JPH03260876A - 異種印刷蓋の混入検出方法 - Google Patents

異種印刷蓋の混入検出方法

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JPH03260876A
JPH03260876A JP2060570A JP6057090A JPH03260876A JP H03260876 A JPH03260876 A JP H03260876A JP 2060570 A JP2060570 A JP 2060570A JP 6057090 A JP6057090 A JP 6057090A JP H03260876 A JPH03260876 A JP H03260876A
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JP2060570A
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Inventor
Masato Ashina
正人 芦名
Nagafumi Suzuki
修文 鈴木
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Toyo Seikan Group Holdings Ltd
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Toyo Seikan Kaisha Ltd
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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〕 本発明は異種印刷蓋の混入検出方法に係り、特に光学的
検出手段を用いて異種印刷蓋の検出を行なう異種印刷蓋
の混入検出方法に関する。
〔従来の技術〕
近時、缶蓋表面に文字や模様等を所定の色で印刷して表
示することが行なわれている(この印刷が行なわれた缶
蓋を以下中@蓋という)。この印@蓋に表示される文字
等の色は、内容物の種類により一般に異なるようにして
いる。例えばジュースを内容物とする印刷蓋では文字等
の色は赤、コーヒーを内容物とする印刷蓋では青等の如
くである。
また、印刷蓋と缶胴とは別個のラインで製造され、最終
的な製缶工程において印刷蓋が缶胴に巻き締められて缶
が完成する。この際、印illとは別個に缶胴にも印刷
が施されているため、缶胴に施された印刷と印刷蓋に施
された印−との内容を統一させる必要がある。上記した
例を用いれば、コーヒーに関する内容が印刷された缶胴
には青色で印刷が行なわれた印刷蓋を巻き締める必要が
ある。
しかるに、製造する缶がジュース用の缶からコーヒー用
の缶に変更されたような場合、極めて希なことではある
が・、上記変更後に印−蓋の製造ラインにジュース用の
赤色中−をした印刷蓋(このような印刷蓋を異種印刷蓋
という)が残留することがあり、この場合コーヒー用の
缶胴にジュース用の印刷蓋が巻き締められてしまうとい
う不都合が生じる。
よって、印*iiの製造ラインに異種印刷蓋の混入を検
出する手段を設け、上記のような不都合が生じないよう
にしている。
従来におけるこの種の異種中allの混入を検出する方
法としては、印刷蓋をカメラで撮像し、これをコンビ1
−夕処理することにより印刷内容をg*bで異種印刷蓋
を判別する方法が取られている。具体的には、先ずカメ
ラで取り込んだ画像を、赤(R)、緑(G)、青(B)
の3原色(緑の代わりに輝度を使うことも可能)をパラ
メータとする第20図に示される3次元の座標上にプロ
ットする。この際、座標上にプロットされるプロット点
の数はカメラの画素数及び印w4Iの面積により決まる
第21図は印刷蓋の一例をカメラで取り込んだ場合の全
ての点を70ツトした状態を示している。
また、コンピュータには正規の印刷蓋であった場合にプ
ロット点が取り得る基準範囲が予め設定されている。同
図の場合、正規の印刷蓋が取り得る艷囲は赤(R)がR
1からR2の範囲であり、緑(G)がG+からG2の1
囲であり、また青(B)がB1からB2の範囲である。
従って、同図中実線で示す直方体状部分内にプロット点
が多く存在する場合には、当該印刷蓋は正規の印Il!
であると判断することができる。
また逆に、プロット点が上記直方体状部分の外に多く存
在する場合には、当該印刷蓋は異種印刷蓋であると判画
することにより異種中tI4Iの検出を行なっていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるに、上記従来の異種中illの混入検出方mru
、胃(B)、1)(G)、赤(R)fX、Y。
Zの各軸に対応させ、三つのパラメータにより色を表現
する構成であったため、次のような問題点があった。
先ず、正規の印刷蓋の基準IIをコンピュータに設定す
るに際しては、コンビ1−夕のCRT(陰極線管)に現
われる抽出色を見ながら三原色の各色について夫々上限
傭及び下銀値を設定しなくてはならなかった。この設定
操作は手動操作であり、かつ合計6点の調整を行なわな
ければならなかったため、基準範囲の設定作業が大変面
倒であるという課題があった。
また、検出時においては、基準範囲が直方体状となるた
め、検出精度が低く、正規の印刷蓋と鱗接した色が印刷
された印刷蓋が入って来たIN−はこれを判別すること
ができないというII!Iiがあった。
本発明は上記の点に艦みてなされたものであり、!1単
な操作で確実に異種中IIIの混入を検出し得る異種印
刷蓋の混入検出方法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〕
上記課題を解決するために、本発明になる異種印刷蓋の
混入検出方法では、 検査される缶蓋を撮像手段によりIIIL、、このms
手段が生成する上記缶蓋の三原色より構成される三次元
画像データを二次元平面に写像して二次元画像データに
変換し、 次に、上記三次元画像データから、予め求められている
無地の缶蓋の二次元画像データ(無地蓋データ)と重複
する領域を削除してサンプル蓋データを生成し、 このサンプル蓋データを予め求められている正規の缶蓋
のサンプル蓋データ(正規蓋データ)と比較することに
より、正規の缶蓋と異なる異種印刷蓋を判別することを
特徴とするものである。
(作用) 上記の異種中IIIの混入検出方法では、三次元画像デ
ータを二次元データに変換しているため、データの扱い
が容易となる。よって、正規蓋データを設定するための
操作が容易となり、また平面座標上でサンプル蓋データ
を正規蓋データの比較を行ない得るため、このデータの
比較も容易に行なうことができ、更に検出精度を向上さ
せることができる。
また、サンプル蓋データは、蓋全体の画III!報を有
する二次元jii像データから無地蓋データを削除した
データである。よってサンプル蓋データは印刺された文
字等のみのデータでありこれを比較することにより判断
を行なうため、これによっても検出精度を向上させるこ
とができる。
〔実施例〕
次に本発明の実施例について図面と共に説明する。先ず
第18図を用いて本発明の一実施例である異種印晒蓋の
混入検出方法に用いるシミュレーション装置!1につい
て説明する。
シミュレーション装f1は、固体IIII素子カラーテ
レビ2(以下、CODカラーカメラという)、光拡数円
1j3.ストロボランプハウス4等より構成される光学
系、及びパーソナルコンピュータ5゜カラーフレームメ
モリ6等により構成されている。
尚、図中7は、検査が行なわれる缶蓋を示している。こ
の缶I7の上面には所定の色で文字、駒形等の印窮が施
されているものとする。
ストロボランプハウス4内にはストロボランプが配設さ
れており、このストロボランプにはパーソナルコンピュ
ータ5に制御されるストロボ電源から電源供給がされる
構成となっている。ストロボランプが点燈すると、その
光は光ファイバ8を通ってリングライトガイド9に導か
れる。このリングライトガイド9から放射された光は、
光拡数円113内で均一の光とされた上で缶蓋7の上面
へ照射される。これにより、缶蓋7のハレーションを軽
誠することができる。また、画像の取り込みには、近接
撮影用の2wmエクステンションリングを付けたレンズ
10(f−25agm)、及びR(赤)、G (1)、
B (青) 分1m(DCCD力5−カメラ2を用いた
CCDカラーカメラ2から入力した缶I7の画!11信
号はRBG分離されて3次元の画像データとしてカラー
フレームメモリ6に取り込まれ、ここでカラーフレーム
メモリ6に内設されたアナログ・デジタル変II器で6
ピツトのデータに変換された上で内設された記憶装置(
メモリ)に格納される。メモリは、RGB各々に対し6
4にピットの容量がある。また、CCDカラーカメラ2
の11!i面の分解能は縦横共に256ドツトである。
カラーフレームメモリ6に格納された缶!7の画像デー
タは、パーソナルコンピュータ5にて後述するRGB−
XY変換が行なわれると共に、各種演算処理の後、異種
印−蓋の検出が行なわれる。
続いて上記シミュレーション装置11を用いて行なわれ
る検査方法の原理について説明する。本発明の検査方法
では、検査開始前に予め無地蓋データと正規蓋データを
作成しておく必要がある。先ずllll11蓋データの
求め方について説明する。
無地蓋とは印−が行なわれる前の缶蓋をいう。
無地蓋データを求めるには、第18Ii!Iに示す缶蓋
7に代えて無地蓋をセットし、CCDカラーカメラ2に
よりこれを撮像する。CCDカラーカメラ2から入力し
た無地蓋の画像信号は三次元のR18,6に9雌され、
よって3つのパラメータによりIIRされ、3次元画像
データとしてカラーフレームメモリ6に取り込まれる。
カラーフレームメモリ6に取り込まれた無地蓋の3次元
ij*データはパーソナルコンピュータ5に供給される
。パーソナルコンピュータ5では3次元で取り込んだ3
次元画像データを2次元平面に4会して変換し、2つの
パラメータにより構成される2次元画像データに変換す
る(以下、この画像変換をRGB−XY変換と呼ぶ)。
RGB−XY変換の具体的な変換方法について第1−を
用いて説明する。@図はR,G、Bを夫々直交する3輪
に取ったRGB表色系である。いま、RGBカラーカメ
ラ2で取り込んだj会のある部分(1ドツトに対応〉が
同図に示される点Poの位置にある色であったとする。
RGB−XY変換テハ、R,G、Bの各輪を切る平面へ
を作り、これをXY平面とする。そして点P0から原点
Oに向は直線を引き、この直線が上記XYsFfljを
横切る点の位雪を特徴とする特許2図は第1!!lに示
したXY平面を正面から見た図である。このXY平面の
中心を原点としてXY輪を取ると、上記の点P+はX+
 、Y+の2つのパラメータにより表現することが可能
となる(上記のように2つのパラメータにより表現され
た画像データを2次元画像データという)。即ちRGB
−xY変換によれば、R,G、Bよりなる3次元座獣の
点Pa!XY平面に写像することにより、点P0の色の
表現を2つのパラメータで行なうことができる。これに
より、画・データを圧縮することができ、画像データの
扱い及び処理が容易になる。また、R,G、Bの比率が
変わらない限りX、Yは同じ値を示すので、光源の光量
が変化しても影響を受けにくいという特徴を有する。尚
、第2図に破線で示されるのは、第1図におけるRlG
、Bの各II黴輪である。
上記したRGB−XY変換を用いて、無地蓋の3次元で
取り込んだ3次元画像データは2次元画像データに変換
される。CCDカラーカメラ2でmeされた画像は、そ
の全ての画素に対してRGB−XY変換が行なわれ、X
Y平面上にプロットされる。今、仮に無地蓋の色がアル
ミニウムの金属色(略白色)であった場合には、2次元
画像データは第3図に示す如くとなる。この無地蓋の2
次元画像データはカラーフレームメモリ6内のメモリに
格納される。
次に、正規蓋データの求め方について説明する。
正I!蓋とは、上記した無地蓋に所定の正規な印刷が施
された缶蓋をいう。正規蓋データを求めるには、先ず正
規蓋をCCDカラーカメラ2にて撮像して3次元画像デ
ータを得た後、これをRGB−XY変換する。今、印刷
されたの色が赤であったとすると、2次元画像データの
内容は例えば第4図に示される状態となる。この第4図
に示されるデータは、正規蓋の無地部分と印刷部分が共
に抽出されたデータ内容となっている。
続いて、上記の如く求められた正規蓋の2次元画像デー
タと、前記した方法により求められた無地蓋データとを
比較し、共通する部分を正規蓋の2次元画像データから
m除する。この処理について第5図を用いて説明する。
同図中、実線で囲まれた部分は正規蓋の色成分が分布し
ている範囲であり、また破線で翻まれた部分は無地蓋の
色成分が分布しているallである。よって、両者には
梨地で示す共通部分を有する。この共通部分は、正規蓋
において印刷が施されておらず、無地状態とされている
部分に対応する。従って、無地部分を正*iiの2次元
画像データから取り除くことにより、この無地部分が取
り除かれたデータは印刷された部分のみを示すデータと
なる。このようにして生成された正規毎の印一部分のみ
に対応した2次元画像データを正規蓋データという。こ
の正規蓋データはカラーフレームメモリ6のメモリに格
納される。
本発明方法では、上記のようにして求められた無地蓋デ
ータ及び正規蓋データに基づき異種印刷蓋の混入検出が
行なわれる。以下、混入検出を行なう方法について説明
する。
混入検出を行なうには、先ず検査が行なわれるサンプル
蓋をCCDカラーカメラ2で撮像して3次元画像データ
を求め、これをRGB−XY変換し2次元画像データを
生成する。その結果が例えば第6f1に示されるもので
あったとする。続いて、このサンプル蓋の2次元画像デ
ータと予め求められている無地蓋データとを比較し共通
する部分(第7図に梨地で示す部分)をサンプル蓋の2
次元画像データより取り除く。このように求められた、
第8図に実線で示す領域のデータをサンプル蓋データと
いう。
サンプル蓋データが求められると、続いて予め求められ
ている正[1データをカラーフレーム6から取り込み、
各データを比較する。そして、両データの共通する部分
、換言すればXY平面上で両データの占める領域がii
*する部分の面積が大きい場合には、サンプル蓋は正規
蓋であると判断し、また重複する部分の面積が小さい場
合にはサンプル蓋は異種印i1mであると判断する。上
記した例では、第9図に示すように正規蓋データとサン
プル蓋データの共通する部分(ハツチングで示す)は小
さいので、サンプル蓋は異種印刷蓋であると判断するこ
とができる。尚、以下の説明で、サンプル蓋データの内
、正規蓋データと共通しない部分、即ち同図中梨地で示
す部分をその他の色の面積という。
上記のように、本発明方法では、サンプル蓋データを求
め、これを正規蓋データと比べて、両データの共通する
部分が大きいか小さいかの簡単な判断で異種印刷蓋の判
別を行なうことができる。
また、各データはRGB−XY*換された2つのパラメ
ータにより構成される扱い易いデータである。更に、サ
ンプル蓋データ及び正規蓋データは共に無地蓋データの
占める領域を削除された印刷された部分のみを反影した
データである。このため、異種印刷蓋の混入検出を容易
かつ高精度に行なうことができる。また、異種印刷蓋の
判別の基準となる正規蓋データはコンピュータ処理によ
り求められるものであ、自動的に設定されるものである
。このため、従来のように正規蓋の基準II!囲を手入
力によりコンピュータに設定する必要はなくなり検出操
作を容易にすることができる。但し、正規蓋データにも
若干の誤差が含まれることが考えられるため、この誤差
に基づく交差の設置は操作者が入力する必要がある。
次に、本発明者が行なった異種印刷蓋の混入を検出する
具体的な検出方法の実施例について説明する。
尚、RGB−XY変換はパラメータ・テーブルを使った
(アドレス)−(データ)変換方式を採った。RGBカ
ラーカメラ2から入力されるRGB各6ピツトのデータ
を変換するとデータの範囲は、XY平面上でXが±45
.Yが±51の範囲になる。但し、以下の説明では便宜
上X、Yの範囲を±8に限ることとした。また、後述す
るように最終結果となる正規蓋に印刷された色(以下、
基準色という)、無地、その他の色の面積は、各々が占
める画素数(ドツト数)で表わした。また、これから示
す多波において、データが無い箇所には「・」マークを
示し、X、Yの多値は図の上側と6倒に−8〜8で示し
た。
以下、無地蓋データと正I!蓋データを求める手順につ
いて説明する。
先ずカラーフレームメモリ6内の無地蓋データ及び正I
!蓋データを格納するメモリをクリアしてカラーフレー
ムメモリ6をイニシャライズする。
次に無地蓋を5枚シミlレーション装M1によりサンプ
リングし、RGB−XY変換を行なう。この変換結果に
基づき、XY平面上の各座標に対応するデータの置数を
記録してゆく、その結果が例えば第10WUに示すもの
であったとする。
続いて正規蓋を5枚サンプリングしてRGB−XY変換
し、XY平面上に#1様に記録する。その結果が例えば
第11図に示すものであったとする。
この結果Buカラーフレームメモリ6に格納される。
次に、第11図に示される正規蓋データと第10図に示
される無地蓋データの内容を比較し、重複している画素
数を求める。本例の場合は、重複している部分は第12
図に実線で囲まれる部分であり、その面積(ドツト数)
は1024ドツトとなる。この面積が正MMの内、印刷
がされていない無地部分の面積となる。
続いて第11図に示される正規蓋データの内、無地蓋デ
ータと重複する1024ドツト部分を正規蓋データから
削除する。第13図では、ill除された部分をrXJ
で示している。このようにして求められたサンプル蓋デ
ータはカラーフレームメモリ6内のメモリに格納される
。この時、メモリに記憶される画素数の合計が正規蓋の
基準色の面積となる。本例では基準色の面積は第13図
に示すように185ドツトである。
以上の操作で、11[@蓋データと正規蓋データの設定
が完了する。これ以降は、各種サンプル蓋のjI&を取
り込み、異種中Il!であるか否かの判別処理を行なう
ことになる。
今、サンプル蓋をサンプリングし、RGB−XY変換を
行なった結果が例えば第141i!Iに示すものであっ
たとする。このサンプルlの2次元画像データと第10
WIに示す無地蓋データを比較し、その共通部分を求め
る。共通部分は第15rj!Jに実線で囲まれた部分で
あり、その画素数は1062ドットであり、この画素数
はサンプル蓋の印刷が行なわれていない無地面積となる
0次に、サンプル量の2次元画像データより上記の共通
部分を削除しサンプル蓋データを生成する。このサンプ
ル蓋データのIIi城は1159)において破線で膀ま
れた部分である。
続いて、カラーフレームメモリ6に格納されている正濁
量データを取り込み、この正規蓋データ(1131Iに
示す)とサンプル蓋データの共通部分の画素数を求める
。本例の場合、両データが共通するのは第1681に実
線で囲まれた領域であり、その画素数は19ドツトであ
る。このjlI数19ドツトがサンプル蓋の基準色面積
となる。また、サンプル蓋データの内、無地蓋データ及
び正1!データのいずれにも共通しない部分が存在する
場合、その共通しない部分の画素数の合計がその他の色
の面積となる。その他の色の領域は第17図に実線で囲
まれた部分であり、その他の色のIjll(jl数〉は
本例の場合728ドツトとなる。
これらの結果をまとめると、下表のようになる。
(単位:ドツト) 同表より、サンプル蓋の無地面積は正規蓋の無地面積に
近い値となっているが、基準色及びその他の色の面積は
大きく異なっている。よって、本例に挙げたサンプル蓋
は異種印刷蓋であると判断することができる。
上記してきた実施例では、異種中Illの判別をパーソ
ナルコンピュータ5を用い、予め設定された所定のプロ
グラムに従いルーチン処理を行なうことにより判別処理
を行なっていた。しかるにこのルーチン処理では処理速
度が遅く、実際の缶蓋の製造ライン(2秒間に10個程
度製造される)には対応することができない、そこで、
上記してきた異種印刷蓋の混入検出を第19図に示すハ
ードウェア―成により行なう構成としても良い。
同図に示される異種印刷蓋混入検出装置12(以下、単
に装璽という)は、大略すると両会同期回路13.デー
タ生成回路140判別回路15により構成されている0
画swi期回路13&t、同期信@回路161画会−ア
ドレス変換回路17゜ウィンドウメモリ18等より構成
されており、CCDカラーカメラ2に対し垂直及び水平
同期信号を供給すると共に、CCDカラーカメラ2の撮
像する画面の各画素に7ドレスを付けることにより画*
−7ドレス変換を行なう機能を奏する。また、製缶ライ
ンから缶信号(Phs)が供給されることにより、偕々
の缶蓋がCCDカラーカメラ2のll11位厘を通過す
る際、ストロボが点燈させるよう1111t、されてい
る、またウィンドウメモリ18をmけることにより、缶
IEX外のデータはカットされるようIIJtされてい
る。
データ生成0路14はアナログ−デジタル変換器(A/
D変換I!>19〜21.RGB−XY変換回路22.
無地・基準色メモリ23等により構成されている。この
データ生me路14は、CCDカラーカメラ2で取り込
まれた缶蓋の三原色RGBの三次元画像データを夫々A
/D変換器19〜21でデジタル信号に変換し、これを
RGB−XY変換回路22によりRGB−XY変換する
RGB−XY変換された2次元画像データは無地・基準
色メモリ23に供給され、各画素毎に無地・基準色に分
けられ、夫々に対応するメモリ内に格納されている。こ
のようにして生成された無地蓋データ及び正規蓋データ
はこの無地・基準色メモリ23に格納される。尚、サン
プル蓋データはこの無地・基準色メモリ23に格納され
ることはなく、雫に通過する構成となっている。
判別り路15は、面積カウンタ回路249面積比較回路
25により構成されている。面積カウンタ0路24は無
地・基準色メモリ23から供給される無地蓋データ、正
1!データ及びサンプル蓋データより、各データの画素
数をカウントすることにより無jl!lII域の面積、
基準色領域の面積、その他の色領域の面積を求める1面
積カウンタ回路24で求められた各面積の鎖は面積比較
O路25に供給され、無地領域の面積、基準色領域の面
積。
その他の色領域の面積を正規蓋データと比較することに
より異種印刷であるか否かの判断を行なう9そして、判
断の結果、異種印刷蓋であるとされると出力回路26に
信号を供給し、出力回路26は例えば製造ラインに対し
当該異種印−蓋を取り除くための信号を供給する。
上記のように構成された装置12では、ハードウェアに
より異種印刷蓋の判別を行なっているため処理速度が速
くなり、ライン速度の速い製缶ラインに対しても十分に
対応することができる。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明によれば、111手段により取り込
まれた三次元画像データを二次元画像データに変換する
ため、データの取扱いが容易となり異種印刷蓋の判別を
容易かつ高精度に行なうことができると共に正規蓋デー
タの設定も容易となり、かつ正規蓋データ及びサンプル
蓋データは共に無地蓋データの領域を取り除かれている
ため、印刷部分のみの比較により判別を行なえるため、
これによっても検出精度を向上させることができる等の
特長を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図はRGB−XY変換を説明するための図、第2W
JはRGB−XY変換されたデータを示すXY平面を示
す図、第3図は無地蓋データを説明するための図、第4
図及び第5図は正規蓋データの求め方を説明するための
図、第6図乃至第9図はサンプル蓋データより異種印調
蓋の判別を行なう手順を説明するための図、第10図乃
至第17図は本願方法の一実施例である異種印刷蓋の混
入検出方法の具体例を手順に従い説明するための図、第
18図は本願方法に用いるシミュレーション装置を示す
図、第19図は異種印刷蓋混入検出装置の70ツクダイ
ヤグラム、第20図はRGB表色系の色のパラメータを
示す図、第21図は従来における異種印刷蓋の混入検出
方法−例を説明するための図である。 1・・・シミュレーション装置、2・・・CCDカラー
カメラ、5・・・パーソナルコンピュータ、6・・・カ
ラーフレームメモリ、7・・・缶蓋、13・・・画像同
wi回路、14−・・データ生成回路、15−・・判別
回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 検査される缶蓋を撮像手段により撮像し、 該撮像手段が生成する該缶蓋の三原色より構成される三
    次元画像データを二次元平面に写像して二次元画像デー
    タに変換し、 次に、該二次元画像データから、予め求められている無
    地の缶蓋の二次元画像データ(無地蓋データ)と重複す
    る領域を削除してサンプル蓋データを生成し、 該サンプル蓋データを予め求められている正規の缶蓋の
    サンプル蓋データ(正規蓋データ)と比較することによ
    り、正規の缶蓋と異なる異種印刷蓋を判別することを特
    徴とする異種印刷蓋の混入検出方法。
JP2060570A 1990-03-12 1990-03-12 異種印刷蓋の混入検出方法 Pending JPH03260876A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020079987A1 (ja) * 2018-10-15 2020-04-23 昭和アルミニウム缶株式会社 缶蓋検査機並びにカメラ位置調整方法及びカメラ位置決め治具
WO2021145094A1 (ja) * 2020-01-17 2021-07-22 昭和アルミニウム缶株式会社 缶体印刷システム、缶体印刷装置、および缶体

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