(57)【要約】【課題】位置決めを行う必要がなく、コストが安価で、メンテナンスから解放され、検査精度が良好であり、蓋、容器のデザインを制約することがない、重畳物の重畳状態の検査方法を提供すること。【解決手段】重畳物の近傍に配置された光源より重畳物に光を照射し、重畳物の上方に配置された撮像機により重畳物の透過光又は反射光を撮像して画像を取得し、取得した重畳物の画像を極座標展開し、極座標展開した画像について物体が重畳していない非重畳エリアの画像を抽出し、抽出した非重畳エリアの画像を複数の検査領域に分割してあてはめ、あてはめた各検査領域毎に非重畳エリアの広さを測定し、非重畳エリアの広さが所定の閾値以上である場合にその検査領域を不良と判断し、不良と判断した検査領域の個数が所定以上の個数である場合に重畳物の重畳状態を不良と判定することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光率又は反射率の異なる複数の物体が層状に重畳して構成された重畳物に対してその重畳状態を検査する方法であって、重畳物の近傍に配置された光源より重畳物に光を照射し、重畳物の上方に配置された撮像機により重畳物の透過光又は反射光を撮像して画像を取得し、取得した重畳物の画像を極座標展開し、極座標展開した画像について物体が重畳していない非重畳エリアの画像を抽出し、抽出した非重畳エリアの画像を複数の検査領域に分割してあてはめ、あてはめた各検査領域毎に非重畳エリアの広さを測定し、非重畳エリアの広さが所定の閾値以上である場合にその検査領域を不良と判断し、不良と判断した検査領域の個数が所定以上の個数である場合に重畳物の重畳状態を不良と判定することを特徴とする重畳物の重畳状態の検査方法。
【請求項２】
各検査領域毎の非重畳エリアの広さの測定が、非重畳エリアの幅を測定することにより行われる請求項１に記載の重畳物の重畳状態の検査方法。
【請求項３】
非重畳エリアの幅の測定が、検査領域の全幅方向に並んだ一列の画素の濃淡平均値を算出しながら当該列を検査領域の全長方向にトレースし、全長方向において濃淡平均値が変動した２個所を非重畳エリアの端部と認定し、当該端部と端部の距離を算出して非重畳エリアの幅とみなすことにより行われる請求項２に記載の重畳物の重畳状態の検査方法。
【請求項４】
取得した重畳物の画像の極座標展開が、展開する極座標の中心点に対して重畳物の画像の中心点を一致させる操作をともなわずに行われる請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の重畳物の重畳状態の検査方法。
【請求項５】
透光率又は反射率の異なる複数の物体が層状に重畳して構成された重畳物に対してその重畳状態を検査する装置であって、重畳物の近傍に配置される光源と、重畳物の上方位置にて前記光源から照射された重畳物の透過光又は反射光を撮像する撮像機と、前記撮像機に結線される画像処理機とを備え、前記画像処理機は、前記撮像機が取得した重畳物の画像を極座標展開し、極座標展開した画像について物体が重畳していない非重畳エリアの画像を抽出し、抽出した非重畳エリアの画像を複数の検査領域に分割してあてはめ、あてはめた各検査領域毎に非重畳エリアの広さを測定し、非重畳エリアの広さが所定の閾値以上である場合にその検査領域を不良と判断し、不良と判断した検査領域の個数が所定以上の個数である場合に重畳物の重畳状態を不良と判定する機能を有していることを特徴とする重畳物の重畳状態の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、プラスチック容器等の開口部と、この開口部に載置された蓋のような重畳状態の物体間のずれを検出する重畳状態検査方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
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る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。
【０００４】
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。
【０００５】
上記従来の蓋ずれ検査装置は、例えば、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。
【０００６】
この蓋ずれ検査装置によるシール不良検査方法は、以下に示すとおりである。
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。なお、蓋が、アルミ箔等の遮光性の材料によって形成されている場合には、カップデザートの容器の上方に光源を設け、上方から照射した光の反射光を受光する画素を採用する場合もある。
【０００７】
このとき、予め上記透過光又は反射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評価する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
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。
【０００９】
ところで、従来の検査方法においては、カップデザートの画像を取得する際、又は取得した画像に基づいて重畳状態を評価する際に、カップデザートの容器の像の位置が、所定の位置に存在している必要がある。すなわち、取得した画像を評価する場合に、特定の検査領域の範囲内に容器の画像が入っていることが必要であるため、このように容器の画像を検査領域に配置するために種々の工夫がなされている。
【００１０】
例えば、前記の特許文献１（第３図）においても、また特許文献２（第６図）においても、撮像する際にスターホイールとよばれる機械的な位置決め手段を使用しており、カップデザートの容器を撮像する際に、容器のカメラに対する位置を、特定の位置に調整した上で撮像している。また、特許文献３においては容器を押圧する手段によって機械的な位置決めを行っており、特許文献４においては、容器をベルトコンベア上で安定させるための袴によって位置決めしている（以下、これらの技術を従来技術１と記載する。）。
【００１１】
一方、特定の検査領域の中に容器の画像を配置するために、ソフトウェア的な処理を行う場合もある。この場合は、容器の外周部の円弧形状や、蓋のデザインなどの情報を演算装置に入力しておき、取得した全体画像における容器の像の位置を、演算により補正する方法のほか（なお、この方法の場合、蓋が遮光性材料により形成されていれば、容器の上方から光を照射することが不可欠となる。）、例えば特許文献５のように、容器の画像の基準座標が評価用のテンプレートの位置に合致するように位置補正を行う方法もある（以下、これらのソフトウェア的な技術を従来技術２と記載する。）。
【００１２】
さらに、特許文献６のように、光を透過させる材質の容器の口部上面を、光を透過させない材質のシール材でシールしたものについては、容器の口部上面からの光の漏れの有無を検出することによって、詳細な位置決めを不要とした技術もある（以下、従来技術３と記載する。）
【００１３】
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【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術１の場合は、機械的位置決め手段を必要とするため、装置に要する投資コスト、ランニングコストが莫大なものとなり、メンテナンスの作業負担が甚大であり、故障した場合に製造ライン全体が停止してしまう等、種々の問題点があった。また、機械的位置決め手段においては、位置決めの精度は、プラスマイナス０．５ｍｍ程度までが限界であり、これ以上の精度を求めることができなかった。この精度は、不良品を検査する精度に反映されるため、可及的に向上させることが好ましい。
【００１７】
また、前記従来技術２においては、蓋のデザインによっては、円弧の輪郭を捉えられない場合があり、適用できる蓋のデザインに制約があるという問題があった。逆にいえば、蓋を自由にデザインすることが困難になるという問題があった。また、前記したように、蓋が遮光性材料により形成されている場合には、光を容器の上方から照射することが必要であり、このように光を上方から照射すると蓋ずれしたエリアとそれ以外のエリアとのコントラストが減少し、検査精度が低下することになる。さらに、光源を容器上方に設ける態様のみに限定されてしまうため、装置全体の設計の自由度が制約される問題もあった。
【００１８】
さらに、従来技術３においては、詳細な位置決めが不要ではあるが、容器を、遮光板にあけられた穴の上に配置する必要があることから、回転式搬送機構（スターホイール等）を使用することが推奨されており、この点は従来技術１と同様である。また、容器と蓋とがずれている場合において、ずれの程度までを詳細に計測することはできないため、きめの細かい検査ができず、多品種少量生産の現場などでは適用しにくいという問題もある。
【００１９】
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、機械的な位置決め手段を使用する必要がなく、ソフトウェア的な位置決めの補正も行う必要がなく、投資コスト、ランニングコストが安価で、メンテナンスの作業から解放され、検査の精度が良好であり、蓋、容器のデザインの種類を制約することがない、重畳物の重畳状態の検査方法を提供することである。
【００２０】
また本発明の他の目的は、そのような方法を行うための、重畳物の重畳状態の検査装置を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の第一の発明は、透光率又は反射率の異なる複数の物体が層状に重畳して構成された重畳物に対してその重畳状態を検査する方法であって、重畳物の近傍に配置された光源より重畳物に光を照射し、重畳物の上方に配置された撮像機により重畳物の透過光又は反射光を撮像して画像を取得し、取得した重畳物の画像を極座標展開し、極座標展開した画像について物体が重畳していない非重畳エリアの画像を抽出し、抽出した非重畳エリアの画像を複数の検査領域に分割してあてはめ、あてはめた各検査領域毎に非重畳エリアの広さを測定し、非重畳エリアの広さが所定の閾値以上である場合にその検査領域を不良と判断し、不良と判断した検査領域の個数が所定以上の個数である場合に重畳物の重畳状態を不良と判定することを特徴とする重畳物の重畳状態の検査方法、である。
【００２２】
この本発明は、各検査領域毎の非重畳エリアの広さの測定が、非重畳エリアの幅を測定することにより行われること、が望ましい。
【００２３】
また、本発明は、非重畳エリアの幅の測定が、検査領域の全幅方向に並んだ一列の画素の濃淡平均値を算出しながら当該列を検査領域の全長方向にトレースし、全長方向において濃淡平均値が変動した２個所を非重畳エリアの端部と認定し、当該端部と端部の距離を算出して非重畳エリアの幅とみなすことにより行われること、が望ましい。
【００２４】
さらに本発明は、取得した重畳物の画像の極座標展開が、展開する極座標の中心点に対して重畳物の画像の中心点を一致させる操作をともなわずに行われること、が望ましい。
【００２５】
また、本発明の第二の発明は、透光率又は反射率の異なる複数の物体が層状に重畳して構成された重畳物に対してその重畳状態を検査する装置であって、重畳物の近傍に配置される光源と、重畳物の上方位置にて前記光源から照射された重畳物の透過光又は反射光を撮像する撮像機と、前記撮像機に結線される画像処理機とを備え、前記画像処理機は、前記撮像機が取得した重畳物の画像を極座標展開し、極座標展開した画像について物体が重畳していない非重畳エリアの画像を抽出し、抽出した非重畳エリアの画像を複数の検査領域に分割してあてはめ、あてはめた各検査領域毎に非重畳エリアの広さを測定し、非重畳エリアの広さが所定の閾値以上である場合にその検査領域を不良と判断し、不良と判断した検査領域の個数が所定以上の個数である場合に重畳物の重畳状態を不良と判定する機能を有していることを特徴とする重畳物の重畳状態の検査装置、である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１及び図２は本発明の装置の第１の実施形態を示す。
図１に示すカップデザート検査装置（重畳物検査装置）１０は、カップデザート（重畳物）１２を検査対象物として載置する台座１４と、カップデザート１２を上側から撮影するＣＣＤカメラ（撮像機）１６と、このＣＣＤカメラ１６から得られた画像を処理する画像処理機１８と、この画像を映し出すモニタ１９とを備える。
【００２８】
また、カップデザート検査装置１０は、カップデザート１２の外周縁部斜め下方に対向する位置であって、この外周縁部から一定距離離れて周回する領域内にほぼ等間隔に４ヶ所に配設され、光軸がＣＣＤカメラ１６方向に向けられたハロゲンランプ（光源）２０を備えている（図示は２個）。なお、この光源として、ハロゲンよりも高輝度であるメタルハライドランプを採用すれば、濃い色のカップの検査にも好適に適用できるため、さらに好ましい。
【００２９】
カップデザート１２の周囲には、カップデザート１２が台座１４上の所定の検査位置にあることを検出する検出センサ２６が配設され、検出センサ２６の出力信号を増幅させる計測アンプ２８が設けられている。
【００３０】
このカップデザート検査装置１０には、計測アンプ２８からの信号によって、カップデザート１２の載置位置が所定の検査位置にあることを判別し、また、ＣＣＤカメラ１６のシャッタータイミングを制御する制御装置３０が設けられている。これら計測アンプ２８、画像処理機１８は、制御装置３０と互いに結線されている。
【００３１】
カップデザート１２は、図２に示すように、プラスチック製の容器（物体）３２と、容器３２の開口部３２ａを覆う蓋（物体）３４とから構成されている。容器３２は、その外周縁部にフランジ部３６が形成されており、内容物であるデザート菓子を密封するため、蓋３４の外周縁部とヒートシールによって密着されている。
【００３２】
次に、以上の構成からなる第１の実施形態のカップデザート検査装置１０を使用した、本発明の第２の実施形態である、蓋ずれによるシール不良検査方法について説明する。
【００３３】
カップデザート１２が、図示しないコンベヤーにてハロゲンランプ２０が照射されている台座１４上に搬入される。このとき、検出センサ２６が容器の存在を検出して、計測アンプ２８が位置検出信号を制御装置３０に出力する。
【００３４】
こうして、カップデザート１２が所定の検査位置にあることが判別される、すると、制御装置３０は、画像処理機１８に作動信号を出力し、ＣＣＤカメラ１６のシャッターをきって静止画像を取り込む。
【００３５】
その後、画像処理機１８では、ＣＣＤカメラ１６の撮像画素別に、受光した光の波長成分及び光量に応じて予め定められた基準に基づいてデジタル信号に変換される。本発明は、この後の処理の手順に大きな特徴がある。
【００３６】
図２に示すカップデザート１２は、蓋３４がフランジ部３６と完全には密着されておらず、開口部３２ａが露呈して容器内外が連通されている不良品を示している。
【００３７】
図２（ａ）のような容器１２を撮像した場合、ＣＣＤカメラ１６の撮像画素は、フランジ部３６と蓋３４の両方を透過した光と、何も透過しない光の両方を検出する。
【００３８】
一方、フランジ部３６と蓋３４との重畳状態にずれがある場合は、図２（ｂ）に示すように、ＣＣＤカメラ１６は、蓋３４を透過した光と、何も透過しない光と、開口部３２ａのみ或いはフランジ部３６のみを透過した光とを検出する。
【００３９】
なお、この際、ハロゲンランプ２０は、その配設位置近傍におけるフランジ部３６の領域を斜め下方から集中的に照射している。そのため、蓋３４を透過した光と、開口部３２ａのみ或いはフランジ部３６のみを透過した光と、何も透過しない光のそれぞれが、鮮明に識別される。また、光量が多すぎてもブルーミング現象の発生により識別が困難になるため、フランジ部３６の色の濃淡に応じて、ＣＣＤカメラ１６の露光時間を調節することが好ましい。
【００４０】
さらに、このハロゲンランプ２０が、カップデザート１２の周囲４箇所に配設されているので、フランジ部３６全体が照射される。
【００４１】
上記において、容器３２及びフランジ部３６の色がカップデザート１２によって異なると、これらを透過する透過光の波長及び光量も異なったものとなる。しかしながら、ハロゲンランプ２０からの高輝度光をフランジ部３６と蓋３４との密着部に集光させているので、容器３２の色にかかわらず光は容器３２及びフランジ部３６を透過し、ＣＣＤカメラ１６の撮像画素は、判別可能な十分な透過光量を得る。したがって、容器３２及びフランジ部３６の想定される色別データをあらかじめ取得しておくことによって、容器３２及びフランジ部３６の色に限定されない検査が行われる。
【００４２】
そして、上記それぞれの透過光の波長及び光量をデジタルデータ等に換算して予め設定した閾値と、検査の結果得られた透過光のデータとを比較すると、開口部３２ａのみ或いはフランジ部３６のみを透過した光だけをピックアップして画像として把握することができる。
【００４３】
図３は、本発明の第１の実施形態におけるカップデザート検査装置によって検出されたカップデザートの別な例の画像を示す概要図である。重畳状態に問題がない場合は、図３（ａ）のような画像が得られる。これに対し、図３（ｂ）に示す画像は、図２と同様に蓋３４がずれた状態のカップデザートの画像であるが、図２のものに比較して蓋３４のずれの程度が小さく、開口部３２ａは露呈していない場合を示している。この図３（ｂ）において、フランジ部３６が露呈した露出範囲３６ｂを、非重畳エリア（３６ｂ）とする。
【００４４】
図４は、本発明の第２の実施形態において、図３（ｂ）に示す画像が取得されたカップデザート１２を、画像処理して検査するを方法を説明するための説明図である。
【００４５】
図４の（ａ）の部分は、図３（ｂ）に示した非重畳エリア３６ｂの生画像をあらわしている。即ち、図４の（ａ）の部分において、抽出画像３６ｂは、非重畳エリアの画像として、略円形に明瞭に捉えられている。
【００４６】
この図４の（ａ）の部分に表示される非重畳エリアの生画像３６ｂを、極座標展開した図が、図４の（ｂ）の部分に表示される。すなわち、図４の（ｂ）の部分においては、生画像３６ｂを極座標展開した展開画像３６ｃが表示されている。
【００４７】
本発明では、極座標展開する際には、展開する極座標の中心点と、重畳物の画像の中心点（生画像３６ｂの円弧の中心点）とを一致させる操作を行う必要はない。すなわち、極座標の中心位置と、画像の中心位置とがずれていたとしても、極座標展開した後は、図４の（ｂ）の部分に表示される展開画像３６ｃのように、展開した画像の形状がＳ字状に曲がるだけでしかない。即ち、仮に、極座標の中心点と、重畳物の画像の中心点とが一致していたとするならば、展開した画像３６ｃの形状は直線状になるところであるが、本発明では、このように一致させる操作を行わないため、展開画像３６ｃは、Ｓ字状に曲がりくねった形状となるのである。しかしながら、このように展開画像３６ｃが曲がりくねったとしても、その後の、判定作業には差し障りはないため、本発明では、従来技術のような機械的な位置決め操作や、ソフトウェア的な位置補正は、必要がないのである。
【００４８】
なお、このようにソフトウェア的な位置補正が不要であることから、蓋が遮光性材料により形成されている場合であっても、容器の上方から光を照射する必要がないため、非重畳エリア３６ｂとそれ以外のエリアとのコントラストを充分にとることができる。また、容器上方に光源を設ける態様のみに限定されることがないことから、装置設計の自由度が高い。
【００４９】
以後の手順を説明すれば、まず、展開画像３６ｃを二値化処理することにより、極座標展開した非重畳エリア３６ｂの画像を抽出する。
【００５０】
図４の（ｃ）の部分は、極座標展開した画像３６ｃを二値化処理した図である。図４の（ｃ）の部分において、展開画像３６ｃを二値化処理した抽出画像３６ｄが表示される。
【００５１】
次いで、この抽出画像３６ｄを、複数の検査領域に分割してあてはめる操作を行う。検査領域としては、例えば、縦方向に長い短冊状に分割された複数の検査領域を設定し、抽出画像３６ｄをあてはめる。そして、あてはめた各検査領域毎に、抽出画像３６ｄの広さを測定するのである。
【００５２】
この場合、検査領域毎に、抽出画像３６ｄの画素数を計数することによって、広さの測定としても良い。しかしながら、本発明では、抽出画像３６ｄの幅を測定することによって、広さの測定とすることが好ましい。
【００５３】
より具体的にいえば、短冊状の検査領域の全幅方向の一列に並んだ画素について、その濃淡の程度の平均値を算出する。このように平均値を算出しながら、当該列を、検査領域の全長方向にトレースしていく。例えば、検査領域の一端から他端まで全長方向にトレースする。この過程で、濃淡の平均値が変動する個所が２箇所発生する。この変動した個所は、その検査領域における抽出画像３６ｄの端部にほかならない。そこで、この端部と端部との間の距離を把握すれば、抽出画像３６ｄの幅を測定することができる。
【００５４】
このように非重畳エリア（図３の３６ａ）の幅を測定する方法であれば、蓋３４がずれている場合のずれ幅を直接測定する意味になるため、本発明の目的である重畳状態のずれの検出には好適なのである。このため、単純に、検査領域内における非重畳エリア（図３の３６ａ）の画素数を計数する態様よりも、正確に、精度よく測定することが可能になる。
【００５５】
以上のように、各検査領域において抽出画像３６ｄの広さを測定すれば、広さの測定値を、あらかじめ設定しておいた閾値と比較して、閾値以上の場合には、その検査領域を不良と判断する。
【００５６】
かくして、不良と判断された検査領域が、所定の数以上あった場合には、非重畳エリア（図３の３６ａ）の範囲が広いものと判定し、重畳状態が不良の容器であると判定することができる。
【００５７】
前記したように、本発明では、容器３２の画像の中心位置が、極座標の中心からずれていたとしても、このズレは、極座標展開した画像３６ｃにおいて、画像３６ｃの形状が、Ｓ字状のゆるいカーブの形状となる、という影響があるだけにすぎない。撮像した生画像３６ｂが、極座標の中心からずれるほど、このＳ字状のカーブの曲率が大きくなるだけであり、これによってその後の検査が不可能になるわけではない。本発明では、少なくとも、重畳物の画像の大きさ（例えば３６ｂの大きさ）からみて１割程度のズレがあったとしても、まったく影響なく検査することが可能である。
【００５８】
このように、本発明は、重畳物の画像の中心点を極座標の中心と一致させる操作をともなわずに行うことができるが、この「操作をともなわずに」、ということは、前記従来技術１、３のように、機械的な位置決め手段（スターホイール等）を必要としないことであり、また、従来技術２のように、ソフトウェア的な補正を必要としないということであり、さらに、遮光性の蓋であっても上方からの照明が必要ないということである。
【００５９】
従って、本発明は、機械的な位置決め手段を使用する必要がないため、投資コスト、ランニングコストが安価であり、メンテナンスの作業から解放され、検査の精度が良好であり、ソフトウェア的な位置決めの補正も行う必要がないため、蓋、容器のデザインの種類を制約することがなく、検査のスピードも速い。
【００６０】
以上の説明では、重畳物の透過光を利用して撮像する例を説明しているが、重畳物の反射光を利用して撮像しても、同様に検査することが可能である。
【００６１】
例えば、図１において、リング型ＬＥＤ照明１個を、重畳物１２の上方の位置に配置し、重畳物１２の上方から光を照射する態様であっても良い。この場合は、照射された光が蓋３４の外表面を照らし、乱反射される。この反射光によって、静止画像を取り込む。
【００６２】
このように反射光を撮像する態様であっても、以降は同様に、撮影された画像を画像処理機１８を介してモニタ１９に映し出し、例えば、フランジ部３６と蓋３４との重畳状態にずれがある場合は、画像の中で、背景の画像範囲、蓋３４の画像範囲、及び、蓋ずれによって露出した開口部３２ａ或いはフランジ部３６の画像範囲を各々識別し、このうち、蓋ずれによって露出した開口部３２ａ或いはフランジ部３６の画像範囲を、極座標展開したうえで、二値化処理を行い、非重畳エリアとして抽出する操作を行えばよい。
【００６３】
このカップデザート検査装置１０によれば、容器３２及びフランジ部３６の色にかかわらずＣＣＤカメラ１６の撮像画素が判別可能な十分な透過光量をハロゲンランプ２０から得られる。したがって、色別データをあらかじめ取得しておくことによって、容器３２及びフランジ部３６の色に限定されない検査を行うことができる。
【００６４】
さらに、光がカップデザート１２のフランジ部３６に集光されているので、カップデザート１２内部のデザート菓子３８が、ハロゲンランプ２０の熱によって加熱されることがない。したがって、熱による変質がないので、製品の質を安定的に保持することができる。
【００６５】
なお、本実施形態では、ハロゲンランプ数を４個に限定しているが、これらは４個でなくても、同様の作用・効果を得ることができる。
【００６６】
次に、本発明の実施例を例示して、本発明の方法について説明する。
【００６７】
【実施例】
図１に示すカップデザート検査装置１０を使用し、カップデザート１２の重畳状態の検査を実施した。工場の製造ラインを模して、図１に示す装置１０を、試験用ベルトコンベアー（図示せず）に配置し、全体を試験的な製造ラインとして構築した。
【００６８】
透明プラスチック製で光透過性のある容器３２に（図２参照）、光を透過しないアルミ製の蓋３４が重畳されたカップデザート１２を試験試料とし、試験用ベルトコンベアーにより搬送し、検査装置１０を通過させた。
【００６９】
ＣＣＤカメラ１６及び画像処理機１８においては、下部照明であるハロゲンランプ２０の透過光を捕捉して検査を行った。
【００７０】
図３（ｂ）に示される、フランジ部３６を透過した光を撮像し、図４の（ａ）の部分に示すような生画像３６ｂを得た。
【００７１】
この非重畳エリア３６ａの生画像３６ｂを極座標展開し、図４の（ｂ）の部分示される展開画像３６ｃを得た。さらに、この展開画像３６ｃを、二値化処理し、抽出画像３６ｄを得た。この二値化処理によって抽出する作業は、処理速度を向上させる利点がある。
【００７２】
この抽出画像３６ｄを、６４分割の検査領域に分割してあてはめ、６４分割した各検査領域において、検査領域の全幅方向に並んだ一列の画素の濃淡平均値を算出しながら当該列を検査領域の全長方向にトレースし、濃淡平均値が大きく変動した２個所を抽出画像３６ｄの端部と認定した。この端部と端部との距離を算出して非重畳エリア３６ａ（図３）の幅とした。この幅の数値は、画像処理機１８の機能に基づき、画素数と比例した数値として出力される。
【００７３】
容器３２に蓋３４がきれいに重畳されている範囲の検査領域では、総じて幅の数値は２００以下であったが、容器３２に蓋３４がきれいに重畳されておらず、フランジ部３６が露出している範囲の検査領域では、幅の数値は３００〜５００であった。
【００７４】
そこで、閾値を２５０に設定し、幅の数値が２５０を超える検査領域を、不良と判断する設定とした。なお、幅の数値２５０とは、理論的には１．９ｍｍの幅に相当する。
【００７５】
そして、このように不良と判断された検査領域が、６４個のうち６個以上存在した場合には、そのカップデザート１２については、重畳状態が不良であると判定し、モニタ１９に表示させるとともに、合計数をカウントした。
【００７６】
以上の手順で、合計６０４８２個のカップデザートを検査したところ、１２個の不良品を検出することができた。
【００７７】
カップデザート１２の品種を変更しながら８回反復した結果（８品種）を、図５に示す。図５は、本発明を実施した結果をまとめたグラフである。図５において、縦軸は非重畳エリアの幅の数値を示し、横軸は、カップデザート１２の周囲における位置であり、カップデザート１２の周にそってｍｍ単位で示している。
【００７８】
図５から明らかなごとく、不良な検査領域では、幅の数値が２５０を超えており、不良ではない検査領域では、幅の数値が２５０よりも小さくなっており、両者は明らかに二極分化している。従って、この図５をみれば、閾値として２５０を設定すれば、不良な検査領域は、確実に把握できることが明らかである。
【００７９】
以上のように、本発明によれば、厳密な位置決めを必要とせずに、確実に重畳状態を検査することができ、検査対象の品種を変更しても、常に安定した検査を行うことができる。
【００８０】
なお、この実施例は、様々に変更することが可能である。例えば、前記の実施例では、不良と判断された検査領域が６４個のうち６個以上存在した場合に、そのカップデザート１２を重畳状態不良であると判定しているが、これを、連続する６個の検査領域が不良と判断された場合に、そのカップデザート１２を重畳状態不良と判定する態様であってもよい。すなわち、不良と判断した検査領域が所定以上の個数連続している場合に重畳状態を不良とするのである。この場合は、さらに誤判定を減少させることだできるため、好ましい。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明した本発明においては以下の効果を奏する。
【００８２】
即ち、本発明は、スターホイール等の機械的位置決め手段を必要としないため、装置に要する投資コスト、ランニングコストが少額ですみ、メンテナンスの作業負担が少ない。また、機械的位置決め手段では、検査精度の向上に限界があったところ、本発明は、これ以上の精度による検査を可能とした。
【００８３】
また、ソフトウェア的な位置補正の処理も必要としないため、蓋のデザインについての適用範囲が広く、逆にいえば、蓋を自由にデザインすることが可能である。また、蓋が遮光性材料で形成されている場合であっても、下方の光源のみで判定できるため、非重畳エリアとそれ以外のエリアとのコントラストを充分にとることができ、検査精度を高く維持できるとともに、装置全体の設計の自由度が高い。
【００８４】
更に、容器と蓋とがずれている場合において、非重畳エリアの幅を測定することにより、ずれの程度までを詳細に計測することができるため、きめの細かい検査が可能であり、多品種少量生産の現場などに好適である。
【００８５】
また、本発明は、重畳物の検査装置数の削減とともに検査時間を短縮でき、品種に応じて自由に対応できるため、多品種少量生産の現場に好適であって、さらなる製造効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるカップデザート検査装置を示す構成概要図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるカップデザート検査装置によって検査されるカップデザートの一例を示す概要図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるカップデザート検査装置によって検出されたカップデザートの別な例の画像を示す概要図である。
【図４】本発明の第２の実施形態において、図３に示す画像が取得されたカップデザート１２を、画像処理して検査するを方法を説明するための説明図である。
【図５】本発明を実施した結果をまとめたグラフである。
【符号の説明】
１０  カップデザート検査装置（重畳物検査装置）
１２  カップデザート（重畳物）
１６  ＣＣＤカメラ（撮像機）
２０  ハロゲンランプ（光源）
３２  容器（物体）
３４  蓋（物体）
３６  フランジ部
３６ａ  フランジ部の露出範囲（非重畳エリア）
３６ｂ  生画像（非重畳エリア）
３６ｃ  展開画像（非重畳エリア）
３６ｄ  抽出画像（非重畳エリア）
【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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