(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、製品の搬送速度の変化に正確に対応して、自動的に撮像タイミングを調整できる画像処理装置における撮像タイミング調整方法および装置を提供する。【解決手段】  同期センサ１の出力パルスから検出されたパルス周期またはパルス幅は、搬送機構４の搬送速度の変化に応じて変化するので、これに基づき得られた撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングで撮像するため、製品Ｐの搬送速度が変化しても、撮像位置のずれが生じないように撮像タイミングを遅延させることから、搬送速度の変化に正確に対応して、自動的に撮像タイミングを調整することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の製品を所定間隔で搬送する搬送機構と、搬送される各製品のそれぞれ所定位置に付されたマークを順次検出して連続したパルス信号を出力する同期センサと、同期センサの出力パルスにより決定された撮像タイミングで製品を撮像する撮像カメラと、撮像した製品の撮像データを画像処理して、製品の良否を判定する画像処理部とを備えた画像処理装置において、
前記同期センサの出力パルスから検出されたパルス周期またはパルス幅により撮像遅延時間を得て、この撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングで製品を撮像させるように撮像タイミングを制御することを特徴とする、画像処理装置における撮像タイミング調整方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅について設けられた、撮像遅延時間を演算するための遅延時間係数を予め記憶させておき、
前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅を検出し、
検出された前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅、および前記遅延時間係数に基づいて撮像遅延時間を演算し、
前記演算された撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングを前記撮像カメラに出力して、当該撮像タイミングで製品を撮像させることにより撮像タイミングを制御するものである、画像処理装置における撮像タイミング調整方法。
【請求項３】
複数の製品を所定間隔で搬送する搬送機構と、搬送される各製品のそれぞれ所定位置に付されたマークを順次検出して連続したパルス信号を出力する同期センサと、同期センサの出力パルスにより決定された撮像タイミングで製品を撮像する撮像カメラと、撮像した製品の撮像データを画像処理して、製品の良否を判定する画像処理部とを備えた画像処理装置において、
前記同期センサの出力パルスから検出されたパルス周期またはパルス幅により撮像遅延時間を得て、この撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングで製品を撮像させるように撮像タイミングを制御する撮像タイミング制御手段を備えたことを特徴とする画像処理装置における撮像タイミング調整装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記撮像タイミング制御手段は、
前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅について設けられた、撮像遅延時間を演算するための遅延時間係数を予め記憶する遅延時間係数記憶手段と、
前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅を検出する信号検出手段と、
検出された前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅、および前記遅延時間係数に基づいて撮像遅延時間を演算する遅延時間演算手段と、
演算された撮像遅延時間を遅延させた撮像タイミングを前記撮像カメラに出力して、当該撮像タイミングで製品を撮像させる撮像タイミング出力手段と、
を備えている画像処理装置における撮像タイミング調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像した製品を画像処理して、製品の良否を判定する画像処理装置に関し、特に撮像タイミングを自動的に調整する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、従来から画像処理装置として、搬送コンベアのような搬送機構４で多数の製品Ｐを次々に所定間隔で搬送させながら、撮像カメラ２で撮像した製品Ｐの撮像データを画像処理部３で画像処理して、製品Ｐの良否を判定するものが知られている。通常、撮像した製品Ｐの画像処理に所定時間（例えば、数１０ｍｓ）を要することから、撮像カメラ２に撮像タイミングを与えるために、各製品Ｐのそれぞれ所定位置に付されたマークＭ（図３）を検出してパルス信号を出力する光電センサのような同期センサ１を用いる。
【０００３】
ところで、判定対象の製品の品種がかわる場合には、品種ごとに製品の撮像位置が異なるため、撮像位置のずれに応じて同期センサ１と撮像カメラ２のいずれか一方の位置を移動させる必要があるが、同期センサ１や撮像カメラ２の取り付け場所に制約があるときや、その都度、位置を移動させることが面倒なときには、図４に示すように、同期センサ１の出力パルスの立上りから撮像位置のずれ分だけ撮像タイミングを遅延させる遅延時間を設ける必要がある。また、図３に示すように、製品Ｐに付されたマークＭの位置と撮像位置がもともと一致していない場合にも、撮像タイミングを遅延させる遅延時間を設ける必要がある。しかし、搬送コンベア４自体のがたつきや搬送コンベア４に製品Ｐを置いたときの振動等により搬送速度が変化する場合、この遅延時間は、搬送速度に反比例して変化するため、搬送速度が変化すると撮像位置がずれてしまう。
【０００４】
これに対して、従来から、画像処理装置の解像度と撮像範囲を広げて、搬送速度の変化により撮像位置がずれても対応できるようにする方法が知られている。しかし、装置が大型化かつ高コスト化する問題がある。
【０００５】
一方、搬送速度の変化による製品のずれに対して、同期センサが作動してから複数回撮像し、これらの撮像データを統計処理して平均値などを演算することも知られている（例えば、特許文献１）。この撮像データを統計処理して平均化することで測定値のバラツキの問題を解消できる。
【特許文献１】特開２００４−１４５５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１は、所定時間を要する画像処理を複数回行ったうえで、統計処理を行うので、処理に時間がかかることから、搬送速度の変化に正確に対応して撮像位置のずれを調整するのには十分ではない。また、処理回路も複雑な構成になる。
【０００７】
本発明は、前記の問題点を解決して、簡単な構成で、搬送速度の変化に正確に対応して、自動的に撮像タイミングを調整できる画像処理装置における撮像タイミング調整方法および装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明に係る画像処理装置における撮像タイミング調整方法および装置は、複数の製品を所定間隔で搬送する搬送機構と、搬送される各製品のそれぞれ所定位置に付されたマークを順次検出して連続したパルス信号を出力する同期センサと、同期センサの出力パルスにより決定された撮像タイミングで製品を撮像する撮像カメラと、撮像した製品の撮像データを画像処理して、製品の良否を判定する画像処理部とを備えた画像処理装置において、前記同期センサの出力パルスから検出されたパルス周期またはパルス幅により撮像遅延時間を得て、この撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングで製品を撮像させるように撮像タイミングを制御するものである。
【０００９】
この構成によれば、同期センサの出力パルスから検出されたパルス周期またはパルス幅は、搬送機構の搬送速度の変化に応じて変化するので、これに基づき得られた撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングで撮像するため、製品の搬送速度が変化しても、撮像位置のずれが生じないように撮像タイミングを遅延させることから、搬送速度の変化に正確に対応して、自動的に撮像タイミングを調整することができる。
【００１０】
好ましくは、前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅について設けられた、撮像遅延時間を演算するための遅延時間係数を予め記憶させておき、前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅を検出し、検出された前記同期センサの出力パルスのパルス周期またはパルス幅、および前記遅延時間係数に基づいて撮像遅延時間を演算し、演算された撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングを前記撮像カメラに出力して、当該撮像タイミングで製品を撮像させることにより撮像タイミングを制御する。したがって、簡単な構成で、搬送速度の変化に正確に対応して、自動的に撮像タイミングを調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係る画像処理装置における撮像タイミング調整装置を示すブロック図である。 この画像処理装置は、複数の製品Ｐを所定間隔で搬送する搬送機構４（例えば、図１の搬送コンベア）と、搬送される複数の製品Ｐのそれぞれ所定位置に付されたマークＭを順次検出して連続したパルス信号を出力する同期センサ１と、同期センサ１の出力パルスが入力する入力回路１１と、同期センサ１の出力パルスにより決定された撮像タイミングで製品Ｐを撮像する撮像カメラ２と、撮像した製品Ｐの撮像データを画像処理して、製品Ｐの良否を判定する画像処理部３と、撮像タイミング制御手段１０とを備えている。同期センサ１と撮像カメラ２の位置は固定されている。同期センサ１には例えば光電センサが用いられる。
【００１２】
図３に示すように、製品Ｐは、例えば食品を包装する包装袋であり、個々の袋が多数連続して形成された状態で生産され、使用時にはミシン目で切り離される。この製品Ｐには個々の袋ごとに所定の間隔および位置でマークＭが予め印刷されており、同期センサ１がこのマークＭを順次検出して連続したパルス信号を出力する。このマークＭと一致する位置にミシン目が形成され、マークＭの位置とずれた位置に例えば「賞味期限２００５．６」の文字が印字されて、この文字の位置が撮像位置となる。
【００１３】
本装置は、同期センサ１の出力パルスから検出されたパルス周期またはパルス幅が、搬送コンベア４の搬送速度の変化に応じて変化するので、このパルス周期またはパルス幅を撮像遅延時間の演算に用いることにより、搬送コンベア４の搬送速度が変化しても、撮像位置のずれが生じないように撮像タイミングを調整してこの印字された文字を正確に撮像し、製品の良否を判定するものである。
【００１４】
図２の撮像タイミング制御手段１０は、同期センサ１の出力パルスから検出されたパルス周期またはパルス幅により撮像遅延時間を得て、この撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングで製品Ｐを撮像させることにより、撮像タイミングを制御するものであり、遅延時間係数記憶手段５、信号検出手段６、遅延時間演算手段７および撮像タイミング出力手段８を備えている。
【００１５】
前記遅延時間係数記憶手段（設定値記憶メモリ）５は、同期センサ１の出力パルスのパルス周期またはパルス幅について設けられた、撮像遅延時間を演算するための遅延時間係数を予め記憶する。この設定値記憶メモリ５は、後述する入力論理係数なども記憶している。
【００１６】
前記信号検出手段６は、同期センサ１の出力パルスのパルス周期またはパルス幅を検出する。この信号検出手段６は、例えばカウンタであり、パルス周期を検出する場合には、同期センサ１のパルスの立上りからつぎのパルスの立上りまでの時間をカウントし、パルス幅を検出する場合には、パルス幅を時間幅としてカウントする。
【００１７】
前記遅延時間演算手段７は、信号検出手段６により検出された同期センサ１の出力パルスのパルス周期またはパルス幅、および設定値記憶メモリ５に記憶された遅延時間係数に基づいて撮像遅延時間を演算する。
図３のように、パルス周期を検出する場合、撮像遅延時間Ｂは、パルス周期をＡ、遅延時間係数をＫ１とすると、
Ｂ＝Ｋ１×Ａ
の演算により求められる。つまり、撮像遅延時間Ｂをパルス周期Ａに比例した値に設定する。
また、パルス幅を検出する場合、撮像遅延時間Ｂは、パルス幅をＣ、遅延時間係数をＫ２とすると、
Ｂ＝Ｋ２×Ｃ
の演算により求められる。つまり、撮像遅延時間Ｂをパルス幅Ｃに比例した値に設定する。
【００１８】
図２の撮像タイミング出力手段８は、遅延時間演算手段７により演算された撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングを撮像カメラ２に出力して、当該撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングで製品Ｐを撮像させる。この撮像タイミング出力手段８は、例えばカウンタであり、前記演算された撮像遅延時間をカウントしてその時間に達すると、同期センサ１の出力パルスの立上りから当該時間を遅延させた撮像タイミングを撮像カメラ２に出力して、当該タイミングで製品Ｐを撮像させる。
【００１９】
なお、搬送コンベア４の搬送速度が変化せず一定の場合には、同期センサ１の出力パルスのパルス周期またはパルス幅は当該搬送速度に基づく設定値に一致するので、撮像遅延時間は一定値となり、撮像タイミング出力手段８は一定の撮像タイミングを出力する。
【００２０】
本装置は、さらに入力論理切換回路１２を備えている。この入力論理切換回路１２は、入力回路１１を介して入力した同期センサ１の出力パルスについて、設定値記憶メモリ５に記憶された入力論理係数に基づいて、入力論理の切換を行う。反射型と透過型の光電センサでは、パルスのオン・オフが相反するので、型の種類に応じて入力した出力パルスの論理を反転させて切換を行うことにより、いずれの型の光電センサに対して自動的に対応可能としている。
【００２１】
上記構成の本装置における撮像タイミング調整動作の一例を、図２および３に基づいて説明する。この例では、撮像遅延時間の演算に、同期センサ１の出力パルスのパルス周期を用いている。
【００２２】
図２の設定値記憶メモリ５には、同期センサ１の出力パルスのパルス周期Ａについて設けられた、撮像遅延時間Ｂを演算するための遅延時間係数Ｋ１が予め記憶されている。
【００２３】
まず、信号検出手段６により、同期センサ１で検出された搬送コンベア４の搬送速度の変化に応じて変化する同期センサ１の出力パルスにおけるパルス周期Ａ（図３）が検出される。つぎに、遅延時間演算手段７により、検出されたパルス信号のパルス周期Ａと、前記遅延時間係数Ｋ１とに基づきＢ＝Ｋ１×Ａにより、撮像遅延時間Ｂ（図３）が演算される。
【００２４】
そして、撮像タイミング出力手段８により、演算された撮像遅延時間Ｂだけ遅延させた撮像タイミングが撮像カメラ２に出力される。当該撮像遅延時間Ｂだけ遅延させた撮像タイミングで撮像カメラ２により製品Ｐの撮像が開始されると、画像処理部３により、撮像した製品Ｐの撮像データを画像処理して、製品Ｐの良否が判定される。
【００２５】
以上のように、本発明によれば、同期センサ１の出力パルスから検出されたパルス周期またはパルス幅は、搬送コンベア４の搬送速度の変化に応じて変化するので、これに基づき得られた撮像遅延時間だけ遅延させた撮像タイミングで撮像するため、搬送コンベア４の搬送速度が変化しても、撮像位置のずれが生じないように撮像タイミングを遅延させることから、搬送速度の変化に正確に対応して、自動的に撮像タイミングを調整することができる。
【００２６】
なお、上記実施形態では、入力論理の切換を行う入力論理切換回路１２が設けられているが、これを省略してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】搬送コンベア、同期センサ、撮像カメラおよび画像処理部を備えた画像処理装置の構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像処理装置における撮像タイミング調整装置を示すブロック図である。
【図３】遅延時間を演算する動作を示すチャート図である。
【図４】同期センサの出力パルスと遅延時間との関係を示すチャート図である。
【符号の説明】
【００２８】
１：同期センサ
２：撮像カメラ
３：画像処理部
４：搬送機構（搬送コンベア）
５：遅延時間係数記憶手段（設定値記憶メモリ）
６：信号検出手段
７：遅延時間演算手段
８：撮像タイミング出力手段
１０：撮像タイミング制御手段
Ｍ：マーク
Ｐ：製品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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