(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面に検査対象ラベルが装着された容器の外観検査を行う容器検査装置であって、
前記容器の外面に装着される良品の前記検査対象ラベルの全体を表す良品ラベル画像を記憶する記憶部と、
前記容器を撮像して前記検査対象ラベルの少なくとも一部を含む前記容器の部分画像を生成する撮像部と、
前記部分画像に写り込んだ前記検査対象ラベルの写り込み画像を特定するとともに、前記良品ラベル画像と前記部分画像とを比較し、前記良品ラベル画像における前記部分画像の位置を特定することによって、前記部分画像に写り込んだ前記検査対象ラベルの写り込み画像を特定して、前記良品ラベル画像における前記写り込み画像に対応する対応画像を特定する画像特定部と、
前記写り込み画像を複数の特定色の検査画像に変換するとともに、前記対応画像を前記複数の特定色の良品画像に変換する画像変換部と、
前記検査画像における前記複数の特定色のうちの少なくとも一つの特定色の画像領域と、当該一つの特定色と同じ特定色の前記良品画像の画像領域とを用いて、前記検査対象ラベルの良否判定を行う容器検査部と、
を備える容器検査装置。
【請求項２】
前記容器検査部は、前記一つの特定色の画像領域のうち、当該画像領域の輪郭を示す輪郭領域を用いて、前記検査対象ラベルの良否判定を行う請求項１に記載の容器検査装置。
【請求項３】
前記複数の特定色は、色相、明度、彩度で示される色空間を複数に分割した分割色空間のそれぞれに属する色である請求項１または２に記載の容器検査装置。
【請求項４】
外面に検査対象ラベルが装着された容器の外観検査を行う容器検査方法であって、
前記容器の外面に装着される良品の前記検査対象ラベルの全体を表す良品ラベル画像を記憶する記憶ステップと、
前記容器を撮像して前記検査対象ラベルの少なくとも一部を含む前記容器の部分画像を生成する撮像ステップと、
前記部分画像に写り込んだ前記検査対象ラベルの写り込み画像を特定するとともに、前記良品ラベル画像と前記部分画像とを比較し、前記良品ラベル画像における前記部分画像の位置を特定することによって、前記部分画像に写り込んだ前記検査対象ラベルの写り込み画像を特定して、前記良品ラベル画像における前記写り込み画像に対応する対応画像を特定する画像特定ステップと、
前記写り込み画像を複数の特定色の検査画像に変換するとともに、前記対応画像を前記複数の特定色の良品画像に変換する画像変換ステップと、
前記検査画像における前記複数の特定色のうちの少なくとも一つの特定色の画像領域と、当該一つの特定色と同じ特定色の前記良品画像の画像領域とを用いて、前記検査対象ラベルの良否判定を行う容器検査ステップと、
を備える容器検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器の外観を検査する容器検査方法および容器検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、瓶、ボトルのような容器をカメラで撮像し、撮像して得られた画像を用いて、容器への巻き付けなどによって装着されたラベルの外観を検査する容器検査装置が知られている。すなわち、容器検査装置は、容器の外面に文字や図形を含む画像が印刷されているラベルが装着されたその容器をカメラで撮像し、撮像して得られた画像を用いて、ラベルの破れ、捲れなどの外観を検査する。この種の容器検査装置として、容器の反射光をＣＣＤカラーカメラで撮像し、撮像した画像中のラベルが存在する位置に対応する個所に、予め登録された容器内の内容物（液体）の色又は容器の色が検出されたとき、ラベルに不良があると判定する容器検査装置が従来提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１９７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の容器検査装置において、容器内に内容物が充填される前にラベルが装着される場合では、内容物の色を検出することは困難である。また、容器が無色透明な場合では、容器の色を検出してラベルの不良を検出することは困難である。また、例えば容器が略円筒形状である場合、容器内の内容物の色または容器の色が円筒形状の位置や照明の具合によって変化することが起こり得る。このような場合では、容器内の内容物（液体）の色又は容器の色を検出することが困難である。
【０００５】
なお、こうした実情は、容器をカメラで撮像し、撮像して得られた画像を用いてラベルの外観を検査する容器検査方法および容器検査装置においては、概ね共通したものとなっている。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、内容物の色または容器の色に係わらず、また、検査対象ラベルの色にばらつきが存在しても、外面にラベルが装着された容器の外観検査を行うことが可能な容器検査方法および容器検査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】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する容器検査装置は、外面に検査対象ラベルが装着された容器の外観検査を行う容器検査装置であって、前記容器を撮像して前記検査対象ラベルの少なくとも一部を含む前記容器の部分画像を生成する撮像部と、前記部分画像に写り込んだ前記検査対象ラベルの写り込み画像を特定する画像特定部と、前記写り込み画像を複数の特定色の検査画像に変換する画像変換部と、前記検査画像における前記複数の特定色のうちの少なくとも一つの特定色の画像領域を用いて、前記検査対象ラベルの良否判定を行う容器検査部と、を備える。
【０００８】
この構成によれば、例えば撮像された部分画像において内容物の色または容器の色が検査対象ラベルを含めてばらつきがあっても、検査対象ラベルにおいて変換された一つの特定色の画像領域を用いることによって、検査対象ラベルの良否判定を行うことが可能である。すなわち、内容物の色または容器の色に係わらず、また、検査対象ラベルの色にばらつきがあっても、外面に検査対象ラベルが装着された容器の外観検査を行うことが可能である。
【０００９】
上記容器検査装置においては、前記容器の外面に装着される良品ラベルを表す良品ラベル画像を記憶する記憶部を備え、前記画像特定部は、前記良品ラベル画像と前記部分画像とを比較することによって、前記部分画像に写り込んだ前記検査対象ラベルの写り込み画像を特定するとともに、前記良品ラベル画像における前記写り込み画像に対応する対応画像を特定し、前記画像変換部は、前記対応画像を前記複数の特定色の良品画像に変換し、前記容器検査部は、前記検査画像における前記一つの特定色の画像領域と、当該一つの特定色と同じ特定色の前記良品画像の画像領域とを用いて、前記検査対象ラベルの良否判定を行うことが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、用いた検査画像の特定色の画像領域と、その検査画像の画像領域と同じ特定色の良品画像の画像領域との間で、互いの画像領域が一致するか否かによって検査対象ラベルの良否を判定することができる。したがって、内容物の色または容器の色に係わらず、また、検査対象ラベルの色にばらつきがあっても、外面に検査対象ラベルが装着された容器について、良否判定の精度が高い外観検査を行うことが可能である。
【００１１】
上記容器検査装置において、前記容器検査部は、前記一つの特定色の画像領域のうち、当該画像領域の輪郭を示す輪郭領域を用いて、前記検査対象ラベルの良否判定を行うことが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、特定色の画像領域の輪郭領域を用いて良否判定するので、特定色の画像領域の領域全体を用いて良否判定する場合よりも、判定処理に用いる画像の領域（画素数）が少なくなり、判定に係る処理負荷を軽減することが可能である。
【００１３】
上記課題を解決する容器検査装置は、外面に検査対象表示を有する容器の外観検査を行う容器検査装置であって、前記容器を撮像して前記検査対象表示の少なくとも一部を含む前記容器の部分画像を生成する撮像部と、前記部分画像に写り込んだ前記検査対象表示の写り込み画像を特定する画像特定部と、前記写り込み画像を複数の特定色の検査画像に変換する画像変換部と、前記検査画像における前記複数の特定色のうちの少なくとも一つの特定色の画像領域を用いて、前記検査対象表示の良否判定を行う容器検査部と、を備える。
【００１４】
この構成によれば、例えば撮像された部分画像において内容物の色または容器の色が検査対象表示を含めてばらつきがあっても、検査対象表示において変換された一つの特定色の画像領域を用いることによって、検査対象表示の良否判定を行うことが可能である。すなわち、内容物の色または容器の色に係わらず、また、検査対象表示の色にばらつきがあっても、外面に検査対象表示を有する容器の外観検査を行うことが可能である。
【００１５】
上記容器検査装置においては、前記容器の良品の前記検査対象表示を含む良品表示画像を記憶する記憶部を備え、
前記画像特定部は、前記良品表示画像と前記部分画像とを比較することによって、前記部分画像に写り込んだ前記検査対象表示の写り込み画像を特定するとともに、前記良品表示画像における前記写り込み画像に対応する対応画像を特定し、
前記画像変換部は、前記対応画像を前記複数の特定色の良品画像に変換し、
前記容器検査部は、前記検査画像における前記一つの特定色の画像領域と、当該一つの特定色と同じ特定色の前記良品画像の画像領域とを用いて、前記検査対象表示の良否判定を行うことが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、用いた検査画像の特定色の画像領域と、その検査画像の画像領域と同じ特定色の良品画像の画像領域との間で、互いの画像領域が一致するか否かによって検査対象表示の良否を判定することができる。したがって、内容物の色または容器の色に係わらず、また、検査対象表示の色にばらつきがあっても、外面に検査対象表示を有する容器について、良否判定の精度が高い外観検査を行うことが可能である。
【００１７】
上記容器検査装置において、前記容器検査部は、前記一つの特定色の画像領域のうち、当該画像領域の輪郭を示す輪郭領域を用いて、前記検査対象表示の良否判定を行うことが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、特定色の画像領域の輪郭領域を用いて良否判定するので、特定色の画像領域の領域全体を用いて良否判定する場合よりも、判定処理に用いる画像の領域（画素数）が少なくなり、判定に係る処理負荷を軽減することが可能である。
【００１９】
上記容器検査装置において、前記複数の特定色は、色相、明度、彩度で示される色空間を複数に分割した分割色空間のそれぞれに属する色であることが好ましい。
この構成によれば、検査対象ラベルまたは検査対象表示の画像が、人が色の違いを認識しやすい色相、明度、彩度で示される色空間を複数に分割した分割色空間のそれぞれに属する特定色の画像に変換されるので、人が検査を行う場合と同様に、検査対象ラベルまたは検査対象表示の外観検査を、適切に行うことが可能である。
【００２０】
上記課題を解決する容器検査方法は、外面に検査対象ラベルが装着された容器の外観検査を行う容器検査方法であって、前記容器を撮像して前記検査対象ラベルの少なくとも一部を含む前記容器の部分画像を生成する撮像ステップと、前記部分画像に写り込んだ前記検査対象ラベルの写り込み画像を特定する画像特定ステップと、前記写り込み画像を複数の特定色の検査画像に変換する画像変換ステップと、前記検査画像における前記複数の特定色のうちの少なくとも一つの特定色の画像領域を用いて、前記検査対象ラベルの良否判定を行う容器検査ステップと、を備える。
【００２１】
この方法によれば、例えば撮像された部分画像において内容物の色または容器の色が検査対象ラベルを含めてばらつきがあっても、検査対象ラベルにおいて変換された一つの特定色の画像領域を用いることによって、検査対象ラベルの良否判定を行うことが可能である。すなわち、内容物の色または容器の色に係わらず、また、検査対象ラベルの色にばらつきがあっても、外面に検査対象ラベルが装着された容器の外観検査を行うことが可能である。
【００２２】
上記容器検査方法においては、前記容器の外面に装着される良品ラベルを表す良品ラベル画像を記憶する記憶ステップを備え、前記画像特定ステップでは、前記良品ラベル画像と前記部分画像とを比較することによって、前記部分画像に写り込んだ前記検査対象ラベルの写り込み画像を特定するとともに、前記良品ラベル画像における前記写り込み画像に対応する対応画像を特定し、前記画像変換ステップでは、前記対応画像を前記複数の特定色の良品画像に変換し、前記容器検査ステップでは、前記検査画像における前記一つの特定色の画像領域と、当該一つの特定色と同じ特定色の前記良品画像の画像領域とを用いて、前記検査対象ラベルの良否判定を行うことが好ましい。
【００２３】
この方法によれば、用いた検査画像の特定色の画像領域と、その検査画像の画像領域と同じ特定色の良品画像の画像領域との間で、例えば領域間の差異によって検査対象ラベルの良否を判定することができる。したがって、内容物の色または容器の色に係わらず、また、検査対象ラベルの色にばらつきがあっても、外面にラベルが装着された容器について、良否判定の精度が高い外観検査を行うことが可能である。
【００２４】
上記課題を解決する容器検査方法は、外面に検査対象表示を有する容器の外観検査を行う容器検査方法であって、前記容器を撮像して前記検査対象表示の少なくとも一部を含む前記容器の部分画像を生成する撮像ステップと、前記部分画像に写り込んだ前記検査対象表示の写り込み画像を特定する画像特定ステップと、前記写り込み画像を複数の特定色の検査画像に変換する画像変換ステップと、前記検査画像における前記複数の特定色のうちの少なくとも一つの特定色の画像領域を用いて、前記検査対象表示の良否判定を行う容器検査ステップと、を備える。
【００２５】
この方法によれば、例えば撮像された部分画像において内容物の色または容器の色が検査対象表示を含めてばらつきがあっても、検査対象表示において変換された一つの特定色の画像領域を用いることによって、検査対象表示の良否判定を行うことが可能である。すなわち、内容物の色または容器の色に係わらず、また、検査対象表示の色にばらつきがあっても、外面に検査対象表示を有する容器の外観検査を行うことが可能である。
【００２６】
上記容器検査方法においては、前記容器の良品の前記検査対象表示を含む良品表示画像を記憶する記憶ステップを備え、前記画像特定ステップでは、前記良品表示画像と前記部分画像とを比較することによって、前記部分画像に写り込んだ前記検査対象表示の写り込み画像を特定するとともに、前記良品表示画像における前記写り込み画像に対応する対応画像を特定し、前記画像変換ステップでは、前記対応画像を前記複数の特定色の良品画像に変換し、前記容器検査ステップでは、前記検査画像における前記一つの特定色の画像領域と、当該一つの特定色と同じ特定色の前記良品画像の画像領域とを用いて、前記検査対象表示の良否判定を行うことが好ましい。
【００２７】
この方法によれば、用いた検査画像の特定色の画像領域と、その検査画像の画像領域と同じ特定色の良品画像の画像領域との間で、例えば領域間の差異によって検査対象表示の良否を判定することができる。したがって、内容物の色または容器の色に係わらず、また、検査対象表示の色にばらつきがあっても、外面に検査対象表示を有する容器について、良否判定の精度が高い外観検査を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態の容器検査装置の概略構成図。
【図２】容器検査装置で行われる容器の外観検査の検査処理を示すフローチャート。
【図３】（ａ）は生成される容器の部分画像を示す説明図、（ｂ）は生成された部分画像の一例を示す模式図、（ｃ）は部分画像における検査対象ラベルの写り込み画像と対応する良品ラベル画像の対応画像を示す模式図。
【図４】複数の特定色に分割された分割色空間を示す模式図。
【図５】（ａ）は対応画像から特定色の画像領域に変換された良品画像を示す模式図、（ｂ）は部分画像から特定色の画像領域に変換された検査画像を示す模式図。
【図６】良品画像の画像領域と検査画像の画像領域とを用いた外観検査を示す模式図。
【図７】（ａ）は対応画像から特定色の輪郭領域に変換された良品画像を示す模式図、（ｂ）は部分画像から特定色の輪郭領域に変換された検査画像を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図を参照して、容器検査装置の一実施形態を説明する。本実施形態の容器検査装置は、文字や画像などの表示物が印刷されたラベルが外面に巻き付けられて装着された容器について、そのラベルを検査対象ラベルとして、所定の外観検査を行う装置である。
【００３０】
図１に示すように、容器検査装置１１は、例えばデジタルカメラなどの撮像機器１２と、中央処理装置（ＣＰＵ）や記憶素子（ＲＡＭ，ＲＯＭ）などを備えたコンピューター機能を有する制御機器１３とを備えている。そして、制御機器１３は、図１において実線矢印で示すように一方向へ移動するベルトコンベヤー１４によって搬送される容器２０を、撮像機器１２を用いて撮像することによって、容器２０の部分画像ＢＧ（図３（ａ）参照）を生成し、生成した部分画像ＢＧを用いて容器２０の外観検査を実施する。なお、本実施形態では、容器２０は、内部に液体が収容可能な樹脂製のボトルであって、上端にキャップ２１を有するとともに、その外面が円筒形状を有する丸ボトルとされ、この外面に検査対象ラベル３０が巻き付けなどによって装着されている。
【００３１】
本実施形態の容器検査装置１１は、制御機器１３が、例えばメモリーカードや光ディスクなどの記億媒体ＭＢにより供給された所定のコンピュータープログラムに基づいて動作することによって、記憶部１５、撮像部１６、画像特定部１７、画像変換部１８、容器検査部１９として機能する。
【００３２】
記憶部１５は、容器２０の外面に装着される良品ラベルを表す良品ラベル画像ＹＧ（図３（ｃ）参照）を記憶する処理を行う。撮像部１６は、撮像機器１２を動作させて容器２０の外面の全周区間のうちの一部区間を撮像することによって、検査対象ラベル３０の少なくとも一部が写り込んだ容器２０の部分画像ＢＧを生成する処理を行う。画像特定部１７は、検査対象ラベル３０のうち部分画像ＢＧに写り込んだ検査対象ラベル３０の写り込み画像ＳＧ（図３（ｂ）参照）を特定するとともに、良品ラベル画像ＹＧにおける検査対象ラベル３０の写り込み画像ＳＧに対応する対応画像ＴＧ（図３（ｃ）参照）を特定する処理を行う。画像変換部１８は、検査対象ラベル３０の写り込み画像ＳＧを複数の特定色の検査画像ＩＧ（図５（ｂ）参照）に変換するとともに、対応画像ＴＧを複数の特定色の良品画像ＧＧ（図５（ａ）参照）に変換する処理を行う。容器検査部１９は、検査画像ＩＧにおける一つの特定色の画像領域と、当該一つの特定色と同じ特定色の良品画像ＧＧの画像領域とを用いて、外観検査処理を行う。
【００３３】
なお、本実施形態では、制御機器１３には表示部１３Ａが備えられ、撮像機器１２が撮像した画像や撮像部１６が生成した部分画像ＢＧ、また画像特定部１７が特定した写り込み画像ＳＧ、あるいは容器検査部１９が行った容器２０の外観検査の結果などが必要に応じて表示部１３Ａに表示される。
【００３４】
さらに、容器検査装置１１には、容器２０を照明するための照明機器ＬＴが必要に応じて備えられる。照明機器ＬＴは、容器２０の外面と交差する水平方向において容器２０と対向配置された撮像機器１２に対して、容器２０で反射された光が直接進入しないように、撮像機器１２よりも反重力方向側となる斜め上方から容器２０を照明するように配設されている。
【００３５】
次に、図２に示すフローチャートに基づいて容器検査装置１１の作用、すなわち容器検査装置１１にて行われる容器２０の検査処理について具体的に説明する。この検査処理は、例えば、ベルトコンベヤー１４による容器２０の搬送開始に伴って開始される。
【００３６】
図２に示すように、この検査処理が開始されると、まずステップＳ１にて、良品ラベル画像ＹＧを記憶する処理が行われる。ここでは、記憶部１５が、記憶媒体ＭＢから供給される良品の検査対象ラベル３０を表す良品ラベル画像ＹＧを記憶する。なお、本実施形態では、検査対象ラベル３０は表示物がラベル面全体に印刷され、この表示物の印刷データが良品ラベル画像ＹＧの画像データとして供給される。
【００３７】
本実施形態では、記憶される良品ラベル画像ＹＧは、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各階調値で示される画像データを有する複数の画素によって構成される。また、良品ラベル画像ＹＧは、容器２０の円筒形状の外面（円筒面）に沿って検査対象ラベル３０が巻き付けられたとき、巻き付け方向に沿って少なくとも検査対象ラベル３０の全体を示す画像（図３（ｃ）参照）とされている。
【００３８】
次に、ステップＳ２にて、容器２０を撮像して部分画像ＢＧを生成する処理が行われる。容器検査装置１１には、ベルトコンベヤー１４によって搬送される容器２０の位置を検出する図示しない検出センサーが備えられ、その検出センサーが所定の撮像位置に移動した容器２０を検出したとき、撮像部１６が撮像機器１２を動作させる。この撮像機器１２の動作により容器２０の外面に沿う一周（全周）のうちの一部区間の画像が撮像される。
【００３９】
続いて、撮像された容器２０の一部区間の画像から部分画像ＢＧを生成する処理が行われる。本実施形態では、この処理は撮像部１６によって行われ、撮像された一部区間の画像において、容器２０の定められた基準位置に対して所定の位置に所定の大きさで写っている矩形画像ＫＧを切り出し、切り出した矩形画像ＫＧを補正することによって部分画像ＢＧを生成する。
【００４０】
すなわち、撮像機器１２で取得される容器２０の一部区間の画像において、特徴点（例えばキャップ２１の中心）を基準位置に設定し、その基準位置に対する所定の位置であって所定の大きさの矩形画像を切り出す。そして、切り出した矩形画像を平坦面の画像に展開（これを「パノラマ展開」とも呼ぶ）して補正することによって部分画像ＢＧを生成する。なお、本実施形態では、生成される部分画像ＢＧは、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各階調値で示される画像データを有する複数の画素によって構成される画像である。
【００４１】
次に、ステップＳ３にて、部分画像ＢＧに写り込んだ検査対象ラベル３０の写り込み画像ＳＧを特定する処理が行われ、さらに次のステップＳ４にて、良品ラベル画像ＹＧにおける写り込み画像ＳＧに対応する対応画像ＴＧを特定する処理が行われる。このステップＳ３およびステップＳ４での特定処理は、画像特定部１７が良品ラベル画像ＹＧと部分画像ＢＧとを比較することによって行われる。
【００４２】
本実施形態では、一例として周知のテンプレートマッチングやパターンマッチングなどの画像のマッチング処理を用いて比較し、良品ラベル画像ＹＧにおける部分画像ＢＧの位置を特定する。なお、画像特定部１７は、画像のマッチング処理に際して、部分画像ＢＧに写り込んでいる検査対象ラベル３０の画像の大きさ（上下の長さ）と、良品ラベル画像ＹＧにおけるラベル部分の画像の大きさ（上下の長さ）とが一致するように、部分画像ＢＧおよび良品ラベル画像ＹＧの少なくとも一方を前もって拡大または縮小して補正する。
【００４３】
ここで、図３を参照してステップＳ１からステップＳ４までの処理について説明する。
まず図３（ａ）において左側に示すように、所定の画角を有する撮像機器１２によって撮像された容器２０の画像において、容器２０の外面の円筒軸と交差する周方向（左右方向）における角度Ｇａ分の円筒面の両端では、原理的に撮像機器１２の焦点が合い難くぼけた画像になりやすい。そこで、容器２０の画像の左右方向については、円筒面の両端よりも内側であって角度Ｇａよりも狭い角度Ｇｃ分の画像、すなわち、容器２０の外面に沿う一周（全周）のうちの一部区間の画像を容器２０の外観検査に使用する。ちなみに、本実施形態では、角度Ｇｃは、キャップ２１を中心に左右５０°の計１００°とされている。もとより、角度Ｇｃは例えば１２０°でもよく、容器２０の外観検査に適した画像が得られる範囲でできるだけ大きな角度が好ましい。
【００４４】
また、図３（ａ）において中央に示すように、容器２０の画像の上下方向については、検査対象ラベル３０の画像が全て含まれるように、基準位置となるキャップ２１から下側へ寸法Ｌａの長さ分離れた位置から、その下側に位置する検査対象ラベル３０の上下の長さよりも長い寸法Ｌｂ分の画像部分を外観検査に使用する。すなわち、図３（ａ）の中央において破線にて囲んだ部分で示すように、撮像機器１２によって撮像された容器２０の画像から所定の大きさの矩形画像ＫＧが外観検査に用いられる画像として切り出される。
【００４５】
次に、切り出された矩形画像ＫＧは容器２０の外面の周方向（左右方向）において円筒画像であるので、図３（ａ）において右側に示すように、パノラマ展開によって平坦な画像に補正される。すなわち、矩形画像ＫＧは、このパノラマ展開による補正によって、キャップ２１を中心に左右が寸法Ｌｃ／２ずつで、上下が寸法Ｌｂの大きさの画像であって、Ｒ，Ｇ，Ｂの各階調値で示される画像データを有する複数の画素からなる部分画像ＢＧとして生成される。容器検査装置１１では、この生成された部分画像ＢＧが容器２０の外観検査に用いられる。なお、矩形画像ＫＧのパノラマ展開は周知の方法を用いることによって可能であり、したがって、ここではパノラマ展開についての説明は省略する。
【００４６】
図３（ｂ）に、撮像機器１２によって撮像された容器２０の画像から生成された部分画像ＢＧの一例を示す。図３（ｂ）では、図面左側に示された容器２０の撮像画像において破線で囲んだ矩形画像ＫＧが切り出され、切り出された矩形画像ＫＧがパノラマ展開されて、図面右側に示す上下の寸法Ｌｂと左右の寸法Ｌｃとを有する平坦な部分画像ＢＧが生成される。この部分画像ＢＧに、検査対象ラベル３０の少なくとも一部が写り込んだ写り込み部分となる写り込み画像ＳＧが存在する。
【００４７】
そこで、図３（ｃ）に示すように、画像特定部１７は、記憶された良品ラベル画像ＹＧと生成された部分画像ＢＧとを比較することによって、詳しくは、良品ラベル画像ＹＧの画像データと部分画像ＢＧの画像データとを、画素ごとに比較することによって画像のマッチング処理を行う。その結果、部分画像ＢＧに写り込んだ検査対象ラベル３０の写り込み画像ＳＧが特定されるとともに、図３（ｃ）において太い破線で示すように、良品ラベル画像ＹＧにおける写り込み画像ＳＧに対応する対応画像ＴＧが特定される。
【００４８】
ちなみに、本実施形態では、特定される対応画像ＴＧは、検査対象ラベル３０の写り込み画像ＳＧと同じ大きさの、上下の寸法Ｌｄと左右の寸法Ｌｃとを有し、写り込み画像ＳＧと同じ画素数を有する画像とされている。なお、良品ラベル画像ＹＧの外面（円筒面）に沿う寸法Ｌｅは、容器２０の外面の一周３６０°分の長さであり、対応画像ＴＧの外面（円筒面）に沿う寸法Ｌｃは、その３．６分の１（１００°）の長さである。また、良品ラベル画像ＹＧの上下の寸法は、部分画像ＢＧと同じ寸法Ｌｂとされている。なお、記憶される良品ラベル画像ＹＧの外面（円筒面）に沿う寸法Ｌｅは、容器２０の外面の一周３６０°分の長さがあれば、マッチング処理によって良品ラベル画像ＹＧにおける部分画像ＢＧの位置を特定することが可能であるが、さらに対応画像ＴＧの外面（円筒面）に沿う寸法Ｌｃと同じ長さを加えた長さとしてもよい。このようにすることにより、良品ラベル画像ＹＧにおける部分画像ＢＧの位置を特定するマッチング処理において、部分画像ＢＧを分割することなく用いることが可能であり、マッチング処理が容易となる。
【００４９】
図２に戻り、続くステップＳ５にて、写り込み画像ＳＧを複数の特定色の検査画像ＩＧに変換する処理が行われ、次のステップＳ６にて、対応画像ＴＧを複数の特定色の良品画像ＧＧに変換する処理が行われる。ここでは、画像変換部１８が、写り込み画像ＳＧの画像データおよび対応画像ＴＧの画像データを、所定の色空間で特定される異なる複数の特定色の画像データに変換する。
【００５０】
図４を参照して、変換される異なる複数の特定色について説明する。
図４に示すように、本実施形態では、複数の特定色は、それぞれ階調値が０から２５５までの値を有する色相（Ｈ）、彩度（Ｓ）、明度（Ｖ）で示されるＨＳＶ色空間を８つの空間に分割した分割色空間のいずれかの空間に属する色とされている。
【００５１】
すなわち、色相と明度の階調値に係わらず、彩度（Ｓ）の階調値が０〜６０の値を有する色空間は白色とされ、色相と彩度の階調値に係わらず、明度（Ｖ）の階調値が０〜６０の値を有する色空間は黒色とされている。また、その他の空間が色相の階調値によって区分され、色相（Ｈ）の階調値が、２０から６２までの値を有する色空間は黄色、６２から１０７までの値を有する色空間は緑色、１０７から１４９までの値を有する色空間は水色、とされている。さらに、色相（Ｈ）の階調値が、１４９から１９２までの値を有する色空間は青色、１９２から２３４までの値を有する色空間は桃色、２３４から一回りして２５５を過ぎた２０までの値を有する色空間は赤色、とされている。
【００５２】
ステップＳ５とステップＳ６とでは、画像変換部１８は、まず、写り込み画像ＳＧおよび対応画像ＴＧを、Ｒ，Ｇ，Ｂの各階調値で示される画像データから、周知の変換式を用いて、Ｈ，Ｓ，Ｖの各階調値で示される画像データに変換する。次に、画像変換部１８は、変換されたＨ，Ｓ，Ｖの各階調値に基づいて、写り込み画像ＳＧの画素および対応画像ＴＧの画素を複数の特定色のうちの一つの特定色を示す一つの階調値を有する画像データに変換する。
【００５３】
例えば、図４に示すＨＳＶ色空間において、色相（Ｈ）が１２０、彩度（Ｓ）が１００、明度（Ｖ）が１００の各階調値を有する画素は、全て水色の画素とされ、その画像データは、色相（Ｈ）が１２８、彩度（Ｓ）および明度（Ｖ）がそれぞれ２５５の一つの階調値に変換される。このような画像データの変換が写り込み画像ＳＧおよび対応画像ＴＧの全ての画素を対象にして行われ、それぞれ検査画像ＩＧおよび良品画像ＧＧに変換する。
【００５４】
図５（ａ），（ｂ）に、複数の特定色の画像データに変換された良品画像ＧＧおよび検査画像ＩＧの一例を示す。本実施形態では、ラベルには、緑色の地に白色及び青色の三角形の図形と、黒色の直線と、黄色の文字とが、表示物として印刷されているものとする。
【００５５】
図５（ａ）に示すように、対応画像ＴＧから変換された良品画像ＧＧは、表示物が各色で印刷されたラベル（良品ラベル）の画像が、緑色の画像領域ＧＲと、白色の画像領域ＷＨと、青色の画像領域ＢＬと、黄色の画像領域ＹＬと、黒色の画像領域ＫＲと、からなる画像に変換される。
【００５６】
一方、図５（ｂ）に示すように、本実施形態では、検査対象ラベル３０の内部に破れによる第１剥がれ部Ｈ１と第２剥がれ部Ｈ２、および検査対象ラベル３０の上側端部に破れによる第３剥がれ部Ｈ３が存在するものとする。このため、写り込み画像ＳＧから変換された検査画像ＩＧは、これらの剥がれ部に相当する領域について容器２０の色が特定色に変換される。ちなみに本実施形態では、水色に変換されるものとする。この結果、写り込み画像ＳＧは、緑色の画像領域ＧＲと、白色の画像領域ＷＨと、青色の画像領域ＢＬと、黄色の画像領域ＹＬと、黒色の画像領域ＫＲと、に加え、第１剥がれ部Ｈ１と第２剥がれ部Ｈ２と第３剥がれ部Ｈ３とが水色の画像領域ＭＩに変換される。
【００５７】
図２に戻り、続くステップＳ７にて、検査画像ＩＧの画像領域と良品画像ＧＧの画像領域とを比較する処理が行われる。ここでは、容器検査部１９が検査画像ＩＧの着目画素の画像データと、その着目画素と同じ位置に位置する良品画像ＧＧの画素の画素データとを比較する。次にステップＳ８にて、同じ特定色同士の画像領域は一致するか否かを判定する処理が行われる。ここでは、容器検査部１９が、比較した画像データが一致しない画素が検査画像ＩＧにおいて存在するか否かによって、同じ特定色同士の画像領域は一致するか否かを判定する。
【００５８】
図６を参照して、ステップＳ７およびステップＳ８での処理の一例について説明する。
図６に示すように、本実施形態では、ステップＳ７において、容器検査部１９が、検査画像ＩＧの四隅のうちの一つの隅に位置する画素を最初の着目画素Ｐとして選択し、以降、順次隣接する画素を着目画素Ｐとして選択しながらそれぞれの画素の画像データを比較する。ちなみに、図６では、検査画像ＩＧの左下隅の画素を原点０とするＸ，Ｙ座標系において、原点に位置する画素を最初の着目画素Ｐとして選択し、以降右側および上側に隣接する画素に着目画素Ｐを例えばラスタースキャンの順でＸ軸およびＹ軸に沿って順次選択する。そして検査画像ＩＧにおいて順次移動する着目画素Ｐの画像データと、良品画像ＧＧの左下隅の画素を原点０とするＸ，Ｙ座標系において、着目画素Ｐの座標（Ｘ，Ｙ）と同じ座標（Ｘ，Ｙ）に位置する対応画素Ｐｇの画像データとを比較する。
【００５９】
そして、ステップＳ８では、図６において座標（Ｘ１，Ｙ１）で示すように、第１剥がれ部Ｈ１内に着目画素Ｐが位置する場合は、良品画像ＧＧにおいて着目画素Ｐと同じ座標（Ｘ１，Ｙ１）に位置する対応画素Ｐｇの画像データは着目画素Ｐの画像データとは異なることになる。すなわち、容器２０の色と良品ラベルの色とが一致することは稀であることから、容器２０の色から変換された特定色と、良品ラベルの色から変換された特定色とは通常異なるため、比較した画像データは一致しないことになる。したがって、容器検査部１９は、検査画像ＩＧにおける第１剥がれ部Ｈ１内の各画素が、比較した画像データが一致しない画素であると判定する。
【００６０】
同様に、図６において座標（Ｘ２，Ｙ２）で示すように、第２剥がれ部Ｈ２内に着目画素Ｐが位置する場合は、良品画像ＧＧにおいて着目画素Ｐと同じ座標（Ｘ２，Ｙ２）に位置する対応画素Ｐｇの画像データは異なることになる。また、図６において座標（Ｘ３，Ｙ３）で示すように、第３剥がれ部Ｈ３内に着目画素Ｐが位置する場合は、良品画像ＧＧにおいて着目画素Ｐと同じ座標（Ｘ３，Ｙ３）に位置する対応画素Ｐｇの画像データは異なることになる。したがって、容器検査部１９は、検査画像ＩＧにおける第２剥がれ部Ｈ２内の画素および第３剥がれ部Ｈ３内の画素が、比較した画像データが一致しない画素である、と判定する。
【００６１】
図２に戻り、ステップＳ８での判定処理の結果、同じ特定色同士の画像領域は一致すると判定された場合（ステップＳ８、ＹＥＳ）、ステップＳ９に進んで検査対象ラベル３０は良であると判定する処理が行われ、容器２０の検査処理は終了する。すなわち、検査画像ＩＧにおいて第１剥がれ部Ｈ１、第２剥がれ部Ｈ２および第３剥がれ部Ｈ３が存在しない場合は、比較した画像データが一致しない画素が存在しないことになるため、容器検査部１９は、同じ特定色同士の画像領域は一致すると判定して、検査対象ラベル３０が良であると判定する。なお、検査対象ラベル３０について、ラベルの剥がれの他に、ラベルの破れ、ラベルの捲れ、ラベルの異色付着による汚れについても、検出することができる。
【００６２】
一方、ステップＳ８での判定処理の結果、同じ特定色同士の画像領域は一致しないと判定された場合（ステップＳ８、ＮＯ）、ステップＳ１０に進んで検査対象ラベル３０は不良であると判定する処理が行われる。すなわち、検査画像ＩＧにおいて第１剥がれ部Ｈ１、第２剥がれ部Ｈ２および第３剥がれ部Ｈ３のうちの少なくとも一つが存在する場合は、比較した画像データが一致しない画素が存在することになるため、容器検査部１９は検査対象ラベル３０が不良であると判定する。
【００６３】
上記実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）用いた検査画像ＩＧの特定色の画像領域と、その検査画像ＩＧの画像領域と同じ特定色の良品画像ＧＧの画像領域との間で、互いの画像領域が一致するか否かによって検査対象ラベル３０の良否を判定することができる。したがって、内容物の色または容器２０の色に係わらず、外面に検査対象ラベル３０が装着された容器２０について、良否判定の精度が高い外観検査を行うことが可能である。また、特定色に変換して検査を行っているため、画素数が小さい撮像機器を用いた場合でも、高精度な外観検査が可能である。
【００６４】
（２）検査対象ラベル３０の画像が、人が色の違いを認識しやすい色相、明度、彩度で示されるＨＳＶ色空間を複数に分割した分割色空間のそれぞれに属する特定色の画像に変換されるので、人が検査を行う場合と同様に、検査対象ラベル３０の外観検査を適切に行うことが可能である。また、部分画像ＢＧにおいて、例えば照明機器ＬＴの照明具合によって、撮像された検査対象ラベル３０の色相や彩度、あるいは明度にばらつきが存在しても、一つの特定色に変換することによって容易に画像データを比較して容器２０の良否判定を行うことができる。
【００６５】
なお、上記実施形態は、以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態において、容器検査部１９は、一つの特定色の画像領域のうち、当該画像領域の輪郭を示す輪郭領域を用いて、検査対象ラベル３０の良否判定を行うことが好ましい。本変形例について図を参照して説明する。
【００６６】
図７（ａ），（ｂ）に太線で示すように、本変形例では、容器検査部１９は、互いに隣り合う２つの特定色の画像領域間の境界線を中心とし、その両側において所定距離内に存在する複数の画素で構成される画像領域を、それぞれの特定色の画像領域の輪郭領域とする。この結果、良品画像ＧＧでは、図７（ａ）に符号ＳＥ１〜ＳＥ４で示す太線部分が輪郭領域とされ、検査画像ＩＧでは、図７（ｂ）に符号ＳＥ１〜ＳＥ７で示す太線部分が輪郭領域とされる。容器検査部１９は、それぞれ輪郭領域で示された検査画像ＩＧと良品画像ＧＧとを用いて、ステップＳ７以降の検査処理を行う。
【００６７】
例えば、容器検査部１９は、図７（ｂ）において符号ＳＥ１で示した検査画像ＩＧの輪郭領域に位置する各画素を着目画素Ｐとして順次選択し、その着目画素Ｐの位置に対応する良品画像ＧＧの対応画素Ｐｇとの間で、それぞれの画像データを比較する。比較の結果、互いの輪郭領域に差異がある場合は、着目画素Ｐの画像データと対応画素Ｐｇの画像データとの間に差異が存在することになるので、容器検査部１９は、検査対象ラベル３０は不良であると判定する。一方、比較の結果、互いの輪郭領域に差異がない場合は、着目画素Ｐの画像データと対応画素Ｐｇの画像データとの間に差異が存在しないことになるので、容器検査部１９は、検査対象ラベル３０は良であると判定する。
【００６８】
ちなみに、本実施形態では検査画像ＩＧにおいて、符号ＳＥ５，ＳＥ６，ＳＥ７で示した輪郭領域に位置する画素が着目画素Ｐとして選択された場合、良品画像ＧＧの輪郭領域とは異なることから、着目画素Ｐの画像データと良品画像ＧＧの対応画素Ｐｇの画像データとは一致せず、差異が存在することになる。
【００６９】
本変形例によれば、上記実施形態の効果（１），（２）に加えて次の効果を得る。
（３）特定色の画像領域の輪郭領域を用いて良否判定するので、特定色の画像領域の領域全体を用いて良否判定する場合よりも、判定処理に用いる画像の領域（画素数）が少なくなり、判定に係る処理負荷を軽減することが可能である。
【００７０】
・上記実施形態において、容器検査部１９は、良品ラベル画像ＹＧを用いることなく、検査画像ＩＧにおける複数の特定色のうちの少なくとも一つの特定色の画像領域を用いて、検査対象ラベル３０の良否判定を行うようにしてもよい。
【００７１】
例えば、検査対象ラベル３０において、一つの特定色の画像領域内にラベルの剥がれや破れが発生する場合は、良品画像ＧＧを用いることなく、検査画像ＩＧにおいてその一つの特定色の画像領域を用いることによって、検査対象ラベル３０の良否判定を行うことが可能である。
【００７２】
図５（ｂ）に示すように、この一例として、写り込み画像ＳＧにおいて青色の三角形状の表示内に略円形の第２剥がれ部Ｈ２が存在する場合、変換された検査画像ＩＧにおいて、青色の画像領域ＢＬの内部に青色以外の水色の画像領域ＭＩが存在することになる。したがって、容器検査部１９は、着目画素Ｐをラスタースキャンによって順次選択する処理において、選択した着目画素Ｐの画像データが、青色から、青色と異なる水色に変わったのち、再び青色に変わったことを検出することによって、青色の画像領域ＢＬ内に青色とは異なる水色の画像領域ＭＩが存在することを検出する。この結果、容器検査部１９は、検査対象ラベル３０に剥がれや破れが存在すると判定することができる。
【００７３】
あるいは、検査対象ラベル３０において表示物が全て直線で構成された画像である場合は、検査画像ＩＧにおいて各特定色の画像領域の輪郭形状は切れ目のない直線によって構成される。したがって、一つの特定色の画像領域の輪郭形状において、一つの直線に切れ目が存在する場合は、その切れ目が検査対象ラベル３０の剥がれや破れを示すことになる。そこで、このような場合は、良品画像ＧＧを用いることなく、検査画像ＩＧにおいて特定色の画像領域の輪郭形状を用いることによって、検査対象ラベル３０の良否判定を行うことが可能である。
【００７４】
図５（ｂ）に示すように、この一例として、写り込み画像ＳＧにおいて緑色の表示と三角形状の白色の表示との間に第１剥がれ部Ｈ１が存在する場合、変換された検査画像ＩＧにおいて、白色の画像領域ＷＨの下側の直線部分には、少なくとも一部に直線が途切れる切れ目が存在することになる。したがって、容器検査部１９は、白色の画像領域ＷＨの下線に相当する各画素を着目画素Ｐとして順次選択する処理において、選択した着目画素Ｐの画像データが、白色から、途中で白色と異なる水色に変わったのち、再び白色に戻ったことを検出した場合は、容器検査部１９は、検査対象ラベル３０に剥がれや破れが存在すると判定することができる。
【００７５】
本変形例によれば、上記実施形態の効果（２）に加えて次の効果を得る。
（４）検査対象ラベル３０において一つの特定色の画像領域を用いることによって、例えば照明機器ＬＴの照明具合や撮像機器１２の撮像性能に関する個体差などによって撮像された部分画像ＢＧにおいて内容物の色または容器２０の色が検査対象ラベル３０を含めてばらつきがあっても良否判定を行うことが可能である。すなわち、内容物の色または容器２０の色に係わらず、外面に検査対象ラベル３０が装着された容器の外観検査を良品ラベル画像ＹＧを用いることなく行うことが可能である。
【００７６】
もとより、良品ラベル画像ＹＧを用いることなく、検査画像ＩＧのみを用いて検査対象ラベル３０の良否判定を行う場合は、容器検査装置１１において、良品ラベル画像ＹＧを記憶する記憶部１５および画像特定部１７は備えられなくてもよい。また、画像変換部１８は、写り込み画像ＳＧのみ複数の特定色の検査画像ＩＧに変換すればよい。
【００７７】
・上記実施形態において、着目画素Ｐと対応画素Ｐｇとの画像データを比較する処理の都度、写り込み画像ＳＧの各画素の画像データおよび対応画像ＴＧの各画素の画像データを、それぞれ特定色の画像データに変換するようにしてもよい。この場合、容器検査部１９が、ステップＳ５の処理に先んじて、写り込み画像ＳＧにおいて着目画素Ｐを順次選択し、着目画素Ｐの選択の都度、対応画素Ｐｇを対応画像ＴＧにおいて選択すればよい。
【００７８】
・上記実施形態において、複数の特定色は、必ずしも、色相、明度、彩度で示されるＨＳＶ色空間を複数に分割した分割色空間のそれぞれに属する色でなくてもよい。例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの色空間でもよいし、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のＣＭＹＫの色空間であってもよい。また、分割色空間の数も８つに限定するものでなく、例えば、分割色空間を８つより多くして検出精度を高めるようにしてもよい。
【００７９】
・上記実施形態において、撮像機器１２は一つだけ備える構成でなくてもよい。すなわち、容器検査装置１１は、撮像機器１２を複数台備え、ベルトコンベヤー１４によって搬送される容器２０をそれぞれの撮像機器１２を動作させて部分画像ＢＧを生成してもよい。このとき、生成された複数の部分画像ＢＧを個々に用いて容器２０の外観検査を行うようにしてもよいし、複数の部分画像ＢＧを合成して得られる一つの部分画像ＢＧを用いて容器２０の外観検査を行うようにしてもよい。
【００８０】
・上記実施形態において、表示物は検査対象ラベル３０と同じ大きさではなく、検査対象ラベル３０の内側に印刷されていてもよい。なお、このとき、検査対象ラベル３０が無色（透明）ではなく有色である場合は、検査対象ラベル３０全体を表示物として外観検査処理を行うようにしてもよい。もとより、検査対象ラベル３０が無色の場合は、検査対象ラベル３０全体でなく、印刷された表示物の画像部分のみを検査対象ラベル３０として容器２０の外観検査を行うようにすればよい。
【００８１】
・上記実施形態において、検査対象ラベル３０は、容器２０の外面全周に巻き付けられてもよい。このとき、検査対象ラベル３０は、加熱などによって収縮させて容器２０の外面全周に巻き付けるシュリンクラベルであってもよい。
【００８２】
・上記実施形態において、容器２０は外面が円筒形状のボトル（丸ボトル）に限らず、外面が角柱形の角ボトルであってもよい。また、容器２０は、ボトルに限らず、缶でも瓶でもよい。また、容器２０の材料も、樹脂製に限らず紙製や金属製などであってもよい。
【００８３】
・上記実施形態において、外観検査の対象はラベルに限定されるものではなく、例えば、容器２０の外面に直接印刷された印刷画像や、転写シートに印刷された印刷画像が容器２０の外面に転写された転写画像などの検査対象表示であってもよい。また、検査対象表示としては、印刷によって形成された画像でなくてもよく、例えば、容器２０の外面に塗料を塗布したり、外面を切削などによって加工したりして形成した表示であってもよい。このように、検査対象表示がラベル以外の場合は、表示の欠け、かすれ等を検出することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１１…容器検査装置、１２…撮像機器、１３…制御機器、１５…記憶部、１６…撮像部、１７…画像特定部、１８…画像変換部、１９…容器検査部、２０…容器、３０…検査対象ラベル、ＢＧ…部分画像、ＢＬ，ＧＲ，ＫＲ，ＭＩ，ＷＨ，ＹＬ…画像領域、ＧＧ…良品画像、ＩＧ…検査画像、ＳＧ…込み画像、ＴＧ…対応画像、ＹＧ…良品ラベル画像。
【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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