(57)【要約】【課題】円盤形状の被検査物品の欠損を高精度に検出する。【解決手段】撮像手段３０は、円盤形状の被検査物品の上面、及び反射手段２０を通して得られる６方向の側面を撮像する。下側エッジ検出手段８１は、撮像手段３０により撮像された、被検査物品の映像から、輝度差に基づいて被検査物品の下側エッジを検出し、実測エッジ形状として出力する。傾き角度・方向算出手段８２は、実測エッジ形状から、被検査物品の姿勢を算出する。理論エッジ形状算出手段８３は、被検査物品の姿勢、被検査物品の半径、被検査物品の側面を見る角度から、各方向に投影されるべき理論エッジ形状を算出する。欠損検出手段８４は、理論エッジ形状と実測エッジ形状とを比較することにより、その差分から円盤状の被検査物品の欠損を検出する。【選択図】図３
2011137704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤形状の被検査物品の上面と複数の斜め上方向から前記被検査物品の側面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された映像から前記被検査物品の下側エッジ形状を検出する下側エッジ形状検出手段と、
前記下側エッジ形状検出手段により検出された前記被検査物品の下側エッジ形状に基づいて、前記被検査物品の姿勢を算出する被検査物品姿勢算出手段と、
前記被検査物品姿勢算出手段により算出された前記被検査物品の姿勢に基づいて、前記被検査物品が当該姿勢であるときの前記被検査物品の下側エッジの理論エッジ形状を算出する理論エッジ形状算出手段と、
前記下側エッジ形状検出手段により検出された前記下側エッジ形状と、前記理論エッジ形状算出手段により算出された前記理論エッジ形状と、の差分に基づいて、前記被検査物品の欠損を検出する欠損検出手段と
を備えることを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】
前記被検査物品の側面からの反射光を反射させて前記撮像手段に入射させる反射手段を更に備え、
前記撮像手段は、前記被検査物品の上面からの反射光を撮像するとともに、前記反射手段により入射される、前記被検査物品の側面からの反射光を撮像することを特徴とする請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項３】
前記反射手段は、前記被検査物品の上面側から見たときに前記被検査物品を取り囲むように配置された複数の反射体からなり、
前記複数の反射体は、それぞれの配置位置で、前記被検査物品の側面からの反射光を反射させて前記撮像手段に入射させることを特徴とする請求項２に記載の外観検査装置。
【請求項４】
前記被検査物品姿勢算出手段は、前記下側エッジ形状検出手段により検出された前記被検査物品の下側エッジ形状に基づいて、前記複数の斜め上方向から撮像された前記被検査物品の側面毎に前記被検査物品の傾き角度を算出し、該傾き角度が所定の閾値以上である場合、該傾き角度を前記被検査物品の姿勢を算出する際のデータから除外することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の外観検査装置。
【請求項５】
前記被検査物品姿勢算出手段は、少なくとも３つ以上の前記傾き角度に基づいて、前記被検査物品の姿勢を算出することを特徴とする請求項４に記載の外観検査装置。
【請求項６】
円盤形状の前記被検査物品の厚さ方向のいずれかの面を外周面に保持しながら回転することにより、前記被検査物品を搬送する第１検査ドラムと、
前記第１検査ドラムの下側に外周面を近接させた状態に回転自在に設置され、前記第１検査ドラムから前記被検査物品を受け取って前記被検査物品を前記第１検査ドラムの搬送状態と反転させた状態で外周面に保持しながら回転する第２検査ドラムと、
前記第１検査ドラムの外周面に保持された前記被検査物品の外観を検査する第１外観検査装置と、前記第２検査ドラムの外周面に保持された前記被検査物品の外観を検査する第２外観検査装置とが具備されてなり、
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の前記第１外観検査装置および前記第２外観検査装置を備えることを特徴とする表面検査装置。
【請求項７】
円盤形状の被検査物品の上面と複数の斜め上方向から前記被検査物品の側面を撮像手段により撮像するステップと、
前記撮像された映像から下側エッジ形状検出手段により前記被検査物品の下側エッジ形状を検出するステップと、
前記被検査物品の下側エッジ形状に基づいて、被検査物品姿勢算出手段により前記被検査物品の姿勢を算出するステップと、
前記被検査物品の姿勢に基づいて、理論エッジ形状算出手段により前記被検査物品が当該姿勢であるときの前記被検査物品の下側エッジの理論エッジ形状を算出するステップと、
前記下側エッジ形状と前記理論エッジ形状との差分に基づいて、欠損検出手段により前記被検査物品の欠損を検出するステップと
を含むことを特徴とする外観検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、錠剤などの被検査物品の形状における欠損を検査する外観検査装置、表面検査装置、及び外観検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、錠剤やキャンディー、チョコレートなどの物品に、異物の付着や汚れ、欠けや割れ等の変形、あるいは印刷不良などの欠損が生じているか否かを検査する外観検査が行われている。
【０００３】
物品の外観検査に用いられる検査装置としては、被検査物である物品に光を照射して得られた被検査物品からの反射光を撮像手段に入射させて撮像し、得られた映像信号を処理することにより外観を検査する検査装置がある。
【０００４】
このような検査装置としては、例えば、検査対象の円盤形状をした被検査物の側面に対して垂直、すなわち照射角０°で照射する円盤側面照明手段と、被検査物の真上方向（中心軸方向）に配置され、被検査物の側面から反射した照明光を受光して、被検査物の濃淡画像データを出力する円盤形状部品撮像手段と、円盤形状部品撮像手段から出力された被検査物の濃淡画像データを処理して円盤形状をした被検査物の欠け不良を判定する電子計算機とを備えている検査装置（例えば、特許文献１参照）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３６９２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術による検査装置では、円盤形状をした被検査物の側面から反射した照明光を受光して撮像する方法で被検査物の欠け不良（欠損）の検出を行うため、図１２（ａ）に示すように、エッジ部分の欠け１００が被検査物の下側にあった場合や、欠け１００が微細だった場合には、欠け１００を検出し難いという問題がある。特に、図１２（ｂ）に示すように、欠け１００が円周方向になだらかな形状である場合には、被検査物の側面から反射した照明光から得られる画像データでは、その形状がほとんど変化しないので、欠損を高精度に検出することが期待できないという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、被検査物品の欠損を高精度に検出することができる外観検査装置、表面検査装置、及び外観検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は、円盤形状の被検査物品の上面と複数の斜め上方向から前記被検査物品の側面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された映像から前記被検査物品の下側エッジ形状を検出する下側エッジ形状検出手段と、前記下側エッジ形状検出手段により検出された前記被検査物品の下側エッジ形状に基づいて、前記被検査物品の姿勢を算出する被検査物品姿勢算出手段と、前記被検査物品姿勢算出手段により算出された前記被検査物品の姿勢に基づいて、前記被検査物品が当該姿勢であるときの前記被検査物品の下側エッジの理論エッジ形状を算出する理論エッジ形状算出手段と、前記下側エッジ形状検出手段により検出された前記下側エッジ形状と前記理論エッジ形状算出手段により算出された前記理論エッジ形状との差分に基づいて、前記被検査物品の欠損を検出する欠損検出手段とを備えることを特徴とする外観検査装置である。
【０００９】
本発明は、上記の発明において、前記被検査物品の側面からの反射光を反射させて前記撮像手段に入射させる反射手段を更に備え、前記撮像手段は、前記被検査物品の上面からの反射光を撮像するとともに、前記反射手段により入射される、前記被検査物品の側面からの反射光を撮像することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、上記の発明において、前記反射手段は、前記被検査物品の上面側から見たときに前記被検査物品を取り囲むように配置された複数の反射体からなり、前記複数の反射体は、それぞれの配置位置で、前記被検査物品の側面からの反射光を反射させて前記撮像手段に入射させることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、上記の発明において、前記被検査物品姿勢算出手段は、前記下側エッジ形状検出手段により検出された前記被検査物品の下側エッジ形状に基づいて、前記複数の斜め上方向から撮像された前記被検査物品の側面毎に前記被検査物品の傾き角度を算出し、該傾き角度が所定の閾値以上である場合、該傾き角度を前記被検査物品の姿勢を算出する際のデータから除外することを特徴とする。
【００１２】
本発明は、上記の発明において、前記被検査物品姿勢算出手段は、少なくとも３つ以上の前記傾き角度に基づいて、前記被検査物品の姿勢を算出することを特徴とする。
【００１３】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、円盤形状の前記被検査物品の厚さ方向のいずれかの面を外周面に保持しながら回転することにより、前記被検査物品を搬送する第１検査ドラムと、前記第１検査ドラムの下側に外周面を近接させた状態に回転自在に設置され、前記第１検査ドラムから前記被検査物品を受け取って前記被検査物品を前記第１検査ドラムの搬送状態と反転させた状態で外周面に保持しながら回転する第２検査ドラムと、前記第１検査ドラムの外周面に保持された前記被検査物品の外観を検査する第１外観検査装置と、前記第２検査ドラムの外周面に保持された前記被検査物品の外観を検査する第２外観検査装置とが具備されてなり、前記第１外観検査装置および前記第２外観検査装置を備えることを特徴とする表面検査装置である。
【００１４】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、円盤形状の被検査物品の上面と複数の斜め上方向から前記被検査物品の側面を撮像手段により撮像するステップと、前記撮像された映像から下側エッジ形状検出手段により前記被検査物品の下側エッジ形状を検出するステップと、前記被検査物品の下側エッジ形状に基づいて、被検査物品姿勢算出手段により前記被検査物品の姿勢を算出するステップと、前記被検査物品の姿勢に基づいて、理論エッジ形状算出手段により前記被検査物品が当該姿勢であるときの前記被検査物品の下側エッジの理論エッジ形状を算出するステップと、前記下側エッジ形状と前記理論エッジ形状との差分に基づいて、欠損検出手段により前記被検査物品の欠損を検出するステップとを含むことを特徴とする外観検査方法である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、円盤形状の被検査物品のエッジ部分に存在する、円周方向になだらかな形状の欠損であっても、高精度に確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態よる表面検査装置の全体構成を示す図である。
【図２】本実施形態による表面検査装置での検査状態を説明するための模式図である。
【図３】本実施形態による第１外観検査装置８の一構成例を示すブロック図である。
【図４】本実施形態による反射手段２０と撮像手段３０との構成を示す概略構成図である。
【図５】本実施形態による６つの反射体２２から構成される反射手段２０の構造を示す斜視図である。
【図６】本実施形態の第１外観検査装置８による、撮像手段３０、反射体２２、被検査物品Ｓとの光学的関係を示す概念図である。
【図７】本実施形態による第１外観検査装置８の６つの反射体２２を介して撮像された、被検査物品Ｓの側面の画像例を示す概念図である。
【図８】本実施形態による第１外観検査装置８で得られる画像例を示す模式図である。
【図９】円盤形状の被検査物品Ｓを楕円に置き換え、Ｚ軸中心に角度γだけ回転させた図である。
【図１０】図９に示す被検査物品ＳがＸ軸を中心とし、Ｙ軸方向に角度Δβだけ傾いたことを表わす図である。
【図１１】本実施形態による第１外観検査装置８の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】従来技術による外観検査での問題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態よる表面検査装置の全体構成を示す図である。図１に示す表面検査装置は、ステージ１に立設された壁部２により水平に支持されて上下に隣接配置された表面検査ドラム５及び裏面検査ドラム６と、表面検査ドラム５に錠剤やキャンディー、チョコレートなどの被検査物品を供給するための供給装置７と、表面検査ドラム５の側方側に配置された第１外観検査装置８と、裏面検査ドラム６の側方側に配置された第２外観検査装置９と、裏面検査ドラム６からの検査後の良品を排出するための排出コンベア１０と、裏面検査ドラム６からの検査後の不良品を回収するための受部１１と、前記裏面検査ドラム６からの排出不良となった被検査物品を受けるための排出不良品の受部１２とを主体として構成されている。
【００１９】
表面検査ドラム５（第１検査ドラム）は、被検査物品の上面を外側に向けた状態で被検査物品を外周面に吸着支持して保持しながら回転することにより、被検査物品を搬送するものである。表面検査ドラム５の下側には、図１に示すように、表面検査ドラム５に外周面を近接させた状態で裏面検査ドラム６（第２検査ドラム）が回転自在に設置されている。裏面検査ドラム６は、表面検査ドラム５から被検査物品を受け取って、被検査物品の下面を外側に向けた状態で被検査物品を外周面に吸着支持して保持しながら回転するものである。
【００２０】
図１に示す表面検査ドラム５の左側上方には、ホッパ５０に接続されてホッパ５０の内部に収容されている被検査物品を表面検査ドラム５の上部側へ供給するための搬送装置７が組み込まれ、この搬送装置７に備えられている傾斜式のシュート５２により被検査物品が表面検査ドラム５に供給される。
【００２１】
また、図１に示す裏面検査ドラム６の中央下方側には、逆Ｖ字型の搬送通路６０が設置されている。搬送路６０の分岐部分には通路切換弁６１が組み込まれ、搬送路６０の左側の分岐路６２側には排出不良品を受けるための受部１２が接続され、搬送路６０の右側の分岐路６３側には良品搬出用のコンベア装置１０が接続されている。
【００２２】
表面検査ドラム５の右側には、第１外観検査装置８がフレーム５３に支持されて設置されている。第１外観検査装置８は、表面検査ドラム５の外周面に保持された被検査物品の外観を検査するためのものである。また、裏面検査ドラム６の左側方側には、第２外観検査装置９がフレーム５４に支持されて設置されている。第２外観検査装置９は、裏面検査ドラム６の外周面に保持された被検査物品の外観を検査するためのものである。
【００２３】
図２は、本実施形態による表面検査装置での検査状態を説明するための模式図である。表面検査装置では、図２（ａ）に示すように、回転する表面検査ドラム５、または裏面検査ドラム６の外周面に被検査物品Ｓが吸着支持された状態で検査される。この際に、図２（ｂ）に示すように、被検査物品Ｓが表面検査ドラム５、または裏面検査ドラム６の外周面に対して吸着不足、搬送位置のズレ等により斜めに傾いて吸着支持される場合がある。
【００２４】
このように、被検査物品Ｓが斜めに傾いて吸着支持された場合、正確に被検査物品Ｓの側面を撮像することができないため、欠け（欠損）部分を検出し難いという問題がある。そこで、本実施形態では、被検査物品Ｓがドラムの外周面に斜めに吸着支持された場合であっても、被検査物品Ｓのエッジ部分にある欠損を確実に検出するために、第１外観検査装置８、及び第２外観検査装置９は、被検査物品Ｓの上面に加えて、複数の斜め上方向から被検査物品Ｓの側面を撮像するようになっている。
【００２５】
そして、複数の斜め上方向から撮像した、被検査物品Ｓの側面の映像から、被検査物品Ｓのエッジ形状（実測エッジ形状、座標）を検出し、これら実測エッジ形状を総合的に解析することにより、被検査物品Ｓが傾いている場合の理論的なエッジ形状（理論的エッジ形状、座標）を算出し、該理論的エッジ形状と上記実測エッジ形状とを比較することで、局所的な欠損のみならず、円周方向のなだらかな欠損も検出可能としている。なお、第１外観検査装置８と第２外観検査装置９とは基本的に同一の構成であるので、以下では第１外観検査装置８についてのみ説明する。
【００２６】
図３は、本実施形態による第１外観検査装置８の一構成例を示すブロック図である。図３において、第１外観検査装置８は、反射手段２０、撮像手段３０、照明手段４０、及び処理手段８０を備えている。撮像手段３０は、被検査物品Ｓの上面、及び反射手段２０を通して得られる６方向からの側面を撮像する。照明手段４０は、被検査物品Ｓの上面、及び側面を撮像するために十分な照度を得るために被検査物品Ｓを照らす。
【００２７】
処理手段８０は、撮像手段３０からの映像信号を処理するものであり、撮像手段３０と電気的に接続されている。処理手段８０は、その機能として、下側エッジ検出手段８１、傾き角度・方向算出手段８２、理論エッジ形状算出手段８３、欠損検出手段８４から構成されている。下側エッジ検出手段８１は、撮像手段３０により撮像された、被検査物品Ｓの上面、及び６方向からの側面を含む映像から、画像処理により、輝度差、色の違い等に基づいて、被検査物品Ｓの下側エッジを検出し、実測エッジ形状（座標）として出力する。
【００２８】
傾き角度・方向算出手段８２は、上記実測エッジ形状（座標）から、被検査物品Ｓの傾いている方向を示す傾き方向（位相Ψ）、被検査物品Ｓの傾いている角度を示す傾き角度（角度Δβ）を算出する。理論エッジ形状算出手段８３は、上記被検査物品Ｓの傾き方向（位相Ψ）、被検査物品Ｓの傾き角度（角度Δβ）などから、各方向に投影されるべき理論エッジ形状（座標）を算出する。欠損検出手段８４は、算出された理論エッジ形状と実測エッジ形状とを比較することにより、円盤形状（円板形状）の被検査物品Ｓの欠損を検出する。
【００２９】
処理手段８０としては、例えば、ＣＰＵ（中央処理装置）及びメモリ等を備えたコンピュータや、ハードウェアＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）などを用いることができる。処理手段８０としての機能は、処理手段８０としての機能を実現するためのプログラムを、メモリにロードしてＣＰＵが実行することによりその機能を実現してもよいし、ハードウェアＬＳＩなどによりその機能を実現してもよい。また、第１外観検査装置８には、モニタを備えていてもよい。モニタとしては、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）や、液晶ディスプレイなどからなる表示装置を用いることができる。また、処理手段８０は、撮像手段３０が出力した画像信号を一時的に記憶するバッファメモリを備えていてもよい。
【００３０】
また、処理手段８０は、被検査物品Ｓの位置を検出（例えば、ドラム５及び６の回転位相を管理）して、撮像手段３０によって被検査物品Ｓを撮像させたり、撮像範囲の中央に被検査物品Ｓが撮像させたりするように各部を制御する。
【００３１】
図４は、本実施形態による、反射手段２０と撮像手段３０との構成を示す概略構成図である。なお、図４おいては図面を見やすくするために、照明手段４０の記載を省略してある。また、本実施形態においては、円盤形状の被検査物品Ｓを、円形である上面Ｓ１側から撮像して外観検査を行う第１外観検査装置８について説明する。
【００３２】
図４において、撮像手段３０は、反射手段２０から出射された出射光２ｄと、被検査物品Ｓの上面Ｓ１からの反射光２ｅとを撮像するものである。撮像手段３０としては、撮像レンズとエリアセンサ又はラインセンサとからなるものなどを用いることができる。反射手段２０は、被検査物品Ｓの側面Ｓ２からの反射光２ａを反射させるものである。反射手段２０は、６個の反射体２２と、反射体２２の上部を挟み込むように支持するコ字状の支持部材２３と、支持部材２３が取り付けられた固定板２１とを備えている。
【００３３】
６個の反射体２２は、支持部材２３と固定板２１とによって所定の位置に固定されている。なお、固定板２１は、リング状の形状とされており、反射体２２から撮像手段３０に向かって出射される出射光２ｄや、被検査物品Ｓの上面Ｓ１からの反射光２ｅを遮ることのないようになっている。
【００３４】
図５は、本実施形態による６つの反射体２２から構成される反射手段２０の構造を示す斜視図である。各反射体２２、２２、…は、ガラスなどからなるプリズムである。また、図５に示すように、反射体２２、２２、…は、すべて被検査物品Ｓの上面Ｓ１よりも上方向に配置されている。６個の反射体２２、２２、…は、被検査物品Ｓの上面Ｓ１側から見たときに被検査物品Ｓを中心として、６０度間隔で、取り囲むように環状に配置されており、円盤形状である被検査物品Ｓの外形と相似形状の軌跡上に等間隔で配置されている。
【００３５】
図６は、本実施形態の第１外観検査装置８による、撮像手段３０、反射体２２、被検査物品Ｓとの光学的関係を示す概念図である。上述した構成による第１外観検査装置８では、撮像手段３０で撮像される映像は、被検査物品Ｓの正面と角度αの傾きで被検査物品Ｓの側面とを撮像したものとなる。つまり、被検査物品Ｓの側面は、角度αの傾きで、撮像手段３０’で撮像した映像と同等である。
【００３６】
本実施形態では、被検査物品Ｓを予め分かっている角度αで複数の方向から見たときに、そのエッジ形状から被検査物品Ｓの傾き方向と傾き角度とを算出し、その結果より計算上求められる理論エッジ形状と、撮像手段３０により撮像された実測エッジ形状とを比較し、エッジ部分の欠損を高精度に検出することを可能としている。
【００３７】
なお、本実施形態では、被検査物品Ｓは、撮像手段３０の画角の中心に位置することを前提としているが、実際には、撮像手段３０の画角の中心からずれる場合もある。このような場合には、撮像手段３０により撮像された映像を画像処理などにより適宜補正するなどして対処すればよい。
【００３８】
図７（ａ）、（ｂ）は、本実施形態による第１外観検査装置８の６つの反射体２２を介して撮像された、被検査物品Ｓの側面の画像例を示す概念図である。ある１つの反射体２２からの画像に注目すると、図７（ａ）に示すような画像が得られる。図７（ａ）において、白い部分が被検査物品（虚像）Ｓ、黒い部分が背景（ドラム５）であり、被検査物品（虚像）Ｓの上面と（下側）エッジＬを含む側面とが撮像される。第１外観検査装置８では、背景（ドラム５）と被検査物品（虚像）Ｓとの輝度差や、色成分差、ソーベルフィルタ、ラプラシアンフィルタなどの手法を用いて、被検査物品Ｓと背景との色の違い（境界）を、被検査物品Ｓの（下側）エッジＬとして検出する。
【００３９】
６つの反射体２２の各々からは、図７（ａ）に示す画像が得られる。円盤形状の被検査物品Ｓが傾いていない場合には、６つの反射体２２の各々の画像から得られる（下側）エッジ形状（座標）は、傾いていないものとして理論的に算出された理論エッジ形状と一致する。これに対して、円盤形状の被検査物品Ｓが傾いている場合には、少なくとも１つ以上の反射体２２から、図７（ｂ）に示すような画像が得られる。点線は、図７（ａ）に示したように、円盤形状の被検査物品Ｓが傾いていないときのエッジ形状である。図示のように、円盤形状の被検査物品Ｓが傾いている場合には、被検査物品Ｓが傾いているときのエッジ形状と、傾いていないときのエッジ形状とに相違が見られる（矢印部分）。本実施形態では、この相違から被検査物品Ｓの傾きの有無を検出する。
【００４０】
図８（ａ）、（ｂ）は、本実施形態による第１外観検査装置８で得られる画像例を示す模式図である。図８（ａ）には、被検査物品Ｓが傾かずにドラムに吸着支持された場合に得られる画像が示されている。一方、図８（ｂ）には、被検査物品Ｓが傾いてドラムに吸着支持された場合に得られる画像が示されている。
【００４１】
撮像手段３０からは、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、中央部に、円盤形状の被検査物品Ｓの上面の画像（円盤）が得られるとともに、その周囲には、６つの反射体２２を介して撮像された、被検査物品Ｓの側面の画像が得られる。各側面の画像における、線分Ｌ１〜Ｌ６は、円盤形状の被検査物品Ｓの下側エッジ部分に相当する。
【００４２】
図８（ａ）に示すように、被検査物品Ｓが傾かずにドラムに吸着支持された場合には、被検査物品Ｓの側面（虚像）の画像の形状（位置、曲率、座標）が、被検査物品Ｓの実像を中心に対称となる。これに対して、図８（ｂ）に示すように、被検査物品Ｓが傾いてドラムに吸着支持された場合には、被検査物品Ｓの側面（虚像）の画像の形状が、被検査物品Ｓの実像を中心とした対称となっていない。図８（ｂ）に図示した例では、被検査物品の右上がドラムに対して浮いている状態が示されており、このため、線分Ｌ１〜線分Ｌ６は、それぞれの形状が異なっている。
【００４３】
次に、被検査物品Ｓを複数の斜め上から見た映像から、その被検査物品Ｓの姿勢（傾き角度、傾き方向）を算出する方法について詳細に説明する。説明のため、円盤形状の被検査物品Ｓを、厚さを無視した円に置き換え、Ｚ軸中心に角度γだけ回転させた図を、図９に示す。また、図１０は、図９に示す被検査物品ＳがＸ軸を中心とし、Ｙ軸方向に微少角度Δβだけ傾いたことを表わす図である。
【００４４】
前述した図６に示すように、被検査物品Ｓを斜め上（固定角α）からみたときの被検査物品Ｓの下側エッジの見え方について説明する。円盤形状の被検査物品Ｓを斜め上から見たときの下側のエッジ形状を考えると、それは、水平面ＸＹ（ドラム外周表面）に置かれた円を斜め上からみたのと同じになる。水平面ＸＹに置かれた半径Ｒの円をＺ軸からＹ軸方向に角度αだけ傾いた方向から円の中心をみると、数式（１）で表わされるように、Ｘ軸方向を長軸、Ｙ軸方向を短軸とした長軸長２Ｒ、短軸長２Ｒ・ｃｏｓ（α）の楕円に見える。
【００４５】
【数１】
2011137704.tif 000003
【００４６】
被検査物品Ｓが水平面に対して平行であるときは、図９に示すように、被検査物品ＳをＺ軸周りに任意角度γ（ＸＹ平面における角度）だけ回転させても、数式（１）で表わされる楕円に見える。また、上記関係は、円盤形状の被検査物品Ｓを固定し、見る方向が任意角度（−γ）だけ変化したのと同意である。
【００４７】
次に、図１０に示すように、先ほどの同じ条件で、該円盤形状の被検査物品ＳがＸ軸周りに微少角度Δβ（ＹＺ平面における角度）だけ手前に傾いていたとすると、Ｘ軸方向を長軸、Ｙ軸方向を短軸とした長軸長２Ｒ、短軸長２Ｒ・ｃｏｓ(α−Δβ)とする、数式（２）で表わされる楕円に見える。
【００４８】
【数２】
2011137704.tif 000004
【００４９】
円盤形状の被検査物品Ｓを見る角度αに対し、被検査物品Ｓの傾きΔβが十分に小さければ、この傾いた被検査物品ＳをＺ軸中心にどのように回転させても短軸長は変化するが、長軸の傾きと長軸長とがほぼ一定の楕円として見える。
【００５０】
円盤形状の被検査物品Ｓを見る角度αに対し、被検査物品Ｓの傾きΔβが十分に小さければ、この傾いた被検査物品ＳをＺ軸中心にどのように回転させても見た目の長軸方向と長さがあまり変化しないので、撮像された画像から得た実測エッジ形状と数式（２）で表現される楕円盤形状とのマッチングを行うことにより、円盤形状の被検査物品ＳがＹ軸方向に傾いている角度の近似値Δβ´を得ることができる。
【００５１】
このマッチングを予め分かっているＺ軸中心角γ１、γ２、…、γｎ（本実施形態ではｎ＝６）の複数の方向から行うことにより、その被検査物品Ｓがγｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）方向に傾いている角度Δβ´ｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）を得ることができる。
【００５２】
以上のより得られた回転角γ１、γ２、…、γｎを横軸、傾きΔβ´１、Δβ´２、…、Δβ´ｎを縦軸にとり、グラフを描くと、横軸３６０度を１周期とした位相Ψ、高さΔβの正弦波にマッチングすることができる。このマッチングにより得られた位相Ψが円盤形状の被検査物品Ｓの傾き方向、高さΔβが被検査物品Ｓの傾き角度となる。これら被検査物品Ｓの傾き方向（位相Ψ）、被検査物品Ｓの傾き角度（高さΔβ）とは、被検査物品Ｓの姿勢を表す情報となる。
【００５３】
ＸＹ平面に水平に配置される半径Ｒの円の座標を回転角θで表わすと、数式（３）で表わされる。
【００５４】
【数３】
2011137704.tif 000005
【００５５】
上記数式（３）において、Ｒ：円盤形状の被検査物品Ｓの半径、Δβ：円盤形状の被検査物品Ｓの傾き角度、γ１、γ２、…、γｎ：円盤形状の被検査物品ＳをＺ軸方向に回転させる角度（被検査物品Ｓを見る方向をＺ軸方向に−（γ１、γ２、…、γｎ）だけ変化させたものと同意）、α：円盤形状の被検査物品Ｓを見る角度、Ψ：円盤形状の被検査物品Ｓの傾きの方向と置き、回転角γ１、γ２、…、γｎで円盤形状の被検査物品Ｓを見たときに見える座標系Ｘ´Ｙ´に座標変換すると、数式（４）、数式（５）で表される。そして、該数式（４）、（５）により計算される理論エッジ形状と実測エッジ形状とを比較することにより、円盤形状の被検査物品Ｓの（下側）エッジ部分に存在する欠損が、円周方向になだらかな形状の欠損であっても、高精度に確実に欠損を検出することができる。
【００５６】
【数４】
2011137704.tif 000006
【００５７】
【数５】
2011137704.tif 000007
【００５８】
次に、図１１は、本実施形態による第１外観検査装置８の動作を説明するためのフローチャートである。まず、撮像手段３０により、円盤形状の被検査物品Ｓの上面と、６つの反射体２２を介して斜め上方向からの被検査物品Ｓの側面とを撮像する（ステップＳ１）。次に、下側エッジ検出手段８１により、各斜め上方向から撮像した被検査物品Ｓの側面の画像から、背景画像と被検査物品Ｓとの輝度差などを用いて、被検査物品Ｓの下側エッジ形状（座標）を検出する（ステップＳ２）。
【００５９】
次に、傾き角度・方向算出手段８２により、検出した下側エッジ形状から、被検査物品Ｓのγｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）方向に対して、傾き角度Δβ´ｉ（ｉ＝１、２、…、ｎ）を算出し（ステップＳ３）、傾き角度Δβ´ｉが所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。そして、所定の閾値以上である傾き角度Δβ´ｉについては、正弦波形状とのマッチングに不採用のデータとする（ステップＳ５）。
【００６０】
次に、３点以上のデータ（傾き角度Δβ´ｉ）が残っているか否かを判定し（ステップＳ６）、残ったデータ（傾き角度Δβ´ｉ）が３点以上なければ（ステップＳ６のＮＯ）、データ不足として処理を終了する。一方、３点以上のデータ（傾き角度Δβ´ｉ）が残っていれば（ステップＳ６のＹＥＳ）、採用された傾き方向γ１〜γｎと傾き角度Δβ´１〜Δβ´ｎを、正弦波形状とマッチングし、被検査物品Ｓの傾き方向Ψと傾き角度Δβとを算出する（ステップＳ７）。
【００６１】
次に、理論エッジ形状算出手段８３により、上記被検査物品Ｓの傾き方向Ψと傾き角度Δβ、被検査物品Ｓの観測パラメータであるα（被検査物品Ｓの側面を見る角度）、γ１〜γｎ（被検査物品ＳをＺ軸方向に回転させる角度）、被検査物品Ｓの半径Ｒを、数式（４）、数式（５）に代入し、各方向に投影される理論エッジ形状を算出する（ステップＳ８）。
【００６２】
次に、欠損検出手段８４により、上記理論エッジ形状と実測エッジ形状とのマッチングを行い（ステップＳ９）、理論エッジ形状と実測エッジ形状との差分が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。そして、理論エッジ形状と実測エッジ形状との差分が所定の閾値以上である場合には、欠損ありとして出力し（ステップＳ１１）、理論エッジ形状と実測した下側エッジ形状との差分が所定の閾値以上でない場合には、欠損なしとして出力する。そして、当該検査が終了であるか否かを判定し（ステップＳ１４３）、終了でない場合には、ステップＳ１に戻り、次の被検査物品Ｓに対する検査処理を継続し、終了である場合には、当該処理を終了する。
【００６３】
このように、ステップＳ６、Ｓ７で、３点以上の信頼性のあるデータを基に被検査物品の姿勢を算出しているため、より現実に近い姿勢を把握でき、エッジ部分の今までは検出できなかった円周方向のなだらかな形状の欠損であっても、高精度に確実に検出することができる。
【００６４】
なお、実際には、まず、第１外観検査装置８で、表面検査ドラム５上の被検査物品Ｓに対して、上述したフローチャートに従って検査し、その後、第２外観検査装置９でも、裏面検査ドラム６上の被検査物品Ｓに対して、上述したフローチャートに従って検査する。したがって、第１外観検査装置８での検査において、被検査物品Ｓの上側エッジに欠損があった場合でも、第２外観検査装置９での検査では、被検査物品Ｓが裏返しになり、上記欠損は下側エッジにくる。
【００６５】
このため、第１外観検査装置８での検査において、上側エッジにあった欠損が検出できない場合であっても、第２外観検査装置９での検査で、下側エッジの欠損として確実に検出される。そして、上述した処理により、良品と判定された検査後の被検査物品Ｓは、裏面検査ドラム６から排出コンベア１０で排出され、不良品と判定された検査後の被検査物品Ｓは、裏面検査ドラム６から受部１１に回収される。
【００６６】
なお、上述した実施形態において、反射手段２０を６つの反射体２２から構成したが、これに限らず、少なくとも３つの反射体２２から構成されていればよい。また、被検査物品Ｓの側面を斜め上方向から撮像するために、プリズムからなる反射体２２を用いたが、これに限らず、被検査物品Ｓの側面を斜め上方向から撮像可能であれば、例えば、被検査物品Ｓの周囲を周回しながら、斜め上方向から被検査物品Ｓの側面を撮像する手段としたり、被検査物品Ｓの側面を斜め上方向から撮像可能な位置（周囲）に複数の撮像手段を配置してもよい。
【００６７】
また、上述した実施形態において、数式（１）〜（５）に従って演算する以外に、入力する値に対して、数式（１）〜（５）に従った演算結果を出力するような変換テーブルを備えるようにしてもよい。
【００６８】
また、図１１に示す各ステップを実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、実行処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
【００６９】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
【００７０】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００７１】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
【００７２】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００７３】
Ｓ  被検査物品
５  表面検査ドラム
６  裏面検査ドラム
８  第１外観検査装置
９  第２外観検査装置
２０  反射手段
２２  反射体
３０  撮像手段
４０  照明手段
８０  処理手段
８１  下側エッジ検出手段
８２  傾き角度・方向算出手段
８３  理論エッジ形状算出手段
８４  欠損検出手段
【図１】
2011137704.tif 000008
【図２】
2011137704.tif 000009
【図３】
2011137704.tif 000010
【図４】
2011137704.tif 000011
【図５】
2011137704.tif 000012
【図６】
2011137704.tif 000013
【図７】
2011137704.tif 000014
【図８】
2011137704.tif 000015
【図９】
2011137704.tif 000016
【図１０】
2011137704.tif 000017
【図１１】
2011137704.tif 000018
【図１２】
2011137704.tif 000019