(57)【要約】【課題】牛乳などの冷却されていた内容物が収容されて密封包装が完了した後のガラス製壜の底部周縁に当該ガラス製壜に対して外部から加えられた衝撃により生じている欠けが存在していないかどうかを検査する装置。【解決手段】コンベアで搬送されている検査対象ガラス壜の直上でコンベアの搬送面に対して平行に配置されていて検査対象ガラス壜に対して光を照射する光源と、光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ等しい円周方向間隔を置いて配置されていて、光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜を斜め上方から撮影する複数のカメラと、各カメラが撮影した各画像データを分析する画像解析手段と、画像解析手段の解析結果に基づいて、検査対象ガラス壜底部周縁に所定の欠けが存在しているか否かを判定する判定手段とを備えている壜検査装置。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベアで搬送されている検査対象ガラス壜の直上で前記コンベアの搬送面に対して平行に配置されていて前記検査対象ガラス壜に対して光を照射する光源と、
前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ等しい円周方向間隔を置いて配置されていて、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を斜め上方から撮影する複数のカメラと、
前記各カメラが撮影した各画像データを分析する画像解析手段と、
前記画像解析手段の解析結果に基づいて、前記検査対象ガラス壜底部周縁に所定の欠けが存在しているか否かを判定する判定手段と
を備えている壜検査装置。
【請求項２】
前記複数のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ１２０度の円周方向間隔を置いて配置されている
請求項１記載の壜検査装置。
【請求項３】
前記複数のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ９０度の円周方向間隔を置いて配置されている
請求項１記載の壜検査装置。
【請求項４】
前記複数のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ６０度の円周方向間隔を置いて配置されている
請求項１記載の壜検査装置。
【請求項５】
前記複数のカメラは、
前記コンベアでの搬送方向に直交する方向から前記検査対象ガラス壜を撮影する２台のカメラと、
前記コンベアでの搬送方向で斜め前方から前記検査対象ガラス壜を撮影する２台のカメラと、
前記コンベアでの搬送方向で斜め後方から前記検査対象ガラス壜を撮影する２台のカメラと
からなる
請求項４記載の壜検査装置。
【請求項６】
前記複数のカメラは、前記検査対象ガラス壜の外周径の１．５倍〜４．０倍の距離前記検査対象ガラス壜の中心から離れ、前記コンベアの搬送面から前記検査対象ガラス壜の上下方向高さの０．５０倍〜１．５０倍の高さ位置に、前記コンベアの搬送面に対して３０度〜６０度に傾斜して配置されている
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の壜検査装置
【請求項７】
前記光源は平面光源である請求項１乃至６のいずれか一項に記載の壜検査装置。
【請求項８】
前記光源は、前記検査対象ガラス壜の外周径よりも大きな内径を有するリング型光源である請求項１乃至６のいずれか一項に記載の壜検査装置。
【請求項９】
前記カメラはＣＣＤカメラで、
前記画像解析手段が行う画像データの解析は、前記画像データを任意の小領域に分割し、当該分割された小領域ごとの画素データの濃淡を示す数値を平均する処理であり、
前記判定手段による判定は、前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均と隣接する前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均の差が所定の大きさを越えたかどうかで判定を行う
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の壜検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は壜の検査装置に関する。特に、ガラス壜の底部周縁に存在する欠けを少ない誤差で検出する壜検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス製の壜の中で、特に、表面にコーティング処理がされていない壜の場合には、外部から衝撃を受けると欠け等の欠陥が生じることがある。
【０００３】
図８（ａ）、（ｂ）はガラス製の壜の底部周縁が外部から衝撃を受け、欠けが生じた場合の一例を表す参考写真である。このような欠けはメガネ（眼鏡）様に見えるため「メガネ欠け」と呼ばれることがある。
【０００４】
ガラス製壜の底部に欠けなどの欠陥が存在することを検出する目的の検査装置に関しては従来から種々提案されている。
【０００５】
例えば、内容物が収容されていない状態の検査対象ガラス壜の上部に配置した光源から検査対象ガラス壜の下方に向けて光を照射し、検査対象ガラス壜の下方で検査対象ガラス壜を透過してきた光を撮像カメラでとらえ、画像分析して欠陥の存在を検出する壜検査装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３４５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ガラス製壜の底部周縁に欠けなどが存在していないかどうかをカメラで撮影した画像データに基づいて検査する場合、成型後のガラス製壜が外部から衝撃を受けたことにより生じた欠けを検知できる必要がある。成型後、外部から衝撃を受けたことにより欠けが生じたガラス製壜に内容物が収容されている製品が消費者に届くことは好ましくない。
【０００８】
例えば、ガラス壜入り乳飲料を連続的に充填するときにおいて、その充填能力を高めることで生産効率が向上する一方で、製造中に壜同士が強い衝撃で接触して、ガラス壜にかけが生じる。特に、壜底部周縁でこの現象が起こりやすい。
【０００９】
一方、ガラス製壜の成型時に生じていた成型痕は、成型後、外部から衝撃を受けたことにより生じた欠けではないので、欠けとして判定する必要性はない。
【００１０】
ガラス製壜に牛乳などの乳製品を収容、密封した商品の場合、検査、洗浄などが完了した空のガラス壜に内容物を収容して密封した後、ガラス壜の外周に包装となる合成樹脂製のラベルを装着し、これをシュリンクさせて包装を完了して出荷製品を収容するケースに搬入することがある。
【００１１】
シュリンク包装する工程はコンベアによって搬送されてくるガラス製壜がシュリンクトンネルなどと呼ばれるシュリンク装置内を通過する際に行われている。このシュリンク装置においても、ガラス製壜の底部周縁が外部から衝撃を受け、欠けが生じることがある。このような欠けは、シュリンク装置に限らず、壜入り飲食品の連続生産のどの場面に置いても起こり得る。
【００１２】
そこで、内容物が収容され、密封包装が行われた状態のガラス製の壜について底部周縁に欠けなどが存在していないかどうかを検査し、欠けが存在している場合には出荷製品としてケースに搬入される前に排出して、底部周縁に欠けが存在しているガラス製壜に内容物が収容されている製品が出荷されないようにすることが望まれている。
【００１３】
ガラス製壜に牛乳などが収容される場合、これらは一般に冷却されている状態で収容され、密封される。このため、コンベアで搬送されているガラス製壜の外周に水滴がつく。
【００１４】
牛乳などの内容物が収容されている状態のガラス製壜の底部周縁に欠けなどが存在していないかどうかをカメラなどで撮影した画像データに基づいて検査する場合には、ガラス製壜の外周についている水滴を誤検出しないようにする必要がある。
【００１５】
この発明は、牛乳などの冷却されていた内容物が収容されて密封包装が完了した後のガラス製壜の底部周縁に、当該ガラス製壜に対して外部から加えられた衝撃により生じている欠けが存在していないかどうかを検査する装置を提案することを目的にしている。
【００１６】
また、ガラス製壜の成型時に生じていた成型痕を、成型後、外部から衝撃を受けたことにより生じた欠けとして誤判定することの少ない検査装置を提案することを目的にしている。
【００１７】
更に、冷却されていた内容物が収容されて密封包装が完了した後のガラス製壜であるので外周に水滴がついていても、それによって誤検出が生じることの少ない検査装置を提案することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
［１］
コンベアで搬送されている検査対象ガラス壜の直上で前記コンベアの搬送面に対して平行に配置されていて前記検査対象ガラス壜に対して光を照射する光源と、
前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ等しい円周方向間隔を置いて配置されていて、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を斜め上方から撮影する複数のカメラと、
前記各カメラが撮影した各画像データを分析する画像解析手段と、
前記画像解析手段の解析結果に基づいて、前記検査対象ガラス壜底部周縁に所定の欠けが存在しているか否かを判定する判定手段と
を備えている壜検査装置。
【００１９】
［２］
前記複数のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ１２０度の円周方向間隔を置いて配置されている［１］の壜検査装置。
【００２０】
［３］
前記複数のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ９０度の円周方向間隔を置いて配置されている［１］の壜検査装置。
【００２１】
［４］
前記複数のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ６０度の円周方向間隔を置いて配置されている［１］の壜検査装置。
【００２２】
［５］
前記複数のカメラは、
前記コンベアでの搬送方向に直交する方向から前記検査対象ガラス壜を撮影する２台のカメラと、
前記コンベアでの搬送方向で斜め前方から前記検査対象ガラス壜を撮影する２台のカメラと、
前記コンベアでの搬送方向で斜め後方から前記検査対象ガラス壜を撮影する２台のカメラとからなる［４］の壜検査装置。
【００２３】
［６］
前記複数のカメラは、前記検査対象ガラス壜の外周径の１．５倍〜４．０倍の距離前記検査対象ガラス壜の中心から離れ、前記コンベアの搬送面から前記検査対象ガラス壜の上下方向高さの０．５０倍〜１．５０倍の高さ位置に、前記コンベアの搬送面に対して３０度〜６０度に傾斜して配置されている［１］〜［５］のいずれかの壜検査装置。
【００２４】
［７］
前記光源は平面光源である［１］〜［６］のいずれかの壜検査装置。
【００２５】
［８］
前記光源は、前記検査対象ガラス壜の外周径よりも大きな内径を有するリング型光源である［１］〜［６］のいずれかの壜検査装置。
【００２６】
［９］
前記カメラはＣＣＤカメラで、
前記画像解析手段が行う画像データの解析は、前記画像データを任意の小領域に分割し、当該分割された小領域ごとの画素データの濃淡を示す数値を平均する処理であり、
前記判定手段による判定は、前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均と隣接する前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均の差が所定の大きさを越えたかどうかで判定を行う［１］〜［８］のいずれかの壜検査装置。
【発明の効果】
【００２７】
この発明によれば、牛乳などの冷却されていた内容物が収容されて密封包装が完了した後のガラス製壜の底部周縁に、当該ガラス製壜に対して外部から加えられた衝撃により生じている欠けが存在していないかどうかを検査する装置を提供することができる。
【００２８】
また、ガラス製壜の成型時に生じていた成型痕を、成型後、外部から衝撃を受けたことにより生じた欠けとして誤判定することの少ない検査装置を提供することができる。
【００２９】
更に、冷却されていた内容物が収容されて密封包装が完了した後のガラス製壜であるので外周に水滴がついていても、それによって誤検出が生じることの少ない検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の一実施形態に係るカメラの配置形態を説明する平面図。
【図２】図１図示の実施形態における光源の配置位置と、カメラがコンベア搬送面に対して傾斜している状態を説明する正面図。
【図３】この発明の一実施形態に係るカメラの他の配置形態を説明する平面図。
【図４】この発明の他の実施形態に係るカメラの配置形態を説明する平面図。
【図５】（ａ）平面光源を採用した実施形態における光源とカメラの配置形態を説明する平面図、（ｂ）平面光源を採用した実施形態における光源とカメラの配置形態を説明する正面図。
【図６】（ａ）リング型光源を採用した実施形態における光源とカメラの配置形態を説明する平面図、（ｂ）リング型光源を採用した実施形態における光源とカメラの配置形態を説明する正面図。
【図７】ガラス製壜に内容物が密封包装されて製品として出荷される工程における本発明の壜検査装置が配置される一実施形態を説明する平面図。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、内容物を収容していて底部周縁に欠けが生じている状態のガラス製壜の一例を表す参考写真。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の壜検査装置は、コンベアで搬送されている状態の検査対象ガラス壜を検査し、当該検査対象ガラス壜の底部周縁に、当該ガラス製壜に対して外部から衝撃が加えられることにより生じた欠けが存在していないかどうかを検査する装置である。
【００３２】
ガラス製壜に牛乳などの内容物が収容された後、製品として出荷されるまでには、例えば、図７に例示する包装工程が存在する。
【００３３】
図７図示の例では、コンベア上でガラス製壜に牛乳などの内容物が収容されて密封された後、ガラス製壜の外周に包装となる合成樹脂製のラベルが装着される（ラベラー）。次いで、シュリンクトンネルと表示されている箇所で、前記ラベルをシュリンクさせる。その後、シュリンク検査装置でシュリンクが適切に行われていることを確認した後、出荷製品が収容されるケースに搬入される（ケーサー）。
【００３４】
ガラス製壜の底部周縁に外部から衝撃が加えられることにより生じる欠けは、ガラス製壜の外周に装着された合成樹脂製のラベルをシュリンクさせる工程でも生じることもある。
【００３５】
そこで、この実施形態の検査装置の設置場所は任意であるが、図７に例示するように、一つの形態としてシュリンク工程が完了した後でケースに搬入される前のコンベア搬送路に配置することができる。検査装置で欠けが存在していると確認できた製品は排出シュートで搬送コンベアから排出させて、出荷製品が収容されるケースには搬入されないようにすることができる。
【００３６】
この実施形態の壜検査装置は、光源７と、複数台のカメラと、当該複数台の各カメラが撮影した各画像データを分析する画像解析手段と、当該画像解析手段の解析結果に基づいて前記検査対象ガラス壜底部周縁に所定の欠けが存在しているか否かを判定する判定手段とを備えている。
【００３７】
図２に示すように、光源７は、コンベア８で搬送されている検査対象ガラス壜９ａの直上でコンベア８の搬送面に対して平行に配置されていて検査対象ガラス壜９ａに対して光を照射するものである。
【００３８】
コンベアで搬送されている検査対象ガラス壜の真横から光照射することも考えられるが、光は検査対象ガラス壜の直上から照射し、後述するように検査対象ガラス壜から所定の距離離れていて、コンベア搬送面に対して所定範囲の角度を持った斜め上方向から検査対象ガラス壜をカメラで撮影することが、検査対象ガラス壜の外周面についた水滴によるハレーションの影響を少なくする上で望ましい。
【００３９】
前記複数台のカメラは、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を前記検査対象ガラス壜の斜め上方から撮影するもので、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ等しい円周方向間隔を置いて配置されている。
【００４０】
図１、図３図示の実施形態では、光源７からの光照射を受けている検査対象ガラス壜９ａを中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ９０度の円周方向間隔を置いて４台のカメラ２、３、４、５が配置されている。
【００４１】
この他にも、図４図示のように、光源７からの光照射を受けている検査対象ガラス壜９ａを中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ６０度の円周方向間隔を置いて配置されている６台のカメラ１、２、３、４、５、６にすることができる。
【００４２】
また、図示していないが、光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ１２０度の円周方向間隔を置いて配置されている３台のカメラにすることもできる。
【００４３】
光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜を斜め上方から撮影するカメラを、前記光源からの光照射を受けている前記検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ等しい円周方向間隔を置いて配置することが、検査対象ガラス壜の底部周縁に所定の欠けが存在しているか否かを判定するための画像データを収集する上で望ましい。
【００４４】
図４図示の実施形態は、６台のカメラ１、２、３、４、５、６を配置する実施形態において、コンベア８での搬送方向に直交する方向から検査対象ガラス壜９ａを撮影する２台のカメラ２、５と、コンベア８での搬送方向で斜め前方から検査対象ガラス壜９ａを撮影する２台のカメラ３、６と、コンベア８での搬送方向で斜め後方から検査対象ガラス壜９ｃを撮影する２台のカメラ１、４とを配置する形態にしたものである。
【００４５】
図４図示の実施形態の場合、２台の側面側のカメラ２、６によって、コンベア８で搬送されているガラス壜９ｃの搬送方向に直交する２つの側面側の底部周縁の画像を得ることができる。
【００４６】
前方側の２台のカメラ３、６によって、コンベア８で搬送されているガラス壜９ｃの搬送方向に向いている前方側の底部周縁の画像を得ることができる。
【００４７】
後方側の２台のカメラ１、４によって、コンベア８で搬送されているガラス壜９ｃの後方側から搬送方向に向かってみたガラス壜９ｃの後方側の底部周縁の画像を得ることができる。
【００４８】
前記画像解析手段によって、前記各カメラが撮影した各画像データが分析され、前記判定手段が、前記画像解析手段の解析結果に基づいて、前記検査対象ガラス壜底部周縁に所定の欠けが存在しているか否かを判定する。
【００４９】
前記光源は、平面状の光源である平面光源、あるいは、前記検査対象ガラス壜の外周径よりも大きな内径を有するリング型光源を採用することができる。
【００５０】
リング型光源の場合、平面光源に比較してコンベアの映り込みが少ない。そこで、検査対象ガラス壜の表面にコンベアが投影して検査外乱が発生することを抑制する観点からはリング型光源を採用することが望ましい。
【００５１】
白色、赤色、青色などのＬＥＤ照明からなる平面光源、あるいは、リング型光源を採用することができる。
【００５２】
ガラス製壜の底部周縁に形成される欠けの形状、態様が種々であることを考慮すると、白色のＬＥＤ照明を採用することが考えられる。
【００５３】
この実施形態で、光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜を斜め上方から撮影する複数のカメラは、検査対象ガラス壜９ｃの外周径の１．５倍〜４．０倍の距離検査対象ガラス壜９ｃの中心から離れ、コンベア８の搬送面から検査対象ガラス壜９ｃの上下方向高さの０．５０倍〜１．５０倍の高さ位置に、コンベア８の搬送面に対して３０度〜６０度に傾斜して配置されている。
【００５４】
前記において検査対象ガラス壜の外周径は、検査対象ガラス壜の底部周縁に連続する検査対象ガラス壜の胴部の外周径のことである。
【００５５】
前記において、カメラが配置されている位置が検査対象ガラス壜から離れるにしたがって、各カメラが設置されている傾斜角度は小さく、各カメラが配置されている位置が検査対象ガラス壜に近づくにしたがって、各カメラが設置されている傾斜角度は大きくなる。
【００５６】
また、カメラが配置されている高さ位置が高くなるにしたがって、各カメラが設置されている傾斜角度は大きく、各カメラが配置されている高さ位置が低くなるにしたがって、各カメラが設置されている傾斜角度は小さくなる。
【００５７】
いずれにしても、光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ等しい円周方向間隔を置いて配置されていて、光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜をその斜め上方から撮影する複数のカメラによってコンベアで搬送されている検査対象ガラス壜の底部の周縁全体の画像を得ることができるように、各カメラの設置位置、傾斜角度を設定することになる。
【００５８】
牛乳などの内容物が密封包装されてコンベアで搬送されている状態のガラス壜を検査するものであるので、カメラをコンベアから遠く離れた位置に設置することは望ましくない。
【００５９】
検査対象ガラス壜の底部周縁をカメラで撮影する観点から、各カメラはコンベア搬送面に対して所定角度傾けて、検査対象ガラス壜を斜め上方向から撮影する配置形態にすることが望ましい。
【００６０】
そこで、上述したように、検査対象ガラス壜から半径方向で所定の範囲離れて、上下方向でコンベア搬送面から所定の高さ位置に、なおかつ、コンベア搬送面に対して所定角度傾けて配置されていることが望ましい。
【００６１】
上述した傾斜角度範囲より大きな傾斜角度でカメラが配置されているとガラス製壜の成型痕を欠けとして誤検出することが少なくなる一方、検査対象ガラス壜の表面の水滴の影響を受けやすくなる。
【００６２】
一方、上述した傾斜角度範囲より小さな傾斜角度でカメラが配置されているとガラス製壜の底部に潜り込む形態で発生している欠けも検知しやすくなるが、検査対象ガラス壜から半径方向に離れる距離が大きくなってしまう。これにより、搬送装置全体の大型化や、コンベアにて搬送する検査対象ガラス壜をコンベアに搭載する間隔を大きくしなければならなくなる。
【００６３】
検査対象ガラス壜の底部周縁に所定の欠けが存在しているもののみを検知し、コンベアでの搬送過程から排出することが望ましい。一方、例えば、ガラス製壜の成型時に生じていた成型痕を、成型後、外部から衝撃を受けたことにより生じた欠けとして誤判定し、誤検出することは望ましくない。
【００６４】
図７に例示したように、内容物が密封包装された製品をコンベアで搬送している工程で、検査装置の後に排出シュートを配備し、排出すべき欠けが存在していると検知されたガラス製壜をコンベアから直ちに排出するようにしている場合、欠けが存在していないにもかかわらず、誤って、「欠けが存在している」と検知されて排出されてしまうと、誤検出品を回収する作業を行わねばならない。
【００６５】
この場合、検査対象全体に対する誤検出の割合が１％を超えると、誤検出品を回収する作業が、自動化されている製品製造工程の妨げになることがある。
【００６６】
底部周縁に欠けが生じている検査対象ガラス壜をより高い精度で検出し、なおかつ、水滴などの検査外乱の影響を少なくし、誤検出を好ましくは１％以下、より好ましくは０．５％以下、さらに好ましくは０．１％以下に抑えるという観点から、光源からの光照射を受けている検査対象ガラス壜を中心とする円周方向で隣接するカメラとの間にそれぞれ等しい円周方向間隔を置いて配置されている複数のカメラを、それぞれ、上述したように、検査対象ガラス壜から半径方向で所定の範囲離れて、上下方向でコンベア搬送面から所定の高さ範囲に、なおかつ、コンベア搬送面に対して所定角度範囲傾けて配置することが望ましかった。これらの配置位置、傾斜角度は、カメラが配置されている位置の、コンベアで検査対象ガラス壜が搬送されていく方向に対する角度（例えば、直交している、斜めに交差している、同一方向で配置されている）に応じて調整することができる。
【００６７】
この実施形態では、前記カメラとしてＣＣＤカメラを採用することが望ましい。
【００６８】
ＣＣＤカメラからなる各カメラが撮影した画像データを、前記画像解析手段が、任意の小領域に分割し、当該分割された小領域ごとの画素データの濃淡を示す数値を平均する処理からなる画像データ解析を行う。
【００６９】
その後、前記判定手段が、前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均と隣接する前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均の差が所定の大きさを越えたかどうかで判定を行う。
【００７０】
上述した画像解析手段が行う画像データの解析は、例えば、検査対象物の表面の異物やピンホール等の異物、キズ、欠陥検出にＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラが使用される際に採用される解析手法の一つである。キズや汚れで発生する画像上の濃度（すなわち、光の強さを数値化したもの）が変化する点を抽出する画像解析手法である。
【００７１】
ＣＣＤカメラを使って傷や汚れの検査を行う場合、一般には取得した画素毎に単純な２値化を行い、隣り合う画素の明暗差を比較する。しかし、照明照射部の乱反射などで画像の照度が変化すると、２値化状態が変動して検査が不安定になる。
【００７２】
それに対して上述した画像解析手段が行う、検査対象物の表面の異物や欠陥等の検出に用いられる画像データの解析手法は、１画素ごとではなく、任意の小領域を平均化し、２５６諧調で濃淡差を比較している。そこで、ハレーションや、検査対象ガラス壜の表面に水滴がついていることによる外乱要因による影響を少なくして検査精度を高める上で有効である。
【実施例１】
【００７３】
図５を用いて、平面光源を採用した実施例について説明する。
【００７４】
コンベア８で搬送されている検査対象ガラス壜９ａの直上でコンベア８の搬送面に対して平行に、平面状の光源である平面光源７ａが配置されている。
【００７５】
平面光源７ａは平面状の白色ＬＥＤ照明である。
【００７６】
平面光源７ａから、コンベア８で搬送されている検査対象ガラス壜９ａに対して白色光が照射される。
【００７７】
平面光源７ａから光照射を受けている検査対象ガラス壜９ａをその斜め上方から撮影する６台のカメラ１、２、３、４、５、６が配備されている。カメラ１〜６はいずれもＣＣＤカメラである。
【００７８】
カメラ１〜６は、平面光源７ａからの光照射を受けている検査対象ガラス壜９ａを中心とする円周方向で隣接する撮影カメラ１〜６との間にそれぞれ６０度の円周方向間隔を置いて配置されている。
【００７９】
カメラ２、５は、コンベア８での搬送方向に直交する方向から検査対象ガラス壜９ａを撮影するカメラである。
【００８０】
カメラ３、６は、コンベア８で搬送されていく斜め前方から検査対象ガラス壜９ａを撮影するカメラである。
【００８１】
カメラ１、４は、コンベア８で搬送されていく斜め後方から検査対象ガラス壜９ａを撮影するカメラである。
【００８２】
カメラ２、５は、検査対象ガラス壜９ａの外周径の１．５０倍の距離検査対象ガラス壜９ａから離れ、コンベア８の搬送面から検査対象ガラス壜９ａの上下方向高さの０．８４倍の高さ位置で、コンベア８の搬送面に対して５５度傾斜して配置されている。
【００８３】
カメラ３、６、１、４は、検査対象ガラス壜９ａの外周径の２．５３倍の距離検査対象ガラス壜９ａから離れ、コンベア８の搬送面から検査対象ガラス壜９ａの上下方向高さの０．７２倍の高さ位置で、コンベア８の搬送面に対して３０度傾斜して配置されている。
【００８４】
このような位置及び傾斜角度で配置されていることにより、側面側から撮影するカメラ２、５によって、コンベア８で搬送されているガラス壜９ａの搬送方向に直交する２つの側面側の底部周縁の画像データが得られる。また、前方側から撮影するカメラ３、６によって、コンベア８で搬送されているガラス壜９ａの搬送方向に向いているガラス壜９ａの前方側の底部周縁の画像データが得られる。そして、後方側から撮影するカメラ１、４によって、コンベア８で搬送されているガラス壜９ａの後方側から搬送方向に向かって見たガラス９ａ後方側の底部周縁の画像データが得られる。
【００８５】
カメラ１〜６で撮影された画像データはそれぞれ不図示の画像処理コントローラへ送られ、ここで、画像解析と、判定が行われる。
【００８６】
画像処理コントローラにおいて、画像データを任意の小領域に分割し、当該分割された小領域ごとの画素データの濃淡を示す数値を平均する処理を行う。
【００８７】
画像データを任意の小領域に分割し、当該分割された小領域ごとの画素データの濃淡を示す数値を平均する画像データ解析処理および隣接する小領域との比較により、当該任意の小領域に欠けに相当する破損が生じているかどうかを判定することが可能になる。
【００８８】
画像処理コントローラにおいて、前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均と隣接する前記小領域における画素データの濃淡を示す数値の平均との差が所定の範囲を超えたときに、欠けに相当する破損が生じていたと判定することができる。
【００８９】
図５図示の装置構成で８カ月にわたり、１カ月あたり平均５３０万本の乳製品が密封包装されているガラス製壜について検査を行った。参考写真である図８に示した欠けの大きさが長径５ｍｍを越えているものを不良品と判定し、排出するように設定して検査した。
【００９０】
1ヶ月あたり平均３４０本を排出した。検査数全体に対して不良品でないにもかかわらず排出されてしまったものの割合（ムダバネ率）は０．０６４％であった。
【実施例２】
【００９１】
図６を用いて、リング型光源を採用した実施例について説明する。
【００９２】
コンベア８で搬送されている検査対象ガラス壜９ａの直上でコンベア８の搬送面に対して平行に、検査対象ガラス壜９ａの外周径よりも大きな内径を有するリング型光源７ｂが配置されている。
【００９３】
リング型光源７ｂも白色ＬＥＤ照明である。
【００９４】
図３の実施形態の平面光源７ａに替えてリング型光源７ｂを使用し、カメラ１〜６がコンベア８の搬送面に対して傾斜している角度を図３の３０度および５５度から４５度に変更した以外は、図５の実施例１と同一であるので、共通している部分には同一の符号を用いてその説明を省略する。
【００９５】
参考写真である図８に示した欠けの大きさが検査対象ガラス壜の円周方向で５ｍｍを越えているもの（すなわち、長径５ｍｍを越えているもの）１６本を確認用のサンプルに使用し、画像解析、判定を、上述した長径５ｍｍを越えている欠けが生じているものを不良品として検出する精度に設定して検査を行った。
【００９６】
具体的には、カメラ１〜６が撮影した画像データをそれぞれ４画素角のセグメントの小領域に分割し、当該分割された小領域ごとの画素データの濃淡を示す数値を平均する処理を行った。そして、隣接するセグメントの平均された数値の差が２４５を超えた場合に不良品として検出するようにした。
【００９７】
検査はサンプル１６本について５回ずつ行った。
【００９８】
その結果、１６本の不良品の中の１１本については５回中の５回とも検出できた。残りの５本についても５回とも５０％以上の確率で検出できた。
【００９９】
次に、実際の製造工程において、この実施例の検査装置で同様にして検査を行った。その結果は以下の表１の通りであった。
【表１】
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【０１００】
一日目の製造工程で検査した１２１，１０２本中、「不良品である」と判定されて排出されたガラス壜は１１７本であったが、１９本が実際の不良品であって、参考写真である図５に示した欠けの大きさが長径で５ｍｍを越えているものであった。その他のものが不良品ではなかったことから、検査数全体に対して不良品でないにもかかわらず排出されてしまったものの割合（ムダバネ率）は０．０８１％であった。
【０１０１】
１２日間の実際の製造過程での実施で、２日目以降もムダバネ率が０．１％を超えることはなかった。
【０１０２】
以上、添付図面を参照して本発明の実施形態、実施例を説明したが、本発明はこれらに限られるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々に変更可能である。
【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】
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【図７】
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【図８】
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