(57)【要約】欠陥の形状に関係なく欠陥の面積の大小による欠陥判定を正しく行うことができる紙カップの検査装置を提供する。【解決手段】紙カップの胴貼部が縦の線分形状（底貼部が横の線分形状）となるように紙カップの内面を撮像し撮像画像を生成する撮像手段と、撮像画像に対して縦（横）最大値フィルターを適用する処理を行い縦（横）最大値フィルター処理画像または横最大値フィルターを生成する縦（横）最大値フィルター処理手段と、縦（横）最大値フィルター処理画像に対して縦（横）最小値フィルターを適用する処理を行い縦（横）フィルター処理画像を生成する縦（横）最小値フィルター処理手段と、撮像画像と縦（横）フィルター処理画像との差分処理を行い縦（横）欠陥候補画像を生成する縦（横）差分処理手段とを具備するように紙カップ検査装置。【選択図】　図４
2004108845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙カップの胴貼部が縦の線分形状となるように前記紙カップにおける胴貼部検査領域を撮像し撮像画像を生成する撮像手段と、
前記撮像画像に対して縦最大値フィルターを適用する処理を行い縦最大値フィルター処理画像を生成する縦最大値フィルター処理手段と、
前記縦最大値フィルター処理画像に対して縦最小値フィルターを適用する処理を行い縦フィルター処理画像を生成する縦最小値フィルター処理手段と、
前記撮像画像と前記縦フィルター処理画像との差分処理を行い縦欠陥候補画像を生成する縦差分処理手段と、
を具備することを特徴とする紙カップ検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の紙カップ検査装置において、前記縦最大値フィルターは、縦の画素数が３以上の奇数で横の画素数が１の大きさを有するフィルターであって中心画素をフィルター内の最大値に置換する処理を行う縦最大値フィルターであることを特徴とする紙カップ検査装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の紙カップ検査装置において、前記縦最小値フィルターは、縦の画素数が３以上の奇数で横の画素数が１の大きさを有するフィルターであって中心画素をフィルター内の最小値に置換する処理を行う縦最小値フィルターであることを特徴とする紙カップ検査装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の紙カップ検査装置において、前記縦欠陥候補画像に対して２値化処理を行い縦２値化画像を生成する縦２値化手段と、
前記縦２値化画像に対してラベリング処理を行い縦ラベリング画像を生成する縦ラベリング手段と、
前記縦ラベリング画像におけるラベルを付された欠陥候補の各々対して、その面積を所定の縦許容値と比較し超えるときには欠陥と判定する縦判定手段と、
を具備することを特徴とする紙カップ検査装置。
【請求項５】
紙カップの底貼部が横の線分形状となるように前記紙カップにおける底貼部検査領域を撮像し撮像画像を生成する撮像手段と、
前記撮像画像に対して横最大値フィルターを適用する処理を行い横最大値フィルター処理画像を生成する横最大値フィルター処理手段と、
前記横最大値フィルター処理画像に対して横最小値フィルターを適用する処理を行い横フィルター処理画像を生成する横最小値フィルター処理手段と、
前記撮像画像と前記横フィルター処理画像との差分処理を行い横欠陥候補画像を生成する横差分処理手段と、
を具備することを特徴とする紙カップ検査装置。
【請求項６】
請求項５記載の紙カップ検査装置において、前記横最大値フィルターは、横の画素数が３以上の奇数で縦の画素数が１の大きさを有するフィルターであって中心画素をフィルター内の最大値に置換する処理を行う横最大値フィルターであることを特徴とする紙カップ検査装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の紙カップ検査装置において、前記横最小値フィルターは、横の画素数が３以上の奇数で縦の画素数が１の大きさを有するフィルターであって中心画素をフィルター内の最小値に置換する処理を行う横最小値フィルターであることを特徴とする紙カップ検査装置。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれかに記載の紙カップ検査装置において、前記横欠陥候補画像に対して２値化処理を行い横２値化画像を生成する横２値化手段と、
前記横２値化画像に対してラベリング処理を行い横ラベリング画像を生成する横ラベリング手段と、
前記横ラベリング画像におけるラベルを付された欠陥候補の各々対して、その面積を所定の横許容値と比較し超えるときには欠陥と判定する横判定手段と、
を具備することを特徴とする紙カップ検査装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の紙カップ検査装置において、前記紙カップは丸型紙カップであって、前記撮像手段は、ほぼ軸対象体である前記丸型紙カップの前記軸を回転軸として前記丸型紙カップを回転する紙カップ回転手段と、直線状の撮像領域の方向と前記丸型紙カップの胴貼部の方向とが一致するように前記丸型紙カップの内面を撮像するラインセンサカメラから成ることを特徴とする紙カップ検査装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかに記載の紙カップ検査装置において、前記紙カップは丸型紙カップであって、前記撮像手段は、（ｘ、ｙ）直交座標系の撮像画像を生成するエリアセンサカメラと、前記撮像画像を座標変換して前記丸型紙カップの対称点を原点とする（ｒ、θ）極座標系の座標変換済画像を生成する座標変換手段から成ることを特徴とする紙カップ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は物品の外観検査をその撮像画像に基づいて自動で行なう技術分野に属する。特に、紙カップにおける胴貼部と底貼部だけを撮像画像から除去し、それらの近傍に存在する欠陥を検出する紙カップ検査装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
胴貼部が撮像画像において縦の線分形状であるならば、垂直方向（縦方向）の微分処理によって撮像画像から胴貼部だけを除去し、その近傍に存在する欠陥を含むほとんどの欠陥を残すことができる。同様に、底貼部が撮像画像において横の線分形状であるならば、水平方向（横方向）の微分処理によって撮像画像から底貼部だけを除去し、その近傍に存在する欠陥を含むほとんどの欠陥を残すことができる。
なお、胴貼部および底貼部を線分形状に撮像する方法等については、本発明者らによる下記の特許文献１および特願２００２−０３９４２０号に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２１４１５４号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、垂直方向の微分処理では、欠陥が垂直方向の輪郭として抽出される。また、水平方向の微分処理では、欠陥が水平方向の輪郭として抽出される。このように微分処理では、欠陥が輪郭として抽出されることとなるため、欠陥の形状が変化する。すなわち、抽出した欠陥の面積は、その欠陥の形状によっては、もともとの欠陥の面積から大きく外れることがある。したがって、面積の大小による欠陥判定を正しく行うことができないという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものである。その目的は、欠陥の形状に関係なく欠陥の面積の大小による欠陥判定を正しく行うことができる紙カップの検査装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は下記の本発明によって解決される。すなわち、
本発明の請求項１に係る紙カップ検査装置は、紙カップの胴貼部が縦の線分形状となるように前記紙カップにおける胴貼部検査領域を撮像し撮像画像を生成する撮像手段と、前記撮像画像に対して縦最大値フィルターを適用する処理を行い縦最大値フィルター処理画像を生成する縦最大値フィルター処理手段と、前記縦最大値フィルター処理画像に対して縦最小値フィルターを適用する処理を行い縦フィルター処理画像を生成する縦最小値フィルター処理手段と、前記撮像画像と前記縦フィルター処理画像との差分処理を行い縦欠陥候補画像を生成する縦差分処理手段とを具備するようにしたものである。
【０００７】
本発明によれば、縦最大値フィルターを適用すると縦寸法が縮小するため縦寸法の大きな胴貼部は残るが縦寸法の小さな欠陥候補は除去される。縦最小値フィルターを適用すると縦寸法が拡大するが除去された欠陥候補はそのままである。すなわち、差分処理で生成された縦欠陥候補画像においては、撮像画像における胴貼部が除去されて、撮像画像における欠陥候補だけが残ることとなる。したがって、胴貼部検査領域において、欠陥の形状に関係なく欠陥の面積の大小による欠陥判定を正しく行うことができる紙カップの検査装置が提供される。
【０００８】
また本発明の請求項２に係る紙カップ検査装置は、請求項１に係る紙カップ検査装置において、前記縦最大値フィルターは、縦の画素数が３以上の奇数で横の画素数が１の大きさを有するフィルターであって中心画素をフィルター内の最大値に置換する処理を行う縦最大値フィルターであるようにしたものである。本発明によれば、縦の画素数が３以上の奇数で横の画素数が１の大きさを有する縦最大値フィルターが撮像画像に適用される。
【０００９】
また本発明の請求項３に係る紙カップ検査装置は、請求項１または２に係る紙カップ検査装置において、前記縦最小値フィルターは、縦の画素数が３以上の奇数で横の画素数が１の大きさを有するフィルターであって中心画素をフィルター内の最小値に置換する処理を行う縦最小値フィルターであるようにしたものである。本発明によれば、縦の画素数が３以上の奇数で横の画素数が１の大きさを有する縦最小値フィルターが縦最大値フィルター処理画像に適用される。
【００１０】
また本発明の請求項４に係る紙カップ検査装置は、請求項１〜３のいずれかに係る紙カップ検査装置において、前記縦欠陥候補画像に対して２値化処理を行い縦２値化画像を生成する縦２値化手段と、前記縦２値化画像に対してラベリング処理を行い縦ラベリング画像を生成する縦ラベリング手段と、前記縦ラベリング画像におけるラベルを付された欠陥候補の各々対して、その面積を所定の縦許容値と比較し超えるときには欠陥と判定する縦判定手段とを具備するようにしたものである。本発明によれば、縦欠陥候補画像（胴貼部検査領域の欠陥候補画像）における欠陥候補の面積が所定の縦許容値を超えるときにその欠陥候補は欠陥であると判定される。
【００１１】
また本発明の請求項５に係る紙カップ検査装置は、紙カップの底貼部が横の線分形状となるように前記紙カップにおける底貼部検査領域を撮像し撮像画像を生成する撮像手段と、前記撮像画像に対して横最大値フィルターを適用する処理を行い横最大値フィルター処理画像を生成する横最大値フィルター処理手段と、　前記横最大値フィルター処理画像に対して横最小値フィルターを適用する処理を行い横フィルター処理画像を生成する横最小値フィルター処理手段と、前記撮像画像と前記横フィルター処理画像との差分処理を行い横欠陥候補画像を生成する横差分処理手段とを具備するようにしたものである。
【００１２】
本発明によれば、横最大値フィルターを適用すると横寸法が縮小するため横寸法の大きな底貼部は残るが横寸法の小さな欠陥候補は除去される。横最小値フィルターを適用すると横寸法が拡大するが除去された欠陥候補はそのままである。すなわち、差分処理で生成された横欠陥候補画像においては、撮像画像における底貼部が除去されて、撮像画像における欠陥候補だけが残ることとなる。したがって、底貼部検査領域において、欠陥の形状に関係なく欠陥の面積の大小による欠陥判定を正しく行うことができる紙カップの検査装置が提供される。
【００１３】
また本発明の請求項６に係る紙カップ検査装置は、請求項５に係る紙カップ検査装置において、前記横最大値フィルターは、横の画素数が３以上の奇数で縦の画素数が１の大きさを有するフィルターであって中心画素をフィルター内の最大値に置換する処理を行う横最大値フィルターであるようにしたものである。本発明によれば、横の画素数が３以上の奇数で縦の画素数が１の大きさを有する横最大値フィルターが撮像画像に適用される。
【００１４】
また本発明の請求項７に係る紙カップ検査装置は、請求項５または６に係る紙カップ検査装置において、前記横最小値フィルターは、横の画素数が３以上の奇数で縦の画素数が１の大きさを有するフィルターであって中心画素をフィルター内の最小値に置換する処理を行う横最小値フィルターであるようにしたものである。本発明によれば、横の画素数が３以上の奇数で縦の画素数が１の大きさを有する横最小値フィルターが横最大値フィルター処理画像に適用される。
【００１５】
また本発明の請求項８に係る紙カップ検査装置は、請求項５〜７のいずれかに係る紙カップ検査装置において、前記横欠陥候補画像に対して２値化処理を行い横２値化画像を生成する横２値化手段と、前記横２値化画像に対してラベリング処理を行い横ラベリング画像を生成する横ラベリング手段と、前記横ラベリング画像におけるラベルを付された欠陥候補の各々対して、その面積を所定の横許容値と比較し超えるときには欠陥と判定する横判定手段とを具備するようにしたものである。本発明によれば、横欠陥候補画像（底貼部検査領域の欠陥候補画像）における欠陥候補の面積が所定の横許容値を超えるときにその欠陥候補は欠陥であると判定される。
【００１６】
また本発明の請求項９に係る紙カップ検査装置は、請求項１〜８のいずれかに係る紙カップ検査装置において、前記紙カップは丸型紙カップであって、前記撮像手段は、ほぼ軸対象体である前記丸型紙カップの前記軸を回転軸として前記丸型紙カップを回転する紙カップ回転手段と、直線状の撮像領域の方向と前記丸型紙カップの胴貼部の方向とが一致するように前記丸型紙カップの内面を撮像するラインセンサカメラから成るようにしたものである。本発明によれば、撮像手段はラインセンサカメラと回転手段から成り、紙カップの内面を撮像して生成される撮像画像においては胴貼部が縦の線分形状で底貼部が横の線分形状となる。
【００１７】
また本発明の請求項１０に係る紙カップ検査装置は、請求項１〜８のいずれかに係る紙カップ検査装置において、前記紙カップは丸型紙カップであって、前記撮像手段は、（ｘ、ｙ）直交座標系の撮像画像を生成するエリアセンサカメラと、前記撮像画像を座標変換して前記丸型紙カップの対称点を原点とする（ｒ、θ）極座標系の座標変換済画像を生成する座標変換手段から成るようにしたものである。本発明によれば、撮像手段はエリアセンサカメラと座標変換手段から成り、紙カップの内面を撮像して生成される撮像画像においては胴貼部が縦の線分形状で底貼部が横の線分形状となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について実施の形態を説明する。本発明の検査装置における構成の一例を図１に示す。図１において、１１は検査処理部、１２はエリアセンサカメラ、１３は照明、１００は丸型紙カップ、１０１は胴貼部である。
検査処理部１１は、パーソナルコンピュータ、専用画像処理装置、等のデータ処理装置のハードウェアとソフトウェアとによって構成される。検査処理部１１は、カメラ１２が出力する撮像信号と、丸型紙カップ１００が検査ステージに供給され、撮像準備が整ったことを示す画像入力トリガを入力する。また、検査によって丸型紙カップ１００が不良品であると判定されたときには、それを製造ラインから除外するために不良排出信号を出力する。検査処理部１１における処理内容については後述する。
【００１９】
エリアセンサカメラ１２は、丸型紙カップ１００の内面を撮像し撮像信号を出力する撮像装置である。エリアセンサカメラ１２としては、受光素子を２次元に配列したＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ）、ＭＯＳ（ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の光センサ、駆動回路、結像光学系、等からなる撮像装置を使用することができる。
【００２０】
照明１３は、丸型紙カップ１００の内面を照明する照明である。この照明１３により、エリアセンサカメラ１２による撮像を適正な撮像条件下で行なうことができる。図１に示す一例においては、照明１３は、エリアセンサカメラ１２による撮像を妨げないように、撮像視野から離れた位置に設けられる。照明１３としては、前後および／または左右に分離したパネル状の照明、中央に開口部を有するリング形状の照明、等を使用することができる。照明１３における発光体としては、たとえば、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏｄｅ）が使用される。照明１３は、そのＬＥＤの複数個（多数個）を配置してリング形状、パネル状、等としたものである。
【００２１】
以上の構成において、次に、本発明の検査装置において撮像画像を得る動作（撮像過程）について説明する。
まず、丸型紙カップ１００のハンドリング機構（図示せず）は丸型紙カップ１００を検査ステージ（図示せず）に供給する。検査ステージには丸型紙カップ１００を所定の位置、姿勢で保持する部材（保持部材）が設けられている。たとえば、保持部材の内形は丸型紙カップ１００の外形と相似となっており、供給された丸型紙カップ１００が保持部材に嵌め込まれるような構造となっている。検査ステージにおける保持部材とエリアセンサカメラ１２の配置は、保持部材によって保持された丸型紙カップ１００の対称軸とエリアセンサカメラ１２の撮像軸とが一致するように配置されている。
【００２２】
次に、丸型紙カップ１００が供給されると、画像入力トリガがハンドリング機構から出力される。検査処理部１１は、その画像入力トリガ信号を入力してエリアセンサカメラ１２が出力する撮像信号の入力を開始する。照明１３はあらかじめ点灯しており、丸型紙カップ１００の内面は照明されている。
【００２３】
次に、検査処理部１１は、入力した撮像信号をＡ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ）変換する。検査処理部１１は、そのディジタル化した撮像信号をバッファメモリ、等に一時記憶する。そして所定のデータ容量単位で、データ処理を実行するためのメモリ（画像メモリ）に転送し記憶する。最終的には、撮像画像の全体が検査処理部１１のメモリに記憶される。
【００２４】
以上のようにして、丸型紙カップ１００の内面が撮像され撮像画像が得られる。丸型紙カップ１００の対称軸とエリアセンサカメラ１２の撮像軸とが一致するから、この撮像画像における丸型紙カップ画像は、丸型紙カップ１００の対称軸（撮像画像においては対称点）に対して完全に対称な同心円の輪郭を有する画像となる。勿論、丸型紙カップの製造上の形状歪、撮像手段の結像レンズの非対称歪、等は別とする。撮像画像の一例を模式図として図２に示す。検査ステージに供給するとき胴紙継ぎ目（胴貼部）の位置を規制することができないから、撮像の度に胴紙継ぎ目の位置は異なったものとなる。
【００２５】
エリアセンサカメラ１２の受光素子は行列配置（ｘｙ配列）されているから、撮像画像おける画素の座標を（ｘ，ｙ）とすると、横軸をｘ、縦軸をｙとする直交座標系で再現すれば、見た目と同じ画像が再現される。この画像のことを、ここでは（ｘ，ｙ）直交座標系の撮像画像と呼ぶ。データ処理部１は、この（ｘ，ｙ）直交座標系の撮像画像を座標変換して丸型紙カップの対称点を原点とする（ｒ，θ）極座標系の座標変換済画像を生成する。図３（Ａ）は（ｘ，ｙ）直交座標系の撮像画像の一例を示す模式図であり、図３（Ｂ）は（ｒ，θ）極座標系の座標変換済画像の一例を示す模式図である。
【００２６】
この座標変換は、図３（Ａ）に示すように、（ｘ，ｙ）直交座標系の撮像画像の画素の座標（ｘ，ｙ）を、原点からの距離をｒ、原点と画素を含む直線と基準線（原点を通るｘ軸と平行な直線）との成す角度をθとして座標（ｒ，θ）で表現する変換である。すなわち、（ｘ，ｙ）＝（ｒ×ｃｏｓθ、ｒ×ｓｉｎθ）を変換式とする変換である。この座標変換した画像を、図３（Ｂ）示すように、横軸をθ、縦軸をｒとする直交座標系で再現する。この画像のことを、ここでは（ｒ，θ）極座標系の座標変換済画像と呼ぶ。
【００２７】
この座標変換済画像においては、もとの画像では原点を中心とする円であった輪郭線が横方向の直線として表現される。また、もとの画像では原点を通る直線であった輪郭線が縦方向の直線として表現される。すなわち、上述した図１に示す撮像系において紙カップの内面を撮像して得た（ｘ，ｙ）直交座標系の撮像画像は、（ｒ，θ）極座標系の座標変換により胴貼部１０１が縦の線分形状で底貼部１０２が横の線分形状の座標変換済画像となる。
【００２８】
次に、本発明の検査装置における構成の別の一例について図４を参照して説明する。図４において、２１は検査処理部、２２はラインセンサカメラ、２３は反射照明、２４は紙カップ回転手段、２００は丸型紙カップ、２０１は胴貼部である。
検査処理部２１は、パーソナルコンピュータ、専用画像処理装置、等のデータ処理装置のハードウェアとソフトウェアとによって構成される。検査処理部２１は、ラインセンサカメラ２２が出力する撮像信号と、丸型紙カップ１００が検査ステージに供給され、撮像準備が整ったことを示す画像入力トリガを入力する。また、検査によって丸型紙カップ１００が不良品であると判定されたときには、それを製造ラインから除外するために不良排出信号を出力する。検査処理部２１における処理内容については後述する。
【００２９】
ラインセンサカメラ２２は、受光素子を直線状に配列したＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ）、ＭＯＳ（ｍｅｔａｌ　ｏｘｉｄｅ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の光センサ、その駆動回路、結像光学系、等から成り、直線状の撮像領域を有する撮像装置である。紙カップ２００の内面を撮像するため、ラインセンサカメラ２２の撮像における光軸と、直線状の撮像領域と、ほぼ軸対称体である丸型紙カップ２００の対称軸とが、ほぼ同一平面内に存在するように設置が行なわれる。胴貼部２０１は縦線分形状となるが、この接地によりその縦線分形状もほぼ同一平面内に存在するようになる。
【００３０】
照明２３は、図１に示した照明１３と同様であり、丸型紙カップ２００の内面を照明する照明である。この照明２３により、ラインセンサカメラ２２による撮像を適正な撮像条件下で行なうことができる。照明２３としては、前後および／または左右に分離したパネル状の照明、中央に開口部を有するリング形状の照明、等を使用することができる。照明２３における発光体としては、たとえば、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｔｔｉｎｇ　ｄｉｏｄｅ）が使用される。照明２３は、そのＬＥＤの複数個（多数個）を配置してリング形状、パネル状、等としたものである。
【００３１】
紙カップ回転手段２４は、ほぼ軸対称体である丸型紙カップ２００のその軸（対称軸）を回転軸として丸型紙カップ２００を回転する。この回転により、紙カップ２００の胴内面は、ラインセンサカメラ２２の直線状の撮像領域に対して直角方向に移動することになる。ラインセンサカメラ２２は、直線状の撮像領域を走査することによって撮像信号を出力する。そのラインセンサカメラ２２による主走査と、紙カップ回転手段２４が丸型紙カップ２００を回転する副走査とによって、ラインセンサカメラ２２は２次元の画像を撮像する。
【００３２】
以上の構成において、次に、本発明の検査装置において撮像画像を得る動作（撮像過程）について説明する。
まず、丸型紙カップ２００のハンドリング機構（図示せず）は丸型紙カップ２００を検査ステージ（図示せず）に供給する。検査ステージには丸型紙カップ２００を所定の位置、姿勢で保持する部材（保持部材）が設けられている。たとえば、保持部材の内形は丸型紙カップ２００の外形と相似となっており、供給された丸型紙カップ２００が保持部材に嵌め込まれるような構造となっている。検査ステージにおける配置は、保持部材によって保持された丸型紙カップ２００の対称軸と、ラインセンサカメラ２２の撮像における光軸と、直線状の撮像領域とが、ほぼ同一平面内に存在するような設置となる。
【００３３】
次に、丸型紙カップ２００が供給されると、画像入力トリガがハンドリング機構から出力される。検査処理部２１は、その画像入力トリガ信号を入力してラインセンサカメラ２２が出力する撮像信号の入力を開始する。照明２３はあらかじめ点灯しており、丸型紙カップ２００の内面は照明されている。
【００３４】
次に、検査処理部２１は、入力した撮像信号をＡ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ）変換する。検査処理部２１は、そのディジタル化した撮像信号をバッファメモリ、等に一時記憶する。そして所定のデータ容量単位で、データ処理を実行するためのメモリ（画像メモリ）に転送し記憶する。最終的には、撮像画像の全体が検査処理部２１のメモリに記憶される。
【００３５】
メモリに記憶された撮像画像は、ラインセンサカメラ２２による主走査の方向をｒ軸、紙カップ回転手段２４による副走査の方向をθ軸とする（ｒ，θ）極座標系の画像である。図５はｒ軸を縦軸としθ軸を横軸として撮像画像を再現した画像を示す模式図である。図５に示すように、紙カップ２００において底貼部から垂直に延びる直線であった胴貼部が縦方向の直線として再現される。また、紙カップ２００において円であった底貼部が横方向の直線として再現される。
【００３６】
図３（Ｂ）および図５に示すように、本発明の紙カップ検査装置においては、検査対象である紙カップ２００の胴貼部が縦方向の直線として再現され、底貼部が横方向の直線として再現される画像を生成し、その画像に基づいて検査を行う。その画像は、撮像画像または座標変換済画像であるが、以降は検査画像と呼ぶものとする。
【００３７】
次に、検査画像に基づいて欠陥を検出する処理について図６、図７を参照して説明する。検査画像に基づいて欠陥を検出する処理は検査処理部１１または検査処理部２１において行なわれる。図６は胴貼部を検査領域とする欠陥検出処理の流れを示す説明図である。図７は底貼部を検査領域とする欠陥検出処理の流れを示す説明図である。
【００３８】
はじめに、胴貼部における欠陥検出処理について図６を参照して説明する。まず、検査画像▲１▼における胴貼部画像▲２▼（胴貼部検査領域の画像）を特定する。たとえば、胴貼部は縦線分形状を有するから、横方向の微分処理等により検査画像における縦線として検出することができる。そして、検出した縦線を含む所定の領域として検査画像▲１▼から胴貼部画像▲２▼を特定する。
【００３９】
次に、検査画像▲１▼における胴貼部画像▲２▼に対して、縦最大値フィルター処理を行う。縦最大値フィルター処理は、縦最大値フィルターを適用し縦最大値フィルター処理画像を生成する処理である。たとえば、縦最大値フィルターは、縦の画素数が３以上の奇数で横の画素数が１の大きさを有するフィルターであって中心画素をフィルター内の最大値に置換する処理を行うフィルターである。この処理の過程は、胴貼部画像▲２▼の対象画素と縦最大値フィルターの中心画素とを位置合せし処理領域を決定する過程、縦最大値フィルターによって定義された範囲の縦方向に隣接する画素（通常は対象画素を含む）における最大の画素値を選択する過程、その最大の画素値で対象画素の画素値を置換する過程から成る。
【００４０】
原則として胴貼部画像▲２▼のすべての画素を対象画素として処理が行われる。しかし、胴貼部画像▲２▼の周辺の画素であって、対象画素としたときに縦最大値フィルターによって定義された範囲に画素が存在しない場合がある。そのときには、その周辺の画素を対象画素から外すか、存在しない画素の画素値を適当に定義する（たとえば、最大値とする）。前者では、生成される縦最大値フィルター処理画像は小さくなるが、後者では変化しない。
縦最大値フィルターを適用すると、縦寸法が縮小するため縦寸法の大きな胴貼部は残るが縦寸法の小さな欠陥候補は除去される。
【００４１】
次に、縦最大値フィルター処理画像に対して、縦最小値フィルターを適用する処理を行い、縦フィルター処理画像▲３▼を生成する縦最小値フィルター処理を行う。縦最小値フィルターは、たとえば、縦の画素数が３以上の奇数で横の画素数が１の大きさを有するフィルターであって中心画素をフィルター内の最小値に置換する処理を行うフィルターである。この処理の過程は、胴貼部画像▲２▼の対象画素と縦最小値フィルターの中心画素とを位置合せし処理領域を決定する過程、縦最小値フィルターによって定義された範囲の縦方向に隣接する画素（通常は対象画素を含む）における最小の画素値を選択する過程、その最小の画素値で対象画素の画素値を置換する過程から成る。
【００４２】
原則として胴貼部画像▲２▼のすべての画素を対象画素として処理が行われる。しかし、胴貼部画像▲２▼の周辺の画素であって、対象画素としたときに縦最小値フィルターによって定義された範囲に画素が存在しない場合がある。そのときには、その周辺の画素を対象画素から外すか、存在しない画素の画素値を適当に定義する（たとえば、最小値とする）。前者では、生成される縦フィルター処理画像▲３▼は小さくなるが、後者では変化しない。
縦最小値フィルターを適用すると、縦寸法が拡大するが除去された欠陥候補はそのままである。
【００４３】
次に、胴貼部画像▲２▼と縦フィルター処理画像▲３▼との差分処理を行い縦欠陥候補画像▲４▼を生成する縦差分処理を行う。この差分処理は、胴貼部画像▲２▼と縦フィルター処理画像▲３▼との対応する位置に存在する２つの画素における差分を演算する処理である。この演算は画像を構成するすべての画素について行われる。
差分処理で生成された縦欠陥候補画像▲４▼においては、検査画像における胴貼部が除去されて、検査画像における欠陥候補だけが残ることとなる。
【００４４】
次に、縦欠陥候補画像▲４▼に対して２値化処理を行い縦２値化画像▲５▼を生成する縦２値化を行う。縦２値化によって胴貼部検査領域における欠陥候補の境界が明確となる。すなわち欠陥候補の面積が確定する。
【００４５】
次に、縦２値化画像▲５▼に対してラベリング処理を行い縦ラベリング画像を生成する縦ラベリングを行う。ラベリング処理は、縦２値化によって境界が明確となった欠陥候補の各々を特定するラベル（番号）を付与する処理である。
【００４６】
次に、縦ラベリング画像におけるラベルを付された欠陥候補の各々対して、その面積を所定の縦許容値と比較し超えるときには欠陥と判定する縦判定を行う。すなわち、縦欠陥候補画像（胴貼部検査領域の欠陥候補画像）における欠陥候補の面積が所定の縦許容値を超えるときにその欠陥候補は欠陥であると判定される。
【００４７】
続いて、底貼部における欠陥検出処理について図７を参照して説明する。まず、検査画像▲１▼における底貼部画像▲２▼（底貼部検査領域の画像）を特定する。たとえば、底貼部は横線分形状を有するから、縦方向の微分処理等により検査画像における横線として検出することができる。そして、検出した横線を含む所定の領域として検査画像▲１▼から底貼部画像▲２▼を特定する。
【００４８】
次に、検査画像▲１▼における底貼部画像▲２▼に対して、横最大値フィルター処理を行う。横最大値フィルター処理は、横最大値フィルターを適用し横最大値フィルター処理画像を生成する処理である。たとえば、横最大値フィルターは、横の画素数が３以上の奇数で縦の画素数が１の大きさを有するフィルターであって中心画素をフィルター内の最大値に置換する処理を行うフィルターである。この処理の過程は、底貼部画像▲２▼の対象画素と横最大値フィルターの中心画素とを位置合せし処理領域を決定する過程、横最大値フィルターによって定義された範囲の横方向に隣接する画素（通常は対象画素を含む）における最大の画素値を選択する過程、その最大の画素値で対象画素の画素値を置換する過程から成る。
【００４９】
原則として底貼部画像▲２▼のすべての画素を対象画素として処理が行われる。しかし、底貼部画像▲２▼の周辺の画素であって、対象画素としたときに横最大値フィルターによって定義された範囲に画素が存在しない場合がある。そのときには、その周辺の画素を対象画素から外すか、存在しない画素の画素値を適当に定義する（たとえば、最大値とする）。前者では、生成される横最大値フィルター処理画像は小さくなるが、後者では変化しない。
横最大値フィルターを適用すると、横寸法が縮小するため横寸法の大きな底貼部は残るが横寸法の小さな欠陥候補は除去される。
【００５０】
次に、横最大値フィルター処理画像に対して、横最小値フィルターを適用する処理を行い、横フィルター処理画像▲３▼を生成する横最小値フィルター処理を行う。横最小値フィルターは、たとえば、横の画素数が３以上の奇数で縦の画素数が１の大きさを有するフィルターであって中心画素をフィルター内の最小値に置換する処理を行うフィルターである。この処理の過程は、底貼部画像▲２▼の対象画素と横最小値フィルターの中心画素とを位置合せし処理領域を決定する過程、横最小値フィルターによって定義された範囲の横方向に隣接する画素（通常は対象画素を含む）における最小の画素値を選択する過程、その最小の画素値で対象画素の画素値を置換する過程から成る。
【００５１】
原則として底貼部画像▲２▼のすべての画素を対象画素として処理が行われる。しかし、底貼部画像▲２▼の周辺の画素であって、対象画素としたときに横最小値フィルターによって定義された範囲に画素が存在しない場合がある。そのときには、その周辺の画素を対象画素から外すか、存在しない画素の画素値を適当に定義する（たとえば、最小値とする）。前者では、生成される横フィルター処理画像▲３▼は小さくなるが、後者では変化しない。
横最小値フィルターを適用すると、横寸法が拡大するが除去された欠陥候補はそのままである。
【００５２】
次に、底貼部画像▲２▼と横フィルター処理画像▲３▼との差分処理を行い横欠陥候補画像▲４▼を生成する横差分処理を行う。この差分処理は、底貼部画像▲２▼と横フィルター処理画像▲３▼との対応する位置に存在する２つの画素における差分を演算する処理である。この演算は画像を構成するすべての画素について行われる。
差分処理で生成された横欠陥候補画像▲４▼においては、検査画像における底貼部が除去されて、検査画像における欠陥候補だけが残ることとなる。
【００５３】
次に、横欠陥候補画像▲４▼に対して２値化処理を行い横２値化画像▲５▼を生成する横２値化を行う。横２値化によって底貼部検査領域における欠陥候補の境界が明確となる。すなわち欠陥候補の面積が確定する。
【００５４】
次に、横２値化画像▲５▼に対してラベリング処理を行い横ラベリング画像を生成する横ラベリングを行う。ラベリング処理は、横２値化によって境界が明確となった欠陥候補の各々を特定するラベル（番号）を付与する処理である。
【００５５】
次に、横ラベリング画像におけるラベルを付された欠陥候補の各々対して、その面積を所定の横許容値と比較し超えるときには欠陥と判定する横判定を行う。すなわち、横欠陥候補画像（底貼部検査領域の欠陥候補画像）における欠陥候補の面積が所定の横許容値を超えるときにその欠陥候補は欠陥であると判定される。
【００５６】
【発明の効果】
以上のとおりであるから、本発明の請求項１に係る紙カップ検査装置によれば、胴貼部検査領域において、欠陥の形状に関係なく欠陥の面積の大小による欠陥判定を正しく行うことができる紙カップの検査装置が提供される。
また本発明の請求項２に係る紙カップ検査装置によれば、縦の画素数が３以上の奇数で横の画素数が１の大きさを有する縦最大値フィルターが撮像画像に適用される。
また本発明の請求項３に係る紙カップ検査装置によれば、縦の画素数が３以上の奇数で横の画素数が１の大きさを有する縦最小値フィルターが縦最大値フィルター処理画像に適用される。
また本発明の請求項４に係る紙カップ検査装置によれば、縦欠陥候補画像（胴貼部検査領域の欠陥候補画像）における欠陥候補の面積が所定の縦許容値を超えるときにその欠陥候補は欠陥であると判定される。
また本発明の請求項５に係る紙カップ検査装置によれば、底貼部検査領域において、欠陥の形状に関係なく欠陥の面積の大小による欠陥判定を正しく行うことができる紙カップの検査装置が提供される。
また本発明の請求項６に係る紙カップ検査装置によれば、横の画素数が３以上の奇数で縦の画素数が１の大きさを有する横最大値フィルターが撮像画像に適用される。
また本発明の請求項７に係る紙カップ検査装置によれば、横の画素数が３以上の奇数で縦の画素数が１の大きさを有する横最小値フィルターが横最大値フィルター処理画像に適用される。
また本発明の請求項８に係る紙カップ検査装置によれば、横欠陥候補画像（底貼部検査領域の欠陥候補画像）における欠陥候補の面積が所定の横許容値を超えるときにその欠陥候補は欠陥であると判定される。
また本発明の請求項９に係る紙カップ検査装置によれば、撮像手段はラインセンサカメラと回転手段から成り、紙カップの内面を撮像して生成される撮像画像においては胴貼部が縦の線分形状で底貼部が横の線分形状となる。
また本発明の請求項１０に係る紙カップ検査装置によれば、撮像手段はエリアセンサカメラと座標変換手段から成り、紙カップの内面を撮像して生成される撮像画像においては胴貼部が縦の線分形状で底貼部が横の線分形状となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の検査装置における構成の一例（その１）を示す図である。
【図２】撮像画像の一例を示す模式図である。
【図３】（ｘ，ｙ）直交座標系の撮像画像の一例と（ｒ，θ）極座標系の座標変換済画像の一例を示す模式図である。
本発明の検査装置における構成の一例を（その２）示す図である。
【図４】本発明の検査装置における構成の一例を（その２）示す図である。
【図５】ｒ軸を縦軸としθ軸を横軸として撮像画像を再現した画像を示す模式図である。
【図６】胴貼部を検査領域とする欠陥検出処理の流れを示す説明図である。
【図７】底貼部を検査領域とする欠陥検出処理の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
１１、２１　検査処理部
１２　エリアセンサカメラ
２２　ラインセンサカメラ
１３、２３　反射照明
２４　紙カップ回転手段
１００、２００　丸型紙カップ
１０１、２０１　胴貼部
１０２、２０２　底貼部
【図１】
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【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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