(57)【要約】【課題】  検査精度を向上させた蓋ずれ検知装置及び蓋ずれ検知方法の提供。【解決手段】  コンベア５上を搬送されるカップ包装食品１が所定位置に達したことを検知するトリガセンサ７と、所定位置に達したカップ包装食品のフランジ部２に斜め下方から光を照射するように配置された複数の光源６と、所定位置にあるカップ包装食品を上方から撮影するカメラ８と、このカメラで撮影された画像のフランジ部の明度によってカップ包装食品の開口を覆う不透明材料からなる蓋ずれの有無を検知する画像処理機９とを備えてなる蓋ずれ検知装置を用い、前記所定位置に達したカップ包装食品に対し、そのフランジ部に斜め下方から光を照射しつつ、上方からカメラで撮影し、その画像を画像処理機において進行方向に圧縮処理して実物との差を修正した後、フランジ部の明度によって蓋ずれの有無を検知することを特徴とする蓋ずれ検知方法。【選択図】  図１
2005153982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベア上を搬送されるカップ包装食品が所定位置に達したことを検知するトリガセンサと、所定位置に達したカップ包装食品のフランジ部に斜め下方から光を照射するように配置された複数の光源と、所定位置にあるカップ包装食品を上方から撮影するカメラと、このカメラで撮影された画像のフランジ部の明度によってカップ包装食品の開口を覆う不透明材料からなる蓋のずれの有無を検知する画像処理機とを備えてなり、該画像処理機は、得られた画像をコンベア進行方向に圧縮処理を行い、フランジ部の明度によって蓋ずれの有無を検知することを特徴とする蓋ずれ検知装置。
【請求項２】
コンベア上を搬送されるカップ包装食品が所定位置に達したことを検知するトリガセンサと、所定位置に達したカップ包装食品のフランジ部に斜め下方から光を照射するように配置された複数の光源と、所定位置にあるカップ包装食品を上方から撮影するカメラと、このカメラで撮影された画像のフランジ部の明度によってカップ包装食品の開口を覆う不透明材料からなる蓋のずれの有無を検知する画像処理機とを備えてなる蓋ずれ検知装置を用い、前記所定位置に達したカップ包装食品に対し、そのフランジ部に斜め下方から光を照射しつつ、上方からカメラで撮影し、その画像を画像処理機において進行方向に圧縮処理して実物との差を修正した後、フランジ部の明度によって蓋ずれの有無を検知することを特徴とする蓋ずれ検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック製のカップ状容器にプリンやゼリーなどの食品を充填し、開口部をアルミ蓋などの不透明な蓋材で密封したカップ包装食品の製造において、蓋ずれ不良品を検知するための蓋ずれ検知方法に関し、特に着色系カップを用いたカップ包装食品の蓋ずれ検知を確実に行うための蓋ずれ検知装置及び蓋ずれ検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
食品等の業界においては、製品を無菌に充填包装する技術が頻繁に使用されている。このような包装形態として、プラスチック材料等を主体とした包装容器が主に使用されている。このような包装製品の典型として、カップデザートがある。
このカップデザートは、容器の外周縁部にフランジ部を有するプラスチック容器に、予め滅菌されたデザート菓子を充填し、容器開口部全体を覆う形状からなり、外表面に日付等が印字されたアルミ箔の蓋を載置して、フランジ部との接触面を溶着させて密封包装している。このカップデザートの製造に際して、容器内外が連通することによってデザートの滅菌性が失われる事故を防ぐため、蓋が容器の開口部を全て覆い隠していることを、蓋ずれ検査装置（重畳物検査装置）にて検査して出荷している。
【０００３】
上記従来の蓋ずれ検査装置は、検査位置に配設されたカップデザートの底部側から照らすように配設された複合光光源と、カップデザートの上側で照射された光を受光するカメラとを備えている。また、この蓋ずれ検査装置は、カメラが撮影した画像を処理する画像処理装置と、その画像を映し出すモニタテレビとを備えている。
【０００４】
この蓋ずれ検査装置によるシール不良検査方法は、以下に示す通りである。
まず、複合光光源から照射され、カップデザートの容器と蓋を透過した光を、カメラにて検出する。このとき、カメラの画素は、容器のみを透過した光を受光する画素と、容器と蓋の両方を透過した光を受光する画素とに分かれる。
【０００５】
このとき、予め上記透過光の波長及び光量をデジタルデータに換算した閾値を設定しておくとともに、検査位置を画面上特定しておくことによって、検査の結果得られたデータと閾値とを比較することによって、蓋が所定の範囲内に施工されているかどうかを判別する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
このようにして蓋ずれの有無が検査されたカップデザートは、続いて印字検査装置にて蓋の外表面の印字検査が行われた後出荷される。
【特許文献１】特開平７−１２８０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の検査方法において、透明カップに比べて光が透過し着色系カップを用いたカップ包装食品の蓋ずれ検知を行う場合、着色系カップのフランジ部の透過光が弱いので、検査精度を高めるために、カメラの露光時間を長くする必要がある。コンベア上で検査する場合、検査対象物であるカップ包装食品はコンベアにより移動しているため、露光時間が長いと、カップエッジ部のハレーションによって生じる白色部分１１が進行方向に延びて蓋ずれの白色光と区別がつかなくなり（図５（ｂ）参照）、良品であっても蓋ずれ有りと誤検知して排除してしまう可能性がある。
【０００８】
本発明は前記事情に鑑みてなされ、コンベアで搬送中のカップ包装食品をカメラの露光時間を長くして撮影した場合でも、実物に近い画像が得られ、それによって誤検知を減らし、検査精度を向上させた蓋ずれ検知装置及び蓋ずれ検知方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、コンベア上を搬送されるカップ包装食品が所定位置に達したことを検知するトリガセンサと、所定位置に達したカップ包装食品のフランジ部に斜め下方から光を照射するように配置された複数の光源と、所定位置にあるカップ包装食品を上方から撮影するカメラと、このカメラで撮影された画像のフランジ部の明度によってカップ包装食品の開口を覆う不透明材料からなる蓋のずれの有無を検知する画像処理機とを備えてなり、該画像処理機は、得られた画像をコンベア進行方向に圧縮処理を行い、フランジ部の明度によって蓋ずれの有無を検知することを特徴とする蓋ずれ検知装置を提供する。
【００１０】
また本発明は、コンベア上を搬送されるカップ包装食品が所定位置に達したことを検知するトリガセンサと、所定位置に達したカップ包装食品のフランジ部に斜め下方から光を照射するように配置された複数の光源と、所定位置にあるカップ包装食品を上方から撮影するカメラと、このカメラで撮影された画像のフランジ部の明度によってカップ包装食品の開口を覆う不透明材料からなる蓋のずれの有無を検知する画像処理機とを備えてなる蓋ずれ検知装置を用い、前記所定位置に達したカップ包装食品に対し、そのフランジ部に斜め下方から光を照射しつつ、上方からカメラで撮影し、その画像を画像処理機において進行方向に圧縮処理して実物との差を修正した後、フランジ部の明度によって蓋ずれの有無を検知することを特徴とする蓋ずれ検知方法を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、着色系カップを用いたカップ包装食品をコンベアで搬送中に、カメラの露光時間を長くして撮影した場合でも、実物に近い画像が得られ、それによってカップエッジ部のハレーションによる白色部分を蓋ずれ有りとしてしまう誤検知を減らし、検査精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明による蓋ずれ検知装置の一例を示す図であり、この図中符号１は検査対象物であるカップ包装食品、２はフランジ部、３は蓋、５はコンベア、６は光源、７はトリガセンサ、８はカメラ、９は画像処理機、１０はモニタである。
【００１３】
この蓋ずれ検査装置は、コンベア５上を搬送されるカップ包装食品１が所定位置に達したことを検知するトリガセンサ７と、所定位置に達したカップ包装食品１のフランジ部２に斜め下方から光を照射するように配置された複数の光源６と、所定位置にあるカップ包装食品１を上方から撮影するカメラ８と、このカメラ８で撮影された画像のフランジ部２の明度によってカップ包装食品１の開口を覆う不透明材料からなる蓋３のずれの有無を検知する画像処理機９と、カメラ８により撮影された映像を映し出すモニタ１０とを備えて構成されている。
【００１４】
本装置は、コンベア５上を搬送されるカップデザート等のカップ包装食品１がトリガセンサ７を通過する瞬間に上部に配置したカメラ８により撮影を行う。得られた画像は、蓋ずれがある場合は、フランジ部２を光が透過するので、図２に示すような映像が得られ、蓋ずれ部４は幅の広い帯状の白色部分として現れる。蓋ずれが無い場合、基本的には白色部分が無く、何も見えない映像となる。しかし、蓋ずれのない良品であっても、ハレーション等の影響によりカップエッジ部分に白色部分が現れる場合がある。
【００１５】
図２に示すように、蓋ずれ部４は幅の広い白色部分として撮影される。通常の蓋ずれ検知にあっては、前述したように撮影し、得られた画像の白色部分の幅や面積等を利用して蓋ずれの有無の判定を行う。すなわち、白色部分の幅等に閾値を設定し、この閾値以上の製品は、蓋ずれ部４が有りとして良品から排除する。この蓋ずれ不良品の排除方法は、コンベア５上を搬送される製品の中から、不良品として検知されたものを搬送路の変更、アームの排除動作、エアー吹きつけによる排除などの種々の方法により排除することが可能である。
【００１６】
このような蓋ずれ検査の場合、カップエッジ部のハレーションにより、取り込んだ画像上、エッジ部に蓋ずれがあるような白色部分が現れる場合がある。このハレーションによる白色部分１１は、発生しても１ｍｍ以下の幅であるが、コンベア進行方向にこの白色部分１１が発生した場合、白色部分１１の幅が広くなった映像になる。
【００１７】
そのため、実際には蓋ずれが殆ど無いにもかかわらず、撮影した画像上は１ｍｍ以上の白色部分１１が発生するために、蓋ずれ有りと誤検知されて良品から排除される（無駄バネ）可能性がある。
【００１８】
白色部分が１ｍｍ以上となる理由は、コンベア進行方向にハレーションによる白色部分１１が発生し、コンベアスピードが速く、露光時間が長くなるにつれてコンベア進行方向に向けて白色部分１１が増幅されるためである。
【００１９】
図３及び図４は本発明の蓋ずれ検知方法の一例を示す図であり、図３は検査対象物であるカップ包装食品１がコンベア５上を搬送されて所定位置に達した時、斜め下方からフランジ部２に光源６からの光を照射した状態を示す側面図であり、図４は所定位置に達したカップ包装食品１の平面図である。本例示では、所定位置にあるカップ包装食品１を囲むように４つの光源６をコンベア５近傍に配置している。この光源６としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプなどの高輝度の光源が使用される。
【００２０】
カップ包装食品１が前記所定位置に達すると、トリガセンサ７がそれを検知し、上方に配置されたカメラ８でカップ包装食品１の上面を撮影する。もしカップ包装食品１に蓋ずれ部４があると、図２に示すように蓋ずれ部４が幅の広い白色部分として映り、画像処理機９によってこの白色部分の幅及び／又は面積を計測し、これを予め設定した閾値と比較し、白色部分が閾値よりも大きければ蓋ずれ有り、小さければ蓋ずれ無しと判定される。蓋ずれ有りと判定されたものは、前述した蓋ずれ不良品の排除方法により排除される。
【００２１】
カップ包装食品１に用いられるカップは、透明カップ、白色カップ、薄着色系カップ、着色（濃色）系カップなどの色や透明度の異なる種々のものを用いる。透過光の明度で蓋ずれ検知を行う場合、カップの色や透明度に応じてカメラ８の露光時間を変更して対処する。カメラ８の露光時間（シャッタースピード）は、０で６４μｓであり、これが１つ上昇するごとに６４μｓ増加する。露光時間は品種毎に自動で設定を行う。例えば、透明カップ、白色カップ及び薄茶色系カップ（薄着色系カップ）の場合、次の（Ａ）〜（Ｃ）のような露光時間に設定することができ、より濃色の着色系カップでは露光時間を１２以上に設定する。
（Ａ）透明カップ：露光時間０〜１。
（Ｂ）白色カップ：露光時間１〜３。
（Ｃ）薄茶色系カップ：露光時間７〜１１。
【００２２】
コンベアスピードは現行においては２０〜４０ｍ／ｍｉｎ程度であり、例えば、コンベアスピードを３０ｍ／ｍｉｎとすると、１ｍｓで０．５ｍｍ進むので、透明、白色系カップにおいて露光時間を０の６４μｓとすると、６４×（１０−３）×０．５＝０．０３２ｍｍのぶれが生じる。一方着色系カップに関しては、露光時間２２として６４×２３×（１０−３）×０．５＝０．７４ｍｍのぶれが生じる。
【００２３】
これを図示すると図５（ａ）〜（ｃ）のようになる。図５（ａ）は露光時間が短い場合のカップ周縁の画像を示し、この場合にはコンベアスピードによる画像への影響は小さく、静止画像と同等の画像が得られる。図５（ａ）においては、仮にカップリング部のハレーションによる白色部分が生じたとしても、その幅は狭いため、蓋ずれの際に生じる幅広の白色部分と容易に区別がつけられる。
【００２４】
一方、図５（ｂ）に示すように、コンベアスピードが同じでも露光時間を長くした条件下では、ハレーションによる白色部分１１は実画像（静止した状態）よりもコンベア進行方向に向けて広がっている。そのため、実際には蓋ずれが殆ど無いにもかかわらず、撮影した画像上は１ｍｍ以上の白色部分が発生するために、蓋ずれ有りと誤検知されて良品から排除される（無駄バネ）可能性がある。
【００２５】
本発明の方法では、カメラ８の露光時間を長くして撮影した場合でも、実物に近い画像を得るために、画像処理機９によって画像処理を行う。すなわち、コンベア進行方向の両端の２画素分ずつ、トータルで４画素分の画像圧縮処理を行うことにより、進行方向に向けて広がった分を補正する。１画素あたり約０．２５ｍｍ補正されるため、トータルで４画素分の画像圧縮処理を行うことにより実物に近い映像が得られる。これによりカップエッジ部のハレーションによる白色部分１１を蓋ずれ有りと誤検知し排除する無駄バネが減少し、精度良く検査することが可能になる。
【００２６】
図６、７は本発明の方法において用いる画像圧縮処理の具体的な手法を例示する図であり、図６に示すように、コンベア進行方向（図中矢印）の両端においてカップエッジ部のハレーションによる白色部分１１が生じた場合、撮影される画像はコンベア進行方向に向けて延びた状態となり、この白色部分１１の幅も広がって見える。
【００２７】
図６の元画像の左端から右端に向かって１画素ずつマスク処理を適用する。すなわち図７に示すようにマスクａ，ｂ，ｃの画素のうち最小の濃度値を出力画像の同じマスク位置のｂにセットする。従って濃度差の激しいエッジ部分が左右とも２画素分ずつ白色部分が収縮されることになる。蓋３の黒色部分は濃度差がないことから変化しない。
【００２８】
この蓋ずれ検知方法によれば、着色系カップを用いたカップ包装食品１をコンベア５で搬送中に、カメラ８の露光時間を長くして撮影した場合でも、実物に近い画像が得られ、それによってカップエッジ部のハレーションによる白色部分１１を蓋ずれ有りとしてしまう誤検知を減らし、検査精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の蓋ずれ検知装置の一例を示す構成図である。
【図２】蓋ずれ部のあるカップ包装食品を撮影した画像の一例を示す平面図である。
【図３】本発明の蓋ずれ検知方法を説明する図であり、カップ包装食品のフランジ部に光を照射している状態を示す側面図である。
【図４】カップ包装食品のフランジ部に光を照射している状態を示す平面図である。
【図５】コンベアで搬送中のカップ包装食品を撮影した際の露光時間と得られる画像の関係を示す平面図である。
【図６】本発明の蓋ずれ検知方法で用いる画像圧縮処理の手法を説明する図であり、カップ包装食品の画像とコンベア進行方向との関係を示す平面図である。
【図７】画像圧縮処理の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…カップ包装食品、２…フランジ部、３…蓋、４…蓋ずれ部、５…コンベア、６…光源、７…トリガセンサ、８…カメラ、９…画像処理機、１０…モニタ。
【図１】
2005153982.tif 000003
【図２】
2005153982.tif 000004
【図３】
2005153982.tif 000005
【図４】
2005153982.tif 000006
【図５】
2005153982.tif 000007
【図６】
2005153982.tif 000008
【図７】
2005153982.tif 000009