(57)【要約】【課題】  袋の弁紙の取付位置の正否判定を低コストで実現できる袋の弁紙位置検出装置を提供すること。【解決手段】  袋の底に貼り付けられた弁紙の取付位置の正否を判定する袋の弁紙位置正否判定装置である。袋の搬送経路に対して設定された所定位置において搬送方向に搬送される袋の先端を検出してトリガー信号を発生させるトリガー信号発生器４と、上流の撮影位置に対して配置したカメラ５と、撮影位置よりも上流から撮影位置に向けて照明光を投光する照明装置６とを含み、画像処理装置１０は、トリガー信号発生器４から発生されたトリガー信号に応じてカメラで袋を撮像し、取得した袋画像における袋の先端から袋表面と弁紙との段差によって生じた影までの偏差を求め、該偏差と予め定めた基準値とを比較して正否判定を行う。【選択図】          図１
2006213329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
袋の底に貼り付けられた弁紙の取付位置の正否を判定する袋の弁紙位置正否判定装置であって、袋の搬送経路に対して設定された所定位置において搬送方向に搬送される袋の先端を検出してトリガー信号を発生させるトリガー信号発生器と、前記搬送方向における前記所定位置よりも上流の撮影位置に対して配置したカメラと、前記搬送方向における前記撮影位置よりも上流から前記撮影位置に向けて照明光を投光する照明装置と、前記トリガー信号発生器及び前記カメラに接続された画像処理装置とを備え、前記画像処理装置は、前記トリガー信号発生器から発生された前記トリガー信号に応じて前記カメラで前記袋を撮像し、取得した袋画像における前記袋の先端から袋表面と弁紙との段差によって生じた影までの偏差を求め、該偏差と予め定めた基準値とを比較して正否判定を行うことを特徴とする袋の弁紙位置正否判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、袋の底に貼り付けられた弁紙の取付位置を検出し、弁紙の取付位置の正否判定を行う袋の弁紙位置正否判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
袋の底部を検査する装置として、例えば、連続的に搬送される袋の底部の先端部をＣＣＤカメラで撮像して第１画像を取得し、次に、該袋の後端部分をＣＣＤカメラで撮像して第２画像を取得し、取得した第１画像と第２画像とを組合せて全体の画像とし、予め記憶したマスター画像と比較し、許容範囲の誤差により正否判定を行う紙袋の底部の検査装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、道路を低速走行可能な作業車に路面撮影用のカメラと、このカメラ直下の路面部分を前後又は左右両側方から別色の光で照明光がラップするようにカラー照明する一対の異色投光器とからなる照明撮影装置を適当組セットし、作業車を低速運転しながら異色の投光器で路面部分をカラー照明し、この照明路面部分を真上からカメラにより連続的或いは一定間隔ごとにカラー撮影して、路面の段差を検知する路面段差の検知方法が公知となっている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−３０６１５８号公報
【特許文献２】特公平２−６２１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の従来の紙袋の底部の検査装置は、検査しようとする部分全体（袋の底部全体）を検出するので設備がコスト高となる。また、この装置はカメラを２台使用するもので、装置が大がかりとなるものである。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、袋の弁紙の取付位置の正否判定を低コストで実現できる袋の弁紙位置検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る袋の弁紙位置正否判定装置は、袋の底に貼り付けられた弁紙の取付位置の正否を判定するものであって、袋の搬送経路に対して設定された所定位置において搬送方向に搬送される袋の先端を検出してトリガー信号を発生させるトリガー信号発生器と、前記搬送方向における前記所定位置よりも上流の撮影位置に対して配置したカメラと、前記搬送方向における前記撮影位置よりも上流から前記撮影位置に向けて照明光を投光する照明装置と、前記トリガー信号発生器及び前記カメラに接続された画像処理装置とを備え、前記画像処理装置は、前記トリガー信号発生器から発生された前記トリガー信号に応じて前記カメラで前記袋を撮像し、取得した袋画像における前記袋の先端から袋表面と弁紙との段差によって生じた影までの偏差を求め、該偏差と予め定めた基準値とを比較して正否判定を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る袋の弁紙位置正否判定装置によれば、画像処理装置は、カメラで取得した袋画像における袋の先端から袋表面と弁紙との段差によって生じた影までの偏差を求め、該偏差と予め定めた基準値とを比較して正否判定を行うので、検査しようとする袋の底部全体を撮像して底部全体の画像から検出する必要はなく、装置を簡略化でき、袋の弁紙の取付位置の正否判定を低コストで実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る袋の弁紙位置正否判定装置の概念図である。図１において、袋１は、実公昭５７−３４９９４号公報等に開示されているように、底部の端部（３角折畳部１ａ）上に紙筒よりなる弁紙２が貼り付けられている。袋１は、弁紙２の取付位置の検査のために、その底部を直立させた状態とされて図示していない搬送コンベアベルト等による搬送手段により、矢印Ａで示す搬送方向に搬送される。搬送経路３は、袋１の底部が通過する通過経路であり、搬送経路３上に対して設定された所定位置（袋検出位置）において搬送方向に搬送される袋１の先端を検出してトリガー信号を発生させるトリガー信号発生器４が配置されている。なお、トリガー信号発生器４は、高速応答のレーザセンサで構成されている。
【００１０】
搬送方向における前記所定位置（袋検出位置）よりも上流に設定された撮影位置に対して袋１の底部に貼りつけられた弁紙２を含む袋画像を撮影するカメラ５が配置されている。なお、カメラ５はＣＣＤカメラで構成されている。さらに、搬送方向における撮影位置よりも上流から撮影位置に向けて照明光を投光する照明装置６が配設されている。なお、照明装置６は高輝度インバータ照明による。
【００１１】
図２は袋１の底部を撮影する撮影系を上方より示す概略の平面図である。図２に示すように、照明装置６から投光される照明光は、搬送方向の上流側から撮影位置に向けて斜めに投光される。斜めから投光される照明光が袋１の底部を照らすと、袋１の底部表面と弁紙２との段差が帯線状の影７として表われる（帯線状の影７を生ずる）。図３は、カメラ５で撮像した袋１の底部の画像に基いて後述の画像処理装置１０によって求められる弁紙２の取付位置を示す図である。図３に示すように、画像処理装置１０によって求められる弁紙２の取付位置は、取得した袋画像における袋の先端から袋表面と弁紙との段差によって生じた影までの偏差として求められる。
【００１２】
図４は、本発明の一実施形態に係る袋の弁紙位置正否判定装置の要部ブロック図である。画像処理装置１０は、袋の底に貼り付けられた弁紙の取付位置の正否を判定する袋の弁紙位置正否判定装置の主要部を構成するもので、各処理を実行するＣＰＵ１１、ＣＰＵが実行する制御処理プログラム等が格納されたＲＯＭ１２、逐次データの書き込み／読み出しが可能なＲＡＭ１３、画像データを展開するための画像データメモリ１４、メモリコントローラ１５、外部装置とのデータの入力／出力を行うための入出力インタフェース１６、モニタ１７、バス１８を備える。入出力インタフェース１６にはトリガー信号発生器４が接続され、トリガー信号発生器４から発生されたトリガー信号が入出力インタフェース１６及びバス１８を通じてＲＡＭ１３に入力可能とされている。メモリコントローラ１５にはカメラ５が接続され、ＣＰＵ１１による制御出力（撮影信号）がバス１８及びメモリコントローラ１５を通じてカメラ５に出力可能とされている。カメラ５は、撮影信号が入力されると電子シャッタ機能により撮影を実行する。カメラ５によって撮影された画像は、例えば、水平方向５１２画素、垂直方向４８０画素、総画素数２４５７６０の画像データとしてメモリコントローラ１５に取り込まれる。メモリコントローラ１５に取り込まれた画像データはメモリ１４に格納される。また、必要に応じて、メモリ１４に格納された画像データはモニタ１７に表示される。
【００１３】
以上のように構成された画像処理装置１０による袋１の底部に貼り付けられた弁紙２の取付位置の正否判定について説明する。図５は、画像処理装置１０のＣＰＵ１１（以下、単にＣＰＵという）による弁紙２の取付位置の正否判定処理を説明するための画素データを示す図である。搬送方向に搬送されている袋１が袋の搬送経路に設定されている所定位置（袋検出位置）に到達すると、トリガー信号発生器４は、袋１の先端を検出してトリガー信号を発生させる。画像処理装置１０は、トリガー信号発生器４から発生されたトリガー信号に応じてカメラ５で袋１を撮像し、取得した袋画像における袋の先端から袋表面と弁紙との段差によって生じた影までの偏差を求め、該偏差と予め定めた基準値とを比較して正否判定を行う。画像処理装置１０のＣＰＵは、図５において画像データメモリ１４に展開される画素データのトリガー位置を画素データ原点とする。
【００１４】
図６は、画像処理装置１０のＣＰＵが実行する弁紙２の取付位置の正否判定に係る処理のフローチャートである。ＣＰＵは、該処理を開始すると、まず、画素数カウンタＧＣを０クリアし（ステップＳ０１）、連続数カウンタＲＣを０クリアし（ステップＳ０２）、スキャンカウンタＳＣに許容上限画素数をセットし（ステップＳ０３）、ステップＳ０４に進む。
【００１５】
ここで、画素数カウンタＧＣは、画素データ原点から検出確定位置までの画素数をカウントするカウンタである。また、検出確定位置とは、袋１と弁紙２との段差が画素データに影として記憶されている記憶位置のことである（図５参照）。また、ＣＰＵは、画像データ原点から水平方向に（図５の左方に）画素の濃度スキャンを行う。連続数カウンタＲＣは、設定濃度以上の画素（即ち、影として記憶されている画素）が連続した場合の連続数をカウントするカウンタである。また、スキャンカウンタＳＣは、画素を１つ濃度スキャンする毎に−１されるカウンタで、初期値として図５に示す許容上限画素数がセットされる。スキャンカウンタＳＣの値が「０」となった場合、画素データにおいて影として記憶されている画素が検出されなかったこととして検出位置未確定となり、ＮＧと判定する。
【００１６】
ＣＰＵは、ステップＳ０４に進むと、トリガー信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ０４）。トリガー信号が入力されない場合、ステップＳ０４をＮＯと判定する処理を繰り返し、トリガー信号が入力されるまで待機する。搬送方向に搬送されている袋１の先端が袋検出位置に到達すると、トリガー信号発生器４が袋１の先端を検出してトリガー信号を発生させる。該トリガー信号は画像処理装置１０の入出力インタフェース１６に入力される。ＣＰＵは、トリガー信号が入力されたと判断し、即ち、ステップＳ０４をＹＥＳと判断し、ステップＳ０５に進み、メモリコントローラ１５に対して撮影指令を送り、メモリコントローラ１５がカメラ５で撮像した袋１の画像データを取り込む（ステップＳ０５）。メモリコントローラ１５は、取り込んだ袋１の画像データを画像データメモリ１４に画素データとして展開する（ステップＳ０６）。
【００１７】
ＣＰＵは、ステップＳ０７にて、画像データメモリ１４に展開された各画素を指定するためのポインタを画素データ原点にセットする（ステップＳ０７）。次いで、ポインタで指定される画素を読み込み（ステップＳ０８）、画素数カウンタＧＣの値を＋１し（ステップＳ０９）、ステップＳ１０に進み、読み込んだ画素の濃度が影と判断される設定濃度であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。読み込んだ画素の濃度が影と判断される設定濃度でない場合（即ち、画素データ原点から濃度スキャンを開始してしばらくはこの状態が続く）、ステップＳ１０をＮＯと判断し、連続数カウンタＲＣを０クリアし（ステップＳ１１）、次の画素を指定するようにポインタの値を＋１し（ステップＳ１２）、濃度スキャンを行ったことに対応してスキャンカウンタＳＣの値を−１し（ステップＳ１３）、ステップＳ１４に進み、スキャンカウンタＳＣの値が「０」となっているか否かを判断する（ステップＳ１４）。
【００１８】
スキャンカウンタＳＣの値が「０」でない場合、ステップＳ１４をＮＯと判断してステップＳ０８に戻り、１つアップしたポインタで指定される次の画素を読み込む。図５に示すように、画素データ原点から濃度スキャンを開始してから影として記憶されている画素を読み込むまで、ステップＳ０８、ステップＳ０９、ステップＳ１０をＮＯと判断、ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１３、ステップＳ１４をＮＯと判断する処理ループを繰り返す。
【００１９】
そして、ステップＳ０８にて読み込んだ画素が、影として記憶されている画素であると、ステップＳ１０にて、読み込んだ画素の濃度が影と判断される設定濃度であると判断し、即ち、ステップＳ１０をＹＥＳと判断し、ステップＳ１５に進み、連続数カウンタＲＣの値を＋１し（ステップＳ１５）、連続数カウンタＲＣの現在値が設定幅を規定する（影と判断するに足り得る）設定画素数（図５では４つの場合を示している）に達しているか否かを判断する（ステップＳ１６）。連続数カウンタＲＣの現在値が設定画素数に達していなければ、ステップＳ１６をＮＯと判断し、ステップＳ１２に進み、次の画素を指定するようにポインタの値を＋１し（ステップＳ１２）、ステップＳ１３、ステップＳ１４をＮＯと判断し、ステップＳ０８に戻る。従って、連続数カウンタＲＣの現在値が設定画素数に達していなければ、濃度スキャンを続行する。
【００２０】
図５に示すように、濃度スキャンを行って、設定濃度以上の画素（即ち、影として記憶されている画素）が設定画素数連続（４つ連続）している場合は、連続数カウンタＲＣの値が設定画素数に達することになり、ステップＳ１６をＹＥＳと判断し、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１６をＹＥＳと判断した場合は、画素データに記憶されている設定濃度である連続する画素の集まりは、影と判断するに足り得るもので、濃度スキャンを終了する。また、ステップＳ１６をＹＥＳと判断した処理周期のステップＳ０８で読み込んだ画素が検出確定位置に相当する。画素データ原点から検出確定位置までの画素数が、画素数カウンタＧＣの現在値として記憶され、画素数カウンタＧＣの現在値は、取得した袋画像における袋１の先端から袋表面と弁紙との段差によって生じた影までの偏差に相当する。
【００２１】
ステップＳ１７及びステップＳ１８の判別処理は、袋１の先端に対して弁紙２の端縁が正規の取付位置にあるか否かを判定するための処理である。ステップＳ１７に進む場合、画素数カウンタＧＣの現在値が設定下限画素数以上であるか否かを判断する（ステップＳ１７）。画素数カウンタＧＣの現在値が設定下限画素数以上であれば、ステップＳ１７をＹＥＳと判断し、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８にて、画素数カウンタＧＣの現在値が設定上限画素数以下であるか否かを判断する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８にて、画素数カウンタＧＣの現在値が設定上限画素数以下であれば、画素数カウンタＧＣの現在値が、設定下限画素数以上でありかつ設定上限画素数以下であって（予め定めた基準値を満たしており）、袋１の先端に対して弁紙２が正規の取付位置にあることになり、ステップＳ１８をＹＥＳと判断し、モニタに「ＯＫ」を表示し（ステップＳ１９）、ステップＳ０１に戻り、ステップＳ０２及びステップＳ０３を行った後、次の袋１がトリガー信号発生器４で検出されるまで待機する。
【００２２】
一方、ステップＳ１７にて、画素数カウンタＧＣの現在値が設定下限画素数以上でなければ、袋１の先端に対して弁紙２が正規の取付位置にはないことになり、ステップＳ１７をＮＯと判断し、ステップＳ２０に進む。また、ステップＳ１８にて、画素数カウンタＧＣの現在値が設定上限画素数以下でなければ、袋１の先端に対して弁紙２が正規の取付位置にはないことになり、ステップＳ１８をＮＯと判断し、ステップＳ２０に進む。ステップＳ２０に進むと、モニタに「ＮＧ」を表示し（ステップＳ２０）、ステップＳ０１に戻り、ステップＳ０２及びステップＳ０３を行った後、次の袋１がトリガー信号発生器４で検出されるまで待機する。
【００２３】
また、濃度スキャンを行っても、設定濃度以上の画素が設定画素数連続（４つ連続）していない場合は、例えば、設定濃度以上の画素はあるが設定画素数に満たない数、例えば２つ連続のみのような場合、ステップＳ１６をＮＯと判断するため、影と判断しない。なお、連続数カウンタＲＣの現在値が設定画素数に達していなければ、濃度スキャンを続行するから、ステップＳ０８で次の画素が読み込まれ、後続のステップＳ１０で設定濃度でないからＮＯと判断し、ステップＳ１１にて連続数カウンタＲＣは０クリアされる。
【００２４】
濃度スキャンを行っても、設定濃度以上の画素が設定画素数連続（４つ連続）していることを検出できない場合は、画素を１つ濃度スキャンする度にステップＳ１３によりスキャンカウンタＳＣの値が−１され続けるため、許容上限画素数まで濃度スキャンを行った時点で、スキャンカウンタＳＣの値が「０」になる。弁紙２が袋１から剥がれたり、袋１に弁紙２が貼られていない等がこの場合に相当する。スキャンカウンタＳＣの値が「０」となると、ステップＳ１４をＹＥＳと判断し、ステップＳ２０に進み、モニタに「ＮＧ」を表示し（ステップＳ２０）、ステップＳ０１に戻る。
【００２５】
以上に説明したように、本発明によれば、画像処理装置１０は、カメラ５で取得した袋画像における袋１の先端から袋表面と弁紙２との段差によって生じた影までの偏差を求め、該偏差と予め定めた基準値とを比較して正否判定を行うので、検査しようとする袋の底部全体を撮像して底部全体の画像から検出する必要はなく、装置を簡略化でき、袋の弁紙の取付位置の正否判定を低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る袋の弁紙位置正否判定装置の概念図である。
【図２】袋の底部を撮影する撮影系を上方より示す概略の平面図である。
【図３】カメラで撮像した袋の底部の画像に基いて画像処理装置によって求められる弁紙の取付位置を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る袋の弁紙位置正否判定装置の要部ブロック図である。
【図５】画像処理装置のＣＰＵによる弁紙の取付位置の正否判定処理を説明するための画素データを示す図である。
【図６】画像処理装置のＣＰＵが実行する弁紙２の取付位置の正否判定に係る処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２７】
１  袋
２  弁紙
３  搬送経路
４  トリガー信号発生器
５  カメラ
６  照明装置
７  影
１０  画像処理装置
１１  ＣＰＵ
１２  ＲＯＭ
１３  ＲＡＭ
１４  画像データメモリ
１５  メモリコントローラ
１６  入出力インタフェース
１７  モニタ
１８  バス
【図１】
2006213329.tif 000003
【図２】
2006213329.tif 000004
【図３】
2006213329.tif 000005
【図４】
2006213329.tif 000006
【図５】
2006213329.tif 000007
【図６】
2006213329.tif 000008