JPH01100441A - シート状被検材の有意差検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、長さ方向に一定の周期性をもって文字や絵柄
等の画像が付されたシート状被検材の表面の欠点等の有
意差を検出する方法に関する。

〔従来の技術〕

例えば薬剤を分包するバックシートの表面には病院名等
の文字や絵柄等の画像が印刷シリンダにより付されるた
め、その素材である長尺なシートの表面には長さ方向に
一定の周期性をもって上記画像が付される。

このようなシート状被検材の製造においては、異物の付
着、汚れ、ピンホール印刷むら、すし等の表面欠点が生
じることがあり、このような欠点は検出して適当な対策
をとる必要がある。

そこで従来、透明フィルムの表面に乳白色等の色で画像
を付したシート状被検材においては、ＣＯＤイメージセ
ンサ等を使用した光−電変換形カメラにより被検材を走
査して、このカメラからの映像信号を電子回路で処理し
て欠点を検出することが行われている。この従来方法は
、上記カメラによる欠点の検出出力レベルが上記画像の
検出出力レベルより大、きい場合において、これら両レ
ベルの中間に上記カメラの検出レベルを定めることによ
って実茄され、それにより画像検出レベルが欠点検出に
影響を及ぼさないようにしたものであった。

しかし、このような従来方法においては、画像が黒色、
赤色、青色等濃い色調である場合のように、画像検出レ
ベルが欠点の検出レベルと同等以上である場合には、画
像を欠点として認識してしまうから、はとんど実用には
適さないものであった。

このため、本出願人は、画像の配列寸法と位置の測定に
基づいて、この画像より大きく、かつ画像の輪郭とは無
関係なブロック形状のマスク範囲（なお、この範囲は文
字列毎にシート状被検材の走行方向またはシート状被検
材の幅方向に沿ってなされる場合と、島状になされる場
合とがある。）を設定して、これを記憶手段に予め記憶
させておいて、欠点検出の際に上記マスク範囲を読出し
て、この範囲に該当する画像検出信号をマスキングする
ことによって、画像が欠点検出に影響を及ぼさないよう
して、シート状被検材の地の部分についての欠点を検出
する方法を開発した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、既述のようなブロック状のマスキングを行なっ
て欠点検出を行なう新規な従来方法においては、マスク
範囲を定めるための測定と、マスク範囲を記憶手段に入
力する手間がかなり面倒で、使い勝手に難があるという
問題があり、そのため、画像が複雑な場合や、多数種類
のシート状被検材を頻繁に交換して欠点検出をする場合
には不向きであることが分った。さらに、画像がシート
状被検材表面に対して斜めに付されるものにあっては、
既述のマスク範囲の設定ができないことも分った。

それだけではなく、マスク範囲がブロック状になされる
ことから、隣接する文字相互間の地の部分をはじめとし
て欠点検出が不可能となる部分がマスキングによって多
く確保されて、欠点検出する面積が少なくなり検出の信
頼性が充分ではないとい問題があった。しかも、この従
来方法は画像をマスクして被検材の地の部分のみを検出
するために、当然のことながら、画像についての欠点検
出することは不可能であった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るシート状被検材の表面の有意差検出方法は
、長さ方向に一定の周期性をもって画像が付されたシー
ト状被検材を走行させながら、これの表面を光−電変換
形カメラで幅方向に沿って走査することに基づいて、上
記被検材表面の有意差を検出する方法に適用される。そ
して、本発明は上記従来の問題点を解決するために、上
記カメラから出力される映像情報の全てを輪郭抽出手段
に取込み、この抽出手段で上記画像および上記被検材の
表面欠点の輪郭を抽出する。この後、上記抽出手段から
の出力を、書込みおよび読出しが同時にできる記憶手段
に、上記被検材の走行位置情報に同期させてスクローリ
ングによる自動更新をしながら逐次書込んで、この記憶
手段に上記被検材の少なくとも１周期分のパターン情報
を記憶する。次ぎに、設定周期後において、上記記憶手
段に書込まれたパターン情報を輪郭マスク出力として上
記被検材の走行位置情報に同期して逐次読出して比較手
段に入力させるとともに、上記輪郭抽出手段を経て上記
記憶手段に向かわない現在の被検査出力を上記輪郭マス
ク出力の読み出しと同期させて上記比較手段に入力させ
る。そして、この比較手段で上記記憶手段から読み出さ
れたに先周期のパターン情報と異なるパターン情報を有
意差として検出することを特徴とする特 〔作用〕 本発明方法は、シート状被検材に付された一定の周期長
ピッチを記憶手段に設定してから実施される。検出開始
により、まず、走行しているシート状被検材表面を幅方
向に走査する光−電変換形カメラから出力される映惟信
号の全てを輪郭抽出手段に取込む。この輪郭抽出手段は
、上記被検材に付された画像の輪郭を抽出するとともに
、上記被検材の表面に欠点がある場合には、その表面欠
点の輪郭も抽出する。この輪郭抽出によって、上記被検
材表面の画像等を個々にマスクするための輪郭マスク情
報が取出される。そして、記憶手段に抽出手段で抽出し
た画像および表面欠点の輪郭マスク情報を含むパターン
情報を、上記被検材の走行位置情報に同期させて逐次書
込む。この記憶手段には上記被検材の少なくとも１周期
分のパターン情報が書込まれる。以上のようにして上記
被検材の最初の１周期長さを上記カメラで走査すること
に基づいて、マスクする必要がある画像についての輪郭
パターンが記憶手段に記憶される。この記憶内容は有意
差検出の基準パターンとなる。

そして、引き続く上記被検材の次ぎの１周期長さを上記
カメラで走査することに基づいて、この周期においてマ
スクする必要がある画像についての輪郭パターンを含む
１周期分のパターン情報を、記憶手段のスクロールによ
って上記被検材の走行位置情報に同期させて逐次書込み
記憶内容を最新のものに自動更新すると同時に、先に記
憶されていた前の１周期分のパターン情報を、輪郭マス
ク出力として記憶手段から比較手段に出力する。−方、
上記輪郭抽出手段を得て上記記憶手段に向かわない現在
の被検査出力を、上記マスク出力の読み出しに同期させ
て上記比較手段に入力する。かくして、比較手段は比較
の基準となる先周期のパターン情報に対して現在カメラ
が走査している次周期のパターン情報を比較して、これ
ら次周期と上記先周期のパターン情報の有意差を検出す
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図１はシート状被検材で、これには第
２図に示すように画像２が一定の周期性（図中りは周期
長さを示している。）をもって印刷により付されている
。なお、第２図中３は上記被検材１表面の欠点を示して
いる。この被検材１は長さ方向に沿って走行されるもの
であって、その走行はロータリーエンコーダなどからな
るパルスジエネ゛レータ４（第１図参照）により検出さ
れている。

′　　上記被検材１の照明される表面は、この面からの
反射光または透過光を受光する光−電変換形カメラ５に
よって監視されている。カメラ５にはりニアアレーイメ
ージセンサを光−電変換素子としたものが使用され、こ
のカメラ５は走行する上記被検材１の表面を幅方向に沿
って走査するようになっている。なお、第２図中の点線
矢印■から■は上記被検材１におけるＭＪの１周期パタ
ーン中画像部分についての走査位置を示し、かつ点線矢
印■から■は次ぎの１周期パターン中画像部分について
の走査位置を示している。

そして、カメラ５から出力される映像情報は第１図に示
した検出装置によって処理され、それによって上記被検
材１の表面の有意差が検出される。

上記検出装置は輪郭抽出手段６、マスク用２値化回路７
、幅方向拡大回路８、流れ方向拡大回路９、記憶手段１
０、反転回路１１、比較手段１２、欠点用２値化回路１
３、デイレ−回路１４、および判定回路−１５を備えて
形成されている。

輪郭抽出手段６は微分回路°からなり、カメラ５の出力
端に接続して設けられている。この抽出手段６はカメラ
５から出力される映像信号の全てを取込んで、この信号
の変化を強調するものであり、それによって画像２およ
び欠点３の輪郭を抽出するようになっている。

マスク用２値化回路７は輪郭抽出手段６の出力端に接続
して・設けられ、それに設定されたスレッショルドレベ
ル以上の信号を２値信号とするものである。上記レベル
は、検出装置の初期設定の際に、画像の濃さに応じて適
当に設定されるようになっている。

幅方向拡大回路８はマスク用２値化回路７の出力端に接
続して設けられている。この回路８は、上記被検材１に
おける１周期長さＬ内での蛇行により誤検出を防止する
ために、上記被検材１を走行させるラインの状況に応じ
て、マスク用２値化回路７の出力信号を、予想されるず
れ分だけ幅方向に拡大する処理をするものである。その
拡大寸法は幅方向に左右数ビット分で、上記拡大寸法は
検出装置の初期設定の際に指定されるようになっている
。

流れ方向拡大回路９は幅方向拡大回路８の出力端に接続
して設けられている。この回路９は、上記被検材１にお
ける１周期長さＬ内での流れ（走行）方向のずれによる
誤検出を防止するために、上記被検材１を走行させるラ
インの状況に応じて、マスク用２値化回路７の出力信号
を予想されるずれ分だけ流れ（走行）方向に拡大する処
理をするものである。その拡大寸法は上記パルスジェネ
レータ４のパルス出力数パルス分で、上記拡大寸法は検
出装置の初期設定の際に指定されるようになっている。

さらに、この回路９には、上記パルスジェネレータ４か
らの出力パルスによりなる走行位置情報が供給されるよ
うになっている。

記憶手段１０はスクローリングにより書込みおよび読み
出しが同時にできるものであって、例えばＲＡＭからな
る。この手段１０には輪郭抽出手段６の出力がマスク用
２値化回路７、幅方向拡大回路８、および流れ方向拡大
回路９を介して逐次書込まれるようになっている。この
記憶手段１０には、上記パルスジェネレータ４からの出
力パルスよりなる走行位置情報が供給されるとともに、
この走行位置情報に同期させて上記の書込みが行われる
ようになっている。そして、記憶手段１０には上記被検
材の周期長さしが、検出装置の初期設定の際に設定され
るようになっている。さらに、この記憶手段１０には上
記被検材の１周期分のパターン情報を記憶できる容量を
持つも、のが使用される。

この記憶手段１０から逐次読み出される信号は輪郭マス
クの出力である。この出力端に接続された反転回路１１
は記憶手段１０の出力を反転させるものであって、この
回路１１には比較手段１２が接続されている。比較手段
１２はアンドゲートなどからなり、これは記憶手段１０
から読み出された輪郭マスク出力と、欠点用２値化回路
１３の出力とを比較して、これら出力相互の有意差を検
出するものである。

欠点用２値化回路１３は輪郭抽出手段６の出力端に接続
して設けられていて、それに設定されたスレッシミルド
レベル以上の信号を２値信号とするものである。このス
レッショルドレベルは、上記マスク用２値化回路７のス
レッショルドレベルよりもレベルが高く、検出装置の初
期設定の際に、画像の濃さに応じて適当に設定される。

また、この２値化回路１３は上記記憶手段１０に書込ま
れた周期よりも例えば１周期遅れて、現在カメラ５が走
査している次周期分のパターン情報を２１！［化処理す
るようになっている。

この２ＩＩ化回路１３の出力端に接続されたデイレ−回
路１４は、上記幅方向拡大回路８、流れ方向拡大回路９
、および記憶手段１０での処理時間に対応する時間だけ
送らせて、上記回路１３の出力を比較手段１２に入力さ
せるものである。

また、判定回路１５は比較手段１２の出力端に接続して
設けられている。これは検出された欠点としての有意差
、つまり比較出力について、その幅や長さ等の判定を下
す処理をなすものである。

以上の構成の検出装置によって欠点たる有意差を検出す
るには、まず、必要な初期設定、つまりシート状被検材
１に付された一定の周期長ピッチＬを記憶手段１０に設
定するとともに、各２１ｉ！Ｉ化回路７．１３の夫々に
スレッショルドレベルを設定し、かつ、各拡大回路８．
９の夫々に幅、流れ方向の拡大寸法を設定してから実施
される。

この初期設定後の検出開始により、走行しているシート
状被検材１の表面を光−電変換形カメラ５が幅方向に走
査する。この走査によって光−電変換形カメラ５は映像
信号を出力する。そして走査箇所が第２図中■〜■のよ
うに正常である場合の映像出力波形は第４図に示され、
この波形図中■〜■は既述の走査箇所であることを示し
ているとともに、Ａ信号の部分は画像２を横切った箇所
であって上記被検材１の地合のグランドレベルから落込
んでいる。今、検査開始によって既述のような映像信号
が得られたとする。

そして、この映像信号の全ては輪郭抽出手段６に取込ま
れ、この手段６により微分処理する。この処理によって
上記Ａ信号に変化を強調し、かくしてシート状被検材１
に付された画像２の輪郭を抽出する。この輪郭抽出手段
６によって得られた微分信号波形も第４図に示されてお
り、同波形図中８はマスク用２値化回路７に設定された
スレッショルドレベルを示している。なお、上記レベル
Ｂは第４図中の上下少なくとも一方が設定されているも
のである。

以上のようにして上記被検材１表面の画像２をその輪郭
に沿ってマスクするために取出された輪郭マスク用の微
分信号を、マスク用２値化回路７に入力させて、この回
路７でマスク用２値信号に変換する。この２値信号波形
は第４図に示される。

そして、このマスク用２値信号を、次ぎに幅方向拡大回
路８に入力させて、この回路８で数ビット分幅方向に拡
大する。かくして、幅方向に拡大された２値信号波形は
第４図に示される。さらに、マスク用２値信号を、流れ
方向拡大回路９に入力させて、例えばパルスジェネレー
タ４の１出力パルス分（１走査分）流れ方向に拡大する
。この拡大処理は、マスク用２値信号をコピーして流れ
方向に沿う前後の走査位置に加算することによって行な
う。このようにして、流れ方向に拡大された２値信号波
形は第４図に示されるとともに、同図中実線矢印はマス
ク用２値信号の移動先を示し、かつ点線矢印はマスク用
２値信号のコピー先を示している。以上のような拡大処
理によって、画像２に対する輪郭マスクに対して幅方向
および流れ方向のマスクエリアを拡大する。したがって
、シート状被検材１の蛇行、伸び、速度変化等も基づく
、これら拡大範囲内での幅方向および流れ方向の上記被
検材１の１周期長さＬ内でのずれを許容でき、輪郭マス
キングの安定性を高めることができる。

そして、以上のようにして得た画像２の輪郭マスク情報
を含む１周期分のパターン情報を、パルスジェネレータ
４によって検出される上記被検材１の走行位置情報に同
期させて、記憶手段１０に逐次書込む。この書込みによ
って記憶手段１０内に生成された輪郭マスク信号は第３
図に示すようなパターンとして認識される。なお、第３
図中のます目−つは記憶手段１０の１ビツトに相当し、
×は画像２の微分信号りが２値化された信号、Ｏは幅方
向拡大エリア、Δは流れ方向拡大エリアである。すなわ
ち、以上のようにして上記被検材１の最初の１周期長さ
しを上記カメラで走査することに基づいて、マスクする
必要がある両会２についてのパターン情報が記憶手段１
０に記憶される。

この記憶内容は後述する有意差検出の基準パターンとな
る。

以上のような基準パターンの自動設定に引き続いて上記
被検材１の次ぎの１周期長さを上記カメラ５は走査する
。なお、この１周期においては第２図に示したように欠
点３があるから、第４図に示すようにカメラ５の映像出
力波形は、■■の走査箇所において被検材１の地合のグ
ランドレベルから落込む欠点３によるＥ信号部分を含ん
で出力される。そして、このような映像信号は輪郭抽出
手段６に取込まれて微分処理されるから、この処理によ
って上記Ａ信号およびＥ信号の変化が強調され、か−く
しでシート状被検材１に付された画像２の輪郭とともに
、欠点３の輪郭を同時に抽出する。このようにして得ら
れた微分信号波形は第４図に示されており、同波形図中
Ｃは欠点用２値化回路１３に設定されたスレッショルド
レベルを示している。以上のようにしてマスクする必要
がある画ａ２および欠点情報を含む１周期分のパターン
情報は、既述の幅方向および流れ方向の拡大処理を施さ
れた後に、記憶手段１０にそのスクロールによって上記
被検材１の走行位置情報に同期させて逐次書込まれて自
動更新される。同時に記憶手段１０は、先に記憶されて
いた前の１周期分のパターン情報を、輪郭マスク信号と
して反転回路１１を経由させて比較手段１２に出力する
。なお、反転回路１１により反転された輪郭マスク信号
は第４図に示される。

一方、既述のような欠点情報を有した上記輪郭抽出手段
６の出力は欠点用２値化回路１３にも入力される。この
ような上記記憶手段１０に向かわない輪郭抽出手段６か
らの出力は、現在カメラ５が走査している被検査出力で
あって、これは上記２値化手段１３により２値信号に変
換した後（なお、この信号波形は第４図に示されている
。）、デイレ−回路１４を通して輪郭マスク信号の読み
出しと同期させて上記比較手段１２に入力する。

なお、デイレ−回路１４の出力波形も第４図に示されて
いる。

かくして、比較手段１２は比較の基準となる先の１周期
のパターン情報に対して現在カメラ５が走査している次
周期のパターン情報を比較する。

したがって、基準パターンの地合信号と欠点信号とが一
致した場合のみ、比較手段１２から比較出力（この波形
は有意差信号として第４図に示されている。）が出され
て、上記光の１周期野パターン情報との有意差が検出さ
れる。なお、このようにして検出された欠点たる有意差
は判定手段１５に入力されて、ここにおいて欠点の長さ
や幅の判定をなされて、プリンターなどの記録部に出力
されるものである。

以上のような有意差検出方法によれば、記憶手段１０に
画像２の輪郭を自動的に取込んで記憶するから、設定操
作として個々の画像を位置指定して予め記憶させる必要
がなく、記憶手段１０への設定は周期長さＬだけで済む
。したがって、多品種のシート状被検材について頻繁に
交換して有意差を検出する場合や、複雑な画像が付され
たシート状被検材１についての有意差を検出する場合に
おいても、周期長さしを記憶手段１０に設定するだけで
よく、取扱い操作が簡単である。

さらに、記憶手段１２の記憶を逐次自動更新するので、
シート状被検材１が蛇行しても、その影響を受けること
が少ない。

それだけでなく、画像２のマスクゾーンを輪郭マスクと
したから、マスキング面積を少なくでき、それによって
、検出対象面積を増加できるので、検出の信頼性を高め
ることができる。

しかも、既述の例では画像２か細い線で形成されていて
、線の両側の輪郭が一致していると見なせる場合である
から、シート状被検材１の地合における欠点のみが有意
差として検出されたが、画像２が太い線や幅が広いエリ
アで形成されていて、線やエリアの両側の輪郭が離れて
いる場合には、これら輪郭間の部分において画像２と重
なっている画像２内の欠点も既述の地合内の欠点と同様
にして処理されるので、これも検出できる。さらに、シ
ート状被検材１に対する画像形成のミスによる画像２自
体の欠点、例えば画像の欠けや、はみ出し、漬れなどを
生じた場合にも、既述のような１周期前のパターン情報
を基準として、これと次周期のパターン情報とを比較す
ることによって有意差を検出するから、画像自体の欠点
も有意差として検出できる。したがって、この点からも
検出の信頼性を高めることができる。

また、以上の有意差検出によれば、記憶手段１０に書込
まれると同時に読み出される基準パターンに対して、現
在カメラ５が走査しているラスダ毎に有意差の検出がな
されるので、リアルタイムの検出ができ、よって検出速
度が速くシート状被検材１に対し全面検出を実施できる
ものである。

なお、上記一実施例は以上のように構成したが、本発明
においてカメラ５の映像信号をＡ／Ｄ変換する場合には
、輪郭検出手段６を、ラプラシアン輪郭検出法を実施す
るデジタル処理回路で形成してもよく、その場合には２
値化回路７，１３に代えてエツジ検出回路を使用して実
施すればよい。

また、本発明において、輪郭マスクゾーンを拡大する工
程は省略しても差支えない。ざらに、上記一実施例では
検出しようとづる周期の一つ前の周期のパターン情報を
基準としたが、基準とする周期は更に前の周期であって
も差支えない。しかも、本発明は起伏をもって刻印状に
周期的に設けられ讐 る画像が付されたシート状被、検材に〆する有意差検出
にも適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、走行するシート状被検材
に付された画像の輪郭を、輪郭抽出手段により抽出して
輪郭マスキングエリアを定めて、その情報を記憶手段に
対して１周期毎に自動的に更新させ、この更新と同時に
記憶手段から読み出される前周期分のパターン情報を基
準として、この基準に対して・、現在カメラが走査して
いる周期のパターン情報とを比較して、有意差を検出す
る構成であるから、従来必要であったマスク範囲を定め
るための測定と、マスク範囲を記憶手段に入力する手間
を省略でき、使い勝手を向上できるとともに、輪郭マス
キングによりマスクキング面積を必要最小限にして、検
出面積を増やすことができ、しかも、画像自体の有意差
も検出可能であるから、検出の信頼性を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は本発第３図は
記憶手段に生成された輪郭マスク信号を示す図、第４図
はタイムチャートである。 １・・・シート状被検材、２・・・画像、５・・・光−
電変換形カメラ、６・・・輪郭抽出手段、１０・・・記
憶手段、１２・・・比較手段。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第３因

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 長さ方向に一定の周期性をもつて画像が付されたシート
   状被検材を走行させながら、これの表面を光−電変換形
   カメラで幅方向に沿って走査することに基づいて、上記
   被検材表面の有意差を検出する方法であつて、 上記カメラから出力される映像情報の全てを輪郭抽出手
   段に取込み、この抽出手段で上記画像および上記被検材
   表面の欠点の輪郭を抽出した後、上記抽出手段からの出
   力を、書込みおよび読出しが同時にできる記憶手段に、
   上記被検材の走行位置情報に同期させてスクローリング
   による自動更新をしながら逐次書込んで、この記憶手段
   に上記被検材の少なくとも１周期分のパターン情報を記
   憶し、 次ぎに、設定周期後において、上記記憶手段に書込まれ
   たパターン情報を輪郭マスク出力として上記被検材の走
   行位置情報に同期して逐次読出して比較手段に入力させ
   るとともに、上記輪郭抽出手段を経て上記記憶手段に向
   かわない現在の被検査出力を上記輪郭マスク出力の読み
   出しと同期させて上記比較手段に入力させて、 この比較手段で上記記憶手段から読み出された先周期の
   パターン情報と異なるパターン情報を有意差として検出
   することを特徴とするシート状被検材の表面の有意差検
   出方法。