(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物に対して光源を配置し、この光源への前記被検査物の搬送の検出又は前記光源の発光に伴って前記被検査物の色画像を作成して、それぞれの画像から前記被検査物の状態、異種物の混入を検査する異種物混入検査方法であって、
前記被検査物からの反射光から一画素毎の色画像信号を送出する撮像工程と、
前記色画像信号を入力し、この色画像信号より前記被検査物の色画像を求め、この色画像から前記光源の光レベルに応じた、視覚色である色相、彩度及び明度のデータにそれぞれ変換し、該明度のデータ又は彩度のデータを基準値と比較し、該比較結果が前記基準値以下の場合は論理「０」を以上の場合は論理「１」とした所定データに変換して該所定データの赤色成分データを計数すると共に、前記赤色成分データと前記明度のデータ又は前記彩度のデータ若しくは色相のデータとの論理積データを求める工程と、
縦軸に前記色相、前記彩度又は明度の前記計数の値、横軸に前記色相又は彩度若しくは明度に対しての前記論理積データの値が取りうる範囲をとったそれぞれのスペクトラム分布を求める工程と、
前記色相、彩度及び明度のそれぞれのスペクトラム分布の平均及び標準偏差と予め記憶している前記被検査物の標準の色相、彩度及び明度のそれぞれのスペクトラム分布の平均及び標準偏差との類似度から異種物を判定する工程と
を行うことを特徴とする異種物混入検査方法。
【請求項２】
被検査物に対して所定間隔を有して光源を配置し、この光源への前記被検査物の搬送の検出又は前記光源の発光に伴って前記被検査物の色画像と白黒画像とを作成して、それぞれの画像から前記被検査物の状態、異種物の混入を検査する異種物混入検査システムであって、
前記被検査物からの反射光から一画素毎の色画像信号と輝度信号とを送出する撮像部と、  前記輝度信号を入力し、前記光源が光を放射したとき、前記輝度信号から前記被検査物の白黒画像を取り込んで、この形状を生成し、この白黒画像から前記被検査物の状態を検出する第１の検査装置とを備えると共に、
前記色画像信号を入力し、前記第１の検査装置が白黒画像の形状を生成するのと同時に、この色画像信号より前記被検査物の色画像を求め、この色画像から前記光源の光量レベルに応じた、視覚色である色相、彩度及び明度のデータにそれぞれ変換し、該明度のデータ又は彩度のデータを基準値と比較し、該比較結果が前記基準値以下の場合は論理「０」を以上の場合は論理「１」とした所定データに変換して該所定データの赤色成分データを計数すると共に、前記赤色成分データと前記明度のデータ又は前記彩度のデータ若しくは色相のデータとの論理積データを求める手段と、
縦軸に前記色相、前記彩度又は明度の前記計数の値、横軸に前記色相又は彩度若しくは明度に対しての前記論理積データの値が取りうる範囲をとったそれぞれのスペクトラム分布を求める手段と、
前記色相、彩度及び明度のそれぞれのスペクトラム分布の平均及び標準偏差と予め記憶している前記被検査物の標準の色相、彩度及び明度のそれぞれのスペクトラム分布の平均及び標準偏差との類似度から異種物を判定する手段と
を備えた第２の検査装置と
を有することを特徴とする異種物混入検査システム。
【請求項３】
前記第２の検査装置は、前記被検査物の色画像を一時記憶する複数の
フレームメモリを備え、前記フレームメモリの所定の領域の明度があらかじめ設定されたしきい値を超えた場合、色画像を内部に取り込むことを特徴とする請求項２記載の異種物混入検査システム。
【請求項４】
前記第２の検査装置は、
前記色画像から前記光源の光レベルに応じた、視覚色である色相Ｈ、彩度Ｓ及び明度Ｉのデータにそれぞれ変換し、該明度のデータ又は彩度のデータを基準値と比較し、該比較結果が前記基準値以下の場合は論理「０」を以上の場合は論理「１」とした所定データに変換して該所定データの赤色成分データを計数すると共に、前記赤色成分データと前記明度のデータ又は前記彩度のデータ若しくは色相のデータとの論理積データを求めて、縦軸に前記色相、前記彩度又は明度の前記計数の値、横軸に前記色相又は彩度若しくは明度に対しての前記論理積データの値が取りうる範囲をとったそれぞれのスペクトラム分布を求め、これらのスペクトラム分布の平均と標準偏差とを前記光源の光量に応じた視覚色の特徴として求めることを特徴とする請求項２乃至３記載の異種物混入検査システム。
【請求項５】
前記被検査物は、丸形状の錠剤又は２個の半カプセル同士を組み合わせた楕円形状のカプセルであり、前記２個の半カプセルは、それぞれ異なる色にされ、
前記第２の検査装置は、
前記被検査物の色画像を取り込んだ後に、前記被検査物の基準位置を求め、その求めた位置を基準に２つのウインドウを設け、一方のウインドウの色画像を第１の色画像とし、他方のウインドウの色画像を第２の色画像として抽出し、
この第１，第２の色画像のそれぞれの前記色相、彩度及び明度の前記スペクトラム分布を求め、これらの分布を、前記視覚色の特徴として求めることを特徴とする請求項２乃至４記載の異種物混入検査システム。
【請求項６】
前記第２の検査装置は、前記特徴と標準パターンとの類似度を求め、
この類似度が所定の条件を満足していないときは前記標準パターンに不一致の特徴を有する異種物と判定することを特徴とする請求項２乃至５記載の異種物混入検査システム。
【請求項７】
前記標準パターンは、前記被検査物の基準位置に対応させて設けた一方のウインドウの第１の標準パターンと前記他方のウインドウの第２の標準パターンとからなり、
前記類似度の判定は、この第１の標準パターンに対する前記第１の色画像の第１の類似度及び第２の色画像との第２の類似度を求めると共に、第２の標準パターンに対する前記第１の色画像の第３の類似度及び第２の色画像の第４の類似度を求め、
前記第１の類似度と第４の類似度とが不一致又は前記第２の類似度と前記第３の類似度とが不一致のときは、前記類似度が所定の条件を満足していないと判定することを特徴とする請求項６記載の異種物混入検査システム。
【請求項８】
前記類似度は、前記被検査物の色画像の前記色相Ｈ、彩度Ｓ、明度Ｉのそれぞれのヒストグラムの平均と標準偏差と、前記被検査物のＨ、Ｓ、Ｉのそれぞれの標準パターンの標準偏差と前記標準パターンの平均とを用いて算出することを特徴とする請求項６記載の異種物混入検査システム。
【請求項９】
前記第２の検査装置に代えて、
前記光源の発光信号又は前記被検査物の検出信号を入力し、いずれかの信号の入力に伴って、
前記撮像部からの色信号を内部に取り込み、この色画像信号より前記被検査物の色画像を求めて、前記色画像の前記平均と前記標準偏差とを前記被検査物の視覚色の前記特徴として求め、この特徴と予め記憶している前記被検査物の標準パターンの特徴との類似度に基づいて異種物を判定する第３の検査装置を有することを特徴とする請求項２記載の異種物混入検査システム。
【請求項１０】
前記被検査物は、丸形状の錠剤又は２個の半カプセル同士を組み合わせた楕円形状のカプセルを乗せたシートであって、このシートには錠剤又はカプセルを搭載する形状のポケットを所定数配列していることを特徴とする請求項２乃至９記載の異種物混入検査システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定形状の被検査物が配列されたシートの被検査物を色画像で異種物かどうかを判定する異種物混入検査方法及び異種物混入検査システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に錠剤が入れられた所定数のポケットを一組（以下ポケット群という）とし、このポケット群を２列に配列したＰＴＰシートのポケット内の錠剤を検査する場合は、１列毎に白黒カメラを配置し、この白黒カメラと一対の錠剤検査装置が白黒カメラからの映像を解析する。
【０００３】
このような従来の白黒画像による錠剤検査システムを図１２を用いて説明する。また、ＰＴＰシートは楕円形状の錠剤のカプセル１ａを載せる楕円ポケット２ａを有するＰＴＰシート３ａと、丸錠剤１ｂを載せる丸ポケット２ｂを有するＰＴＰシート３ｂとがあるが本従来の説明では、楕円の錠剤のカプセル１ａと丸錠剤１ｂとを総称して単に錠剤１、楕円ポケット２ａと丸ポケット２ｂとを総称して単にポケット２、ＰＴＰシート３ａとＰＴＰシート３ｂとを総称して単にＰＴＰシート３という。
【０００４】
例えば図１２に示すＰＴＰシート３のポケット２内の錠剤１の状態である欠錠、割れ、立ち錠、ポケット内飛散、面積比による異種錠剤等を検査する場合は、ＰＴＰシート３の下方にストロボ４を配置（一列用）し、このストロボ４の上方の対抗する位置に、ＰＴＰシート３を介して白黒カメラ５（一列用）を設ける。
【０００５】
そして、センサ（図示せず）がポケット群を検知してストロボ４を起動させたときにＰＴＰシート３を介して得られる透過光の映像を白黒カメラ５が作成し、錠剤検査装置７がストロボ４からのストロボトリガ信号の入力に伴って白黒カメラ５からの映像を取り込んで解析し、欠錠、ヒビ割れ、立ち錠等及び面積比による異種錠の判断等を行う透過光方式で検査させる。この異種錠の判断は、予め設定されている基準の錠剤の形状と検出した錠剤１の形状の大きさを比較することによって異種錠が混入しているかどうかを判断していた。すなわち、面積比の判断である。
【０００６】
また、錠面汚れ、かけ等の状態を検査する場合は、ＰＴＰシート３の下方にストロボ８（一列用）を配置し、このストロボ８の下方に白黒カメラ９（一列用）を設ける。
【０００７】
そして、ストロボ８を起動させたときに得られるＰＴＰシート３からの反射光の映像を白黒カメラ９が作成し、錠剤検査装置１０がストロボ８からのストロボトリガ信号の入力に伴って白黒カメラ９からの映像を取り込んで解析し、錠面汚れ等を判断する反射光方式で検査させる。
【０００８】
さらに、欠錠、ヒビ割れ、立ち錠、面積比による異種錠、錠面汚れ、欠け等を全て検査する場合は、
前述の２つの透過光方式と反射光方式とを併用していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、透過光方式でポケット内の異種錠を検出する場合は、白黒画像であるので、形状の大きさの比較でしか判断できない。
【００１０】
このため、例えば２つの異なる色からなる楕円の錠剤を検査している場合に、いずれか一方のカプセル又は両方のカプセルの色が基準の楕円の錠剤のカプセルと異なった異種錠であってもポケット内に投函された楕円の錠剤が基準の楕円の錠剤の大きさと同じであった場合は、異種錠として検出できないという問題点があった。
【００１１】
また、欠錠、ヒビ割れ、立ち錠、異種錠、錠面汚れ等を全て検査する場合は、前述の２つの透過光方式と反射光方式とを併用しているので装置自体が大型になるという問題点があった。
【００１２】
本発明は以上の問題点を解決するためになされたもので、簡単な構成で異種錠かどうかを形状と色とで正確に検出できる異種物混入検査方法及びそのシステムを得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、被検査物に対して光源を配置し、この光源への前記被検査物の搬送の検出又は前記光源の発光に伴って前記被検査物の色画像を作成して、それぞれの画像から前記被検査物の状態、異種物の混入を検査する異種物混入検査方法であって、
前記被検査物からの反射光から一画素毎の色画像信号を送出する撮像工程と、
前記色画像信号を入力し、この色画像信号より前記被検査物の色画像を求め、この色画像から前記光源の光レベルに応じた、視覚色である色相、彩度及び明度のデータにそれぞれ変換し、該明度のデータ又は彩度のデータを基準値と比較し、該比較結果が前記基準値以下の場合は論理「０」を以上の場合は論理「１」とした所定データに変換して該所定データの赤色成分データを計数すると共に、前記赤色成分データと前記明度のデータ又は前記彩度のデータ若しくは色相のデータとの論理積データを求める工程と、
縦軸に前記色相、前記彩度又は明度の前記計数の値、横軸に前記色相又は彩度若しくは明度に対しての前記論理積データの値が取りうる範囲をとったそれぞれのスペクトラム分布を求める工程と、
前記色相、彩度及び明度のそれぞれのスペクトラム分布の平均及び標準偏差と予め記憶している前記被検査物の標準の色相、彩度及び明度のそれぞれのスペクトラム分布の平均及び標準偏差との類似度から異種物を判定する工程と
を行うことを要旨とする。
【００１４】
請求項１においては、被検査物に対して光源から光が照射されると、撮像部がこの反射光からの色画像信号出力する。この色画像信号より被検査物の色画像を求め、この色画像の視覚色（色相、彩度、明度）と、予め記憶している被検査物の標準パターンの特徴とを比較して異種物を判定する。
【００１５】
請求項２は、被検査物に対して所定間隔を有して光源を配置し、この光源への前記被検査物の搬送の検出又は前記光源の発光に伴って前記被検査物の色画像と白黒画像とを作成して、それぞれの画像から前記被検査物の状態、異種物の混入を検査する異種物混入検査システムである。
前記被検査物からの反射光から一画素毎の色画像信号と輝度信号とを送出する撮像部と、
前記輝度信号を入力し、前記光源が光を放射したとき、前記輝度信号から前記被検査物の白黒画像を取り込んで、この形状を生成し、この白黒画像から前記被検査物の状態を検出する第１の検査装置とを備えると共に、
前記色画像信号を入力し、前記第１の検査装置が白黒画像の形状を生成するのと同時に、この色画像信号より前記被検査物の色画像を求め、この色画像から前記光源の光量レベルに応じた、視覚色である色相、彩度及び明度のデータにそれぞれ変換し、該明度のデータ又は彩度のデータを基準値と比較し、該比較結果が前記基準値以下の場合は論理「０」を以上の場合は論理「１」とした所定データに変換して該所定データの赤色成分データを計数すると共に、前記赤色成分データと前記明度のデータ又は前記彩度のデータ若しくは色相のデータとの論理積データを求める手段と、
縦軸に前記色相、前記彩度又は明度の前記計数の値、横軸に前記色相又は彩度若しくは明度に対しての前記論理積データの値が取りうる範囲をとったそれぞれのスペクトラム分布を求める手段と、
前記色相、彩度及び明度のそれぞれのスペクトラム分布の平均及び標準偏差と予め記憶している前記被検査物の標準の色相、彩度及び明度のそれぞれのスペクトラム分布の平均及び標準偏差との類似度から異種物を判定する手段と
を備えた第２の検査装置とを有することを要旨とする。
【００１６】
請求項２においては、被検査物に対して光源から光が照射されると、撮像部がこの反射光からの色画像信号と輝度信号とを生成して送出する。第１の検査装置は、光源の発光に伴って輝度信号から被検査物の白黒画像形状を生成し、この白黒画像形状から被検査物の状態（抜け、かけ、立脚、割れ、飛散、異物の混入、汚れ）を判定する。
【００１７】
また、第２の検査装置は、色画像信号を入力し、第１の検査装置が白黒画像形状を生成するのと同時に、この色画像信号より被検査物の色画像を求め、この色画像の視覚色（色相、彩度、明度）を求め、これと予め記憶している被検査物の標準パターンの特徴とを比較して異種物を判定する。
【００１８】
このため、白黒画像による被検査物の状態の判定と、基準の検査物の色と相違する異種物かの判定とを同時に行うことが可能となる。
【００１９】
請求項３は、前記第２の検査装置は、前記被検査物の色画像を一時記憶する複数のフレームメモリを備え、前記フレームメモリの所定の領域の明度があらかじめ設定されたしきい値を超えた場合、色画像を内部に取り込むことを要旨とする。
【００２０】
請求項３においては、第２の検査装置は、白黒画像の取り込みに同期して、フレームメモリの色画像を内部に取り込む。
【００２１】
このため、光源からの発光信号を入力しなくとも、第１の検査装置の被検査物の白黒画像の取り込みに同期して色画像を内部に取り込むことが可能となる。
【００２２】
請求項４は、前記第２の検査装置は、
前記色画像から前記光源の光レベルに応じた、視覚色である色相Ｈ、彩度Ｓ及び明度Ｉのデータにそれぞれ変換し、該明度のデータ又は彩度のデータを基準値と比較し、該比較結果が前記基準値以下の場合は論理「０」を以上の場合は論理「１」とした所定データに変換して該所定データの赤色成分データを計数すると共に、前記赤色成分データと前記明度のデータ又は前記彩度のデータ若しくは色相のデータとの論理積データを求めて、縦軸に前記色相、前記彩度又は明度の前記計数の値、横軸に前記色相又は彩度若しくは明度に対しての前記論理積データの値が取りうる範囲をとったそれぞれのスペクトラム分布を求め、これらのスペクトラム分布の平均と標準偏差とを前記光源の光量に応じた視覚色の特徴として求めることを要旨とする。
【００２３】
請求項４においては、第２の検査装置は、色画像からＨ、Ｓ及びＩのそれぞれのスペクトラム分布の平均と標準偏差とを特徴色として求める。
【００２４】
このため、光源の光量に多少のばらつき又は被検査物の色に多少のばらつきがあっても被検査物の特徴を正確に得ることが可能となる。
【００２５】
請求項５は、前記被検査物は、丸形状の錠剤又は２個の半カプセル同士を組み合わせた楕円形状のカプセルであり、前記２個の半カプセルは、それぞれ異なる色にされ、
前記第２の検査装置は、
前記被検査物の色画像を取り込んだ後に、前記被検査物の基準位置を求め、その求めた位置を基準に２つのウインドウを設け、一方のウインドウの色画像を第１の色画像とし、他方のウインドウの色画像を第２の色画像として抽出し、
この第１，第２の色画像のそれぞれの前記色相、彩度及び明度の前記スペクトラム分布を求め、これらの分布を、前記視覚色の特徴として求めることを要旨とする。
【００２６】
請求項５においては、第２の検査装置は、被検査物の色画像を取り込んだ後に、この色画像を２分割した第１の色画像と第２の色画像とのそれぞれの色画像の特徴を求める。
【００２７】
このため、２個の組み合わせで一つの被検査物を構成している場合等は、一方又は他方の色若しくは両方の色から異種物であるかを容易に判定することが可能となる。
【００２８】
請求項６は、第２の検査装置は、特徴と標準パターンとの類似度を求め、この類似度が所定の条件を満足していないときは標準パターンに不一致の特徴を有する異種物と判定することを要旨とする。
【００２９】
請求項６においては、第２の検査装置は、被検査物の視覚色の特徴と基準の検査物の色の標準パターンとの類似度が所定の条件を満足していないときは異種物と判定する。
【００３０】
このため、被検査物の色と基準の被検査物とが実際には同じ色である場合は、多少の汚れ等があっても異種物と判定させないことが可能となる。
【００３１】
請求項７は、前記標準パターンは、前記被検査物の基準位置相対で設けた一方のウィンドウの第１の標準パターンと前記他方のウインドウの第２の標準パターンとからなり、
前記類似度の判定は、この第１の標準パターンに対する前記第１の色画像の第１の類似度及び第２の色画像との第２の類似度を求めると共に、第２の標準パターンに対する前記第１の色画像の第３の類似度及び第２の色画像の第４の類似度を求め、
前記第１の類似度と第４の類似度とが不一致又は前記第２の類似度と前記第３の類似度とが不一致のときは、前記類似度が所定の条件を満足していないと判定
することを要旨とする。
【００３２】
請求項７においては、標準パターンは、被検査物を中央部から２分割した第１の標準パターンと第２の標準パターンとからなる。
【００３３】
類似度の判定は、この第１の標準パターンに対する第１の色画像の第１の類似度及び第２の色画像との第２の類似度を求める。
【００３４】
また、第２の標準パターンに対する第１の色画像の第３の類似度及び第２の色画像の第４の類似度を求める。
【００３５】
そして、第１の類似度と第４の類似度とが不一致又は第２の類似度と第３の類似度とが不一致のときは、類似度が所定の条件を満足していないと判定する。
【００３６】
このため、２個の組み合わせで一つの被検査物を構成している場合等に、被検査物が逆の組み合わせ又は正規の組み合わせで構成されていても、一方又は他方が正規の色であれば異種物と判定させないことが可能となる。
【００３７】
請求項８は、前記類似度は、前記被検査物の色画像の前記色相Ｈ、彩度Ｓ、明度Ｉのそれぞれのヒストグラムの平均と標準偏差と、前記被検査物のＨ、Ｓ、Ｉのそれぞれの標準パターンの標準偏差と前記標準パターンの平均とを用いて算出することを特徴とすることを要旨とする。
【００３８】
請求項８においては、Ｈ、Ｓ、Ｉのそれぞれのヒストグラムの平均と標準偏差と、被検査物のＨ、Ｓ、Ｉのそれぞれの標準パターンの標準偏差と標準パターンの平均とを用いて類似度を算出する。このため類似度の算出を近似式によって算出することが可能となる。
【００３９】
請求項９は、前記第２の検査装置に代えて、
前記光源の発光信号又は前記被検査物の検出信号を入力し、いずれかの信号の入力に伴って、
前記撮像部からの色信号を内部に取り込み、この色画像信号より前記被検査物の色画像を求めて、前記色画像の前記平均と前記標準偏差とを前記被検査物の視覚色の前記特徴として求め、この特徴と予め記憶している前記被検査物の標準パターンの特徴との類似度に基づいて異種物を判定する第３の検査装置を有することを要旨とする。
【００４０】
請求項９においては、第２の検査装置に代えて、第３の検査装置を備える。この第３の検査装置は、光源の発光信号又は被検査物の検出信号を入力し、いずれかの信号の入力に伴って撮像部からの色画像信号より被検査物の視覚色を求める。
【００４１】
そして、この視覚色を被検査物の特徴とし、この特徴と予め記憶している被検査物の標準パターンの特徴とを比較して異種物を判定する。
【００４２】
このため、被検査物の色画像を一時記憶する２個のフレームメモリ及び取り込みタイミングを制御する手段等が不要となるので、プログラム構成を簡単にして第１の検査装置に同期して画像を取り込むことが可能となる。
【００４３】
請求項１０は、前記被検査物は、丸形状の錠剤又は２個の半カプセル同士を組み合わせた楕円形状のカプセルを乗せたシートであって、このシートには錠剤又はカプセルを搭載する形状のポケットを所定数配列していることを要旨とする。
【００４４】
請求項１０においては、シートに対して光源から光が照射されると、撮像部がこの反射光からの色画像信号と輝度信号とを生成して送出する。
【００４５】
次に、第１の検査装置は、光源の発光に伴って輝度信号から錠剤又はカプセルの白黒画像形状を生成する。
【００４６】
そして、この白黒画像形状に基づいてシート上の錠剤又はカプセルの状態を判定する。
【００４７】
また、第２の検査装置は、色画像信号を入力し、第１の検査装置が白黒画像形状を生成するのと同時に、この色画像信号より錠剤又はカプセルの視覚色を求める。
【００４８】
この視覚色の平均と標準偏差とを錠剤又はカプセルの特徴とする。
【００４９】
この特徴と予め記憶している基準の錠剤又はカプセルの標準パターンの特徴との類似度に基づいてシートに異なる種類の錠剤又はカプセルが搭載されていないかどうかを判定する。
【００５０】
このため、白黒画像による錠剤又はカプセルの状態の判定と、基準の錠剤又はカプセルの色と相違する異種物がシートに搭載されているかの判定とを同時に行うことが可能となる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の異種物混入検査システムの概略構成図である。本実施の形態では、楕円の錠剤のカプセル１ａの一方の半カプセル１aaと他方の半カプセル１ａｂの色を検出して異錠剤かどうかを検査する異種物混入検査システムとして述べる。
【００５２】
図１の異種物混入検査装置１５は、シート３ａの下方の所定位置にストロボ８を配置し、このストロボ８の下方の所定位置にカラー画像撮像部１７を設け、このカラー画像撮像部１７からの一画素毎の輝度信号Ｙを白黒画像処理で錠剤の状態である汚れ、かけ等を判定する第１の錠剤検査装置１０に送出すると共に、第２の錠剤検査装置にカラー画像撮像部１７のＲＧＢ信号を送出する反射光方式を採用している。
【００５３】
第１の錠剤検査装置１０は、従来技術の説明のものと同様なものであり、センサ２３がポケット群を検出したときストロボ電源１１を起動させ、ストロボ電源１１ヘのストロボトリガ信号の出力に伴って輝度信号Ｙを取り込んで錠剤の汚れ、かけ等を判定している。
【００５４】
また、カラー画像撮像部１７からのＲＧＢ信号を解析処理して、異種錠剤を判定する第２の錠剤検査装置２２を備えている。
【００５５】
この第２の錠剤検査装置２２は、ＲＧＢ信号から撮像したカプセル１ａの光量に応じた視覚色であるＨ、Ｓ、Ｉの各スペクトラム分布を求め、このスペクトラム分布の平均及び標準偏差と、予め記憶されている基準のカプセル１ａのＨ、Ｓ、Ｉの各スペクトラム分布の平均と標準偏差に対する類似度でポケット内のカプセル１ａが異種錠剤かどうかを判定している。
【００５６】
カラー画像撮像部１７は、３個のＣＣＤを用いて３原色のＲＧＢ信号を送出する３板式カラーカメラ１８と、３板式カラーカメラ１８の撮影を制御しながら輝度信号Ｙと、ＲＧＢ信号を送出するカメラコントローラ２０とからなっている。
【００５７】
第２の錠剤検査装置２２は、図２に示すようにＡ／Ｄ変換部２５と、フレームメモリ部２７と、カラー画像取込判定部２９と、画像取込部３１と、２分割ウィンドウ重ね部３３と、カプセル色特徴演算部３６と、異錠剤判定テーブル作成部３８と、判定用テーブル４０ａ、４０ｂ、４０ｃと、異錠剤判定部４２とを備えている。
【００５８】
Ａ／Ｄ変換部２５は、カメラコントローラ２０からのアナログのＲＧＢ信号をサンプリング信号に基づいてデジタル変換する。
【００５９】
フレームメモリ部２７は、このＡ／Ｄ変換部２５からのＲＧＢ信号（以下単にカラー映像信号という）を一時記憶するフレームメモリを２個備えている。
【００６０】
カラー画像取込判定部２９は、フレームメモリ部２７を監視し、いずれか一方のフレームに明るい映像が蓄積されたとき、画像取込部３１にそのフレームの映像を取り込みさせる信号（以下取込信号という）を送出する。すなわち、第１の錠剤検査装置１０の輝度信号Ｙの取り込みに同期してカラー映像信号を取り込ませている。
【００６１】
画像取込部３１は、取込信号の入力に伴って明るいカラー映像を内部に取り込む。
【００６２】
２分割ウィンドウ重ね部３３は、画像取込部３１が取り込んだカラー映像（１個のポケット群分のカラー映像）を読み、予め設定されているシート３ａのポケットに対応するウィンドウ３４とカラー映像との位置合わせを行う。
【００６３】
カプセル色特徴演算部３６は、位置合わせが終わると、カプセル１ａに分割ウィンドウＵｉをかけ、半カプセル１ａａ及び半カプセル１ａｂのそれぞれのカラー映像のＨ、Ｓ、Ｉのスペクトラム分布の平均と標準偏差を求めて各半カプセルの光量に応じた視覚色（色相、彩度、明度）の特徴を求める。
【００６４】
異錠剤判定テーブル作成部３８は、スペクトラム分布の平均及び標準偏差と予め記憶されている基準の錠剤のスペクトラム分布との類似度を後述する判定用テーブル４０ａ、４０ｂ、４０ｃに書き込む。
【００６５】
異錠剤判定部４２は、判定用テーブル４０ａ、４０ｂ、４０ｃに書き込まれた類似度のデータをクロス状に比較して異錠剤と判定する。
【００６６】
上記のように構成された異種物混入検査システムの動作を以下に説明する。図３は異種物混入検査システムの概要を説明するフローチャートである。この図３のフローチャートは１個のカプセル１ａの検査処理について述べている。
【００６７】
初めに、検査する品種の情報である色情報（半カプセル毎）と、シート種類、位置合わせ用ウィンドウの種類と、半カプセル毎の視覚色（色相、彩度、明度）の標準パターン（平均値、標準偏差）と、ヒストグラムしきい値（Ｓｍｉｎ、Ｉｍｉｎ）等を設定する初期設定処理を行う（Ｓ３０１）。
【００６８】
そして、第１の錠剤検査装置１０がセンサ２３がポケット群を検出したときのストロボ電源１１へのストロボトリガ信号の出力に伴って輝度信号Ｙを取り込み、この輝度信号の濃度情報を平均化して半カプセルの白黒画像を求めて、この白黒画像の内で、所定レベル以上又は所定レベル以下の濃度の箇所が存在するときは、その箇所が所定の大きさの面積以上の場合は、汚れがある錠剤と判定する。
また、白黒画像を２値化して、錠剤のかけを判定する。
【００６９】
第２の錠剤検査装置２２は、この輝度信号Ｙの取り込みにカラー画像撮像部１７が同期して画像を取り込むために、第２の錠剤検査装置２２のカラー画像取込判定部２９は、フレームメモリ部２７のいずれか一方のフレームに明るい映像が蓄積されたとき、画像取込部３１に取込信号を送出する。すなわち、第１の錠剤検査装置１０がストロボ発光に伴ってカプセル１ａの白黒画像を取り込みに同期してカラー映像信号を取り込む（Ｓ３０３）。
【００７０】
次に、２分割ウィンドウ重ね部３３は、図４に示すようにカプセル１ａの画像（以下カプセルカラー画像Ｇｉという）に２分割ウィンドウＵｉをかける（Ｓ３０５）。このとき、カプセルカラー画像Ｇｉの光沢成分は取り除く（図４の斜線領域）。
【００７１】
次に、カプセル色特徴演算部３６は、いずれか一方の半カプセル１ａａのに画像Ｇｉを読み（Ｓ３０７）、カラー映像信号であるＲＧＢ信号をＨＩＳ変換する（Ｓ３０９）。このＨＩＳの変換の理由を述べる。一般にカラー画像（ＲＧＢ）では、同じ色（色相Ｈ）、彩度（Ｓ）と人間が認識しても明るさＩが変化するとＲＧＢ値は大きく変化する。このため、単にＲＧＢから色の特徴を得るのは好ましくない。そこで、ＨＩＳでは人間が感じる色の感覚に近い表現ができるとされているので、ＲＧＢをＨＩＳ変換する。
【００７２】
次に、ＨＩＳ変換の後に、このＨＩＳのヒストグラムを作成して、その平均と標準偏差を求める（Ｓ３１１）。
【００７３】
次に、他方の半カプセル１ａｂのカラー画像のヒストグラムの平均と標準偏差を求めたかどうかを判定する（Ｓ３１３）。
【００７４】
ステップＳ３１３で他方の半カプセル１ａｂのカラー画像のヒストグラムの平均と標準偏差を求めていないと判定したときは、他方の半カプセル１ａｂのカラー画像を読み込んで処理をステップＳ３０９に戻す。
【００７５】
また、ステップＳ３１３で他方の半カプセル１ａｂのカラー画像のヒストグラムの平均と標準偏差を求めたと判定したときは、異錠剤判定テーブル作成部３８が半カプセル毎に予め設定されている基準のＨ、Ｓ、Ｉ毎の標準パターン（平均、標準偏差）と比較して類似度を求めてＨ、Ｓ、Ｉ毎の判定テーブル４０ａ、４０ｂ、４０ｃに登録する（Ｓ３１７）。すなわち、何の色合いが強いかを特定して判定テーブル４０ａ、４０ｂ、４０ｃに登録している。この判定テーブルの登録については図を用いて詳細に後述する。
【００７６】
次に、異錠剤判定部４２は、Ｈ、Ｓ、Ｉ毎の判定テーブル４０ａ、４０ｂ、４０ｃを読み異錠剤があるかどうかを判定する（Ｓ３１９）。
【００７７】
次に、図３のステップＳ３１１のＨＳＩのヒストグラム計算を図を用いて説明する。図５はＨ成分のヒストグラム計算を説明する説明図である。図６はＳ成分のヒストグラムを説明する説明図である。図７はＩ成分のヒストグラムを説明する説明図である。
【００７８】
色を表すＨＳＩは、ＲＧＢ値を用いて完全に正規化されるが実測値に適用する場合は、誤差について考慮しなければならない。例えば、色相Ｈを求める場合、色彩Ｓが小さい時、又は明度Ｉが小さい時に誤差が大きくなる。
【００７９】
このため、単純にＨＩＳのヒストグラムを求めないで図５に示すように求めている。
【００８０】
図５においては、初めにＲＧＢ信号に基づいて得たＨ、Ｓ、Ｉ成分を読み、Ｓ成分がＳｍｉｎ以上のときは「１」を、又はＳ成分がＳｍｉｎ以下のときは「０」を設定演算する（ｄ５０１）。また、Ｉ成分がＩｍｉｎ以上のときは「１」を、又はＩ成分がＩｍｉｎ以下のときは「０」を設定演算する（ｄ５０２）。
【００８１】
そして、これらのＳ及びＩ成分の設定結果のＯＲを求め（ｄ５０３）、このＯＲの出力の「０」をカウント（カウント値ＣH ）する（ｄ５０４）。つまり、光量レベルによる曖昧な成分はＯＲで除去している。
【００８２】
次に、Ｈ成分の値と、ＯＲの出力値とのＡＮＤを求め（ｄ５０５）、この出力結果からヒストグラムｈH（０）を計算し（ｄ５０６）、このヒストグラムｈH（０）を修正する（ｄ５０７）。
【００８３】
この修正式は、ｈH（０）=ｈH（０）−ＣH
とする。
【００８４】
次に、Ｓのヒストグラム計算を説明する。初めにＲＧＢ信号に基づいて得たＳ、Ｉ成分を読み、Ｉ成分がＩｍｉｎ以上のときは「１」を、又はＩ成分がＩｍｉｎ以下のときは「０」を設定演算する（ｄ６０１）。
【００８５】
そして、この設定演算結果の内で、「０」をカウント（カウント値ＣS ）する（ｄ６０２）。つまり、暗いときの曖昧な色成分を除去するためにカウントしている。
【００８６】
次に、Ｓ成分と、Ｉを区分けした色成分とのＡＮＤを求め（ｄ６０３）、この出力結果からヒストグラムｈS （０）を計算し（ｄ６０４）、このヒストグラムｈS（０）を修正する（ｄ６０５）。
【００８７】
この修正式は、ｈS（０）=ｈS（０）−ＣS
とする。
【００８８】
次に、Ｉのヒストグラム計算を説明する。初めにＲＧＢ信号に基づいて得たＩ成分を読み、Ｉ成分がＩｍｉｎ以上のときは「１」を、又はＩ成分がＩｍｉｎ以下のときは「０」を設定演算する（ｄ７０１）。
【００８９】
そして、この設定演算結果の内で、「０」をカウント（カウント値ＣI）する（ｄ７０２）。次に、ＡＮＤを求め（ｄ７０３）、この出力結果からヒストグラムｈI（０）を計算し（ｄ７０４）、このヒストグラムｈI（０）を修正する（ｄ７０５）。
【００９０】
この修正式は、ｈI（０）=ｈI（０）ーＣI
とする。
【００９１】
つまり、背景成分を除去している。すなわち、上記図５、図６及び図７の処理によって、ストロボ４の光量に多少のばらつき、又はカプセル１ａの半カプセル１ａ又は１ａｂの色に多少のばらつきがあっても、それぞれの視覚色の特徴を正確に得ることができる。
【００９２】
次に、ヒストグラムマッチングについて説明する。上記の図５、図６及び図７のようにして得たヒストグラムから図８に示すようにＨ成分のヒストグラムｈH（ｘ）の平均値ｘH及び標準偏差σHと、Ｓ成分のヒストグラムｈS （ｘ）の平均値ｘS及び標準偏差σSと、Ｉ成分のヒストグラムｈI（ｘ）の平均値ｘI及び標準偏差σIとをそれぞれ求める。
【００９３】
そして、各成分毎の平均値と標準偏差との類似度（マッチングともいう）を異種錠剤判定部３８が求める。この類似度Ｃの計算は式１に示すようにして求める。
【００９４】
【数１】
0004208269.tif 000002
一般に類似度を計算する場合は非常に複雑な式であるが式１に示すように「撮像して得られたヒストグラムの標準偏差ａ1 」と、「撮像して得られたヒストグラムの平均ｍ1」と「基準の検査物の色画像の標準パターンの標準偏差ａ2」と、「基準の検査物の色画像の標準パターンの平均ｍ2」とからなる近似式で簡単に求めている。
【００９５】
次に、式１の演算結果を図９に示す判定テーブル４０ａ、４０ｂ、４０ｃに書き込む。図９の判定テーブル４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、一方の半カプセルの画像の標準パターン名Ｗ1と、他方の半カプセルの画像の標準パターン名Ｗ2とを縦に、撮像した一方の半カプセルの画像名Ｒ1 と、撮像した他方の半カプセルの画像名Ｒ2 とを横にとった格子領域を有するマトリクス構造をしている。また、この格子領域はＷ1とＲ1とに対応する格子領域をＣ11、Ｗ1とＲ2に対応する領域をＣ12、Ｗ2とＲ1とに対応する格子領域をＣ21、Ｗ2とＲ2に対応する領域をＣ22としている。
【００９６】
すなわち、判定テーブルの書込は以下に説明する手順で書き込む。撮像した半カプセル毎の画像のＨ、Ｓ、Ｉのヒストグラムを上記図５、図６及び図７の手順で得て、これらのヒストグラムと半カプセル毎のＨ、Ｓ、Ｉの各標準パターンとの類似度Ｃを式１で求める。
【００９７】
つまり、基準となる一方の半カプセルの色の標準パターンＷ1 と撮像した一方の半カプセルの画像Ｒ1 の色の類似度Ｃ11と、基準となる一方の半カプセルの色の標準パターンＷ１と撮像した他方の半カプセルの画像Ｒ2の色の類似度Ｃ12と、基準となる他方の半カプセルの色の標準パターンＷ2 と撮像した一方の半カプセルの画像Ｒ1 の色の類似度Ｃ21と、基準となる他方の半カプセルの色の標準パターンＷ2と撮像した他方の半カプセルの画像Ｒ2の色の類似度Ｃ22とを求めて書き込む。
【００９８】
そして、この各格子領域に記憶された類似度の演算結果を異錠剤判定部４２がクロス状に比較して撮像したカプセルが所定の色のカプセルかどうかを判断する。例えば、Ｃ11とＣ22の値が同じで、かつＣ21とＣ12の値が同じときは、撮像したカプセル１ａの各半カプセルの色は、所定の色のカプセルと判定する。
【００９９】
従って、ストロボ発光に伴うカプセル１ａの両方の半カプセルの色を、光量に多少のばらつきがあっても、またカプセルの色に多少のばらつきがあっても正確に判定できている。
【０１００】
また、上記実施の形態では、輝度信号Ｙとカラービデオ信号との取り込みの同期を第２の錠剤検査装置２２がフレームメモリの監視を行うことで同期させたが、カラー画像取込判定部２９、フレームメモリ部２７を備えない第３の錠剤検査装置４５とし、この第３の錠剤検査装置４５に、図１０に示すようにストロボ電源１１からのストロボトリガ信号を画像取込部３１に直接入力させて輝度信号Ｙの取り込みに同期させてもよい。
【０１０１】
また、ストロボトリガ信号を取り込み難い場合は、図１１に示すようにポケット群がカメラ近傍に来たことを知らせるセンサ２３の近傍（３板式カメラの視野範囲からはずれる位置）に、ストロボ８の発行を検知するセンサ４６を設け、このセンサ４６からの出力信号を画像取込部３１に直接取り込んでもよい。
【０１０２】
なお、上記実施の形態では、楕円形状のカプセルを例にして説明したが、カプセルに限らないで丸方の錠剤に２分割ウィンドウをかけて色の判定をおこなってもよい。
【０１０３】
さらに、上記実施の形態では、ストロボ８の反射光を用いて異種物、汚れを検出する異種物混入検査装置として説明したが、図１２に示すように、ＰＴＰシート３ａの下方にストロボ４を配置し、このストロボ４の上方の対抗する位置に、ＰＴＰシート３ａを介して白黒カメラ５を設ける。
【０１０４】
そして、ストロボ４を起動させたときにＰＴＰシート３ａを介して得られる透過光の映像を白黒カメラ５で作成し、このカメラの白黒画像から錠剤の状態である欠錠、ヒビ割れ、立ち錠、錠剤の飛散並びに面積比に基づく異錠剤の検出等を行う錠剤検査装置７（第４の検査装置）を設けた透過光方式を組み合わせてもよい。
【０１０５】
すなわち、透過光方式と反射光方式とを組み合わせることによって、ポケット内の欠錠、立ち錠、割れ、面積比による異種錠、汚れ等の判定他に、色の相違による異種錠の判定が可能となる。
【０１０６】
【発明の効果】
請求項１によれば、被検査物の視覚色（色相、彩度、明度）と標準パターンとの類似度から被検査物が異種物かを判定しているので、光量レベルに多少のばらつきがあっても被検査物が異種物かどうかを正確に判定できるという効果が得られている。
【０１０７】
請求項２によれば、白黒画像による被検査物の状態（汚れ、破損、立ち錠、割れ、異物の混入）の判定と、基準の検査物の色と相違する被検査物かどうかの判定とを同時に行うことができるという効果が得られている。
【０１０８】
請求項３によれば、光源からの発光信号を入力しなくとも、第１の検査装置の被検査物の白黒画像の取り込みに同期して色画像を内部に取り込むことができるので装置の構成が容易であるという効果が得られている。
【０１０９】
請求項４によれば、被検査物の視覚色の平均と標準偏差とを被検査物の特徴として求めているので、光源の光量及び被検査物の色に多少のばらつきがあっても被検査物の色を正確に特定できるという効果が得られている。
【０１１０】
請求項５によれば、２個の組み合わせで一つの被検査物を構成している場合等は、一方又は他方の色若しくは両方の色から異種物であるかを容易に判定できるという効果が得られている。
【０１１１】
請求項６によれば、被検査物の色と基準の被検査物とが実際には同じ色である場合は、多少の汚れ等があっても異種物と判定されないという効果が得られている。
【０１１２】
請求項７によれば、２個の組み合わせで一つの被検査物を構成している場合等に、被検査物が逆の組み合わせ又は正規の組み合わせで構成されていても、一方又は他方が正規の色であれば異種物と判定されないという効果が得られている。
【０１１３】
請求項８によれば、類似度の算出を近似式によって算出することができるので、類似度の算出が容易にかつ高速にできるという効果が得られている。
【０１１４】
請求項９によれば、被検査物の色画像を一時記憶する２個のフレームメモリ及び取り込みタイミングを制御する手段等が不要となるので、プログラム構成を簡単にして第１の検査装置に同期して画像を取り込むことができるという効果が得られている。
【０１１５】
請求項１０によれば、シートに搭載されたポケット内の錠剤又はカプセルの白黒画像と色画像とが得られ、白黒画像に基づく錠剤又はカプセルの状態の判定と、色画像による異種物の判定とを同時に行うことができるという効果が得られている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の異種物混入検査システムの概略構成図である。
【図２】  第２の錠剤検査装置の概略構成図である。
【図３】  異種物混入検査システムの概要を説明するフローチャートである。
【図４】  ２分割ウィンドウの説明図である。
【図５】  Ｈ成分のヒストグラム計算を説明する説明図である。
【図６】  Ｓ成分のヒストグラムを説明する説明図である。
【図７】  Ｉ成分のヒストグラムを説明する説明図である。
【図８】  Ｈ、Ｓ、Ｉの平均と標準偏差の説明図である。
【図９】  判定テーブルの構成を説明する説明図である。
【図１０】    他の実施の形態の概略構成図である。
【図１１】  他の実施の形態の概略構成図である。
【図１２】  従来の異種物混入検査システムの概略構成図である。
【符号の説明】
４  ストロボ
１１  ストロボ電源
１７  カラー画像撮像部  １８  ３板式カラーカメラ
２０  カメラコントローラ
１０  第１の錠剤検査装置
２２  第２の錠剤検査装置
２５  Ａ／Ｄ変換器
２７  フレームメモリ
２９  カラー画像取込判定部
３１  画像取込部
３３  ２分割ウィンドウ重ね部
３６  カプセル色特徴演算部
３８  異錠剤判定テーブル作成部
４２  異錠剤判定部
【図１】
0004208269.tif 000003
【図２】
0004208269.tif 000004
【図３】
0004208269.tif 000005
【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】
0004208269.tif 000010
【図９】
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【図１０】
0004208269.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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