(57)【要約】【課題】簡易な構成でコスト安に誤作動を阻止して、確実に搬送部によって搬送される容器に異物が混入しているか否かを検査できる実用性に秀れた画期的な異物検査装置を提供するものである。【解決手段】流体が充填されると共に搬送部１により搬送される容器２内に異物が混入しているか否かを検査し得る異物検査装置であって、搬送部１により搬送される容器２を、一の搬送位置と、この搬送位置から搬送された他の搬送位置で夫々撮影し得るカメラ部３と、前記カメラ部３で時間差をおいて同一の前記容器２を撮影した夫々の画像データを比較することで、この容器２内で位置変化を生じた物体を異物として検出し得る画像データ比較部５とを備えたものである。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が充填されると共に搬送部により搬送される容器内に異物が混入しているか否かを検査し得る異物検査装置であって、搬送部により搬送される容器を、一の搬送位置と、この搬送位置から搬送された他の搬送位置で夫々撮影し得るカメラ部と、前記カメラ部で時間差をおいて同一の前記容器を撮影した夫々の画像データを比較することで、この容器内で位置変化を生じた物体を異物として検出し得る画像データ比較部とを備えたことを特徴とする異物検査装置。
【請求項２】
前記カメラ部を、前記一の搬送位置近傍及び前記他の搬送位置近傍に夫々設けたことを特徴とする請求項１記載の異物検査装置。
【請求項３】
前記カメラ部を、前記容器に充填される流体の乱流が存する位置に設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の異物検査装置。
【請求項４】
流体が充填されると共に搬送部により搬送される容器内に異物が混入しているか否かを検査し得る異物検査装置であって、搬送部により搬送される容器に充填される流体の乱流が存する位置に設けられ、同一の容器を時間差をおいて複数回撮影し得るカメラ部と、前記カメラ部で時間差をおいて同一の容器を撮影した夫々の画像データを比較することで、この容器内で位置変化を生じた物体を異物として検出し得る画像データ比較部とを備えたことを特徴とする異物検査装置。
【請求項５】
前記カメラ部により、前記同一の容器を同一搬送位置で時間差をおいて複数回撮影し得るように設定したことを特徴とする請求項４記載の異物検査装置。
【請求項６】
前記カメラ部により、前記同一の容器を一の搬送位置と、この搬送位置から搬送された他の搬送位置で夫々撮影し得るように設定したことを特徴とする請求項４記載の異物検査装置。
【請求項７】
前記カメラ部を、前記容器に流体を充填する充填部の搬送下流位置にして前記流体が充填される際に生じる乱流が存する位置に設けたことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の異物検査装置。
【請求項８】
前記画像データ比較部を、前記夫々の画像データを比較することで、同一部分を示す同一画像領域と相違部分を示す相違画像領域とから成る差分画像データを算出し、この差分画像データ中で閾値以上の面積を有する相違画像領域を形成した物体を異物として検出するように設定したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の異物検査装置。
【請求項９】
前記カメラ部を、前記搬送部を挟むようにしてこのカメラ部と対向状態に設けられる照明部から照射される光が前記容器を透過した透過映像を撮影するように設定したことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の異物検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器内の異物を検出する異物検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、飲料物等の液体が充填されると共に、コンベア等の搬送部により構成される生産ライン上を搬送されビンやペットボトル等の容器に異物が混入しているか否かは、専門の検液要員が前記生産ライン上を搬送される容器を直接視認することで検査している。
【０００３】
ところが、この検液要員による検査では人間が検査する以上、ヒューマンエラーが生じるのは避けられない。
【０００４】
そこで、上述のような検液要員によらず確実に異物を検出し得る異物検査装置が提案されている。
【０００５】
この異物検査装置は具体的には、搬送部により搬送される容器を撮影し得るカメラ部と、予め入力した基本画像データと、前記カメラ部により撮影した画像データとから同一部分を示す同一画像領域と相違部分を示す相違画像領域とから成る差分画像データを算出し、閾値以上の面積を有する相違画像領域を形成する物体を異物として検出するように構成した画像データ比較部とから成るものである。
【０００６】
しかしながら、このような異物検査装置においては、ある固定の基本画像データと、実際に撮影した画像データとを比較する（即ち、同一でない容器同志を比較する）ため、基本画像データにない、例えば個々の容器固有の傷や汚れ等が、基本画像データと比較した際に異物として検出されてしまうことがあり、容器に異物が混入している場合には確実にこの異物を検出することができるものの、誤作動が多く作業効率に劣る。この欠点は、前記流体を充填する容器として、リサイクルされる、即ち、固有の傷が残るビンを用いる場合に特に顕著となる。
【０００７】
しかも、搬送部に搬送される容器の種類や大きさが変わる度に、基本画像データを一々変更する必要があるし、カメラ部の位置を調整して前記基本画像データと対応する映像を撮影し得るように再設定する必要があり、煩わしさは避けられない。
【０００８】
本発明は、上述のような現状に鑑み、搬送される同一の容器において、内部に充填される流体の乱流による内部に混入した物体の時間経過に伴う位置変化に着目し、この位置変化を生じた物体のみを異物として検出することで、簡易な構成でコスト安に誤作動を阻止して、確実に搬送部によって搬送される容器に異物が混入しているか否かを検査できる実用性に秀れた画期的な異物検査装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するため手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１０】
流体が充填されると共に搬送部１により搬送される容器２内に異物が混入しているか否かを検査し得る異物検査装置であって、搬送部１により搬送される容器２を、一の搬送位置と、この搬送位置から搬送された他の搬送位置で夫々撮影し得るカメラ部３と、前記カメラ部３で時間差をおいて同一の前記容器２を撮影した夫々の画像データを比較することで、この容器２内で位置変化を生じた物体を異物として検出し得る画像データ比較部５とを備えたことを特徴とする異物検査装置に係るものである。
【００１１】
また、前記カメラ部３を、前記一の搬送位置近傍及び前記他の搬送位置近傍に夫々設けたことを特徴とする請求項１記載の異物検査装置に係るものである。
【００１２】
また、前記カメラ部３を、前記容器２に充填される流体の乱流が存する位置に設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の異物検査装置に係るものである。
【００１３】
また、流体が充填されると共に搬送部１により搬送される容器２内に異物が混入しているか否かを検査し得る異物検査装置であって、搬送部１により搬送される容器２に充填される流体の乱流が存する位置に設けられ、同一の容器２を時間差をおいて複数回撮影し得るカメラ部３と、前記カメラ部３で時間差をおいて同一の容器２を撮影した夫々の画像データを比較することで、この容器２内で位置変化を生じた物体を異物として検出し得る画像データ比較部５とを備えたことを特徴とする異物検査装置に係るものである。
【００１４】
また、前記カメラ部３により、前記同一の容器２を同一搬送位置で時間差をおいて複数回撮影し得るように設定したことを特徴とする請求項４記載の異物検査装置に係るものである。
【００１５】
また、前記カメラ部３により、前記同一の容器２を一の搬送位置と、この搬送位置から搬送された他の搬送位置で夫々撮影し得るように設定したことを特徴とする請求項４記載の異物検査装置に係るものである。
【００１６】
また、前記カメラ部３を、前記容器２に流体を充填する充填部の搬送下流位置にして前記流体が充填される際に生じる乱流が存する位置に設けたことを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の異物検査装置に係るものである。
【００１７】
また、前記画像データ比較部５を、前記夫々の画像データを比較することで、同一部分を示す同一画像領域と相違部分を示す相違画像領域とから成る差分画像データを算出し、この差分画像データ中で閾値以上の面積を有する相違画像領域を形成した物体を異物として検出するように設定したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の異物検査装置に係るものである。
【００１８】
また、前記カメラ部３を、前記搬送部１を挟むようにしてこのカメラ部３と対向状態に設けられる照明部６から照射される光が前記容器２を透過した透過映像を撮影するように設定したことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の異物検査装置に係るものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
好適と考える本発明の実施の形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいてその作用効果を示して簡単に説明する。
【００２０】
飲料物等の流体が充填されると共にコンベア等の搬送部１により構成される生産ライン上を搬送される容器２を、一の搬送位置と、この搬送位置から搬送された他の搬送位置で夫々カメラ部３により撮影し、前記カメラ部３で撮影した夫々の画像データを画像データ比較部５で比較することで前記容器２内に異物が混入しているか否かを検査する。
【００２１】
即ち、同一の容器２を時間差をおいて撮影することで、夫々の画像データを比較した際に、個々の容器２固有の傷や汚れ等、位置変化を生じないものは検出されず、一方、前記容器２内で位置変化を生じる物体、例えば蚊等の虫は前記一の搬送位置と前記他の搬送位置とでは存する位置が異なるため、これらの画像データを比較することで前記位置変化を生じる物体を異物として検出することができる。
【００２２】
従って、従来の異物検査装置においては、比較用の基本画像データを予め画像データ比較部に入力しておく必要があり、しかも、この基本画像データは固定であるため、個々の容器固有の傷や汚れ等が誤って異物として検出されてしまうおそれがあったが、本発明においては、当然基本画像データを予め入力しておく必要はないし、同一生産ライン上を搬送される容器２を撮影した画像データ同志（即ち、同一の容器２同志）を比較する構成であるため、容器２内で位置変化を生じる物体以外は夫々の画像データを比較しても検出せず、誤作動が確実に阻止できる。
【００２３】
また、容器２内に混入した物体が自然に移動することによる位置変化を夫々カメラ部３により撮影しても良いが、より一層確実に異物を検出するために、例えば、容器２に充填される流体に乱流が存する位置にカメラ部３を設けることで、この乱流により強制的に位置変化せしめられた物体を夫々撮影し得るように構成しても良く、この場合にはより一層確実に容器２内に混入した異物を検出できることになる。
【００２４】
特に、カメラ部３を、容器２に流体を充填する充填部の搬送下流位置にして前記流体が充填される際に生じる乱流が存する位置に設けることで、通常の生産工程を利用して、乱流を生じさせるための新たな設備を増やす必要なく、極めて容易且つコスト安に上述の作用効果を実現できる。
【００２５】
よって、本発明は、誤作動なく効率良く確実に搬送部により搬送される容器に異物が混入しているか否かを検査できる極めて実用性に秀れた画期的な異物検査装置となる。
【００２６】
【実施例】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２７】
本実施例は、流体が充填されると共に搬送部１により搬送される容器２内に異物が混入しているか否かを検査し得る異物検査装置であって、搬送部１により搬送される容器２を、一の搬送位置と、この搬送位置から搬送された他の搬送位置で夫々撮影し得るカメラ部３を前記一の搬送位置と前記他の搬送位置の近傍に夫々設け、前記カメラ部３で時間差をおいて同一の前記容器２を撮影した夫々の画像データを比較することで、この容器２内で位置変化を生じた物体を異物として検出し得る画像データ比較部５を有する異物検出部を備えたものである。
【００２８】
前記カメラ部３は、前記容器２に充填される流体の乱流が存する位置に設けている。従って、容器２内で位置変化を生じる物体が前記乱流により強制的に位置変化せしめられた状態を前記カメラ部３により夫々撮影することができ、この容器２内で位置変化を生じる物体の位置変化を確実に捕らえることができる。
【００２９】
具体的には、前記カメラ部３を、前記容器２に流体を充填する充填部の搬送下流位置にして前記流体が充填される際に生じる乱流が存する位置に設けている。
【００３０】
即ち、本実施例は、乱流を生じさせるための新たな設備を増やす必要なく、通常の生産工程を利用して、極めて容易且つコスト安に前記乱流により強制的に位置変化せしめられた物体を撮影することができるものである。
【００３１】
尚、本実施例においては、前記カメラ部３を前記充填部の搬送下流位置に設けているが、流体に乱流を生じさせ得る部位の搬送下流位置にして前記乱流が存する位置であれば、例えば、容器２に栓をする打栓部の搬送下流位置等、他の位置に設けても良い。
【００３２】
また、既存の生産ラインを利用せずに、新たに流体に乱流を生じさせるための乱流発生装置により乱流を発生させるようにしても良いし、搬送部１により搬送される際に自然に生じる乱流を利用しても良いが、可及的に激しい乱流が生じる前記充填部の近傍にして搬送下流位置における乱流を利用するのが望ましい。
【００３３】
また、本実施例においては、前記一の搬送位置及び前記他の搬送位置の近傍に夫々カメラ部３を設けた構成としているが、一のカメラ部３を移動若しくは回転させることで、この一のカメラ部により前記一の搬送位置及び前記他の搬送位置の容器２を夫々撮影するように構成しても良い。
【００３４】
更に、前記容器２を、前記一の搬送位置及び前記他の搬送位置で夫々撮影せずに、搬送部１の一部に、容器２を一時的に停止し得る搬送停止部を設け、この搬送停止部において停止した容器２を、一のカメラ部３により、所定の時間差をおいて複数回撮影し、夫々の画像データを比較するように構成しても良い。
【００３５】
具体的には、搬送部１により搬送される容器２のうち、同一の容器２を同一搬送位置で所定の時間差をおいて複数回撮影し得るように設定され、且つ、前記容器２に充填される流体の乱流が存する位置に設けられたカメラ部３と、前記カメラ部３で時間差をおいて同一の前記容器２を撮影した夫々の画像データを比較することで、この容器２内で位置変化を生じた物体を異物として検出し得る画像データ比較部５とを備えた構成としても良く、この場合には、複数のカメラ部３を用意する必要なく、一のカメラ部３で一層容易且つ確実に容器２に混入した異物を検出することができる。
【００３６】
尚、同一搬送位置でなく、一の搬送位置と他の搬送位置で夫々撮影しても良い。但し、一のカメラ部３により撮影するため、略同一の画像データを得られるように、前記他の搬送位置は可及的に前記一の搬送位置と近い位置に設定するのが望ましい。即ち、搬送速度を可及的に遅くした状態で複数回撮影し、略同一の画像データを（必要があれば）画像補正し、前記夫々の画像データとして比較する構成としても良い。
【００３７】
各部を具体的に説明する。
【００３８】
搬送部１としては、一般的なコンベアを採用している。この搬送部１により生産ラインが形成されている。
【００３９】
また、搬送部１の前記一の搬送位置及び前記他の搬送位置の近傍にして、同一の容器２を撮影し得る位置にカメラ部３を夫々一台ずつ設けている（図１参照）。
【００４０】
この搬送部１により形成される生産ライン上を、ビン（容器２）が搬送されると共に、このビンに酒が充填される。尚、本実施例においては酒が充填されるビンを搬送した場合について詳述するが、ペットボトル等の他の容器２でも良いし、この容器２に充填される流体も、清涼飲料水等の他の流体でも良い。
【００４１】
このカメラ部３としては、公知のＣＣＤカメラ（ラインセンサカメラでも良い）が採用されている。このカメラ部３により容器２（具体的には、容器２の流体及びこの容器２内の異物を含む）を撮影し得るように構成している。
【００４２】
カメラ部３は、前記容器２を同一方向から撮影し得るように前記一の搬送位置近傍及び前記他の搬送位置に夫々設けるのが好ましい。また、略同一方向から撮影できる位置であれば、必要があれば撮影した画像データを読み込んだコンピュータ上で補正して画像データ比較部５において比較するようにしても良い。
【００４３】
また、このカメラ部３は、図２に図示したように、前記搬送部１を挟むようにしてこのカメラ部３と対向状態に設けられる（一般的なライト等の光源から成る）照明部６から照射される光が前記容器２を透過した透過映像を撮影するように設定している。従って、小さな異物であっても、また、搬送位置が異なることによる光の加減等に左右されずに、前記異物を確実に撮影することができる。
【００４４】
このＣＣＤカメラは画像データ比較部５を有する異物検出部を構成するコンピュータに接続され、撮影した映像をこのコンピュータに送信できるように構成している。即ち、本実施例は、前記カメラ部３とこのコンピュータとで構成されるものである。
【００４５】
異物検出部においては、前記カメラ部３から送信された映像を画像データとして保存し、これらの画像データを比較することで差分画像データを算出するように構成し、前記差分画像データから異物が混入していることが分かった場合にはＮＧ信号を出力するように構成している。
【００４６】
具体的には、前記画像データ比較部５において、前記夫々の画像データを比較することで、同一部分を示す同一画像領域と相違部分を示す相違画像領域とから成る差分画像データを算出し、この差分画像データ中で閾値以上の面積を有する相違画像領域を形成した物体を異物として検出するように設定している。
【００４７】
即ち、画像データ比較部５で比較する容器２は同一であるから、前記一の搬送位置において撮影した画像データと、前記他の搬送位置で撮影した画像データとの同一部分（即ち、固定部分）を示す同一画像領域と、相違部分、即ち、前記容器２内に混入した（移動する）異物のみを示す相違画像領域とから成る差分画像データが算出される。
【００４８】
ところで、前記相違部分をすべて異物として判断してしまうと、ノイズ等、異物でないものまで検出してしまうおそれがあるため、本実施例においては前述のように、前記相違部分を示す相違画像領域の面積を夫々算出し、所定の閾値以上のものを異物として検出するように設定している。
【００４９】
従って、図３に図示したように、傷４ａがついたビン（容器２）に、仮に虫４ｂが混入している場合、前記一の搬送位置で撮影した画像データ（ａ）と、前記他の搬送位置で撮影した画像データ（ｂ）とを比較した場合、例えば閾値を図中の目盛りで２マス以上に設定したとすると、前記虫４ｂのみが差分画像データ中の相違画像領域となり、異物として検出される。
【００５０】
即ち、従来のように、固定された基本画像データと撮影した容器２の画像データとを比較する構成ではないから、個々の容器２に固有の傷や汚れ等を異物として検出することは確実に阻止され、容器２内で位置変化を生じる物体のみを確実に検出することができ、誤作動なく容器２の搬送を妨げることなく効率良く検査を行うことができる。
【００５１】
本実施例は上述のように構成したから、同一の容器２を時間差をおいて撮影することで、夫々の画像データを比較した際に、個々の容器２固有の傷や汚れ等、位置変化を生じないものは検出されず、一方、前記容器２内で位置変化を生じる物体、例えば蚊等の虫は前記一の搬送位置と前記他の搬送位置とでは存する位置が異なるため、これらの画像データを比較することで前記位置変化を生じる物体を異物として検出することができる。
【００５２】
従って、従来の異物検査装置においては、比較用の基本画像データを予め画像データ比較部に入力しておく必要があり、しかも、この基本画像データは固定であるため、個々の容器固有の傷や汚れ等が誤って異物として検出されてしまうおそれがあったが、本実施例においては、当然基本画像データを予め入力しておく必要はないし、同一生産ライン上を搬送される容器２を撮影した画像データ同志（即ち、同一の容器２同志）を比較する構成であるため、容器２内で位置変化を生じる物体以外は夫々の画像データを比較しても検出せず、誤作動が確実に阻止できる。
【００５３】
容器２内に混入した物体が自然に移動することによる位置変化を夫々カメラ部３により撮影するのではなく、より一層確実に異物を検出するために、容器２に充填される流体に乱流が存する位置にカメラ部３を設けているから、この乱流により強制的に位置変化せしめられた物体を夫々撮影することができ、より一層確実に容器２内に混入した異物を検出できることになる。
【００５４】
特に、カメラ部３を、容器２に流体を充填する充填部の搬送下流位置にして前記流体が充填される際に生じる乱流が存する位置に設けているから、通常の生産工程を利用して、乱流を生じさせるための新たな設備を増やす必要なく、極めて容易且つコスト安に上述の作用効果を実現できる。
【００５５】
その上、容器２が酒ビンである場合には、酒ビン特有の模様や、ラベルの跡等を異物として検出されることが確実に防止されることになり、特に実益がある。
【００５６】
よって、本実施例は、誤作動なく効率良く確実に搬送部により搬送される容器に異物が混入しているか否かを検査できる極めて実用性に秀れた画期的な異物検査装置となる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したから、簡易な構成でコスト安に誤作動を阻止して、確実に搬送部によって搬送される容器に異物が混入しているか否かを検査できる実用性に秀れた画期的な異物検査装置となる。
【００５８】
また、請求項２に記載の発明においては、カメラ部を搬送・回転させる必要なく単に固定状態で配置することで一の搬送位置と他の搬送位置で夫々撮影することができるより実用的な異物検査装置となる。
【００５９】
また、請求項３に記載の発明においては、容器内の異物を強制的に移動させることでより一層確実に異物を検出することができるより実用性に秀れた画期的な異物検査装置となる。
【００６０】
また、請求項４〜６に記載の発明においては、流体の乱流を利用して一のカメラ部で誤作動なく確実に異物を検出することができる実用性に秀れた異物検査装置となる。
【００６１】
また、請求項７に記載の発明においては、新たな設備を設ける必要なく既存の生産ラインを利用してより一層確実に異物を検出することができるより実用性に秀れた画期的な異物検査装置となる。
【００６２】
また、請求項８，９に記載の発明においては、一層容易に本発明を実現できる一層実用性に秀れた異物検査装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の概略説明図である。
【図２】本実施例の概略説明図である。
【図３】本実施例の画像処理の概略説明図である。
【符号の説明】
１  搬送部
２  容器
３  カメラ部
５  画像データ比較部
６  照明部
【図１】
2005030810.tif 000003
【図２】
2005030810.tif 000004
【図３】
2005030810.tif 000005