JPH03231144A - 包装物の欠陥検査装置 - 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、包装物の欠陥検査装置に関し、特に、透明フ
ィルムで包装され、被包装物の印刷パターンが目視で観
察される場合における包装物の破れ、皺などの欠陥検査
装置に関る、。

［従来の技術］ 各種の目視検査の自動化装置は、２次元画像入力装置を
使用した画像入力装置で行われている。

従来の装置における照明には、リング状の高周波点灯蛍
光灯、あるいは、リング状光フアイバ照明装置が使用さ
れ、検査物の上方から照明る、。また、その反射光を２
次元画像入力装置で読み取っているものが多い、２次元
画像入力装置の画像信号は、画像入力装置の画像メモリ
に入力し、この画像データを正常部分と欠陥部分に２値
化した後、指定したウィンドウ内の欠陥部分を測定る、
ことにより、欠陥検査を行っている。

［発明が解決しようとる、課題］ しかしながら、被包装物は、黒、赤、緑、青、グレイな
どの種々の色を持ち、また、その印刷は、各種の色、パ
ターン、文字があり、被包装物と同一色が使用されるこ
ともある。従って、前記従来技術では、包装と被包装物
が近い色の場合、正常部分（背景、破れ、皺がない包装
物、被包装物）と欠陥部分（包装物の破れ、皺など）を
、画像データを２値化により区別る、ことができなかっ
た。

しかも、包装物をリング状照明装！で照明しても、包装
材や被包装物の光沢のため、上述と同様に正常部分と欠
陥部分の画像データを２値化により区別る、ことが難し
くなるなど好ましくない。

この発明は上述の背景に基づきなされたものであり、そ
の目的とる、ところは、包装物、被包装物の色やパター
ンの印刷に影響を受けることなく、包装物の破れ、皺な
どの欠陥を正確に検査る、ことができる包装物の検査装
置を提供る、ことである。

［課題を解決る、ための手段］ 本発明者らは、包装物の検査面に対して側方から照明を
行い、検査面と垂直方向から２次元画像入力装置で、包
装物の検査面の破れ、皺などの欠陥を輝点として入力し
、画像入力装置の画像信号に含まれる輝点データを欠陥
として検出る、すれば、この発明の目的達成に有効であ
ることを見いだしこの発明を完成る、に至った。すなわ
ち、この発明の包装物の欠陥検査装置は、 包装物の検査面に対して側方照明を行い検査面からその
欠陥を輝点もしくは輝線として反射させる照明装置と 照明された検査物からの反射光を読み取り二次元画像信
号を送出る、画像入力装置と・予め指定した画像メモリ
のウィンドウの範囲で、送出された二次元画像信号をデ
ジタル化し、予め設定された閾値と比較して欠陥の有無
を判定る、画像入力装置と： からなることを特徴とる、ものである。

この発明の好ましい態様において、送出された二次元画
像信号を２値化る、ことができる。

この発明のさらに好ましい態様において、照明装置の出
射部を、検査面と平行に延びたライン状若しくは点状と
る、ことができる。

この発明の別の態様において、送出された二次元画像信
号を多値化る、ことができる。

［作　用］ 上記構成を有る、この発明により以下の作用動作を示す
。

検査物の反射率は、検査物の屈折率、特に照明光の入射
角の影響を受ける０例えば、検査物がアクリル樹脂成形
体〔三菱レイヨン（株）製、商品名ニアクリライト、屈
折率１．４９）の場合は、照明光の入射角と表面反射率
の関係は、第６図に示したようになる。この第６図から
、入射角度が９０°付近では検査物の色が変化しても１
００％近い表面反射率となる。

従って、検査物平面にほぼ平行に、すなわち入射角度が
９０°に近い側方照明を行えば、検査物が平坦な部分で
は、白色であっても上方に設置した２次元画像入力装置
には、反射光が受光されないことになる。

他方、包装物の破れ、皺の部分では、検査物が無色透明
、黒色であって、しかも検査物平面にほぼ平行に照明光
を入射させても、反射光が散乱る、ため、反射光の一部
は、上方に設！した２次元画像入力装置に受光されるこ
とになる。

従って、包装物の検査面に対して、側方照明を行う照明
装置により、包装物の破れ、皺のみを、輝点として画像
入力る、ことが可能となる。

照明装置は、ライン状であることが必要となく、光フア
イバ照明、蛍光灯にスリットを使用したもの、あるいは
、レーザ光でもよい。

この発明の好ましい態様において、照明装置の出射端を
ライン状若しくは点状とる、ことにより、照明装置の光
源のサイズを小さくる、ことができ、背景と包装物の破
れ、皺をより鮮明な輝線若しくは輝点として反射させる
ことができる。

上述のように照明された包装物を２次元画像入力装置で
読み取って得た画像データは、包装物の破れ、皺のみが
、ＣＣＤ出力レベルが大である。

また、その他の部分は、ＣＣＤ出力が小である。

これは、包装物や被包装物の色に影響せず、ＣＣＤ出力
レベルが低い。

そこで、読み取った画像データを２値化すれば、正常部
分く背景、破れ、皺がない包装物、被包装物）が「ＯＪ
、欠陥部分（包装物の破れ、皺など）が「１」で区別で
きる。

欠陥部分の有無を判定る、ためには、任意の範囲にウィ
ンドウを設定し、ウィンドウの端から画像データをチエ
ツクし、画像データが「０」から「１」に変化る、こと
をチエツクすればよい。

前記で、エツジを検出る、方向は、正方向くウィンドウ
の左から右、または、上から下）、負方向（ウィンドウ
の右から左、または２下から上）があるが、包装物の検
査を行うためには、いずれを選択してもよい。

また、輝点の光強度にバラツキがあり、２値化により精
度良く検出できない場合は、８ビツト画像のまま、ソー
ベルのオペレータなどエツジ検出のための処理を行えば
よい。

［実施例］ この発明を、図面を参照して具体的な実施例により説明
る、。

第１図に、この発明の包装物の欠陥検査装！の構成図を
示す、この図に示されているように、この発明の包装物
の検査装置１は、包装物５に側方照明を行う照明装置２
と、画像入力装Ｗ３と、予め指定した画像メモリのウィ
ンドウの範囲で、送出された二次元画像信号をデジタル
化し、予め設定された閾値と比較して欠陥の有無を判定
る、画像処理装置４とからなる。

第２図は、本発明の装置構成の一例を示す概略図である
。

まず、装置構成について説明る、。この例の検査装置１
は、光源６と光源と光学的に接続した光フアイバライト
ガイド７とからなる照明装置２と、エリア型ＣＣＤカメ
ラ８の画像入力装置３と、予め指定した画像メモリのウ
ィンドウの範囲で、送出された二次元画像信号をデジタ
ル化し、予め設定された閾値と比較して欠陥の有無を判
定る、機能を有る、画像入力装置４と、包装物の画像、
欠陥の程度、判定結果（ＯＫ、または、ＮＧ）などを表
示る、モニターＣＲＴ９と、包装物５がベルトコンベア
１１上を検査位置に移動したとき、画像入力装置４に対
して検査スタート信号と出力る、光電スイッチ１０から
なる。

ベルトコンベア上を搬送されるこの例の検査包装物５は
、ＶＴＲのテープであり、サイズは２００Ｘ１０５Ｘ２
６ａｍである。　Ｖ　Ｔ　Ｒノケ−ス４．：　ハ、各色
で模様、文字が牢刷されている。また、包装フィルムに
も印刷されているものもあ、る、検査面は、上面と側面
（２箇所）であるが、第２図には、上面の検査のみ示し
ている。

検査物６は移動速度が６０個／分でベルトコンベア上を
タクト送りで移動る、ため、１秒以内／個の速度で検査
している。

１はエリア型ＣＣＤカメラと使用している。エリア型Ｃ
ＣＤカメラ１は、上面を検査る、ものであり、その検査
範囲は１９０Ｘ９５ａｓである。

エリア型ＣＣＤカメラ８の撮影方向は、検査包装物５に
対して垂直より、例えば、数°程度傾けて、皺などから
の反射光強度を大きくして検出を容易にる、ことができ
る。

この例の画像入力装置４であり、次の機能を有している
。

エリア型ＣＣＤカメラ８の画像を８ビツトでＡ／Ｄ変換
した後、予め設定した値で２値化を行い、入力装置の画
像メモリに入力る、。

この画像メモリのうち、指定した範囲をウィンドウとし
て設定し、この範囲で輝点検出を行う。

輝点検出方法は、各種の方法が発表されているが、この
例ではソーベルのオペレータで実施した。

上記の方法で輝点の有無を判定し、輝点がある場合は、
ＮＧ信号を出力し、無い場合ＯＫ信号を出力る、。

モニターＣＲＴ９は、検査包装物５の画像、輝点の測定
値、判定結果（ＯＫ、または、ＮＧ）を表示る、。

光源６は、１００Ｗのハロゲンランプを使用している、
光フアイバライトガイド７は、出射部の配列が１．５Ｘ
２００■−である、光フアイバライトガイド５の出射部
は、この発明において、検査包装物５より数■上で、検
査５／＠５とほぼ平行に設置している。

光電スイッチ１０は、検査包装物５が検査位置にきたと
き、画像入力装置４に対して検査スタート信号を出力る
、。

この発明において照明は、検査物に対して側方から行な
われるものであり、光ファイバを用いたもの、蛍光灯に
スリットを使用したもの、あるいは、レーザ光でもよい
、この実施例においては出射部が、ラベルの幅よりも長
いライン状に配列された光フアイバ照明を採用したがポ
イント状の光フアイバ照明を使用してもよい。

この発明において側方照明は、欠陥の輝線や輝点が得ら
れるように、１方向から、若しくは複数方向、例えば、
検査物が流れるコンベアの進行方向およびこの進行方向
と直交る、方向の２方向から、行なうことができる。

次に第２図の装置の動作について説明る、。

検査包装物５は、手前の方向に移動している。

検査物５が、検査位置に到達したとき、光電スイッチ１
０により検査スタート信号が画像処理装置４に入力され
る。同時に、検査物５が検査位置に到達したとき、光源
６と、光フアイバライトガイド７の側方照明により、欠
陥部分が輝点として、その他は黒として観察される。

検査スタート信号が入力されると、エリア型ＣＣＤカメ
ラ８により画像を入力し、画像入力装置４の画像メモリ
に入力される０画像メモリに入力された画像データは、
予め指定された閾値で２値化されされる。この画像デー
タは、モニターＣＲＴ９にも表示される。

画像メモリの画像データを、予め設定したウィンドウ内
で輝点検出を行い、欠陥部分の有無を判定し、輝点があ
るとき、ＮＧ信号を出力る、。

次に第２図の装置の変形例について説明る、。

検査対象の包装物５は、この例では、ＶＴＲのテープで
実施したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
各攬パッケージで実施可能である。

エリア型ＣＣＤカメラ８は、シャッタ機能が無いものを
使用したが、検査包装物５が等速移動の場合は、シャッ
タ機能が有るものを使用る、か、ストロボ照明を使用る
、ことが必要となる。

画像データは２値データを使用したが、多値データ（８
ビット／画素）でも、可能である。

光フアイバライトガイド７の出射部はライン状のものを
使用したが、ポイント状のものでもよい。

また、ポイント状の場合、複数であることが好ましいが
、Ｘ方向（移動方向）で２１ｔＩ所測定る、場合は、ポ
イント状のものをＸ方向で２個使用すればよい。

検査面が複数ある時その方向に応じて、照明装置、画像
入力装置を、検査面に対しておのおの設けてもよい。

第３図は、本発明の検査対象の一例であるＶＴＲのテー
プの外観例を示す。

検査面は、上面１２、側面１３、側面１４の３箇所であ
る。１５は破れ、１６は包装紙の折り目を示している。

本発明の検査装置における画像処理範囲の例を示す第４
図は、検査物の上面１２、側面１３、側面１４を示して
いる。検査範囲は点線で示なウィンドウ１７．１８．１
９であり、ＶＴＲのテープのサイズより５■内側とした
。これは、ＶＴＲのテープの光フアイバライトガイド側
のエツジが輝点として検出されることを防止る、ためで
ある。

第５図は、本発明の検査装置の一例である第２図の装置
による処理手順を示すフローチャートである。

まず、スタート信号入力が行なわれ、検査包装物５は、
連続的に移動しており、光電スイ・ンチ１０からのスタ
ート信号により検査を開始る、。

ついで、画像入力が行なわれ、画像データは、検査物の
上面１２、側面１３、側面１４の３箇所から入力る、。

画像データは、２値データ、多値データの、いずれでも
、同様の効果があった。

得られた画像データから輝線や輝点の計測を行い、ウィ
ンドウエア、１８．１９から輝線や輝点を検出し、欠陥
の有無を判定る、。

輝線や輝点が検出されない場合、スタート信号入力にス
テップる、。

最後に、ＮＧ信号出力が行なわれ、輝線や輝点が検出さ
れ、欠陥があると判定された場合、ＮＧ信号を出力し、
第１ステツプのスタート信号入力にステップる、。

［発明の効果］ 本発明は、包装物、被包装物の色やパターンの印刷に影
響を受けることなく、包装物の破れ、皺などの欠陥を正
確に検査る、ことができ、包装物の欠陥検査装置として
効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の包装物欠陥検査装置の概略構成図、
第２図は、本発明の装置の具体的構成の１例を示す図、
第３図は、本発明の検査対象である包装物のＶＴＲのテ
ープの外観例を示す図、第４図は、本発明の装置におけ
る画像処理範囲の例を示す図、第５５！ｉは、本発明の
検査装置例における処理手順を示すフローチャート、第
６図は入射角と表面反射率との関係を示す線区である。 １・・・包装物欠陥検査装置、２・・・照明装置、３　
画像入力装置、４・・・画像入力装置、５・包装物、６
・光源、７・光フアイバライトガイド、８　エリア型Ｃ
ＣＤカメラ、９・モニターＣＲＴ、１ｏ・光電スイッチ
、１トベルトコンベア、１２・・上面、１３・・・側面
、１４・・側面、１５・・・破れ、１６・・・折り目、
１７・・・ウィンドウ、１８・・・ウィンドウ、１９・
・・ウィンドウ 特許ｆｆ１１１人　三菱レイヨン株式会社（：Ｊ６ 第″ 口 第 回 ３ 第 圀 θ） ｂ） Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、包装物の検査面に対して側方照明を行い該検査面か
   らその欠陥を輝点もしくは輝線として反射させる照明装
   置と： 照明された検査物からの反射光を読み取り二次元画像信
   号を送出する画像入力装置と： 予め指定した画像メモリのウィンドウの範囲で、送出さ
   れた二次元画像信号をデジタル化し、予め設定された閾
   値と比較して欠陥の有無を判定する画像処理装置と： からなる包装物の欠陥検査装置。 ２、送出された二次元画像信号を２値化する、請求項１
   記載の包装物の欠陥検査装置。 ３、照明装置の出射部が、検査面と平行に延びたライン
   状若しくは点状である、請求項１または２記載の包装物
   の欠陥検査装置。 ４、送出された二次元画像信号を多値化する、請求項１
   記載の包装物の欠陥検査装置。