(57)【要約】【課題】台紙上のサンプル等の検査対象の数量の検査を好適に行うことができる検査システム等を提供する。【解決手段】検査システム１は、検査装置３、撮影装置５、照明７等を有し、表面に光沢があり凹凸を有する検査対象１０の数量の検査を行うものである。撮影装置５は検査対象１０の直上に配置され、検査対象１０から正反射した検査光を受光して撮影を行う。照明７は、検査対象１０に対し撮影装置５と同じ側に配置され、撮影装置５と平面上異なる位置から検査対象１０に検査光を照射する。検査装置３は、検査対象１０の撮影画像から得た検査画像に対し二値化処理を行うことで求めた明領域の面積に基づいて、検査対象１０の数量についての検査を行う。検査装置３は、検査の際明領域の面積が所定範囲内にあるかどうかを判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の直上に配置され、前記検査対象から正反射した検査光を受光して撮影を行う撮影装置と、
前記検査対象に対し前記撮影装置と同じ側に配置され、前記撮影装置と平面において異なる位置から前記検査対象に検査光を照射する照明と、
前記検査対象の撮影画像から得た検査画像に対し二値化処理を行うことで求めた明領域の面積に基づいて、前記検査対象の数量についての検査を行う検査装置と、
を有し、
前記検査装置は、前記明領域の面積が所定範囲内にあるかどうかを判定することを特徴とする検査システム。
【請求項２】
前記所定範囲の下限は、前記検査対象の面積と前記検査対象の正の数量を掛けた値から検査対象の重なりを考慮して定めた所定値を引いた値とすることを特徴とする請求項１記載の検査システム。
【請求項３】
平面において異なる方向から検査光を照射する複数の前記照明を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の検査システム。
【請求項４】
複数の前記照明は、少なくとも前記検査対象の平面の両側から検査光を照射するものを含むことを特徴とする請求項３記載の検査システム。
【請求項５】
前記検査対象は台紙上に配置されたものであり、
前記検査装置は、前記撮影画像と、前記撮影装置と前記照明を用いて前記台紙のみを撮影した場合の撮影画像である基準画像とを比較して検査画像を作成することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の検査システム。
【請求項６】
照明から検査対象に検査光を照射し、前記検査対象から正反射した検査光を撮影装置で受光して撮影を行うステップと、
検査装置が、前記検査対象の撮影画像から得た検査画像に対し二値化処理を行うことで求めた明領域の面積に基づいて、前記検査対象の数量についての検査を行うステップと、
を有し、
前記撮影装置は前記検査対象の直上に配置され、
前記照明は前記検査対象に対し前記撮影装置と同じ側に配置され、前記撮影装置と平面において異なる位置から前記検査対象に検査光を照射し、
前記検査装置は、前記明領域の面積が所定範囲内にあるかどうかを判定することで前記検査を行うことを特徴とする検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象の数量を検査する検査システムおよび検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多目的貼り込み装置は台紙上に各種のサンプル等を貼付するものであり、アタッチャーとも呼ばれる（特許文献１、２参照）。図１０はアタッチャー１００の例である。アタッチャー１００は、台紙を供給する台紙フィーダー１０１、台紙への接着剤の塗布、サンプル等の供給、台紙への貼込を行う貼込部１０２、台紙を折る折り部１０３等を有する。台紙に貼付するサンプルの例としては漢方薬などの粒状物を包装体で包装したものがあり、多くの場合その包装体は光沢を有し、また包装体の表面は粒状物による膨らみを有する。
【０００３】
アタッチャーでは、台紙上に正しい数量のサンプル等が配置されているか検査を行うことがある。このような数量の検査を行う例として、サンプル等に特有のバーコードを貼付して光学的に読取りチェックを行う方法や、カメラでサンプル等を撮影した撮影画像と予め登録されている情報を比較する方法などが採用されてきた。
【０００４】
特許文献３では、一まとまりの物品についてその種類と数量が規定のものか否か検査するシステムとして、予め検査対象となる物品を種類ごとに撮影し、物品表面の特徴色と該特徴色の面積からなる物品色情報を登録しておき、この物品色情報を用いて物品の種類ごとの数量が規定数だけあるか否かを判定するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2003-11543号公報
【特許文献２】特開2002-326474号公報
【特許文献３】特許第2787151号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、バーコードを読取る方法の場合、サンプル等にバーコードを取付ける必要があり手間がかかる。またアタッチャーの場合、撮影画像に基づく検査を行うとサンプル等の重なりの扱いが難しくなる。特許文献３の方法は、物品の色情報を用いて物品の種類ごとに数を検査するので処理が煩雑であり、また物品が上下に重なるようなケースについても考慮されていなかった。
【０００７】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、台紙上のサンプル等の検査対象の数量の検査を好適に行うことができる検査システム等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決するための第１の発明は、検査対象の直上に配置され、前記検査対象から正反射した検査光を受光して撮影を行う撮影装置と、前記検査対象に対し前記撮影装置と同じ側に配置され、前記撮影装置と平面において異なる位置から前記検査対象に検査光を照射する照明と、前記検査対象の撮影画像から得た検査画像に対し二値化処理を行うことで求めた明領域の面積に基づいて、前記検査対象の数量についての検査を行う検査装置と、を有し、前記検査装置は、前記明領域の面積が所定範囲内にあるかどうかを判定することを特徴とする検査システムである。
【０００９】
本発明では、表面に光沢があり凹凸を有する検査対象を検査する際に、撮影装置を検査対象の直上に設置するとともに、検査対象の光沢が撮影画像に現れるような位置に照明を設置する。こうして検査対象を撮影して得た撮影画像を用いて明領域の面積を算出し、当該面積がある一定の範囲内にあるかどうかを判定することで、簡易な処理で検査対象の重なりを考慮した、すなわち検査対象の重なりを許容した数量の検査ができる。
【００１０】
前記所定範囲の下限は、前記検査対象の面積と前記検査対象の正の数量を掛けた値から検査対象の重なりを考慮して定めた所定値を引いた値とすることが望ましい。
具体的には、所定範囲の下限を上記のように定めることで、検査対象の重なりを考慮した数量の検査ができる。
【００１１】
また、第１の発明の検査システムは、平面において異なる方向から検査光を照射する複数の前記照明を有することが望ましい。複数の前記照明は、少なくとも前記検査対象の平面の両側から検査光を照射するものを含むことが望ましい。
これにより、検査対象の広い範囲について正反射光による撮影を行うことができる。
【００１２】
また、前記検査対象は台紙上に配置されたものであり、前記検査装置は、前記撮影画像と、前記撮影装置と前記照明を用いて前記台紙のみを撮影した場合の撮影画像である基準画像とを比較して検査画像を作成することが望ましい。
撮影画像と上記の基準画像から検査画像を作成することで、二値化による明領域の面積算出が行い易くなり、また台紙の文字、模様等の影響も除外でき、正確な検査ができる。
【００１３】
第２の発明は、照明から検査対象に検査光を照射し、前記検査対象から正反射した検査光を撮影装置で受光して撮影を行うステップと、検査装置が、前記検査対象の撮影画像から得た検査画像に対し二値化処理を行うことで求めた明領域の面積に基づいて、前記検査対象の数量についての検査を行うステップと、を有し、前記撮影装置は前記検査対象の直上に配置され、前記照明は前記検査対象に対し前記撮影装置と同じ側に配置され、前記撮影装置と平面において異なる位置から前記検査対象に検査光を照射し、前記検査装置は、前記明領域の面積が所定範囲内にあるかどうかを判定することで前記検査を行うことを特徴とする検査方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、台紙上のサンプル等の検査対象の数量の検査を好適に行うことができる検査システム等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】検査システム１を示す図
【図２】検査装置３のハードウェア構成を示す図
【図３】撮影装置５と照明７（７ａ、７ｂ）の配置を示す図
【図４】検査方法の概略について示すフローチャート
【図５】検査対象１０の撮影画像３０の例
【図６】照明７ａからの検査光７１を示す図
【図７】基準画像４０の例
【図８】検査画像５０の例
【図９】所定範囲Ｒｎを示す図
【図１０】アタッチャー１００の例
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
（１．検査システム）
図１は本発明の実施形態に係る検査システム１を示す図である。図１に示す検査システム１は、前記したアタッチャー１００において、貼込部１０２と折り部１０３の間に設けられる。
【００１８】
検査システム１は、検査装置３、撮影装置５、照明７等を有し、ベルトコンベア等の搬送装置２０で矢印Ａに示す方向に搬送される台紙１１上の検査対象１０の検査を行う。図１は、台紙１１の搬送方向に沿って検査システム１を見たものである。
【００１９】
検査対象１０は、光沢を有する包装体で粒状物等の物品を包装したものであり、検査対象１０の表面は包装体内の物品による膨らみ（凹凸）を有する。台紙１１の表面は平滑な水平面であり、その素材や光沢の有無は特に問わない。また搬送装置２０によって台紙１１の裏面を真空吸引しつつ搬送してもよい。
【００２０】
検査装置３は撮影装置５等を制御して検査対象１０の撮影を行い、その撮影画像から検査対象１０の検査を行うものである。本実施形態では検査対象１０の検査として、正しい数量の検査対象１０が台紙１１上に存在するか否かの検査を行う。すなわち、前記した貼込部１０２の不具合によって台紙１１上に規定数の検査対象１０が供給されないことがあり、本実施形態では上記の検査によってこのようなエラーを検出できる。
【００２１】
図２は検査装置３のハードウェア構成を示す図である。図２に示すように、検査装置３は、例えば制御部３１、記憶部３２、入力部３３、表示部３４、通信部３５等をバス３６により接続して構成されたコンピュータにより実現できる。但しこれに限ることなく、適宜様々な構成をとることができる。
【００２２】
制御部３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成される。ＣＰＵは、記憶部３２、ＲＯＭなどの記録媒体に格納された検査装置３の処理に係るプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行する。ＲＯＭは不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳなどのプログラム、データなどを恒久的に保持している。ＲＡＭは揮発性メモリであり、記憶部３２、ＲＯＭなどからロードしたプログラムやデータを一時的に保持するとともに、制御部３１が各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。
【００２３】
記憶部３２は例えばハードディスクドライブであり、制御部３１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳなどが格納される。これらのプログラムやデータは、制御部３１により必要に応じて読み出され、ＲＡＭに移して実行される。
【００２４】
入力部３３はデータの入力を行い、例えばキーボード、マウスなどのポインティングデバイス、テンキーなどの入力装置を有する。
表示部３４は、液晶パネルなどのディスプレイ装置を有する。
通信部３５は、ネットワーク等を介した通信を媒介する通信インタフェースであり、他の装置との間で通信を行う。
バス３６は、各部間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００２５】
図１の説明に戻る。撮影装置５は、検査装置３による制御のもと検査対象１０の撮影を行うものである。撮影装置５としては例えばエリアカメラやラインカメラなどのカメラが用いられる。
【００２６】
照明７は検査対象１０の照明を行うものである。照明７は、検査対象１０に対し撮影装置５と同じ側にあり、且つ平面において撮影装置５と異なる位置に配置される。照明７としては、例えばLED（Light Emitting Diode）などを光源としたバー照明を用いることができるが、これに限ることはない。
【００２７】
図３は、撮影装置５と照明７（７ａ、７ｂ）の配置を示す図である。図３（ａ）は図１と同様、台紙１１の搬送方向に沿った配置を見た図であり、図３（ｂ）は当該搬送方向と平面において直交する方向に沿った配置を見た図である。
【００２８】
本実施形態において、撮影装置５は、図３に示す撮影位置にある検査対象１０の直上に設置される。
【００２９】
照明７は３つ使用され、それぞれ平面において異なる方向から検査光７１を照射し、検査対象１０から正反射した検査光７１が撮影装置５で受光されるような配置とする。
【００３０】
例えば本実施形態では、２つの照明７ａ、７ａを、図３（ｂ）に示すように光軸（点線参照）を台紙１１の表面に対して所定の角度θ1（例えば60°程度）傾け、検査対象１０の平面の両側に配置する。
【００３１】
もう１つの照明７ｂは、図３（ａ）に示すように光軸を台紙１１の表面に対して所定の角度θ2（例えば40°程度）傾け、検査対象１０に対し搬送方向の後方（図３（ａ）の左側に対応する）に配置される。
【００３２】
なお、特に図示しないが撮影装置５や照明７等は暗室内に配置されており、外光を遮断した状態で検査対象１０の撮影が行われる。
【００３３】
（２．検査方法）
次に、図４等を参照して本発明の実施形態に係る検査方法について説明する。図４は検査方法について示すフローチャートであり、各ステップは検査装置３の制御部３１によって実行される。
【００３４】
本実施形態では、前記したように検査装置３が撮影装置５を制御して撮影装置５で検査対象１０の撮影を行う。撮影画像は撮影装置５から検査装置３に送信され、検査装置３は撮影画像を受信して取得する（Ｓ１）。
【００３５】
図５は検査対象１０の撮影画像３０の例である。本実施形態では検査対象１０の正の数量を２つとする。図５（ａ）は台紙１１に検査対象１０が２つ重なって配置されている例である。図５（ｂ）は貼込部１０２での検査対象１０の供給エラー等により検査対象１０が台紙１１に１つしか存在しない例である。撮影画像３０は例えばグレースケール画像である。図５（ａ）の点線は、検査対象１０の重なり部分における下方の検査対象１０の外形を説明のため示したものである。
【００３６】
本実施形態では、撮影画像３０において、検査対象１０の領域が明るく、それ以外の台紙１１の部分は検査対象１０の領域よりも暗く現れる。
【００３７】
理由としては、本実施形態では前記した撮影装置５と照明７（７ａ、７ｂ）の配置により、図６に示すように照明７（図の例では照明７ａ）から照射され、検査対象１０の表面の凹凸にて正反射した検査光７１を受光して撮影装置５による撮影を行っていることが考えられる。図の例では、検査対象１０の両側に照明７ａを設けているので、検査対象１０の凹凸により一方の照明７ａだけでは検査光７１が届かない部分も他方の照明７ａでカバーでき、検査対象１０の全体を明るく撮影することができる。
【００３８】
これに対し、検査対象１０を除く台紙１１の部分では、検査光７１が撮影装置５の無い方向に正反射する（台紙１１に光沢がある場合）か、検査光７１が拡散反射し（台紙１１に光沢が無い場合）、いずれにせよ撮影装置５で受光される検査光７１の量は少なくなる。
【００３９】
フローチャートの説明に戻る。検査装置３は、撮影画像３０と基準画像に基づいて検査画像を作成する（Ｓ２）。
【００４０】
図７は基準画像４０の例である。本実施形態では、基準画像４０として、予め台紙１１のみをＳ１と同条件で撮影した撮影画像を検査装置３の記憶部３２に記憶している。Ｓ２では、撮影画像３０と基準画像４０とで対応する位置にある画素の階調値の差を取り、検査画像とする。
【００４１】
図８は検査画像５０の例であり、図８（ａ）は図５（ａ）の撮影画像３０に対し上記の処理を行ったもの、図８（ｂ）は図５（ｂ）の撮影画像３０に対し上記の処理を行ったものである。この検査画像５０により、後述する二値化によるブロブ処理が行いやすくなる。また台紙１１の模様や文字などの影響も除外可能である。
【００４２】
検査装置３は、ブロブ処理として、検査画像５０の二値化を行って暗領域と明領域を抽出し、明領域の面積を算出する（Ｓ３）。明領域は暗領域よりも輝度の高い領域である。
【００４３】
そして、検査装置３は明領域の面積を所定の閾値と比較し（Ｓ４）、明領域の面積が閾値未満の場合（Ｓ４；ＮＯ）、検査対象１０が存在しないとしてエラー（ＮＧ）とし（Ｓ５）、その旨を表示部３４のディスプレイ等に出力して処理を終了する。この閾値は、例えば検査対象１０の１つ分の面積Ｓに対し、面積の算出誤差を考慮した値αを引いた値（Ｓ−α）とする。αは例えば面積Ｓの20％程度とする。
【００４４】
一方、検査装置３は、明領域の面積が上記閾値以上の場合（Ｓ４；ＹＥＳ）、明領域の面積が所定範囲内にあるかを判定する（Ｓ６）。
【００４５】
上記の所定範囲は検査対象１０の正の数量に応じた範囲であり、且つ検査対象１０の重なりを考慮したものとする。例えばその下限値は、図９の所定範囲Ｒnに示すように、検査対象１０の面積Ｓと正の数量ｎを掛けた値から検査対象１０の重なりを考慮した所定値βnを引いた値（ｎＳ−βn）とする。
【００４６】
検査対象１０の正の数量が２つであれば、検査対象１０の２つ分の面積２Ｓに対して検査対象１０の重なりを考慮した所定値β2を引いた（２Ｓ−β2）が所定範囲Ｒ2の下限値となる。所定値βnは、どの程度まで重なりを許容するかに応じて適宜定めることができ、例えば面積Ｓの80％などとする。
【００４７】
所定範囲Ｒnの上限値は、例えば検査対象１０の面積Ｓと正の数量ｎを掛けた値に面積の算出誤差を考慮した値γnを加えた値（ｎＳ＋γn）とすることができる。本実施形態では、γnは上記した所定値βnより小さい。またγnを省略し上限値をｎＳとすることも可能である。
【００４８】
検査装置３は、明領域の面積が上記の所定範囲に無い場合（Ｓ６；ＮＯ）、前記と同様エラー（ＮＧ）として（Ｓ５）、その旨をディスプレイ等に出力して処理を終了する。一方、明領域の面積が所定範囲内にある場合（Ｓ６；ＹＥＳ）、検査装置３は、正しい数量の検査対象１０が台紙１１上に配置されており良品である（ＯＫ）とし（Ｓ７）、その旨をディスプレイ等に出力するなどして処理を終了する。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態によれば、表面に光沢があり凹凸を有するサンプル等の検査対象１０を検査する際に、撮影装置５を検査対象１０の直上に設置するとともに、検査対象１０の光沢が撮影画像３０に現れるような位置に照明７を設置する。こうして検査対象１０を撮影して得た撮影画像３０を用いて明領域の面積を算出し、当該面積がある一定の範囲内にあるかどうかを判定することで、簡易な処理で検査対象１０の重なりを考慮した、すなわち検査対象１０の重なりを許容した数量の検査ができる。
【００５０】
具体的には、所定範囲の下限を、検査対象１０の面積Ｓと正の数量ｎを掛けた値から検査対象の重なりを考慮して定めた所定値βnを引いた値（ｎＳ−βn）とすることで、検査対象１０の重なりを考慮した数量の検査ができる。
【００５１】
また、検査システム１は、平面において異なる方向から検査光７１を照射する複数の照明７を有し、また少なくとも検査対象１０の平面の両側から検査光７１を照射する照明７ａを含むことによって、検査対象１０の広い範囲について正反射光による撮影を行うことができる。
【００５２】
また、検査装置３は、撮影装置５と照明７を用いて台紙１１のみを撮影した場合の撮影画像である基準画像４０と、撮影画像３０とを比較して検査画像５０を作成するので、二値化による明領域の面積算出が行い易くなり、また台紙１１の文字、模様等の影響も除外できる。ただし、撮影画像３０そのものを検査画像５０として用いることも可能である。
【００５３】
また本実施形態の検査システム１は前記のアタッチャー１００に設けるものに限らず、サンプル等の検査対象１０の数量の検査を行う必要があるものであれば適用可能である。
【００５４】
さらに、本実施形態では２つの検査対象１０が重なる例を説明したが、３つ以上の検査対象１０が重なる場合でも同様の検査ができる。検査対象１０の正の数量が（ｎ＋１）の場合の所定範囲Ｒn+1の下限値（（ｎ＋１）Ｓ−βn+1）は、図９に示すように検査対象１０の正の数量がｎの場合の所定範囲Ｒnの上限値（ｎＳ＋γn）と等しくすることもできる。あるいは（ｎＳ＋γn）より大きい値であってもよい。
【００５５】
以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５６】
１；検査システム
３；検査装置
５；撮影装置
７、７ａ、７ｂ；照明
１０；検査対象
１１；台紙
２０；搬送装置
３０；撮影画像
４０；基準画像
５０；検査画像
７１；検査光
１００；アタッチャー
１０１；台紙フィーダー
１０２；貼込部
１０３；折り部
【図１】
2017041053.tif 000003
【図２】
2017041053.tif 000004
【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】
2017041053.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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