(57)【要約】【課題】ガラス壜の特定範囲に入射し、該特定範囲で反射してカメラに入射する光の少なくとも一部を遮断することにより、壜口部や壜胴部等の特定部位にあるビリ欠陥を撮像により検出することができるガラス壜の検査装置を提供する。【解決手段】ガラス壜１の特定部位に投光する照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２と、ガラス壜１の特定部位を撮像するカメラＣＡＭ１と、照明から特定部位に投光される光の一部を遮る遮蔽物５−１，５−２と、カメラで得られた画像を処理して特定部位のビリＢを検出する画像処理装置とを備え、遮蔽物５−１，５−２は、照明から特定部位の面に入射して該面で反射してカメラＣＡＭ１に入射する光の少なくとも一部を遮断するように配置される。【選択図】図２１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス壜の特定部位を撮像し、得られた画像から特定部位のビリを検出するガラス壜の検査装置であって、
ガラス壜の特定部位に投光する照明と、
ガラス壜の特定部位を撮像するカメラと、
前記照明から特定部位に投光される光の一部を遮る遮蔽物と、
前記カメラで得られた画像を処理して特定部位のビリを検出する画像処理装置とを備え、
前記遮蔽物は、前記照明から特定部位の面に入射して該面で反射して前記カメラに入射する光の少なくとも一部を遮断するように配置されることを特徴とするガラス壜の検査装置。
【請求項２】
前記画像処理装置は、前記カメラで得られた画像を処理して基準画像となるテンプレートを作成しておき、検査対象のガラス壜の画像を前記テンプレートと比較して特定部位のビリを検出することを特徴とする請求項１記載のガラス壜の検査装置。
【請求項３】
前記画像処理装置は、
自転する検査対象のガラス壜を連続して撮影した原画像から差分画像を順次作成し、
前記差分画像と前記テンプレートとを比較してガラス壜の良否の判定を行うとともに検査対象のガラス壜の検査１回分で得られた全ての差分画像を合成して差分合成画像を作成し、
前記ガラス壜の検査１回分の全ての差分画像が良品のガラス壜のものと判定された場合に前記差分合成画像を仮テンプレートとし、
前記仮テンプレートを用いて前記テンプレートを補正することを特徴とする請求項２記載のガラス壜の検査装置。
【請求項４】
前記画像処理装置は、
自転する検査対象のガラス壜を連続して撮影した原画像又はこの原画像から作成された比較用画像と前記テンプレートとを比較してガラス壜の良否の判定を行うとともに検査対象のガラス壜の検査１回分で得られた全ての原画像又は比較用画像を合成して合成画像を作成し、
前記ガラス壜の検査１回分の全ての原画像又は比較用画像が良品のガラス壜のものと判定された場合に前記合成画像を仮テンプレートとし、
前記仮テンプレートを用いて前記テンプレートを補正することを特徴とする請求項２記載のガラス壜の検査装置。
【請求項５】
前記画像処理装置は、所定数の良品のガラス壜を連続して撮影した原画像から差分画像を順次作成し、作成された差分画像を重ね合わせることにより前記テンプレートを作成することを特徴とする請求項３または４に記載のガラス壜の検査装置。
【請求項６】
前記画像処理装置は、前記仮テンプレートを追加データとして前記テンプレートに合成することにより、前記テンプレートを補正することを特徴とする請求項３または４に記載のガラス壜の検査装置。
【請求項７】
前記照明は１台のカメラに対して２台配置され、前記２台の照明は前記カメラの光軸に対して左右対称の位置に配置され、前記遮蔽物は前記２台の照明に対応して２台配置され、前記２台の遮蔽物は前記カメラの光軸に対して左右対称の位置に配置されていることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一項に記載のガラス壜の検査装置。
【請求項８】
前記２台の照明は、交互に点灯し、
前記１台のカメラは、前記２台の照明の点灯と同期して撮像し、
前記画像処理装置は、照明ごとに区分して前記テンプレートを作成することを特徴とする請求項７に記載のガラス壜の検査装置。
【請求項９】
前記画像処理装置は、前記カメラで得られた画像における画素の明るさを用いて特定部位のビリを検出することを特徴とする請求項１に記載のガラス壜の検査装置。
【請求項１０】
前記特定部位は壜口部であり、
前記照明は、ガラス壜の壜口部の斜め上方または側方に配置されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のガラス壜の検査装置。
【請求項１１】
前記カメラは、ガラス壜を挟んで前記照明と反対側に配置され、
前記遮蔽物は、前記照明から壜口部の内周面に入射して該内周面で反射して前記カメラに入射する光および前記照明から壜口部の外周面の裏面に入射して該裏面で反射して前記カメラに入射する光の少なくとも一方を遮断するように配置されることを特徴とする請求項１０記載のガラス壜の検査装置。
【請求項１２】
前記カメラは、ガラス壜に対して前記照明の側に配置され、
前記遮蔽物は、前記照明から壜口部の外周面に入射して該外周面で反射して前記カメラに入射する光および前記照明から壜口部の内周面の裏面に入射して該裏面で反射して前記カメラに入射する光の少なくとも一方を遮断するように配置されることを特徴とする請求項１０に記載のガラス壜の検査装置。
【請求項１３】
前記特定部位は壜胴部であり、
前記照明は、ガラス壜の壜胴部の斜め上方または側方に配置され、
前記カメラは、ガラス壜に対して前記照明の側に配置され、
前記遮蔽物は、前記照明から壜胴部の外周面に入射して該外周面で反射して前記カメラに入射する光および前記照明から壜胴部の内周面の裏面に入射して該裏面で反射して前記カメラに入射する光の少なくとも一方を遮断するように配置されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のガラス壜の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス壜の検査装置に係り、特にガラス壜の壜口部や壜胴部等の特定部位にあるビリ欠陥を撮像により検出することができるガラス壜の検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラス壜の製造に際して、特定部位、例えば、壜口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。ガラス壜の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ビリ、壜口のねじ山部に発生するビリ、壜口のスカート部に発生するビリがある。ビリには亀裂の方向によって、縦方向（略垂直方向）に延びる縦ビリ、横方向（略水平方向）に延びる横ビリがある。
上述したビリはガラス壜の破損の原因になるため壜口部を撮像することによりビリの有無を検出し、ビリがあるガラス壜を不良壜として排除するようにしている。
【０００３】
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検査装置が知られている。このガラス壜の検査装置は、１台の照明をガラス壜の壜口部の上方に設置し、壜口部の周囲に壜口部を取り囲むように多数（例えば、７台）のカメラを配置することにより構成されている。照明からの拡散光はガラス壜の壜口部に入射し、壜口部に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、カメラで撮影した画像中では、ビリに対応した画像部分が他の画像部分より明るい領域となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４７８７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したガラス壜の壜口部のビリ検査を行う場合、壜口部に照明から光を照射すると、壜口部の特定範囲で反射した反射光がカメラに入射する。この壜口部の特定範囲で反射した反射光は、ガラス壜の良否に拘わらず、常にカメラに入射するため、ビリ欠陥の検出の障害になる場合がある。壜胴部など他の特定部位のビリ検査を行う場合にも、特定範囲で反射した反射光により同様の障害になる場合がある。
【０００６】
また、ガラス壜の壜口部のビリ検査を行う場合、予め撮影した良品のガラス壜の画像に基づいて基準画像となるテンプレートを作成しておき、検査対象のガラス壜の画像を得て、この得られた画像をテンプレートと比較してガラス壜の良否の判定を行うテンプレートマッチングという手法を適用することが考えられる。ところが、壜口部の反射光によって適切なテンプレートが作成できないことがあった。
【０００７】
また、ガラス壜製造工場においては、複数の金型を用いてガラス壜を製造することが行われており、複数の金型間で、その寸法精度に殆ど差がない状況であっても、金型から製品を脱型し易くするために、金型に「離型剤」を塗布する必要があるが、金型に塗布する離型剤の量や金型の温度調整にバラツキがあると、ＣＣＤカメラの画像に影響を及ぼし、本来、良品と判定されるべきガラス壜であっても不良品と判定される場合がある。
【０００８】
そのため、ガラス壜製造工場においては、稼動状況により基準となる画像（テンプレート）を見直す必要があり、一度、テンプレートを作成してしまえば、あとはその再現性に注意を払えばよいというものではなく、製造ラインの稼動状況に対応したテンプレートにする必要がある。したがって、ガラス壜製造工場においては、ガラス壜の製造を行いながら、予め良品に基づいて作成されたテンプレートに新たに製造されたガラス壜のデータを追加してテンプレートを更新していく必要がある。この場合、ガラス壜製造工場では単位時間当たりの製造個数が多大であり、ガラス壜検査装置は、高価であるために一台で多数のガラス壜を検査することができる高スループットの性能が求められている。そのため、ガラス壜検査装置は、高速でビリ検査を行うとともに、テンプレートへのデータ追加も高速で行う必要がある。例えば、ガラス壜検査装置は、２００ＢＰＭ（本／分）以上の処理能力が必要とされ、ガラス壜１本分の検査で撮影して処理する画像数は約２００〜４００枚にわたる。２００ＢＰＭ以上の処理能力を必要とする場合、１秒間に３．３本以上の検査を行う必要がある。したがって、撮影して処理する画像数は、１秒間に６６０枚〜１３２０枚となる。すなわち、テンプレートマッチングの手法をガラス壜製造工場等で適用する場合には、テンプレート作成とビリ検査を同時に行うことが必須となり、ビリがある不良壜があると、ビリもテンプレートデータとして追加されてしまうことになる。
【０００９】
本発明は、ガラス壜の特定範囲に入射し、該特定範囲で反射してカメラに入射する光の少なくとも一部を遮断することにより、壜口部や壜胴部等の特定部位にあるビリ欠陥を撮像により検出することができるガラス壜の検査装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、予め撮影した良品のガラス壜の画像に基づいて基準画像となる適切なテンプレートを作成しておき、検査対象のガラス壜の画像を得て、この得られた画像をテンプレートと比較してガラス壜の良否の検査を行うガラス壜の検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するために、本発明は、ガラス壜の特定部位を撮像し、得られた画像から特定部位のビリを検出するガラス壜の検査装置であって、ガラス壜の特定部位に投光する照明と、ガラス壜の特定部位を撮像するカメラと、前記照明から特定部位に投光される光の一部を遮る遮蔽物と、前記カメラで得られた画像を処理して特定部位のビリを検出する画像処理装置とを備え、前記遮蔽物は、前記照明から特定部位の面に入射して該面で反射して前記カメラに入射する光の少なくとも一部を遮断するように配置されることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、照明からの光の一部を遮蔽物により遮光することにより、ガラス壜の特定部位の特定範囲に入射しないようにしている。照明からの光が特定部位の面の特定範囲に入射すると、この面の特定範囲で反射した反射光がカメラに入射することになる。特定範囲には照明からの光が入射しないため、カメラにより得られた画像中には、前記特定範囲に対応した画像部分が明るく光る画像部分になることはない。一方、ガラス壜の特定部位にビリ欠陥がある場合には、ビリ欠陥は明るく光る画像部分になるため、画像処理装置は、暗い背景の中に明るい画像領域を識別することにより、ビリ欠陥を適切に検出することができる。
なお、ガラス壜の特定部位の前記特定範囲に、制限された一部の光のみが入射するようにした場合でも、制限された一部の光のみがカメラに入射して限られた画像部分のみが明るく光るため、画像処理装置は、画像中に、前記限られた画像部分を除いて検査範囲を設定すれば、ビリ欠陥を適切に検出できる。
【００１２】
本発明の好ましい態様によれば、前記画像処理装置は、前記カメラで得られた画像を処理して基準画像となるテンプレートを作成しておき、検査対象のガラス壜の画像を前記テンプレートと比較して特定部位のビリを検出することを特徴とする。
本発明によれば、基準画像となるテンプレートと検査対象のガラス壜の画像とを比較して特定部位のビリを適切に検出することができる。
【００１３】
本発明の好ましい態様によれば、前記画像処理装置は、自転する検査対象のガラス壜を連続して撮影した原画像から差分画像を順次作成し、前記差分画像と前記テンプレートとを比較してガラス壜の良否の判定を行うとともに検査対象のガラス壜の検査１回分で得られた全ての差分画像を合成して差分合成画像を作成し、前記ガラス壜の検査１回分の全ての差分画像が良品のガラス壜のものと判定された場合に前記差分合成画像を仮テンプレートとし、前記仮テンプレートを用いて前記テンプレートを補正することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、照明とカメラを用いて予め撮影した良品のガラス壜の画像に基づいて基準画像となるテンプレートを作成しておき、自転する検査対象のガラス壜を連続して撮影した２枚の原画像から差分画像を順次作成し、この差分画像と前記テンプレートとを比較してガラス壜の良否の判定を行うとともに検査対象のガラス壜の検査１回分で得られた全ての差分画像を合成して差分合成画像を作成する。そして、前記ガラス壜の検査１回分の全ての差分画像が良品のガラス壜のものと判定された場合に前記差分合成画像を仮テンプレートとする。この仮テンプレートは良品のガラス壜の画像より作成されたものであるため、これまで検査に用いていたテンプレートに仮テンプレートを追加データとして合成することができる。これに対して、検査１回分で得られた差分合成画像が不良壜のものであった場合（すなわち、差分画像とテンプレートとの比較工程において検査１回分の差分画像のうち１つでも不良壜のものと判定された場合）、差分合成画像は仮テンプレートとして合成されることはない。したがって、本発明をガラス壜製造工場において用いる場合には、ガラス壜の製造を行いながら、予め良品に基づいて作成されたテンプレートに新たに製造された良品のガラス壜のデータを追加してテンプレートを補正または更新していくことができ、製造ラインの稼働状況に対応したテンプレート（画像）にすることができる。
【００１５】
本発明の好ましい態様によれば、前記画像処理装置は、自転する検査対象のガラス壜を連続して撮影した原画像又はこの原画像から作成された比較用画像と前記テンプレートとを比較してガラス壜の良否の判定を行うとともに検査対象のガラス壜の検査１回分で得られた全ての原画像又は比較用画像を合成して合成画像を作成し、前記ガラス壜の検査１回分の全ての原画像又は比較用画像が良品のガラス壜のものと判定された場合に前記合成画像を仮テンプレートとし、前記仮テンプレートを用いて前記テンプレートを補正することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、照明とカメラを用いて予め撮影した良品のガラス壜の画像に基づいて基準画像となるテンプレートを作成しておき、自転する検査対象のガラス壜を連続して撮影した原画像又はこの原画像から作成された比較用画像と前記テンプレートとを比較してガラス壜の良否の判定を行うとともに検査対象のガラス壜の検査１回分で得られた全ての原画像又は比較用画像を合成して合成画像を作成する。そして、前記ガラス壜の検査１回分の全ての原画像又は比較用画像が良品のガラス壜のものと判定された場合に前記合成画像を仮テンプレートとする。この仮テンプレートは良品のガラス壜の画像より作成されたものであるため、これまで検査に用いていたテンプレートに仮テンプレートを追加データとして合成することができる。これに対して、検査１回分で得られた合成画像が不良壜のものであった場合（すなわち、原画像又は比較用画像とテンプレートとの比較工程において検査１回分の原画像又は比較用画像のうち１つでも不良壜のものと判定された場合）、合成画像は仮テンプレートとして合成されることはない。したがって、本発明をガラス壜製造工場において用いる場合には、ガラス壜の製造を行いながら、予め良品に基づいて作成されたテンプレートに新たに製造された良品のガラス壜のデータを追加してテンプレートを補正または更新していくことができ、製造ラインの稼働状況に対応したテンプレート（画像）にすることができる。
【００１７】
本発明の好ましい態様によれば、前記画像処理装置は、所定数の良品のガラス壜を連続して撮影した原画像から差分画像を順次作成し、作成された差分画像を重ね合わせることにより前記テンプレートを作成することを特徴とする。
本発明によれば、良品のガラス壜を連続して撮影した原画像から、差分画像を順次生成する。すなわち、撮影した原画像と次のタイミングで撮影した原画像を重ね合わせ、それぞれの画素値を引き算し、絶対値を画素値としたものが差分画像となる。そして、作成された差分画像を重ね合わせることによりテンプレートを作成する。
【００１８】
本発明の好ましい態様によれば、前記画像処理装置は、前記仮テンプレートを追加データとして前記テンプレートに合成することにより、前記テンプレートを補正することを特徴とする。
【００１９】
本発明の好ましい態様によれば、前記照明は１台のカメラに対して２台配置され、前記２台の照明は前記カメラの光軸に対して左右対称の位置に配置され、前記遮蔽物は前記２台の照明に対応して２台配置され、前記２台の遮蔽物は前記カメラの光軸に対して左右対称の位置に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、２台の照明が光軸を挟んで左右対称に配置されているため、２台の照明からの光がビリの亀裂面で左右どちらに反射してもカメラで撮像できる。また、２台の照明に対応して２台の遮蔽物が配置されているため、２台の照明のいずれが点灯した場合においても前記特定範囲からの反射光がカメラに入射することがない。
【００２０】
本発明の好ましい態様によれば、前記２台の照明は、交互に点灯し、前記１台のカメラは、前記２台の照明の点灯と同期して撮像し、前記画像処理装置は、照明ごとに区分して前記テンプレートを作成することを特徴とする。
本発明によれば、照明ごとに異なるテンプレートを作成するため、照明に応じて異なる領域を適切に検査することができる。
【００２１】
本発明の好ましい態様によれば、前記画像処理装置は、前記カメラで得られた画像における画素の明るさを用いて特定部位のビリを検出することを特徴とする。
【００２２】
本発明の好ましい態様によれば、前記特定部位は壜口部であり、前記照明は、ガラス壜の壜口部の斜め上方または側方に配置されることを特徴とする。
【００２３】
本発明の好ましい態様によれば、前記カメラは、ガラス壜を挟んで前記照明と反対側に配置され、前記遮蔽物は、前記照明から壜口部の内周面に入射して該内周面で反射して前記カメラに入射する光および前記照明から壜口部の外周面の裏面に入射して該裏面で反射して前記カメラに入射する光の少なくとも一方を遮断するように配置されることを特徴とする。
【００２４】
本発明の好ましい態様によれば、前記カメラは、ガラス壜に対して前記照明の側に配置され、前記遮蔽物は、前記照明から壜口部の外周面に入射して該外周面で反射して前記カメラに入射する光および前記照明から壜口部の内周面の裏面に入射して該裏面で反射して前記カメラに入射する光の少なくとも一方を遮断するように配置されることを特徴とする。
【００２５】
本発明の好ましい態様によれば、前記特定部位は壜胴部であり、前記照明は、ガラス壜の壜胴部の斜め上方または側方に配置され、前記カメラは、ガラス壜に対して前記照明の側に配置され、前記遮蔽物は、前記照明から壜胴部の外周面に入射して該外周面で反射して前記カメラに入射する光および前記照明から壜胴部の内周面の裏面に入射して該裏面で反射して前記カメラに入射する光の少なくとも一方を遮断するように配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、以下に列挙する効果を奏する。
（１）ガラス壜の特定部位の特定範囲に入射し、該特定範囲で反射してカメラに入射する光の少なくとも一部を遮断することにより、壜口部や壜胴部等の特定部位にあるビリ欠陥をカメラで得られた画像から適切に検出することができる。
（２）特定範囲で反射した反射光の影響を受けないテンプレートを作成することにより、この特定範囲近傍のビリを適切に検出することができる。
（３）予め撮影した良品のガラス壜の画像に基づいて基準画像となるテンプレートを作成しておき、検査対象のガラス壜の画像を得て、この得られた画像をテンプレートと比較してガラス壜の良否の判定を高速で行うことができる。
（４）基準画像となるテンプレートに検査後に良品と判定されたガラス壜の画像データのみを追加してテンプレートを補正または更新していくことができる。
（５）検査対象のガラス壜を自転させてガラス壜を連続して撮影した原画像から差分画像を順次作成し、差分画像とテンプレートとを比較してガラス壜の良否の判定を行うとともに検査対象のガラス壜の検査１回分で得られた全ての差分画像を合成して差分合成画像を作成することができる。差分画像とテンプレート画像は全く違う形をしているが、差分合成画像とテンプレートは、ほぼ同じ形をしているため、面積計算や周囲長などの特徴検査も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、ガラス壜の検査装置を示す平面図である。
【図２】図２は、ガラス壜の検査装置を示す立面図である。
【図３】図３は、照明ＬＥＤ１又は照明ＬＥＤ２からの光がガラス壜の壜口部に入射し、壜口部からの光がカメラにより撮影されている場合の光路を示す模式的立面図である。
【図４】図４は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
【図５】図５は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
【図６】図６は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
【図７】図７は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
【図８】図８は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
【図９】図９は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
【図１０】図１０は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
【図１１】図１１は、本発明のガラス壜の検査装置の検査手順を説明する模式図である。
【図１２】図１２は、検査対象のガラス壜の壜口部を撮影した画像である。
【図１３】図１３は、調整用原画像および検査用原画像の一例を示す画像である。
【図１４】図１４は、調整用原画像、検査用原画像および差分画像の一例を示す画像である。
【図１５】図１５は、差分合成画像の一例を示す画像である。
【図１６】図１６は、第１実施形態におけるガラス壜の検査装置を示す平面図である。
【図１７】図１７は、第１実施形態において、照明からの光が壜口部の特定の部位に入射し、この特定の部位で反射した反射光がカメラに入射する場合の光路を示す模式図である。
【図１８】図１８は、第１実施形態において、壜口部の特定範囲からの反射光およびビリからの反射光がカメラに入射することにより形成された画像を模式化した図である。
【図１９】図１９は、第１実施形態におけるガラス壜の検査装置によって生成されるテンプレートの一例を示す模式図である。
【図２０】図２０は、第２実施形態におけるガラス壜の検査装置を示す平面図である。
【図２１】図２１は、第２実施形態において、照明からの光の一部が遮蔽物により遮光されて壜口部の特定範囲に入射しない場合の光路を示す模式図である。
【図２２】図２２は、第２実施形態において、壜口部の特定範囲からの反射光およびビリからの反射光がカメラに入射することにより形成された画像を模式化した図である。
【図２３】図２３は、第２実施形態におけるガラス壜の検査装置によって生成されるテンプレートの一例を示す模式図である。
【図２４】図２４は、第３実施形態におけるガラス壜の検査装置を示す平面図である。
【図２５】図２５（ａ），（ｂ）は、遮蔽物を設置しない場合（図２５（ａ））と遮蔽物５−１を設置した場合の光路を示す模式図である。
【図２６】図２６（ａ），（ｂ）は、遮蔽物を設置していないガラス壜の検査装置で得られた画像（図２６（ａ））と、遮蔽物を設置したガラス壜の検査装置で得られた画像（図２６（ｂ））とを示す図である。
【図２７】図２７は、ガラス壜の壜胴部のビリ欠陥を検出するガラス壜の検査装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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２７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口部および壜胴部の場合を説明し、検査すべき欠陥が壜口部および壜胴部におけるビリである場合を説明する。
【００２９】
検査対象となるガラス壜は、検査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。この検査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口部におけるビリの有無が検査される。
【００３０】
図１は、ガラス壜の検査装置を示す平面図である。図１に示すように、ガラス壜の検査装置は、ガラス壜１の壜口部２を取り囲むように配置された２台の照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２と、１台のカメラＣＡＭ１とを備えている。図１において、壜口部２は斜線で示している。照明ＬＥＤ１および照明ＬＥＤ２は検査対象のガラス壜１を挟んでカメラＣＡＭ１と反対側に配置されている。照明ＬＥＤ１と照明ＬＥＤ２は、カメラＣＡＭ１の光軸Ｃｘに対して左右に対称した位置に配置されている。ここで、角度θは、２０度〜６０度に設定されている。これにより、照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２からの光がビリの亀裂面で左右どちらに反射してもカメラＣＡＭ１で撮像できるようになっている。照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２は赤色ＬＥＤ照明から構成されており、カメラＣＡＭ１はＣＣＤカメラから構成されている。なお、照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２は、赤色以外のＬＥＤ照明、例えば赤外ＬＥＤ照明で構成されてもよい。
【００３１】
図２は、ガラス壜の検査装置を示す立面図である。図２に示すように、ガラス壜１は壜台３に載置されており、壜台３を回転させることによりガラス壜１は軸心１ｘ回りに自転するようになっている。ガラス壜１の壜口部２は、ねじ部２ｎとねじ部２ｎの下方にあるスカート部２ｓとを有している。ガラス壜１の壜口部２の斜め上方には、２台の照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２が配置されている。また、ガラス壜１の壜口部２の斜め上方には、１台のカメラＣＡＭ１が配置されている。
【００３２】
照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２およびカメラＣＡＭ１はコントローラ４に接続されており、コントローラ４により制御されて照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２は交互にパルス点灯するようになっており、カメラＣＡＭ１は照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２のパルス点灯と同期して壜口部２を撮像するようになっている。すなわち、照明ＬＥＤ１のパルス点灯に合わせてカメラＣＡＭ１の撮影タイミングが設定され、照明ＬＥＤ２のパルス点灯に合わせてカメラＣＡＭ１の撮影タイミングが設定されている。コントローラ４は、カメラＣＡＭ１で撮影された画像を処理する画像処理装置を備えており、カメラＣＡＭ１により撮影された画像は画像処理装置により処理されるようになっている。
【００３３】
図３は、照明ＬＥＤ１又は照明ＬＥＤ２からの光がガラス壜１の壜口部２に入射し、壜口部２からの光がカメラＣＡＭ１により撮影されている場合の光路を示す模式的立面図である。図３に示すように、照明ＬＥＤ１又は照明ＬＥＤ２からの光は、ガラス壜１の壜口部２に入射し、壜口部２にビリＢがあった場合、壜口部２に入射した光はビリＢの亀裂面で反射し、この反射光ＬＲはカメラＣＡＭ１で撮影される。カメラＣＡＭ１で撮影した画像中では、ビリに相当する画像部分は他の画像部分より明るい領域となる。
【００３４】
次に、前述のように構成されたガラス壜の検査装置の検査手順について図４乃至図１１を参照して説明する。図４乃至図１１においては、各画像は模式化して示している。
（１）新規テンプレートの作成工程
まず、所定数の良壜のみを撮影して新規テンプレートを作成する工程を説明する。照明ＬＥＤ１又はＬＥＤ２からの光は、壜台３に載置されたガラス壜１の壜口部２の上方から壜口内に入射する。壜口内に入射した光は壜口部２を透過及び／又は反射して壜口部２の斜め上方に配置されたカメラＣＡＭ１により撮影される。このとき、壜台３によってガラス壜１を回転（自転）させながら、カメラＣＡＭ１により壜口部２を連続して撮影し多数の原画像を得る。コントローラ４に設けられた画像処理装置は、上記撮像工程と併行して、図４に示すように、連続して撮影した２枚の原画像から、差分画像を順次生成する。すなわち、撮影した原画像と次のタイミングで撮影した原画像を重ね合わせ、それぞれの画素値を引き算し、絶対値を画素値としたものが差分画像となる。この場合、壜口部２の全周を連続して撮影した原画像から多数の差分画像を得る。例えば、１回の検査で差分画像は約２００〜４００枚ほど生成される。
【００３５】
次に、図５に示すように、差分画像から仮テンプレートを作成する。この場合、画像処理装置は、差分画像を何枚も重ね合わせ、常に明るい方の画素を優先し、画素値とする。仮テンプレートは、指定された条件（検査本数、例えば５０本のガラス壜）を満たすまで作られる。テンプレート作成条件（検査本数）を満たせば、仮テンプレートのデータは検査で使用するテンプレートにデータコピーされ、所定数の良壜のみに基づいて新規テンプレートが作成される。なお、所定数の良壜から新規テンプレートを作成する場合を説明したが、所定時間に多数の良壜を撮影した原画像から新規テンプレートを作成してもよい。すなわち、テンプレート作成条件は、検査本数であってもよいし、検査時間であってもよい。
【００３６】
（２）新規テンプレートを用いたガラス壜の検査
良壜のみから作成された新規テンプレートを用いて、ガラス壜の製造工程において実際に製造されたガラス壜の検査を行う。
図２に示すガラス壜の検査装置によって、検査対象のガラス壜１を自転させつつガラス壜１の壜口部２を連続して撮影し多数の原画像を得る。コントローラ４に設けられた画像処理装置は、上記撮像工程と併行して、図６に示すように、連続して撮影した２枚の原画像から、差分画像を順次生成する。すなわち、撮影した原画像と次のタイミングで撮影した原画像を重ね合わせ、それぞれの画素値を引き算し、絶対値を画素値としたものが差分画像となる。例えば、１回の検査で差分画像は約２００〜４００枚ほど生成される。
【００３７】
次に、画像処理装置は、図７に示すように、前記差分画像と新規テンプレートとを比較し、差分画像がテンプレートよりも暗い画素値で構成された場合に壜口部２にビリがない良壜と判定し、差分画像がテンプレートよりも明るい画素値を含んでいる場合に壜口部２にビリがある不良壜と判定する。１つのガラス壜を検査している間に差分画像は連続して生成され、差分画像が生成される度にテンプレートとの比較を行い、上記判定を行う。
【００３８】
画像処理装置は、上記差分画像とテンプレートとの比較による判定と併行して、生成された差分画像を順次合成していく。こうして、図８に示すように、検査１回分で得られた差分画像（ガラス壜を連続して撮影した原画像から得た多数の差分画像）を合成して差分合成画像を作成する。例えば、１回の検査で得られた約２００〜４００枚の差分画像を合成して差分合成画像を作成する。
（３）テンプレートの更新
検査１回分で得られた図８に示す差分合成画像が良壜のものであった場合（すなわち、図７に示す比較工程において検査１回分の全ての差分画像が良壜のものと判定された場合）、画像処理装置は、図９に示すように、差分合成画像を仮テンプレートとして合成する。これに対して、検査１回分で得られた差分合成画像が不良壜のものであった場合（すなわち、図７に示す比較工程において検査１回分の差分画像のうち１つでも不良壜のものと判定された場合）、差分合成画像は仮テンプレートとして合成されることはない。このように良壜から得られた仮テンプレートは、図１０に示すように、これまで検査に用いたテンプレートに追加データとして合成される。仮テンプレートを追加データとして合成する場合、加工して合成してもよいし、そのまま合成してもよい。したがって、本発明をガラス壜製造工場において用いる場合には、ガラス壜の製造を行いながら、予め良品に基づいて作成されたテンプレートに新たに製造された良品のガラス壜のデータを追加してテンプレートを補正または更新していくことができ、製造ラインの稼働状況に対応したテンプレート（画像）にすることができる。こうして、補正または更新されたテンプレートを用いて次のガラス壜を検査することができる。
【００３９】
なお、図１１に示すように、作成された差分合成画像とテンプレートとを比較して面積計算や周囲長などの特徴検査を行ってもよい。差分画像とテンプレート画像は全く違う形をしているが、差分合成画像とテンプレートは、ほぼ同じ形をしているため、面積計算や周囲長などの特徴検査も可能となる。
【００４０】
図１２乃至図１５は、実際のガラス壜の検査工程で得られた画像である。図１２は検査対象のガラス壜の壜口部を撮影した画像である。図１３は調整用原画像および検査用原画像の一例を示す。図１４は調整用原画像、検査用原画像および差分画像の一例を示す。
図１３及び図１４において、調整用原画像は、縦びりの存在するガラス壜を撮影した画像であり、ガラス壜の自転により縦びりの位置が変化している。図１３において、上の画像は縦びりが正面にある場合の各画像であり、下の画像は縦びりが正面から＋６°移動した位置にあるときの各画像である。図１４において、上の画像は縦びりが正面から＋１２°移動した位置にあるときに得られる各画像であり、下の画像は縦びりが正面から＋１８°移動した位置にあるときに得られる各画像である。図１５は差分合成画像の一例を示す。
【００４１】
次に、２つの実施形態について説明する。図１６は、第１実施形態におけるガラス壜の検査装置を示す平面図である。第１実施形態におけるガラス壜の検査装置は、図１から図３を用いて説明した検査装置と同等の構成、すなわち照明ＬＥＤ１，照明ＬＥＤ２、カメラＣＡＭ１およびコントローラ４を備える。図１６には、照明ＬＥＤ１を点灯させた場合の光路が図示されている。図１６に示すように、照明ＬＥＤ１からの光は、ＬＡの範囲に入射する。このＬＡの範囲は、カメラ側の壜口部側面の全体を含みカメラと反対側の壜口部側面の外周面のやや外側までに設定されている。照明ＬＥＤ１から壜口部２に入射した光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、壜口部２をそのまま透過してカメラＣＡＭ１には入射しない。壜口部２にビリＢがあると、壜口部２に入射した光はビリＢの亀裂面で反射し、この反射光の一部である反射光ＬＢＲがカメラＣＡＭ１に入射する。しかしながら、壜口部２にビリがない良壜の場合であっても、照明ＬＥＤ１からの光が壜口部２の特定の部位に入射すると、この特定の部位で反射した反射光がカメラＣＡＭ１に入射する。
【００４２】
図１７は、照明ＬＥＤ１からの光が壜口部２の特定の部位に入射し、この特定の部位で反射した反射光がカメラＣＡＭ１に入射する場合の光路を示す模式図である。図１７に示すように、照明ＬＥＤ１からの光が壜口部２の外周面の裏面の特定範囲Ａ１（太い実線で示す）に入射すると、この裏面の特定範囲Ａ１で反射した反射光ＬＲ１がカメラＣＡＭ１に入射する。また、照明ＬＥＤ１からの光が壜口部２の内周面の特定範囲Ａ２（太い実線で示す）に入射すると、この特定範囲Ａ２で反射した反射光ＬＲ２がカメラＣＡＭ１に入射する。
【００４３】
照明ＬＥＤ１からの光が壜口部２の外周面の特定範囲Ａ３（太い実線で示す）に入射すると、この外周面の特定範囲Ａ３で反射した反射光ＬＲ３がカメラＣＡＭ１に入射する。また、照明ＬＥＤ１からの光が壜口部２の内周面の裏面の特定範囲Ａ４（太い実線で示す）に入射すると、この裏面の特定範囲Ａ４で反射した反射光ＬＲ４がカメラＣＡＭ１に入射する。このように、照明ＬＥＤ１からの光がＡ１〜Ａ４で示す特定範囲に入射すると、壜口部２にビリがない良壜の場合であっても、Ａ１〜Ａ４で示す特定範囲で反射した反射光がカメラＣＡＭ１に入射する。
【００４４】
図１８は、図１６および図１７で示すように壜口部２の特定範囲Ａ１〜Ａ４からの反射光ＬＲ１〜ＬＲ４およびビリＢからの反射光ＬＢＲがカメラＣＡＭ１に入射することにより形成された画像を模式化した図である。図１８において、斜線部で示す領域は、壜口部２の特定範囲Ａ１〜Ａ４からの反射光ＬＲ１〜ＬＲ４により形成された明るい画像部分であり、黒塗りの領域ａはビリＢからの反射光ＬＢＲにより形成された明るい画像部分である。
【００４５】
第１実施形態において、コントローラ４の画像処理装置は、照明ＬＥＤ１の点灯時にカメラＣＡＭ１で得られた画像を用いて上述したテンプレート作成処理を実行し、照明ＬＥＤ１点灯時のテンプレートを作成する。図１９は、照明ＬＥＤ１の点灯時のテンプレートの一例を示す模式図である。図１７で示した特定範囲Ａ１〜Ａ４からの反射光ＬＲ１〜ＬＲ４によって、照明ＬＥＤ１点灯時のテンプレートにおいて明るい画素領域が形成される。
【００４６】
画像処理装置は、照明ＬＥＤ１点灯時のテンプレートを用いて、明るい画素領域以外の領域に対応する、照明ＬＥＤ１が照射する壜口部２の箇所、例えばカメラＣＡＭ１から見て右側手前の壜口部２の箇所に存在するビリを検出する。ただし、特定範囲Ａ１，Ａ２からの反射光ＬＲ１，ＬＲ２の影響を受けた右側の明るい画素領域の広がり具合によっては、右側手前の壜口部２の箇所に存在するビリの画素領域がテンプレートにおける右側の明るい画素領域の範囲内に入り、当該ビリが検出されない場合がある。
【００４７】
なお、画像処理装置は、照明ＬＥＤ２の点灯時にカメラＣＡＭ１で得られた画像を用いて、上述したテンプレート作成処理を実行し、照明ＬＥＤ２点灯時のテンプレートを作成する。照明ＬＥＤ１と照明ＬＥＤ２は、カメラＣＡＭ１の光軸Ｃｘに対して左右対称の位置に配置されているため、照明ＬＥＤ２点灯時のテンプレートは、照明ＬＥＤ１点灯時のテンプレートと左右対称に近い形となる。画像処理装置は、照明ＬＥＤ２点灯時のテンプレートを用いて、明るい画素領域以外の領域に対応する、照明ＬＥＤ２が照射する壜口部２の箇所、例えばカメラＣＡＭ１から見て左側手前の壜口部２の箇所に存在するビリを検出する。ただし、上述した照明ＬＥＤ１点灯時のテンプレートの場合と同様に、左側の明るい画素領域の広がり具合によっては、左側手前の壜口部２の箇所に存在するビリの画素領域がテンプレートにおける左側の明るい画素領域の範囲内に入り、当該ビリが検出されない場合がある。
【００４８】
図２０は、第２実施形態におけるガラス壜の検査装置を示す平面図である。第２実施形態におけるガラス壜の検査装置は、第１実施形態における検査装置の構成に加え、遮蔽物５−１，５−２を備える。図２０に示すように、照明ＬＥＤ１の照明面Ｓ１の一端部から壜口部２に向かって延びる板状の遮蔽物５−１が配置されている。また、照明ＬＥＤ２の照明面Ｓ２の一端部から壜口部２に向かって延びる板状の遮蔽物５−２が配置されている。遮蔽物５−１，５−２は、酸化チタン膜等の黒色被膜が表面に施された金属板である。
【００４９】
遮蔽物５−１および遮蔽物５−２は、それぞれ照明ＬＥＤ１および照明ＬＥＤ２の中心線と略平行に壜口部２に向かって延びており、遮蔽物５−１および遮蔽物５−２の先端は壜口部２からやや離間している。遮蔽物５−１および遮蔽物５−２は、光軸Ｃｘに対して線対称になっている。遮蔽物５−１は、照明ＬＥＤ１からの光の一部を遮って、第１実施形態の図１７に示す壜口部２の特定範囲Ａ１，Ａ２に光が入射することがないようにしている。また、遮蔽物５−２は、照明ＬＥＤ２からの光の一部を遮って、光軸Ｃｘに対して前記特定範囲Ａ１，Ａ２と線対称の位置に光が入射することがないようにしている。
【００５０】
上述の実施形態では、遮蔽物５−１，５−２を照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２にそれぞれ固着したが、遮蔽物５−１，５−２を照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２から離間させてもよい。この場合、遮蔽物５−１，５−２を照明とガラス壜との間で支持する支持部材が設置される。また、遮蔽物５−１，５−２は板状以外の形状、例えば弧状であってもよい。また、遮蔽物５−１，５−２は反射を防止する黒色樹脂材から形成されてもよい。
【００５１】
図２０には、照明ＬＥＤ１を点灯させた場合の光路が図示されている。図２０に示すように、照明ＬＥＤ１から壜口部２に入射した光Ｌ１は、壜口部２をそのまま透過してカメラＣＡＭ１には入射しない。壜口部２にビリＢがあると、壜口部２に入射した光はビリＢの亀裂面で反射し、この反射光の一部である反射光ＬＢＲがカメラＣＡＭ１に入射する。
【００５２】
図２１は、照明ＬＥＤ１からの光の一部が遮蔽物５−１により遮光されて壜口部２の特定範囲Ａ１，Ａ２（この範囲は第１実施形態の図１７の特定範囲Ａ１，Ａ２と同一である）に入射しない場合の光路を示す模式図である。図２１に示すように、照明ＬＥＤ１からの光の一部が遮蔽物５−１により遮光されるため、壜口部２の特定範囲Ａ１，Ａ２に光が入射しない。すなわち、遮蔽物５−１は、照明ＬＥＤ１から投光されて壜口部側面に入射する光のうちカメラと反対側の壜口部側面に入射する光を遮り、特に壜口部２の内周面から外周面の裏面に亘って入射する光を遮るように配置されている。すなわち、照明ＬＥＤ１からの光は、第１実施形態の図１６に示すＬＡの範囲から、特定範囲Ａ１から特定範囲Ａ２に亘る範囲を除いた範囲に入射する。そのため、特定範囲Ａ１，Ａ２からの反射光はなく、特定範囲Ａ１，Ａ２からカメラＣＡＭ１に入射する光はない。
【００５３】
一方、照明ＬＥＤ１からの光が壜口部２の外周面の特定範囲Ａ３に入射すると、この外周面の特定範囲Ａ３で反射した反射光ＬＲ３がカメラＣＡＭ１に入射する。また、照明ＬＥＤ１からの光が壜口部２の内周面の裏面の特定範囲Ａ４に入射すると、この裏面の特定範囲Ａ４で反射した反射光ＬＲ４がカメラＣＡＭ１に入射する。図２１に示す壜口部２の特定範囲Ａ３，Ａ４は、第１実施形態の図１７の特定範囲Ａ３，Ａ４と同一である。なお、照明ＬＥＤ２と遮蔽物５−２は、照明ＬＥＤ１と遮蔽物５−１と同様の作用であるため説明を省略する。
【００５４】
図２２は、図２０および図２１で示すように壜口部２の特定範囲Ａ３，Ａ４からの反射光ＬＲ３，ＬＲ４およびビリＢからの反射光ＬＢＲがカメラＣＡＭ１に入射することにより形成された画像を模式化した図である。図２２において、斜線部で示す領域は、壜口部２の特定範囲Ａ３，Ａ４からの反射光ＬＲ３，ＬＲ４により形成された明るい画像部分であり、黒塗りの領域ａはビリＢからの反射光ＬＢＲにより形成された明るい画像部分である。図２２においては、特定範囲Ａ１，Ａ２からの反射光がないため、画像の右側上部が明るい画像部分になることはない。
【００５５】
第２実施形態において、コントローラ４の画像処理装置は、照明ＬＥＤ１の点灯時にカメラＣＡＭ１で得られた画像を用いて上述したテンプレート作成処理を実行し、照明ＬＥＤ１点灯時のテンプレートを作成する。図２３は、照明ＬＥＤ１の点灯時のテンプレートの一例を示す模式図である。図２１で示した特定範囲Ａ３，Ａ４からの反射光ＬＲ３，ＬＲ４によって、照明ＬＥＤ１点灯時のテンプレートにおいて明るい画素領域が形成される。
【００５６】
画像処理装置は、照明ＬＥＤ１点灯時のテンプレートを用いて、明るい画素領域以外の領域に対応する、照明ＬＥＤ１が照射する壜口部２の箇所、例えばカメラＣＡＭ１から見て右側手前の壜口部２の箇所に存在するビリを検出する。ここで、図１９に示す第１実施形態における照明ＬＥＤ１点灯時のテンプレートと比較すると、第２実施形態における照明ＬＥＤ１点灯時のテンプレートは、特定範囲Ａ１，Ａ２からの反射光がないため、右側には明るい画素領域がない。したがって、右側手前の壜口部２の箇所に存在するビリの画素領域がテンプレートの明るい画素領域の範囲内に入ることがなく、当該ビリを適切に検出することができる。
【００５７】
なお、画像処理装置は、照明ＬＥＤ２の点灯時にカメラＣＡＭ１で得られた画像を用いて、上述したテンプレート作成処理を実行し、照明ＬＥＤ２点灯時のテンプレートを作成する。照明ＬＥＤ１と照明ＬＥＤ２は、カメラＣＡＭ１の光軸Ｃｘに対して左右対称の位置に配置されているため、照明ＬＥＤ２点灯時のテンプレートは、照明ＬＥＤ１点灯時のテンプレートと左右対称に近い形となる。画像処理装置は、照明ＬＥＤ２点灯時のテンプレートを用いて、明るい画素領域以外の領域に対応する、照明ＬＥＤ２が照射する壜口部２の箇所、例えばカメラＣＡＭ１から見て左側手前の壜口部２の箇所に存在するビリを検出する。上述した照明ＬＥＤ１点灯時のテンプレートの場合と同様に、左側の明るい画素領域の広がり具合によっては、左側手前の壜口部２の箇所に存在するビリの画素領域がテンプレートの明るい画素領域の範囲内に入ることがなく、当該ビリを適切に検出することができる。
【００５８】
第２実施形態においては、遮蔽物５−１は、照明ＬＥＤ１から壜口部２の内周面に入射して該内周面の特定範囲Ａ２で反射してカメラＣＡＭ１に入射する光および照明ＬＥＤ１から壜口部２の外周面の裏面の特定範囲Ａ１に入射して該裏面で反射してカメラＣＡＭ１に入射する光の双方を遮蔽するように配置されているが、これに限らない。壜口部の内周面で反射した光および外周面の裏面で反射した光のいずれか一方の光がカメラに入射する場合、遮蔽物は当該光を遮蔽するように配置される。また、壜口部の内周面で反射した光および外周面の裏面で反射した光の双方がカメラに入射する場合であっても、いずれか一方の光がテンプレート作成に影響を与えない程度に弱いときには、この弱い光を無視して他方の光を遮蔽するように遮蔽物が配置されてもよい。
【００５９】
図１乃至図２３に示す実施形態においては、原画像から差分画像を生成し、差分画像とテンプレートとを比較してガラス壜の良否を判定したが、原画像が直接にテンプレートと比較できる場合には、原画像とテンプレートとを比較してガラス壜の良否を判定してもよい。また、原画像から、差分画像とは別の形態の比較用画像を生成し、比較用画像とテンプレートとを比較してガラス壜の良否を判定してもよい。この場合には、比較用画像を合成して合成画像を生成する。
【００６０】
図２４は、第３実施形態におけるガラス壜の検査装置を示す平面図である。図２４に示すように、ガラス壜の検査装置は、ガラス壜１の壜口部２を取り囲むように配置された２台の照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２と、１台のカメラＣＡＭ１とを備えている。カメラＣＡＭ１は、検査対象のガラス壜１に対して照明ＬＥＤ１および照明ＬＥＤ２の側に配置されている。照明ＬＥＤ１と照明ＬＥＤ２は、カメラＣＡＭ１の光軸Ｃｘに対して左右に対称した位置に配置されている。カメラＣＡＭ１および照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２は、壜口部２の側面に対向しており、カメラ俯角および照明俯角はともに０度である。
図２４に示す例では、照明ＬＥＤ１の中心から壜口部２に向かう照明光（矢印付実線で示す）は、カメラＣＡＭ１の光軸Ｃｘが壜口部２と交叉する位置よりやや右側の位置で壜口部２に投光（交叉）するように設定されている。ここで、角度θは、２０度から６０度に設定されている。図２４に示す構成により、照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２からの光がビリの亀裂面で左右どちらに反射してもカメラＣＡＭ１で撮像できるようになっている。照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２には赤色ＬＥＤ照明から構成されており、カメラＣＡＭ１はＣＣＤカメラから構成されている。
【００６１】
図２４に示すように、照明ＬＥＤ１の照明面Ｓ１の一端部からガラス壜１に向かって延びる板状の遮蔽物５−１が配置されている。また、照明ＬＥＤ２の照明面Ｓ２の一端部からガラス壜１に向かって延びる板状の遮蔽物５−２が配置されている。遮蔽物５−１，５−２は、酸化チタン膜等の黒色皮膜が表面に施された金属板である。遮蔽物５−１および遮蔽物５−２は、それぞれ照明ＬＥＤ１および照明ＬＥＤ２の中心から壜口部２に投光される照明光（図２４において矢印付実線で示す）の方向にやや傾斜してガラス壜１に向かって延びており、遮蔽物５−１および遮蔽物５−２の先端はガラス壜１から離間している。遮蔽物５−１および遮蔽物５−２は、光軸Ｃｘに対して線対称になっている。
図示例では、遮蔽物５−１，５−２を照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２にそれぞれ固定したが、遮蔽物５−１，５−２を照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２から離間させてもよい。この場合、遮蔽物５−１，５−２を照明とガラス壜との間で支持する支持部材が設置される。また、遮蔽物５−１，５−２は板状以外の形状、例えば弧状であってもよい。また、遮蔽物５−１，５−２は反射を防止する黒色樹脂材から形成されてもよい。
【００６２】
照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２およびカメラＣＡＭ１はコントローラ（図示せず）に接続されており、コントローラにより制御されて照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２は交互にパルス点灯するようになっており、カメラＣＡＭ１は照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２のパルス点灯と同期して壜口部２を撮像するようになっている。すなわち、照明ＬＥＤ１のパルス点灯に合わせてカメラＣＡＭ１の撮影タイミングが設定され、照明ＬＥＤ２のパルス点灯に合わせてカメラＣＡＭ１の撮影タイミングが設定されている。コントローラは、カメラＣＡＭ１で撮影された画像を処理する画像処理装置を備えている。
【００６３】
図２５（ａ），（ｂ）は、遮蔽物５−１を設置しない場合（図２５（ａ））と遮蔽物５−１を設置した場合の光路を示す模式図である。すなわち、図２５（ａ）は、照明ＬＥＤ１からの光が壜口部２の特定範囲に入射し、この特定範囲で反射した反射光がカメラＣＡＭ１に入射する場合の光路を示す模式図である。図２５（ａ）に示すように、照明ＬＥＤ１からの光が壜口部２の外周面の特定範囲Ａ５（太い実線で示す）に入射すると、この外周面の特定範囲Ａ５で反射した反射光ＬＲ５がカメラＣＡＭ１に入射する。また、照明ＬＥＤ１からの光が壜口部２の内周面の裏面の特定範囲Ａ６（太い実線で示す）に入射すると、この裏面の特定範囲Ａ６で反射した反射光ＬＲ６がカメラＣＡＭ１に入射する。このように、照明ＬＥＤ１からの光が特定範囲Ａ５，Ａ６に入射すると、壜口部２にビリがない良壜の場合であっても、特定範囲Ａ５，Ａ６で反射した反射光がカメラＣＡＭ１に入射する。
【００６４】
図２５（ｂ）は、照明ＬＥＤ１からの光の一部が遮蔽物５−１により遮光されて壜口部２の特定範囲Ａ５，Ａ６（この範囲は図２５（ａ）の特定範囲のＡ５，Ａ６と同一である。）に入射しない場合の光路を示す模式図である。図２５（ｂ）に示すように、照明ＬＥＤ１からの光の一部が遮蔽物５−１により遮光されるため、壜口部２の特定範囲Ａ５，Ａ６に光が入射しない。すなわち、遮蔽物５−１は、照明ＬＥＤ１から投光されて壜口部側面に入射する光のうち、壜口部２の外周面の特定範囲Ａ５（太い実線で示す）および壜口部の内周面の裏面の特定範囲Ａ６（太い実線で示す）に入射する光を遮るように配置されている。図２５（ｂ）に示す例では、照明ＬＥＤ１からの光は、特定範囲Ａ５，Ａ６より右側の範囲に入射する。そのため、特定範囲Ａ５，Ａ６からの反射光はなく、特定範囲Ａ５，Ａ６からカメラＣＡＭ１に入射する光はない。図２５（ｂ）に示す例において、前記特定範囲Ａ５，Ａ６より右側の壜口部２にビリが存在すれば、ビリＢからの反射光がカメラＣＡＭ１に入射する。そのため、カメラＣＡＭ１で撮像された画像では暗い背景の中にビリからの反射光により明るい画像部分が形成される。画像処理装置は、暗い背景の中に明るい画素領域を識別することにより、ビリを検出する。具体的には、画像処理装置は、明るさ（輝度）が所定値以上の画素領域をビリとして検出する。
【００６５】
図２６（ａ），（ｂ）は、遮蔽物を設置していないガラス壜の検査装置で得られた画像（図２６（ａ））と、遮蔽物５−１を設置したガラス壜の検査装置で得られた画像（図２６（ｂ））とを示す図である。
図２６（ａ）に示すように、遮蔽物を設置しない場合には、画像の左側の楕円状の点線内に現れているように、壜口部２の特定範囲からの反射光が明るい画像部分になっている。画像の右側の点線の円内に現れているように、ビリ欠陥からの反射光が明るい画像部分になっている。
図２６（ｂ）に示すように、遮蔽物５−１を設置した場合には、画像の左側の楕円状の点線内に現れているように、壜口部２の特定範囲からの反射光がないため暗い画像部分になっている。画像の右側の点線の円内に現れているように、ビリ欠陥からの反射光が明るい画像部分になっている。図２６（ｂ）に示す画像では、暗い背景の中にビリ欠陥からの反射光により明るい画像部分が形成されるため、画像処理装置は、暗い背景の中に明るい画素領域を識別することにより、ビリ欠陥を適切に検出することができる。したがって、ビリ欠陥の見逃しを抑えることができるとともに、ビリ欠陥をテンプレートに頼ることなく検出できる。
【００６６】
なお、画像内に検査領域を設ける場合には、例えば、図２５（ａ）に示す特定範囲Ａ５，Ａ６の一部からの反射光がカメラＣＡＭ１に入射して明るい画像部分が形成されても、この画像部分が検査領域外であれば、ビリ欠陥検査に支障はない。したがって、画像内に適正に検査領域を設定すれば、特定部位の一部からの反射光による画像部分があってもよい。
【００６７】
図２４乃至図２６においては、ガラス壜の検査装置によって壜口部２のビリ欠陥を検出する場合を示したが、図２４に示す構成と同様の構成によってガラス壜１の壜胴部にあるビリ欠陥を検出することができる。
図２７は、ガラス壜の壜胴部６のビリ欠陥を検出するガラス壜の検査装置を示す平面図である。図２７に示すように、２台の照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２と、１台のカメラＣＡＭ１と、遮蔽物５−１，５−２の構成は、図２４と同様である。ただし、照明ＬＥＤ１，ＬＥＤ２は、壜胴部６を斜め上方または側方から照明している。図２７には、遮蔽物５−１がないと光る部分が点線で示されている。遮蔽物５−１は、照明ＬＥＤ１から壜胴部６の外周面に入射して該外周面で反射してカメラＣＡＭ１に入射する光および照明ＬＥＤ１から壜胴部６の内周面の裏面に入射して該裏面で反射してカメラＣＡＭ１に入射する光の少なくとも一方を遮断するように配置されている。図２７に示すように構成されたガラス壜の検査装置によって、壜胴部６にあるビリ欠陥も、図２４に示すガラス壜の検査装置と同様の作用で検出することができる。
【００６８】
また、図１乃至図２７に示す実施形態においては、ガラス壜の壜口部および壜胴部のビリを検出する場合を説明したが、他の部位、例えば、壜底部などのビリを検出する場合にも本発明を適用することができる。また、ガラス壜は、使用後の壜を回収して再利用するリターナブル壜もあり、このリターナブル壜は使用中や輸送中等において壜同士が接触したり他の物品に接触したりして壜口部にビリが入ることがある。リターナブル壜のビリを検出する場合にも本発明を適用することができる。
【００６９】
これまで本発明の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、その技術思想の範囲内において、種々の異なる形態で実施されてよいことは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
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ことができるガラス壜の検査装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１    ガラス壜
２    壜口部
２ｎ  ねじ部
２ｓ  スカート部
３    壜台
４    コントローラ
５−１，５−２    遮蔽物
６  壜胴部
Ｃｘ    軸心
ＣＡＭ１    カメラ
ＬＥＤ１，ＬＥＤ２    照明
【図１】
2014134537.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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