(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の検査対象物を画像により検査する画像検査装置であって、
多数の検査対象物を区分して収納するパレットと、
該パレット上の画像を撮像する撮像手段と、
該撮像されたパレットの画像を表示し且つ該表示された画像内の位置を座標情報として出力する、複数の表示・入力手段と、
前記座標情報を元にパレット上の検査対象物をパレット上から取り除く廃棄ロボットとを備え、
前記パレットが四角状の容器内を縦横方向に格子状に検査対象物を並べる構造を成し、
且つ前記複数の表示・入力手段上に表示したパレット画像内の指定された複数の位置が異なる場合、多数決が成立するときは、多数決により１つの位置の座標情報を選択し、該選択された座標情報を用いて、指定された位置の検査対象物をパレットから廃棄ロボットが取り除く様に動作し、多数決が成立しないときは、特定の表示・入力手段上に表示したパレット画像から指定された任意の位置の座標情報を用いて、指定された位置の検査対象物をパレットから廃棄ロボットが取り除く様に動作する、
ことを特徴とする画像検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の検査対象物を画像により検査する画像検査装置に係り、特に多数の検査対象物を誤りなく且つ高速に検査することができる画像検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に果実等は、その色、形状、破損状態等により検査対象物の外観によって所定の品質かどうか又は善し悪しを検査することができ、これらの検査対象物をカメラ等により画像情報に変換して検査対象物の検査を行う画像検査装置が提案されている。
【０００３】
従来技術による画像検査装置は、コンベア上に検査対象物を一列状に並べ、該コンベアにより移動する検査対象物の画像を撮影し、この画像に含まれる検査対象物の色、形等の外観が標準の外観の範囲に収まっているかどうかを判定することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来技術による画像検査装置は、検査対象物を一列状に搬送しながら画像検査を行うために、個々の検査対象物毎に検査を行い、検査時間が冗長になり、多数の検査対象物を高速に検査するものには適さないと言う不具合があった。
【０００５】
本発明の目的は、前記従来技術による不具合を除去することであり、多数の検査対象物を高速に検査することができる画像検査装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、多数の検査対象物を画像により検査する画像検査装置において、多数の検査対象物を区分して収納するパレットと、該パレット上の画像を撮像する撮像手段と、該撮像されたパレットの画像を表示し且つ該表示された画像内の指定位置を座標情報として出力する表示・入力手段と、該表示・入力手段により指示された座標情報を元にパレット上の検査対象物をパレット上から取り除く廃棄ロボットとを備え、前記パレットが四角状の容器内を縦横方向に格子状に検査対象物を並べる構造を成し、且つ前記表示・入力手段上に表示したパレット画像内の任意の位置が指定された場合、該パレット上の指定された位置の座標情報を用いて指定された位置の検査対象物をパレットから廃棄ロボットが取り除く様に動作することを第１の特徴とする。
【０００７】
また本発明は、多数の検査対象物を画像により検査する画像検査装置において、多数の検査対象物を区分して収納するパレットと、該パレット上の画像を撮像する撮像手段と、該撮像されたパレットの画像を表示し且つ該表示された画像内の位置を座標情報として出力する表示・入力手段と、前記座標情報を元にパレット上の検査対象物をパレット上から取り除く廃棄ロボットとを備え、前記パレットが四角状の容器内を縦横方向に格子状に検査対象物を並べる構造を成し、且つ前記複数の表示・入力手段上に表示したパレット画像内の指定された複数の位置が異なる場合、該複数の位置から多数決により１つの位置の座標情報を選択し、該選択された座標情報を用いて指定された位置の検査対象物をパレットから廃棄ロボットが取り除く様に動作することを第２の特徴とする。
【０００８】
更に本発明は、多数の検査対象物を画像により検査する画像検査装置において、多数の検査対象物を区分して収納するパレットと、該パレット上の画像を撮像する撮像手段と、該撮像されたパレットの画像を表示し且つ該表示された画像内の位置を座標情報として出力する表示・入力手段と、前記座標情報を元にパレット上の検査対象物をパレット上から取り除く廃棄ロボットとを備え、前記パレットが四角状の容器内を縦横方向に格子状に検査対象物を並べる構造を成し、且つ前記複数の表示・入力手段上に表示したパレット画像内の指定された複数の位置が異なる場合、他のタッチパネネルに表示したパレット画像から指定された任意の位置の座標情報を用いて指定された位置の検査対象物をパレットから廃棄ロボットが取り除く様に動作することを第３の特徴とする。
【０００９】
また本発明は、多数の検査対象物を画像により検査する画像検査装置において、多数の検査対象物を区分して収納するパレットと、該パレット上の画像を撮像する撮像手段と、該撮像されたパレットの画像を元に多数の検査対象物から任意の検査対象物を選択する画像判定手段と、該画像判定手段により選択された座標情報を元にパレット上の検査対象物をパレット上から取り除く廃棄ロボットとを備え、前記パレットが四角状の容器内を縦横方向に格子状に検査対象物を並べる構造を成し、且つ前記画像判定手段が前記撮像した画像と基準の画像とを比較して選択し、該選択された座標情報を用いて指定された位置の検査対象物をパレットから廃棄ロボットが取り除く様に動作することを第４の特徴とする。
【００１０】
更に本発明は、前記特徴の各画像検査装置において、前記表示・入力手段が、画像の表示及び接触された座標情報を出力するタッチパネルであること、又は液晶画面表示装置とポインティングデバイスあること、又はＣＲＴディスプレイとポインティングデバイスであることを第５の特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の一実施形態による画像検査装置を図面を参照して詳細に説明する。図１は本実施形態による画像検査装置に用いられる多数の検査対象物を搭載するパレットの斜視図、図２は同パレットの平面図、図３は本検査装置におけるタッチパネル上の画面を示す図、図４は前記タッチパネル上で不良品を判定した後の画面を示す図、図５は本実施形態による画像検査装置の全体構成を説明するための図である。
【００１２】
本実施形態による画像検査装置は、図５に示す如く、多数の検査対象物１１を搭載するパレット１０と、該パレット１０上に光を照射する照明用光源２４と、該光源２４により照らされたパレット１０を撮影する撮像手段であるＣＣＤカメラ２３と、該ＣＣＤカメラ２３により撮影された画像を表示するタッチパネル３１と、後述するタッチパネル３１により指定されたパレット１０上の不良品の検査対象物を取り除くための廃棄ロボット２２と、前記パレット１０を搬送するためのパレット搬送部２５と、これら回路機構を制御する制御部２１とにより構成される。
【００１３】
前記パレット１０は、図１及び図２に示す如く、複数の隔壁１０ａによって内部を格子状に隔離し、この格子状に区切った個々の部屋に検査対象物１１を各々配置している。この検査対象物１１は、果実や卵の如く、色や形状や破損状態が外観により検査できるものであり、図２の例では不良の検査対象物１２が含まれているものとする。
【００１４】
この様に構成された画像検査装置の動作を図８に示すフローに従って説明する。まず、本装置は、多数の検査対象物１１を搭載したパレット１０を搬送部２５を用いてＣＣＤカメラ２３の直下位置に搬送し（図８のステップ８０１）、このパレット１０に照明用光源２４により光を照射しながらＣＣＤカメラ２３によりパレット１０を上部から撮像し（ステップ８０２）、この画像をタッチパネル３１に表示する（ステップ８０３）。
【００１５】
この表示画面は、図３に示す如く、パレット１０を真上から撮影した画面フレーム５０となり、この画面フレーム５０内に格子状の隔壁１０ａにより複数の部屋に区分された検査対象物の画像を表す画像となる。このタッチパネル３１は、この画面表示と共に画面上へのオペーレータの接触位置を座標として入力する座標入力機能も兼ねる。
【００１６】
次に本画像検査装置は、例えば図３中の検査物画像５２が不良品の場合、オペーレータが当該不良品の画像５２に接触したか否かを判定し（ステップ８０４）、この接触があったときは当該不良品のパレット内における座標情報を制御部２１に送信する（ステップ８０５）。
【００１７】
これを受信した制御部２１は、図４に示す如く当該不良品の座標位置に不良品を示すマークを表示し且つ当該座標情報をメモリに記憶し（ステップ８０６）、更に前記廃棄ロボット２２に該当の検査対象の廃棄を座標情報と共に指示する。
【００１８】
次いで本装置は、搬送部２２によりパレット１０を廃棄ロボット２２の直下に搬送する（ステップ８０７）。このとき前記廃棄が指示された廃棄ロボット２２は、受信した座標情報を元にパレット１０内の不良検査対象の座標をパレット端部のＸＹ方向を基準として演算し、該当座標の検査対象物１２を廃棄又は分別する（ステップ８０８）。尚、前記ステップ８０４においてオペレータのタッチパネルへの接触がなかった場合は、前記ステップ８０５〜８０８の行程を経ずに次の行程に移行する。またステップ８０４におけるタッチパネルへの接触の判定は、例えば所定時間以上接触がなかった場合又は他のキー入力により、不良品無しと判定しても良い。
【００１９】
この様に本実施形態による画像検査装置は、検査対象物を格子状に区分されたパレットに搭載して画像を撮像し、このパレット画像内の不良品を操作者がタッチパネルによって指示することにより、廃棄ロボットが該当の不良品を廃棄する様に動作する。従って本実施形態による画像検査装置は、検査対象物をパレット上に整然と格子状に区分して配置するため、タッチパネル上の画面を監視するオペレータによる不良品の発見を容易にし、このため検査対象物を一列に並べて検査する従来に比べて検査速度を早くすることができる。
＜第２実施形態＞
図５は、本発明の他の実施形態による画像検査装置の構成を示す図である。本本実施形態による検査装置と前記検査装置との構成上の相違点は、複数のタッチパネル３１〜３３を設けて複数のオペレータによる検査対象物を検査することである。
【００２０】
この様に構成された画像検査装置は、多数の検査対象物１１を搭載したパレット１０を搬送部２５を用いてＣＣＤカメラ２３の直下位置に搬送し（図９のステップ９０１）、このパレット１０に照明用光源２４により光を照射しながらＣＣＤカメラ２３によりパレット１０を上部から撮像し（ステップ９０２）、この画像を複数のタッチパネル３１〜３３に表示する（ステップ９０３）。
【００２１】
この表示画面は、前述の図３に示したパレット１０を真上から撮影した画面フレーム５０である。
【００２２】
ここで本画像検査装置は、各タッチパネル３１〜３３のオペレータが、自己の判断により不良品と思われる検査対象物上のタッチパネル上で指摘する（ステップ９０４）。制御部２１は、前記各タッチパネル３１〜３３から指摘された座標情報（指摘されない場合は、その情報）を入力とし、指摘された座標情報を比較して多数決より不良品の有無を判定する（ステップ９０５）。このステップ９０５は、例えば、同一の座標に２人以上のオペーレータが不良品と指摘した場合に不良品と判定し、それ未満の場合は正常品と判定する。このステップ９０５は、前記多数決による一義的な判定に限らず、例えば通常は２人のオペレータにより不良品の判定を行い、２人の結果が不一致の場合に権限又は判断能力を持つ他の者による再検査を促す様にしても良い。
【００２３】
さてこのステップ９０５によって不良品有りと判定された場合、該当の不良品のパレット内における座標情報を制御部２１に送信し、これを受信した制御部２１は、図４に示す如く当該不良品の座標位置に不良品を示すマークを表示し且つ当該座標情報をメモリに記憶し（ステップ９０６）、更に前記廃棄ロボット２２に該当の検査対象の廃棄を座標情報と共に指示する。
【００２４】
次いで本装置は、搬送部２２によりパレット１０を廃棄ロボット２２の直下に搬送し（ステップ９０７）、廃棄ロボット２２が、受信した座標情報を元にパレット１０内の不良検査対象の座標をパレット端部のＸＹ方向を基準として演算し、該当座標の検査対象物１２を廃棄又は分別する（ステップ９０８）。尚、前記ステップ９０４においてオペレータのタッチパネルへの接触がなかった場合は、前記ステップ９０６〜９０８の行程を経ずに次の行程に移行する。
【００２５】
この様に本実施形態による画像検査装置は、検査対象物を格子状に区分されたパレットに搭載して画像を撮像し、このパレット画像内の不良品を複数のオペレータがタッチパネルによって指定し、この指定結果を多数決により判定し、廃棄ロボットが判定された該当の不良品を廃棄する様に動作する。
【００２６】
従って本実施形態による画像検査装置は、検査対象物をパレット上に整然と格子状に区分してタッチパネル上の画面を監視するオペレータによる不良品の発見を容易にし且つ検査速度を早くすることができることに加え、検査を複数オペレータ判断の多数決により決めるため検査の信頼性を向上することができる。更に本実施形態は、複数オペレータの判定結果が異なる場合に、他のオペレータの判断に委ねることにより更に検査の信頼性を向上することができる。本例は、果実が所定品質基準を満たすかどうかの判定が微妙な場合に特に有効である。
＜第３実施形態＞
図６は、本発明の更に他の実施形態による画像検査装置の構成を示す図である。本本実施形態による検査装置と前記検査装置との構成上の相違点は、オペレータが操作するタッチパネルに代えて検査対象物の検査の判定を行う画像判定部（画像判定手段）４１を設け、この画像処理部４１による検査対象物を検査することである。
【００２７】
この様に構成された画像検査装置は、多数の検査対象物１１を搭載したパレット１０を搬送部２５を用いてＣＣＤカメラ２３の直下位置に搬送し（図１０のステップ１０１）、このパレット１０に照明用光源２４により光を照射しながらＣＣＤカメラ２３によりパレット１０を上部から撮像し（ステップ１０２）、この画像を元に多数の検査対象物内に不良品があるか否かを画像判定部４１が判定する（ステップ１０３）。
【００２８】
この画像判定部４１による判定は、検査対象物の面積／周囲長／最大長／色調が基準値から所定の範囲に収まっているか否かの判定を行う特徴抽出方式（辞書方式）や、予め基準となる検査対象物の画像を記憶しておき、検査画像と比較し、所定の範囲に収まっているか否かを判定するパターンマッチング方式が考えられる。本明細書においては、前記特徴抽出法及び又はパターンマッチング法により不良の検査対象物を選択することを、基準の画像と撮像した画像とを比較して選択すると言う。
【００２９】
前記画像判定部４１は、前記手法によって不良品を判定し、その不良品のパレット内の座標情報（不良品がない場合は、その情報）を制御部２１に送信し、これを受信した制御部２１は、当該不良品の座標位置に不良品を示すマークを表示し且つ当該座標情報をメモリに記憶し（ステップ１０５）、更に前記廃棄ロボット２２に該当の検査対象の廃棄を座標情報と共に指示する。
【００３０】
次いで本装置は、搬送部２２によりパレット１０を廃棄ロボット２２の直下に搬送し（ステップ１０７）、廃棄ロボット２２が、受信した座標情報を元にパレット１０内の不良検査対象の座標をパレット端部のＸＹ方向を基準として演算し、該当座標の検査対象物１２を廃棄又は分別する（ステップ１０７）。尚、前記ステップ１０４においてオペレータのタッチパネルへの接触がなかった場合は、前記ステップ１０５〜１０７の行程を経ずに次の行程に移行する。
【００３１】
この様に本実施形態による画像検査装置は、検査対象物を格子状に区分されたパレットに搭載して画像を撮像し、このパレット画像内の不良品を画像判定部が判定し、この判定された不良品を廃棄ロボット２２が廃棄する様に動作する。
【００３２】
従って本実施形態による画像検査装置は、検査対象物をパレット上に整然と格子状に区分し、この区分単位で画像判定部が特徴抽出方法及び又はパターンマッチング方法等の手法を用いて不良の検査対象物を判定することにより、不良品の発見を容易にし且つ検査速度を早くすることができる。また本実施形態において画像判定部が自動的に判定を行う例を説明したが、画像判定部により不良品と判定した場合にオペレータに確認を促す等の機能を追加しても良く、この場合は前述実施形態のタッチパネルを利用することができる。
【００３３】
尚、前記実施形態においては図１の如く１６個の検査対象物を搭載するパレットの例を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、更に多数の検査対象物を搭載し、このパレット内を複数のブロックに分割した画像を撮像し、この撮像画像を用いてオペレータ又は画像判定装置が検査する様に構成しても良い。
また前記実施形態においては果実を例にとって説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、画像により検査対象物の良否を判定することができる対象物であれば良く、例えば空き瓶等の容器の中身に残留物がないかどうかの検査、電子部品が所定の形状かどうかの外観検査、卵の一部を切断して細菌、ウイルス等を植え込み、その培養を行う際に色等により不良品の検査その他にも応用することができる。また前記実施形態によるパレットは四角形の内部を隔壁により格子状に分離した例を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、オペレータが各検査対象物を区分して目視可能且つタッチパネル上で容易に区分けすることができる配置、又は画像検査装置が座標情報により該当の検査対象物を認識できる配置であれは良い。また前記実施形態においてはタッチパネルを用いる例を説明したが、本発明は前記タッチパネルに変えて、液晶表示装置又はＣＲＴ表示装置と、マウス又はトラックポール等のポインティングデバイスとの組合せによって表示・入力手段を構成しても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、多数の検査対象物を区分して収納するパレットの画像を撮像手段により撮像し且つタッチパネル上に表示し、オペレータが指示した不良の検査対象物をタッチパネルの座標情報を廃棄ロボットがパレット上から取り除くことにより、タッチパネル上の画面を監視するオペレータによる不良品の発見を容易にし、このため検査対象物を一列に並べて検査する従来に比べて検査速度を早くすることができる。また前記オペレータの判定に多数決又は他のオペレータの判断を導入することにより検査の信頼性を向上することができる。また本発明による検査装置は、前記不良品の判定を特徴抽出法及び又はパターンマッチング法により画像判定部が行うことにより、人手を介さずに高速に検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による画像検査装置に用いられる検査対象物を搭載するパレットの斜視図。
【図２】前記図１におけるパレットの平面図。
【図３】本実施形態による検査装置におけるタッチパネル上の画面を示す図。
【図４】前記タッチパネル上で不良品を判定した後の画面を示す図。
【図５】本発明の一実施形態による画像検査装置の全体構成を説明するための図。
【図６】本発明の第２の実施形態による画像検査装置の全体構成を説明するための図。
【図７】本発明の第３の実施形態による画像検査装置の全体構成を説明するための図。
【図８】本発明の第１の実施形態による検査装置の動作を説明するための図。
【図９】本発明の第２の実施形態による検査装置の動作を説明するための図。
【図１０】本発明の第３の実施形態による検査装置の動作を説明するための図。
【符号の説明】
１０：パレット、１０ａ：隔壁、１１：検査対象物、１２：不良の検査対象物 、２１：制御部、２２：廃棄ロボット、２３：ＣＣＤカメラ、２４：照明用光源、２５：パレット搬送部、３１〜３３：タッチパネル、４１：画像判定部。
【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】
0004570197.tif 000007
【図７】
0004570197.tif 000008
【図８】
0004570197.tif 000009
【図９】
0004570197.tif 000010
【図１０】
0004570197.tif 000011