レベルの異物検出画像における各画素の輝度値を出力し、前記容器探索画像と前記出力された前記異物検出画像とから前記容器内の異物を検査することを特徴とする。
【００３２】
上記の得られた画像から、各画素の輝度値の乗除算、加減算に代表される数値演算により、輝度値の異なる画像を生成、または、輝度値の数値変換テーブル（ルックアップテーブル）により輝度値の異なる画像を生成し、容器の領域の判定と容器内の異物の有無判定それぞれにおいて、輝度変化分を低減、消去することにより、異物の誤検出あるいは異物の見逃しを減らし、確実で安定な異物検査を実現できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、液体容器内に含まれる異物を精度良く検出することのできる異物検査方法および異物検査装置を実現できる。また、液体容器と液体容器内に含まれる異物を区別して精度良く検出することができる。更に、透明な液体が充填された透明容器の光の屈折による乱反射などの輝度変化を、連続検査時に容器の位置や姿勢にばらつきが生じても、安定に容器内の輝度の不均一を除去または低減させ、容器画像における容器の領域判定、つまり異物を探索すべき範囲の特定とその範囲内の異物像の抽出をより確実に実行でき、異物の誤検出や異物の見逃しを減らすことが可能になり、検出精度を向上することができるという特徴がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明による異物検査方法および異物検査装置の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３５】
本発明の実施例による異物検査装置の照明手段を図１〜図５および図９に示す。図１〜図５は沈殿異物の検査を想定した場合、図９は容器内に浮遊する異物の検査を想定した場合の、様々な角度から照射可能な照明手段である。なお、照明手段以外の構成は、図２５−１に示した従来例と同様であるので、ここではその説明は省略する。
【００３６】
沈殿異物の検査において、容器上方から様々な角度で照射する装置として、理想的な形態は、図１に示すような半球型の照明手段である。図１(ａ)は、半球型の照明手段２０、ペットボトル等の容器２、カメラ１０を示す概略斜視図であり、図１(ｂ)は、図１(ａ)のカメラを除いた断面図である。見易くするため、図１(ａ)の照明手段２０は透明に描いてある。半球型の照明手段２０の内壁側の全面が発光面になっている。具体的には、内壁に有機ＥＬのようなシート状の発光体が貼り付けられている。あるいは、ＬＥＤや電球のような複数の発光体を、一定密度でマトリックス状に埋め込むことにより、発光面を形成してもよい。しかし、ＬＥＤや電球のような発光体を使うと、撮像した画像に発光体の輝点がそのまま映り込み、検査の障害になる場合もある。そのために、発光体の内側を、薄い乳白色アクリルや擦りガラスのような光拡散効果のあるプレートやフィルムで覆い、内壁面の発光強度を均一化することもできる。
【００３７】
容器２の真上付近から照射したときに影が出来る部分（従来例の図２７参照）に光が当るようにするには、所定の角度を有する斜め方向からも照射する必要がある。そのために、照明手段２０は、図１に示すように、発光面が容器２の上部から側面まで覆うような凹面形状になっている。それにより、屈折や反射による容器内の影を消すことができる。
【００３８】
実際の異物検査装置においては、搬送される容器２を連続して検査しなければならない。撮像部では、図示しないベルトコンベア等によって、容器２は水平方向に搬入、搬出される。よって、図１に示すような凹面形状、例えば、半球型の照明手段２０では、容器２の上部が半球型の照明手段２０の壁面に当接してしまい、容器２の移動ができない。そこで、半球型の照明手段２０において、容器２が通過する壁面部を除去して形成する方法もあるが、そうすると照明手段２０の形状が複雑になり、加工が難しく、コストが上がってしまうという問題点がある。
【００３９】
そこで容器２の搬入と搬出を考慮して、搬送経路上で障害となる部分をなくし、連続検査を可能にした照明手段が、図２に示す円筒面状、例えば、半円筒面型の照明手段２２である。図２(a)のように、照明手段２２はトンネル状の形をしており、容器２を直線経路で水平方向に搬送しても、照明手段２２の内壁と衝突はしない。図２(b)は搬送経路と直角方向の断面図であり、この方向から見ると、半円筒形の照射パターンが形成される。搬送経路方向の発光面は、照明手段２２の長手方向に伸びた形となり、斜め方向から容器２に入射する光量は、凹面形状に比べると減少する。しかし、図２(a)に示すように、照明手段２２の長さを左右長手方向に充分にとり、さらに発光面に拡散板や拡散フィルム等を貼り付けることにより、斜め方向からの照射光を確保すれば、照明光の屈折や反射を緩和する効果は充分に得られる。
【００４０】
しかしながら、照明手段２２の場合も発光面が曲面であるため、平面の場合に比べると加工が難しく、コストが高くなるという問題点がある。そこで、フラットパネル型の照明板を複数枚組み合わせて、擬似的に半円筒面型に近い発光面を形成する方法を採用することができる。
【００４１】
照明手段を長方形の発光パネル３枚で形成した例を図３に、発光パネル２枚で形成した例を図４に示す。勿論、より円筒面型に近づけるためにパネルをより細分化し、構成枚数を４枚以上に増やしても構わない。図３および図４の照明手段２４、２６では、入手容易なフラットな発光パネル型が使え、コスト面で有利である。さらに、拡散板や拡散フィルムを使用して光拡散性を高めれば、実用上は図２の半円筒面型の照明手段２２と同等の効果が得られる。
【００４２】
図５は、さらに照明手段の簡素化を図った例であり、単純な１枚のフラットパネル型の照明手段２８を容器２の上方に配置したものである。この場合、容器２の斜め方向から光を当てるために、パネルの広さを充分大きくして、かつなるべく容器２に近づけることが必要である。また、斜め方向からの入射光は、容器２の真上付近からの入射光に比べ、発光面から容器までの距離が長くなる分、光量が減衰する。これは入射角によらず均一な光量を得る条件からみてやや不利になる。この弱点をカバーする為に、照明手段２８の発光面の前面に、特に光拡散性の良い拡散板２９を設け、光照射パターン３０の照射角を極力広げるようにする。フラットパネル１枚の単純な照明であっても、容器２の上方肩の部分と容器２の底部の凹凸形状が比較的小さい容器の場合は、輝度変化の緩和に充分に効果がある。また、後述の本発明による画像処理方法と組み合わせれば、上記照明で消しきれない屈折や反射による影をさらに低減することが可能である。
【００４３】
図２から図５に示した照明手段は、何れも搬送方向に十分な長さを有し、照射範囲が広い。さらに拡散板や拡散フィルムを使用すれば、照射角も広くなる。その上、発光面全体において均一な輝度を有しているため、撮像の際、容器２の位置が多少移動しても、あるいは容器２の姿勢が多少傾いても、照明に偏りが生じることは無い。つまり撮像時の容器２の位置や姿勢がばらついても、本発明による異物検査装置の照明状態は影響を受けることはない。
【００４４】
また、照射する光の色（波長）は特に限定されない。すなわち、水のような透過性のある液体の場合は、照射する光は波長の短い順に、紫外線から青、緑、黄、赤、さらに赤外線までいずれも使える。液体が着色されている場合は、その色近辺の波長の光が液体を透過する。つまり液体は透明であるので、基本的に液体の色に近い光を照射すれば良い。例えば、液体がアセロラジュース、ぶどうジュース、ウーロン茶等の場合は、赤か近赤外の光が適している。
【００４５】
次に、本発明の一実施例である異物検査装置６０について、図６を参照して説明する。 
図示しない異物検査部での容器検知センサ４３における容器２の位置検知結果は、Ｉ／Ｏインタフェース６１を介して主演算部６２（または画像処理部とも称する）で把握し、シャッタ信号制御部６３およびカメラコントローラ６４により、カメラ１０のシャッタ信号のトリガとなる。
【００４６】
このシャッタ信号に基づいて、カメラ１０で容器２の画像を撮像し、カメラコントローラ６４からカメラインタフェース６５を介して、画像処理を行なう画像データ記憶部６６に一旦蓄積し、主演算部６２（または画像処理部とも称する）の画像処理プログラムに基づいて異物を抽出する画像処理を行なう。カメラコントローラ６４は、ＡＤ変換回路やメモリへのデータの書き込みと読み出しを行なうメモリ回路を備えている。
【００４７】
主演算部６２は、画像処理プログラムのほかに、容器検知センサ４３からの容器検知結果にしたがって、カメラ１０で撮像した画像のデータを得る撮像処理プログラムなどを備えている。画像処理プログラムは良く知られた公知の技術によるものであり、撮像処理プログラムは以下説明するようにシーケンス制御によるものであるから、両プログラムについての詳細な説明は省略する。
【００４８】
照明光源７３は、先に図１〜図５および図９で説明した照明手段２０、２２、２４、２６、２８等のような形状を持ち、検査すべき容器２を照明する。照明光源制御部７２は、照明光源７３の光量を制御するものである。これについては後述する。
【００４９】
撮像画像や、撮像画像に対して既に処理を施した画像は、画像モニタ６７に表示する。また、装置の起動、停止、エラーは操作スイッチ６８や表示ランプ６９で管理し、これらの管理や画像処理を含めた装置全体の稼動状況の管理を、主演算部６２と主記憶部７０で担っている。この装置全体の稼動状況はモニタ７１に表示し、操作者が管理できるようにしている。
【００５０】
次に、断面が八角形および略円形のペットボトルに対し、図５のフラットパネル型の照明手段２８（光源：赤色、ＬＥＤおよび拡散板付き、300mm角サイズ）を用いて撮像した画像を、図７、図８に示す。(ａ)が容器全体を撮像した画像であり、異物周辺の拡大画像が（ｂ）、（ｃ）である。図７−１、７−２、７−３（図８−１、８−２、８−３）の順に光量を上げながら撮像した。例えば、照明光源制御部７２を制御して、照明光源７３の光量を５０００Ｌｕｘ（ルックス）〜１００００Ｌｕｘ（ルックス）の範囲で変化させ、撮影した。図７は、図２７の場合と同様に、断面が八角形のペットボトル２Ａの画像であり、図８は、図２８の場合と同様に、断面が略円形のペットボトル２Ｂの画像を示す。
【００５１】
図７(a)、図８(a)において、フラットパネル型の照明手段２８による照明が弱めの場合、例えば、５０００Ｌｕｘの場合、容器の内部に薄い影が見えるが、フラットパネル型の照明手段２８は上方の様々な角度から光を照射しているため、従来のリング型照明による画像、図２７、図２８の影ほど暗くない。つまり明るい部分と暗く影に見える部分の輝度差は、リング型照明の場合程大きくはない。一方、異物４の影は輝度値が充分低いので、図７−１、７−２、７−３の順に照明を徐々に強く、例えば、５０００Ｌｕｘ、７０００Ｌｕｘ，１００００Ｌｕｘのように段々光量を強くしていくと、屈折や反射による容器の影は薄くなるが、異物４の影は、沈殿している場所に寄らず確実に残る（写る）。リング型照明では不要な影の消去がさらに難しい丸型ペットボトルでも、図８のように異物４の影は確実に残り、屈折や反射による容器２Ｂの影は消えていく。
【００５２】
したがって、透明液を検査するときに生じる屈折や反射による容器の影の除去は、特定の方向だけから光を照射する従来例のような照明では困難だったが、様々な角度から照射するフラットパネル型の照明手段２８を用いると容易になることがわかる。また、説明は省略するが、図１〜図４に示した照明手段を使えば、不要な影の除去において、図５のフラットパネル型の照明手段２８と同等以上の効果を得ることができる。
【００５３】
上記の照明手段の効果は、浮遊異物検査の場合においても同様に得ることができる。図９−１、図９−２、図９−３に示すように、容器２の側面の一方に照明手段２２、２４、２８を、容器２を挟んで反対側にカメラ１０を配置すれば、容器側面に対し様々な角度から光が照射されるため、光が容器２を通過するときに起こる屈折や反射による容器画像への影響が緩和される。
【００５４】
図７、図８において、異物４を見落とすことが無く、また誤って検出することも無く、正確に検出するだけの目的であれば、照明を明るめに、例えば、１００００Ｌｕｘに調整した図７−３や図８−３が最適の画像である。しかし、これらの画像は容器の輪郭まで消えてしまっているので、この画像からは、容器内部の領域が何処なのか、さらに容器がこの画像の中に確かに存在するのかどうかを判断することが難しい。
【００５５】
従って、本発明では、容器の領域を判別するために、照明を暗めに調整した図７−１や図８−１、あるいはさらに照明を暗めにした画像の方が、容器の輪郭や内部が黒い影となって確実に検出できるので好ましい画像といえる。即ち、本発明では、照明光源制御部７２を制御して照明光源７３の光量を５０００Ｌｕｘあるいはそれ以下の範囲で撮像すると、図７−１（ａ）や図８−１（ａ）のように容器の領域を確実に検出できる。しかしながら、図７−１（ｂ）、図７−１（ｃ）や図８−１（ｂ）、図８−１（ｃ）の拡大図で示すように、容器の影と異物４が映像として検出されるので、目視の場合には判断が可能であるが、画像処理により容器の影と異物４を区別することは、不可能である。
【００５６】
一方、照明光源７３の光量が１００００Ｌｕｘあるいはそれ以上になると、図７−３（ｂ）（ｃ）、あるいは図８−３（ｂ）（ｃ）のように容器の影は消え、異物４のみが検出され、画像処理により異物を検出することができる。即ち、本発明では、容器２の形状を撮影するために、照明光源制御部７２を制御して照明光源７３の光量を所定の光量Ｌｘ、例えば、５０００Ｌｕｘにして容器２を撮像する。次に、照明光源制御部７２を制御して、照明光源７３の光量を所定の光量Ｌｙ、例えば、１００００Ｌｕｘに変更して、容器２を撮像する。それによって異物４が撮影されるので、この２画面から画像処理によって容器２内の異物４を検出することが可能となる。
【００５７】
以上のように本発明では、図１から図５までに示した照明手段で、透明液が充填された容器２を検査する場合、基本的に、容器２の範囲の判定と、異物の検出のためには、それぞれ相応しい輝度値を有する画像を、２種類光量を変えて撮像することで実現できる。また、上述の照明光源制御部７２を制御して照明光源７３の光量を所定の光量Ｌｘおよび光量Ｌｙに設定するには、前もって主記憶部７０に記憶することで、容易に実現できる。ここで、Ｌｘ＜Ｌｙとする。なお、上記実施例では、Ｌｘ：５０００Ｌｕｘ、Ｌｙ：１００００Ｌｕｘとして説明したが、装置構成、容器の種類等により種々の光量が用いられることは勿論である。それらは前もって実験的に定めるのが良い。
また、上記のように光量を変化させる以外に、２種類の撮像装置を設け、それぞれの撮像装置で同じ容器を撮像する方法、または、カメラ視野内を容器２が通過する間に、カメラ１０のゲインを素早く切替えて、容器２を２回撮像する等の方法が考えられる。
【００５８】
次に、本発明の他の一実施例について以下説明する。本実施例は、１回の撮像で得た原画像から、画像処理により所望の輝度値を有する画像を生成する方法について説明する。
【００５９】
図１０−１（ａ）、１０−２（ａ）、１０−３（ａ）は、例えば、照明の光量を５０００Ｌｕｘ、７０００Ｌｕｘ、１００００Ｌｕｘにそれぞれ変えて撮像した画像を示す。また、図１０−１（ｂ）、１０−２（ｂ）、１０−３（ｂ）は、図１０−１（ａ）、１０−２（ａ）、１０−３（ａ）の走査線５に沿って計測した輝度レベルを示す。なお、７は、輝度レベルＬＬ（例えば、０レベル）を示し、６は、飽和レベルＬＨを示す。この輝度レベルは、例えば、カメラ１０で撮像した映像の走査線５上の輝度レベルを主演算部６２で検出することで得られる。図１０−１（ｂ）、１０−２（ｂ）、１０−３（ｂ）のそれぞれの輝度レベルを比較すると、次のことが分かる。即ち、照明を明るくする。例えば、５０００Ｌｕｘ、７０００Ｌｕｘ、１００００Ｌｕｘと、輝度レベルが上昇するとともに、輝度の山谷の振幅（矢印で示す。）が拡大することが判る。すなわち、照明を明るくするときの輝度値の変化は、画像の輝度値に、ある係数を乗じて輝度値を上げることで模擬できると考えられる。
【００６０】
このことから照明光源７３の光量を実質的に変化させずに、例えば、５０００Ｌｕｘで撮像した原画像の輝度を画像処理により調整することで、例えば、７０００Ｌｕｘあるいは１００００Ｌｕｘで撮像したと同様の輝度値を得ることが可能である。このような輝度値を得る方法としては、数値演算による方法と、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）と呼ばれる輝度変換テーブル（数値変換テーブル）を使う方法がある。
【００６１】
まず、数値演算による方法について説明する。図１１は、原画像と変換後の画像の輝度が同一となる場合の輝度変換直線である。８ビット階調の画像の場合、輝度値は０から２５５の範囲の値となる。従って、例えば、照明の光量を２倍に上げたとき、例えば、５０００Ｌｕｘから１００００Ｌｕｘに上げた時の画像の輝度変化は、図１２の輝度変換直線で模擬することが出来る。図１２は、画像の各画素の輝度値を変換する関数の特性直線であって、入力輝度の下半分を２倍に変換し、入力輝度の上半分は最高輝度２５５に固定する、いわゆる白飛び画像を生成する特性直線である。図１２を数式で表現すれば、
Ｌｏ＝Ｌｉ×２        （０≦Ｌｉ≦１２７）・・・・・・・・・・・・・（１）
Ｌｏ＝２５５        （１２８≦Ｌｉ≦２５５）・・・・・・・・・・・（２）
（Ｌｉ：原画像の画素の輝度値、Ｌｏ：輝度変換した画素の輝度値）
であり、この演算を原画像の各画素の輝度値に対して行なえば、輝度変換画像が得られる。即ち、例えば、図１０−１（ｂ）で得られる輝度レベルＬｉ（計測された５０００Ｌｕｘの輝度レベル）に対して式（１）（２）に基づいて輝度レベルＬｏ（１００００Ｌｕｘ相当の輝度レベル）を求める。この演算は、主演算部６２で行うことができる。このようにすることによって先の実施例で説明した照明光源制御部７２を制御して照明光源７３の光量を所定の光量Ｌｘおよび光量Ｌｙに変更する場合と同等の効果を得ることが分かる。なお、図１１、図１２の特性直線は、システム構成等により特性曲線とすることもできる。
【００６２】
次に、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いる方法について説明する。図１３は、ＬＵＴを用いる方法を説明している。入力輝度が０から１２７のとき、出力輝度の欄にはその２倍の値が格納されている。入力輝度が１２８から２５５のとき、出力輝度の欄はすべて２５５が格納されている。上述と同様に、原画像の画素の輝度値、即ち、図１０−１（ｂ）で得られる輝度レベルＬｉに対応する輝度レベルＬｏを得るには、ＬＵＴの入力輝度値Ｌｉから該当する出力輝度値Ｌｏで原画像の画素の輝度値を置き変える。この方法により５０００Ｌｕｘの輝度レベルから１００００Ｌｕｘ相当の輝度変換画像が得られる。このような変換処理を画像処理装置内部の主演算部６２で実行する。また、図１３のようなＬＵＴは、予め主記憶部７０に記憶させておき、輝度変換を行なえば良い。なお、図１１および図１２の特性図および図１３のＬＵＴは、一実施例であり、システム構成、検出対象の容器の種類等で種々変更されることは言うまでもない。また、このようにすることによって先の実施例で説明した照明光源制御部７２を制御して照明光源７３の光量を所定の光量Ｌｘおよび光量Ｌｙに変更する場合と同等の効果を得ることが分かる。
【００６３】
次に、これらの方法で変換した画像の一実施例を以下に説明する。図１４は、図１２に示した輝度変換直線で、図１０−２（ａ）の画像（光量７０００Ｌｕｘの場合）の輝度値を１．３５倍に変換した画像を示す。図１４（ａ）が画像全体を示す図、図１４（ｄ）が走査線５に沿った輝度レベルである。図１４（ａ）の輝度変換画像および図１４（ｂ）の輝度レベルは、照明を強くして撮像した画像（光量１００００Ｌｕｘ）である図１０−３（ａ）（ｂ）に非常に似ており、照明を強めた画像が、数値演算により正確に模擬できていることがわかる。
【００６４】
また、図１０−２（ａ）の画像の輝度値を２．５倍に変換した画像を図１５（ａ）に示す。図１５（ａ）が画像全体、図１５（ｂ）、図１５（ｃ）は投入した異物周辺の拡大画像である。それにより、実際に照明を強くして異物以外の影を消した図７−３（ａ）の画像と同様の画像が得られる。
【００６５】
また、照明の光量を１／２に下げるときの輝度変換直線を図１６に、そのＬＵＴを図１７に示す。図１６の変換直線により、図１０−２（ａ）の画像の輝度値を下げた画像を図２０（ａ）に示す。実際に照明を弱めた図１０−１（ａ）の画像と比べると、元の画像で輝度が飽和している部分は本来の輝度情報が失われている為、変換しても図１０−１（ａ）とは異なる画像になる。また、元の画像の輝度変化が１／２に圧縮される。輝度変換後、容器の領域判定のためにパターンマッチングやエッジ抽出、あるいは二値化などを実施することになるが、何れの手法においても、画像の輝度変化が小さくなるのは好ましくない。
【００６６】
従って、画像の暗い部分の輝度を下げ、なおかつ輝度変化も２倍に拡大するには、例えば、図１８の輝度変換直線、あるいはそれに相当する図１９のＬＵＴを使えば良い。図１８は、画像の各画素の輝度値を変換する関数の特性直線であって、入力輝度の下半分は最低輝度０に固定し、入力輝度の上半分を２倍に変換する、いわゆる黒潰れ画像を生成する場合の特性直線である。図１８の変換直線により図１０−２（ａ）の画像輝度を変換した結果を図２１（ａ）に示す。この場合、容器輪郭の暗い部分の輝度が十分低くなり、他の明るい部分との輝度差が２倍に拡大されるので、元の画像よりも容器の領域判定がより確実になる。なお、図１６から図１９は、直線で近似しているが、場合によっては、重み付を変え、曲線とすることもできる。
【００６７】
以上の手法により、撮像して得た原画像から輝度値を変換し、異物の検出や容器の領域の判定にとって、より好ましい画像を自由に生成することが出来る。なお、以上の説明では、輝度変換に直線を用いたが、それに限定されず、適宜、曲線を用いても、また直線と曲線を組み合わせてもよいことは言うまでもない。
【００６８】
以上述べた本発明の実施例に掛かる照明手段と画像輝度の変換方法を用い、異物を検出する画像処理の手順を、図２３および図２４に示す。また、比較のために、従来の異物検出手順を図２２に示す。
【００６９】
まず、図２２に示した従来の手順では、撮像して得た原画像から直接、容器の領域判定と二値化による異物の抽出を行なう。すなわち、検査する容器の画像を撮像し（処理Ｓ１）、検査領域を容器内部に限定し（処理Ｓ２）、輝度しきい値により原画像から二値画像を得る（処理Ｓ３）。そして、得られた二値画像から黒点連結部分を抽出し（処理Ｓ４）、抽出部の個数・面積・大きさなどを算出する（処理Ｓ５）。
【００７０】
上記の従来例に対して本発明では、図２３に示すように、検査する容器を撮像することにより原画像を得て（処理Ｓ１）、撮像して得た原画像から輝度値を変換して、異物検出に適した異物探索画像を生成し（処理Ｓ２）、輝度しきい値により異物探索画像から二値画像を得る（処理Ｓ３）。また、撮像して得た原画像から輝度値を変換して、容器領域判定に適した容器探索画像を生成し（処理Ｓ４）、容器探索画像から容器の領域を判定する（処理Ｓ５）。
【００７１】
一般に、容器探索画像を得るには、容器の輪郭や内部領域が明確になるように、原画像の輝度を下げる変換を行う。また、異物検索画像を得るには、異物以外の光の屈折や反射による薄い影が消えるように、原画像の輝度を上げる変換を行う。
【００７２】
容器検索画像は、パターンマッチングやエッジ検出、或いは二値化などの手法を用いて容器の存在する領域を判定する。一方、異物探索画像は、異物を抽出するのに適当なしきい値で二値化して、画像中の暗い部分を抽出する。次に、二値化した異物探索画像の以後の画像処理領域を、容器の内部領域に限定する（処理Ｓ６a）。具体的にはパターンマッチングやエッジ検出で得た容器の位置情報と、予め記憶しておいた容器の形状や大きさの情報により画像処理を行う範囲を制限する。または、二値化で得た画像から生成するマスク画像を用いて、容器の外側の部分をマスキング（除外）する。
【００７３】
その後、領域を制限した二値画像から黒点連結部分を分離抽出する（処理Ｓ７）。抽出された連結部の各々が異物と考えられる。最後に、大きさや面積、個数などの異物の情報を算出して（処理Ｓ８）、異物検出が完了する。
【００７４】
さらに、図２３の処理を高速化した手順を図２４に示す。図２４の手順では、検査する容器を撮像することにより原画像を得て、（処理Ｓ１）、数値処理により原画像の輝度値を調整し容器探索画像を生成し（処理Ｓ４）、容器探索画像から容器の領域を判定し（処理Ｓ５）、画像処理を行なう領域を容器内部に限定する（処理Ｓ６b）。そして、数値処理により原画像の輝度値を調整して異物探索画像を生成し（処理Ｓ２）、輝度しきい値により異物探索画像から二値画像を得て（処理Ｓ３）、二値画像から黒点連結部分を抽出し（処理Ｓ７）、抽出部の個数・面積・大きさなどを算出する（処理Ｓ８）。
【００７５】
すなわち、先に容器探索画像から容器の領域を判定し、原画像の画像処理範囲を容器内部の領域に限定した後に、原画像の輝度値を変換して異物探索画像を得る。この手順により、画像の輝度変換と二値化が容器の範囲内に限定されるため、画像全体を処理する図２３の方法よりも処理時間が短縮できる。
【００７６】
上記において、図２３、図２４で、容器の領域判定と異物の検出に、原画像を直接使わず、輝度変換した画像をそれぞれ使う方法を説明した。しかし、照明をやや弱めに調節し、原画像の輝度を、例えば図１０−１（ａ）に示すように低めにすると、原画像そのままで容易に容器の領域判定ができる。したがって、原画像は、そのまま容器探索画像として使うことができ、図２３、図２４における処理Ｓ４は省略することもできる。
【００７７】
以上、本発明による異物検査方法および異物検査装置を、好適な実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施の形態によって限定的に解釈されるものではない。すなわち、本発明はその趣旨、主要な特徴から逸脱しない範囲において、種々の変更および様々な形態での実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】（ａ）は本発明の一実施例による異物検査装置における半球型の照明手段、容器、カメラの位置関係を説明する概略斜視図で、（ｂ）は照明手段の発光パターンを表した断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の一実施例による半円筒面型の照明手段、容器、カメラの位置関係を説明する概略斜視図で、（ｂ）は照明手段の発光パターンを表した断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の一実施例による平面型の照明板を３枚組み合わせた照明手段、容器、カメラの位置関係を説明する概略斜視図で、（ｂ）は照明手段の発光パターンを表した断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の一実施例による平面型の照明板を２枚組み合わせた照明手段、容器、カメラの位置関係を説明する概略斜視図で、（ｂ）は照明手段の発光パターンを表した断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の一実施例によるフラットパネル型の照明手段、容器、カメラの位置関係を説明する概略斜視図で、（ｂ）は照明手段の発光パターンを表した断面図である。
【図６】本発明の一実施例による異物検査装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７−１】本発明の一実施例による照明手段で八角形の容器を撮像した画像である。（ａ）は容器底面全体の画像、（ｂ）および（ｃ）は投入した異物周辺の拡大画像である。
【図７−２】本発明の一実施例による照明手段で八角形の容器を撮像した画像である。（ａ）は容器底面全体の画像、（ｂ）および（ｃ）は投入した異物周辺の拡大画像である。
【図７−３】本発明の一実施例による照明手段で八角形の容器を撮像した画像である。（ａ）は容器底面全体の画像、（ｂ）および（ｃ）は投入した異物周辺の拡大画像である。
【図８−１】本発明の一実施例による照明手段で丸型の容器を撮像した画像である。（ａ）は容器底面全体の画像、（ｂ）および（ｃ）は投入した異物周辺の拡大画像である。
【図８−２】本発明の一実施例による照明手段で丸型の容器を撮像した画像である。（ａ）は容器底面全体の画像、（ｂ）および（ｃ）は投入した異物周辺の拡大画像である。
【図８−３】本発明の一実施例による照明手段で丸型の容器を撮像した画像である。（ａ）は容器底面全体の画像、（ｂ）および（ｃ）は投入した異物周辺の拡大画像である。
【図９−１】本発明の一実施例による、容器側面からの異物検査における、円筒面型の照明手段、容器、カメラの位置関係を説明する概略斜視図である。
【図９−２】本発明の一実施例による、容器側面からの異物検査における、平面型の照明板を３枚組み合わせた照明手段、容器、カメラの位置関係を説明する概略斜視図である。
【図９−３】本発明の一実施例による、容器側面からの異物検査における、フラットパネル型の照明手段、容器、カメラの位置関係を説明する概略斜視図である。
【図１０−１】本発明の一実施例による照明手段で八角形の容器を撮像した画像である。（ａ）はボトル底面全体の画像、（ｂ）はその輝度断面図である。
【図１０−２】本発明の一実施例による照明手段で八角形の容器を撮像した画像である。（ａ）は容器底面全体の画像、（ｂ）はその輝度断面図である。
【図１０−３】本発明の一実施例による照明手段で八角形の容器を撮像した画像である。（ａ）は容器底面全体の画像、（ｂ）はその輝度断面図である。
【図１１】入力輝度と出力輝度が同一の場合における画像の各画素の輝度値を変換する関数の特性直線である。
【図１２】画像の各画素の輝度値を変換する関数の特性直線であって、入力輝度の下半分を２倍に変換し、入力輝度の上半分は最高輝度２５５に固定する、いわゆる白飛び画像を生成するための特性直線である。
【図１３】画像の各画素の輝度値を変換する輝度変換テーブル（ルックアップテーブル）であって、図１２の変換関数と同一の変換を行なうためのテーブルである。
【図１４】図１０−２の画像から、輝度を1.35倍に変換する、図１２の特性直線により生成した輝度変換画像である。（ａ）は容器底面全体の画像、（ｂ）はその輝度断面図である。
【図１５】図１０−２の画像から、輝度を2.5倍に変換する、図１２の特性直線により生成した輝度変換画像である。（ａ）は容器底面全体の画像、（ｂ）および（ｃ）は投入した異物周辺の拡大画像である。
【図１６】画像の各画素の輝度値を変換する関数の特性直線であって、出力輝度を入力輝度の１／２倍に変換するための特性直線である。
【図１７】画像の各画素の輝度値を変換する輝度変換テーブル（ルックアップテーブル）であって、図１６の特性直線と同一の変換を行なうためのテーブルである。
【図１８】画像の各画素の輝度値を変換する関数の特性直線であって、入力輝度の下半分は最低輝度０に固定し、入力輝度の上半分を２倍に変換する、いわゆる黒潰れ画像を生成するための特性直線である。
【図１９】画像の各画素の輝度値を変換する輝度変換テーブル（ルックアップテーブル）であって、図１８の特性直線と同一の変換を行なうためのテーブルである。
【図２０】図１０−２の画像から、図１６の特性直線により生成した輝度変換画像である。（ａ）はボトル底面全体の画像、（ｂ）はその輝度断面図である。
【図２１】図１０−２の画像から、図１８の特性直線により生成した輝度変換画像である。（ａ）はボトル底面全体の画像、（ｂ）はその輝度断面図である。
【図２２】従来例の異物検査方法のフローチャートである。
【図２３】本発明の一実施例による異物検査方法のフローチャートである。
【図２４】本発明の一実施例による異物検査方法のフローチャートである。
【図２５−１】従来の異物検査装置の異物検査部の概略構成を示す斜視図である。
【図２５−２】従来の異物検査装置の異物検査部の要部概略構成を示す斜視図である。
【図２６】前図のリング型照明をカメラで直接撮像した画像の一例である。
【図２７−１】従来の照明手段で八角形の容器を撮像した画像である。（ａ）は容器底面全体の画像、（ｂ）および（ｃ）は投入した異物周辺の拡大画像である。
【図２７−２】従来の照明手段で八角形の容器を撮像した画像である。（ａ）は容器底面全体の画像、（ｂ）および（ｃ）は投入した異物周辺の拡大画像である。
【図２７−３】従来の照明手段で八角形の容器を撮像した画像である。（ａ）は容器底面全体の画像、（ｂ）および（ｃ）は投入した異物周辺の拡大画像である。
【図２８−１】従来の照明手段で丸型の容器を撮像した画像である。（ａ）は容器底面全体の画像、（ｂ）および（ｃ）は投入した異物周辺の拡大画像である。
【図２８−２】従来の照明手段で丸型の容器を撮像した画像である。（ａ）は容器底面全体の画像、（ｂ）および（ｃ）は投入した異物周辺の拡大画像である。
【図２８−３】従来の照明手段で丸型の容器を撮像した画像である。[ａ]は容器底面全体の画像、（ｂ）および（ｃ）は投入した異物周辺の拡大画像である。
【符号の説明】
【００７９】
２、２Ａ、２Ｂ…容器（ペットボトル）、３…キャップ、４…異物、５…走査線、６…画像輝度上限値、７…画像輝度下限値、１０…カメラ、１１…画像輝度中央値、２０…照明手段、２２…照明手段、２４…照明手段、２６…照明手段、２８…照明手段、２９…拡散板、４３…容器検知センサ、６０…異物検査装置、６２…主演算部、７２…照明光源制御部、７３…照明光源、１００…リング型照明手段、１０１…ライトガイド、１１０…透過照明光、１５０…リング型照明の発光部分の画像、２００…グリップコンベア、２０１…グリッパ。
【図１】
2010091530.tif 000003
【図２】
2010091530.tif 000004
【図３】
2010091530.tif 000005
【図４】
2010091530.tif 000006
【図５】
2010091530.tif 000007
【図６】
2010091530.tif 000008
【図７−１】
2010091530.tif 000009
【図７−２】
2010091530.tif 000010
【図７−３】
2010091530.tif 000011
【図８−１】
2010091530.tif 000012
【図８−２】
2010091530.tif 000013
【図８−３】
2010091530.tif 000014
【図９−１】
2010091530.tif 000015
【図９−２】
2010091530.tif 000016
【図９−３】
2010091530.tif 000017
【図１０−１】
2010091530.tif 000018
【図１０−２】
2010091530.tif 000019
【図１０−３】
2010091530.tif 000020
【図１１】
2010091530.tif 000021
【図１２】
2010091530.tif 000022
【図１３】
2010091530.tif 000023
【図１４】
2010091530.tif 000024
【図１５】
2010091530.tif 000025
【図１６】
2010091530.tif 000026
【図１７】
2010091530.tif 000027
【図１８】
2010091530.tif 000028
【図１９】
2010091530.tif 000029
【図２０】
2010091530.tif 000030
【図２１】
2010091530.tif 000031
【図２２】
2010091530.tif 000032
【図２３】
2010091530.tif 000033
【図２４】
2010091530.tif 000034
【図２５−１】
2010091530.tif 000035
【図２５−２】
2010091530.tif 000036
【図２６】
2010091530.tif 000037
【図２７−１】
2010091530.tif 000038
【図２７−２】
2010091530.tif 000039
【図２７−３】
2010091530.tif 000040
【図２８−１】
2010091530.tif 000041
【図２８−２】
2010091530.tif 000042
【図２８−３】
2010091530.tif 000043