JPH07181145A - 照射線透過対象物を光学的に検査する方法、装置及び光学的素子、及びこのような装置を用いるボトリングライン - Google Patents
照射線透過対象物を光学的に検査する方法、装置及び光学的素子、及びこのような装置を用いるボトリングラインInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光学的素子を有する装置を用いて、照射線透
過対象物を光学的に検査する。 【構成】 検査すべき対象物の少なくとも１部から、光
透過法で、照射線源（１）及び撮像デバイス（２）を用
いて画像を得、かつこれを画像処理法により分析する照
射線透過対象物の光学検査法において、反射及び／又は
屈折により、検査すべき対象物（３）の表面において静
的又は動的に生じる得られた画像上の不所望な暗い−又
は黒い箇所を妨げ又は明るくするために、少なくとも１
つの光学的補正素子（７、７．１、７．２、７．３、
７．４）を、対象物を通って照射線源及び撮像デバイス
の間に延びる照射線路内へ組み込む。
過対象物を光学的に検査する。 【構成】 検査すべき対象物の少なくとも１部から、光
透過法で、照射線源（１）及び撮像デバイス（２）を用
いて画像を得、かつこれを画像処理法により分析する照
射線透過対象物の光学検査法において、反射及び／又は
屈折により、検査すべき対象物（３）の表面において静
的又は動的に生じる得られた画像上の不所望な暗い−又
は黒い箇所を妨げ又は明るくするために、少なくとも１
つの光学的補正素子（７、７．１、７．２、７．３、
７．４）を、対象物を通って照射線源及び撮像デバイス
の間に延びる照射線路内へ組み込む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画像処理を用いる光学
検査の範囲にあり、かつ殊に画像処理を用いる光透過対
象物、殊に、容器を光学検査するための特許請求の範囲
に記載の方法及び装置に関する。
検査の範囲にあり、かつ殊に画像処理を用いる光透過対
象物、殊に、容器を光学検査するための特許請求の範囲
に記載の方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像処理を用いて光透過容器を検査する
ことは公知である。このような検査は、多目的容器にお
いて、例えば、製造制御、マーキングの読み取り、又は
欠陥がないこと及び清潔さの試験に使用することができ
る。検査のために、通常、光透過法(Durchlichtverfahr
en)を用いて、すなわち、容器の少なくとも検査すべき
部分が直接的又は間接的光源と撮像デバイス、例えばカ
メラとの間に配置されている装置を用いて、最も広い意
味での画像が得られる。この画像を、公知の方法を用い
て、例えば画像上の暗い−又は黒い箇所を検出しかつ／
又は解釈することにより分析する。次いで、画像分析の
結果に応じて、例えば、相応する容器を更に加工するこ
とから排除する制御装置(Steuermittel)を活性化させ
る。
ことは公知である。このような検査は、多目的容器にお
いて、例えば、製造制御、マーキングの読み取り、又は
欠陥がないこと及び清潔さの試験に使用することができ
る。検査のために、通常、光透過法(Durchlichtverfahr
en)を用いて、すなわち、容器の少なくとも検査すべき
部分が直接的又は間接的光源と撮像デバイス、例えばカ
メラとの間に配置されている装置を用いて、最も広い意
味での画像が得られる。この画像を、公知の方法を用い
て、例えば画像上の暗い−又は黒い箇所を検出しかつ／
又は解釈することにより分析する。次いで、画像分析の
結果に応じて、例えば、相応する容器を更に加工するこ
とから排除する制御装置(Steuermittel)を活性化させ
る。
【０００３】汚れ、マーキング、欠陥等は、生じた画像
上で、清潔な、無傷の、マーキングされていない容器壁
を示す異なるしばしば明るい背景上での暗い−又は黒い
箇所として認められる。しかし、マーキング、汚れ等に
よって条件付けされた暗い−及び黒い箇所が画像上に生
じうるだけではなく、容器壁そのものにより、すなわ
ち、その幾何学及び／又は表面性質によるか、又は検出
すべきではない液体残分と容器壁幾何学との光学的共作
用により、殊に、容器壁の表面での反射により、その照
射が不均一化され、すなわち、殊に、連続的及び迅速に
処理する装置で、動くか又は振動しうる暗い−又は黒い
箇所が画像上に生じるようにして条件付けられているも
のも生じうることが分かる。この箇所で、画像処理を用
いて損失、汚れ、マーキング等を検査することは、不可
能又は少なくとも著しく困難である。それというのも、
検出すべき対象物の背景と画像との間のコントラストが
減少するか、又は相殺されるからである。
上で、清潔な、無傷の、マーキングされていない容器壁
を示す異なるしばしば明るい背景上での暗い−又は黒い
箇所として認められる。しかし、マーキング、汚れ等に
よって条件付けされた暗い−及び黒い箇所が画像上に生
じうるだけではなく、容器壁そのものにより、すなわ
ち、その幾何学及び／又は表面性質によるか、又は検出
すべきではない液体残分と容器壁幾何学との光学的共作
用により、殊に、容器壁の表面での反射により、その照
射が不均一化され、すなわち、殊に、連続的及び迅速に
処理する装置で、動くか又は振動しうる暗い−又は黒い
箇所が画像上に生じるようにして条件付けられているも
のも生じうることが分かる。この箇所で、画像処理を用
いて損失、汚れ、マーキング等を検査することは、不可
能又は少なくとも著しく困難である。それというのも、
検出すべき対象物の背景と画像との間のコントラストが
減少するか、又は相殺されるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、たと
え検査すべき対象物又は対象物の範囲が、残留液体を有
する又は有しない通常の照射線透過法又は光透過法で得
られたその画像が画像処理を妨害する暗い−及び／又は
黒い箇所を有するような状態である場合でも、実質的
に、使用した照射線源、殊に光源、撮像デバイス及び画
像処理−エレクトロニクスに関する要求を高めることな
く、検査を満足な結果を有して可能になるようにして、
画像処理を用いる照射線透過、殊に光透過対象物の検査
の前記欠点を取り除くことである。
え検査すべき対象物又は対象物の範囲が、残留液体を有
する又は有しない通常の照射線透過法又は光透過法で得
られたその画像が画像処理を妨害する暗い−及び／又は
黒い箇所を有するような状態である場合でも、実質的
に、使用した照射線源、殊に光源、撮像デバイス及び画
像処理−エレクトロニクスに関する要求を高めることな
く、検査を満足な結果を有して可能になるようにして、
画像処理を用いる照射線透過、殊に光透過対象物の検査
の前記欠点を取り除くことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、特許請求の
範囲で定義されている本発明の検査法及び本発明の照射
線装置によって解決される。
範囲で定義されている本発明の検査法及び本発明の照射
線装置によって解決される。
【０００６】本発明方法及び装置は、照射線源もしくは
光源の照射線路を、少なくとも１つの光学的補正素子(o
ptisches Korreoturelement)により、画像処理のために
使用した装置の要求に十分な、検査すべき対象物の画像
又は検査すべき対象物の範囲の均一な明るさが生じるよ
うに補正すること、すなわち言い換えれば、補正素子
が、容器壁の表面での反射により大抵条件付けられる不
所望な暗い−又は黒い箇所を、この箇所でも十分な検査
が可能であるように明化させることに基づいている。
光源の照射線路を、少なくとも１つの光学的補正素子(o
ptisches Korreoturelement)により、画像処理のために
使用した装置の要求に十分な、検査すべき対象物の画像
又は検査すべき対象物の範囲の均一な明るさが生じるよ
うに補正すること、すなわち言い換えれば、補正素子
が、容器壁の表面での反射により大抵条件付けられる不
所望な暗い−又は黒い箇所を、この箇所でも十分な検査
が可能であるように明化させることに基づいている。
【０００７】光学的補正素子は、２種類に作用しうる。
一方では、光学的補正素子は、妨害となる反射を、それ
が光源からの光（又は照射線源からの他の照射線）を光
源から画像処理装置へと延びる照射線路が生じるように
付加的に屈折又は反射することにより補正することがで
き、これにより、最初の反射単独によって生じる暗い−
又は黒い箇所を明化するか又は避けることができる。も
う一方では、光学的補正素子は、妨害となる反射を妨げ
るか又は少なくとも減少させ、かつこれにより前記した
暗い−又は黒い箇所を明化又は妨げることができるよう
にして、検査すべき対象物の表面の光学作用を局所的に
変化させることができる。表面の範囲での反射を妨げる
か又は減少させる光学的補正素子は、空気よりも光学密
度が高い、有利には、検査すべき対象物の材料とできる
だけ同様の光学的特性を有する材料からなり、かつ双方
の材料間に光学的に有効な空気ギャップ(Luftspalt)が
できるだけ生じないようにその表面に密接して接続す
る。光線を屈折又は反射する補正素子は、例えば相当し
て配置されたプリズム、レンズ、鏡又は同様に公知の光
学的に有効な素子(Elemente)であり、その際、この方法
で、補正素子の光学的特性は必要な屈折もしくは反射に
従い、かつ検査すべき対象物の材料の光学的特性に従わ
ない。同時に反射を妨げ、かつ屈折を生じる補正素子の
実施態様が考えられる。
一方では、光学的補正素子は、妨害となる反射を、それ
が光源からの光（又は照射線源からの他の照射線）を光
源から画像処理装置へと延びる照射線路が生じるように
付加的に屈折又は反射することにより補正することがで
き、これにより、最初の反射単独によって生じる暗い−
又は黒い箇所を明化するか又は避けることができる。も
う一方では、光学的補正素子は、妨害となる反射を妨げ
るか又は少なくとも減少させ、かつこれにより前記した
暗い−又は黒い箇所を明化又は妨げることができるよう
にして、検査すべき対象物の表面の光学作用を局所的に
変化させることができる。表面の範囲での反射を妨げる
か又は減少させる光学的補正素子は、空気よりも光学密
度が高い、有利には、検査すべき対象物の材料とできる
だけ同様の光学的特性を有する材料からなり、かつ双方
の材料間に光学的に有効な空気ギャップ(Luftspalt)が
できるだけ生じないようにその表面に密接して接続す
る。光線を屈折又は反射する補正素子は、例えば相当し
て配置されたプリズム、レンズ、鏡又は同様に公知の光
学的に有効な素子(Elemente)であり、その際、この方法
で、補正素子の光学的特性は必要な屈折もしくは反射に
従い、かつ検査すべき対象物の材料の光学的特性に従わ
ない。同時に反射を妨げ、かつ屈折を生じる補正素子の
実施態様が考えられる。
【０００８】光学的補正素子として、すなわち、容器壁
が有しているのとできるだけ同様の光学的特性を有する
光透過性物体、まさにそのような光学的特性を有する光
透過性液体、光反射面（例えば鏡）、光屈折物体（例え
ばプリズム、レンズ）又は前記素子の組合せを使用する
ことができる。光学的補正素子は、光源と検査すべき対
象物との間及び／又は対象物と撮像デバイスとの間で、
相当する照射線路内へ組み込むことができる。
が有しているのとできるだけ同様の光学的特性を有する
光透過性物体、まさにそのような光学的特性を有する光
透過性液体、光反射面（例えば鏡）、光屈折物体（例え
ばプリズム、レンズ）又は前記素子の組合せを使用する
ことができる。光学的補正素子は、光源と検査すべき対
象物との間及び／又は対象物と撮像デバイスとの間で、
相当する照射線路内へ組み込むことができる。
【０００９】特に、検査のために、拡散する、白色の、
すなわち可視光を使用する。しかし、本発明方法及び本
発明の装置は、他の品質の光（Lichtqualitaeten）(偏
光、有色光又は指向性光)及び可視光以外の電磁照射線
（屈折−及び反射法則が光に関するのと同様に有効であ
る）と結び付いて相当して使用することもできる。すな
わち言い換えれば、光源は、一般的に、ほとんど任意の
照射線源に代替することができ、その際、補正素子はそ
れに応じて形成すべきである。本明細書において使用し
た用語「光透過性」及び「光学的」は、相当して拡大さ
れた意味で理解される。
すなわち可視光を使用する。しかし、本発明方法及び本
発明の装置は、他の品質の光（Lichtqualitaeten）(偏
光、有色光又は指向性光)及び可視光以外の電磁照射線
（屈折−及び反射法則が光に関するのと同様に有効であ
る）と結び付いて相当して使用することもできる。すな
わち言い換えれば、光源は、一般的に、ほとんど任意の
照射線源に代替することができ、その際、補正素子はそ
れに応じて形成すべきである。本明細書において使用し
た用語「光透過性」及び「光学的」は、相当して拡大さ
れた意味で理解される。
【００１０】光学的補正素子の態様及び配置は、検査装
置及び検査すべき対象物に、非常に左右される。これら
は、一方では画像面の所望の均一な照明、及びもう一方
では光源により生じた光線から由来する幾何光学的考慮
を用いて調査することができる。
置及び検査すべき対象物に、非常に左右される。これら
は、一方では画像面の所望の均一な照明、及びもう一方
では光源により生じた光線から由来する幾何光学的考慮
を用いて調査することができる。
【００１１】得られた画像上の不所望な暗い帯域を相当
する光学的補正により全く無くすことは非常に経費がか
かることが分かる。しかしながら、前記光学補正による
この箇所の明化は十分であり、使用されるそれぞれの画
像評価に十分なコントラストが可能である。
する光学的補正により全く無くすことは非常に経費がか
かることが分かる。しかしながら、前記光学補正による
この箇所の明化は十分であり、使用されるそれぞれの画
像評価に十分なコントラストが可能である。
【００１２】
【実施例】さて、次いで、図により、光学的補正素子を
用いる検査装置のいくつかの実例的実施態様を記載す
る。この全ての実施態様を基礎とする使用は、ドームを
有する容器底、すなわち内側に向かって湾曲した容器底
の検査である。しかしながら、このことは、決して、本
発明による検査法及び本発明による検査装置がこのよう
な容器底の使用に制限されることを意味しない。既に冒
頭で述べたように、同様の利点を有する本発明による装
置及び本発明による方法は、任意の、光透過対象物の検
査のために相当して使用することができる。その際、検
査装置、試験すべき対象物の幾何学及び／又は表面性質
の一定の組合せにおいて、得られた画像上の暗い−又は
黒い箇所により、技術水準による検査が困難になるか又
は不可能になる全ての場合に、利点が生じる。
用いる検査装置のいくつかの実例的実施態様を記載す
る。この全ての実施態様を基礎とする使用は、ドームを
有する容器底、すなわち内側に向かって湾曲した容器底
の検査である。しかしながら、このことは、決して、本
発明による検査法及び本発明による検査装置がこのよう
な容器底の使用に制限されることを意味しない。既に冒
頭で述べたように、同様の利点を有する本発明による装
置及び本発明による方法は、任意の、光透過対象物の検
査のために相当して使用することができる。その際、検
査装置、試験すべき対象物の幾何学及び／又は表面性質
の一定の組合せにおいて、得られた画像上の暗い−又は
黒い箇所により、技術水準による検査が困難になるか又
は不可能になる全ての場合に、利点が生じる。
【００１３】図中には、次のことが示されている： 図１ ドームを有する容器底を検査するための技術水準
による装置； 図２ 場合により暗い−又は黒い箇所を有する図１によ
る装置により得られるドームを有する容器底の画像； 図３ ドームを有する容器底を通る、補正していない幾
つかの照射線路； 図４ ドームを有する容器底を通る、実例的な、本発明
により補正した２つの照射線路； 図５ 光透過性の固体光学的補正素子を有する実例的検
査装置； 図６ 光透過性の液体光学的補正素子を有する実例的検
査装置； 図７ 光学的補正素子として鏡を有する実例的検査装置
の詳細； 図８ ＰＥＴからなる０．５ｌソフトドリンク−ボトル
を検査するための光学的補正素子に関する実例的実施態
様； 図９ ＰＥＴからなる０．５ｌソフトドリンク−ボトル
を検査するための光学的補正素子のもう１つの実施態
様。
による装置； 図２ 場合により暗い−又は黒い箇所を有する図１によ
る装置により得られるドームを有する容器底の画像； 図３ ドームを有する容器底を通る、補正していない幾
つかの照射線路； 図４ ドームを有する容器底を通る、実例的な、本発明
により補正した２つの照射線路； 図５ 光透過性の固体光学的補正素子を有する実例的検
査装置； 図６ 光透過性の液体光学的補正素子を有する実例的検
査装置； 図７ 光学的補正素子として鏡を有する実例的検査装置
の詳細； 図８ ＰＥＴからなる０．５ｌソフトドリンク−ボトル
を検査するための光学的補正素子に関する実例的実施態
様； 図９ ＰＥＴからなる０．５ｌソフトドリンク−ボトル
を検査するための光学的補正素子のもう１つの実施態
様。
【００１４】図１は、技術水準で使用される、ボトル底
を検査するための装置を図示する。装置は、例えば、白
色の拡散する光のための源１、撮像デバイス２、例えば
カメラ及び光源とカメラとの間に検査すべき容器３を配
置するための装置（示さない）を有する。通常、容器３
を設置するための装置は、非常に迅速に次々と容器が配
置されうるように形成されている。
を検査するための装置を図示する。装置は、例えば、白
色の拡散する光のための源１、撮像デバイス２、例えば
カメラ及び光源とカメラとの間に検査すべき容器３を配
置するための装置（示さない）を有する。通常、容器３
を設置するための装置は、非常に迅速に次々と容器が配
置されうるように形成されている。
【００１５】図２は、図１による装置を用いて得られた
容器底の画像４を示す。この上には、容器中に存在して
いてもよくかつ検出すべきではない残留液体との共作用
を有する又は有しないドームの幾何学により条件付けら
れて、線影で示した帯域で、この帯域での汚れ、欠陥、
マーキング等の検出を不可能にするか又は困難にしうる
暗い−又は黒い箇所が生じうる。容器がちゃんと中心に
置かれていない場合、帯域は移動しうる。暗い−又は黒
い箇所が残留液体により条件付けられている場合、暗い
−又は黒い箇所は、残留液体が撮像の間になおも動きう
る迅速な工程で、非対称形で生じ、かつそのうえ撮像の
間に動きうる（揺動的又は動的である）。
容器底の画像４を示す。この上には、容器中に存在して
いてもよくかつ検出すべきではない残留液体との共作用
を有する又は有しないドームの幾何学により条件付けら
れて、線影で示した帯域で、この帯域での汚れ、欠陥、
マーキング等の検出を不可能にするか又は困難にしうる
暗い−又は黒い箇所が生じうる。容器がちゃんと中心に
置かれていない場合、帯域は移動しうる。暗い−又は黒
い箇所が残留液体により条件付けられている場合、暗い
−又は黒い箇所は、残留液体が撮像の間になおも動きう
る迅速な工程で、非対称形で生じ、かつそのうえ撮像の
間に動きうる（揺動的又は動的である）。
【００１６】図３は、大工業規模で、かつ容器底の側面
範囲の断面図において、これを技術水準（図１による装
置）により検査する場合に、容器底を通る照射線路を示
す。図は、僅少量の残留液体６を有するドームの縁のと
ころで切り取られた容器底５を示す。ドームは完全には
示されておらず、これは、図の右側に続く。図は、更
に、記載した容器底の範囲を通って、５つの実例的照射
線路Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを示す。図示したように、画像
面（図の上方）上にできるだけ均一な密度で当たる照射
線の進路は、画像面の均一な明るさのために望ましい。
図は、照射線路Ａ、Ｂ、Ｃが進行する範囲におけるこの
ような照射線が、容器底の下に配置された拡散する光源
から得られうる（Ａ′、Ｂ′、Ｃ′）ことを示してい
る。しかしながら、図は、同様に、照射線Ｄ及びＥが前
記光源から生じえないことを示している。それというの
も、Ｄは、方向Ｄ′から生じるはずであり、Ｅは壁５そ
のもののどこかから生じるはずだからである。言い換え
れば、光源の単独の使用（技術水準）において、Ｄ及び
Ｅの箇所で、照射線は画像面上に全く又は僅かしか当た
らなく、これにより、この箇所で、図２にも示されてい
る相当する暗い−及び／又は黒い箇所が生じうる。
範囲の断面図において、これを技術水準（図１による装
置）により検査する場合に、容器底を通る照射線路を示
す。図は、僅少量の残留液体６を有するドームの縁のと
ころで切り取られた容器底５を示す。ドームは完全には
示されておらず、これは、図の右側に続く。図は、更
に、記載した容器底の範囲を通って、５つの実例的照射
線路Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを示す。図示したように、画像
面（図の上方）上にできるだけ均一な密度で当たる照射
線の進路は、画像面の均一な明るさのために望ましい。
図は、照射線路Ａ、Ｂ、Ｃが進行する範囲におけるこの
ような照射線が、容器底の下に配置された拡散する光源
から得られうる（Ａ′、Ｂ′、Ｃ′）ことを示してい
る。しかしながら、図は、同様に、照射線Ｄ及びＥが前
記光源から生じえないことを示している。それというの
も、Ｄは、方向Ｄ′から生じるはずであり、Ｅは壁５そ
のもののどこかから生じるはずだからである。言い換え
れば、光源の単独の使用（技術水準）において、Ｄ及び
Ｅの箇所で、照射線は画像面上に全く又は僅かしか当た
らなく、これにより、この箇所で、図２にも示されてい
る相当する暗い−及び／又は黒い箇所が生じうる。
【００１７】さて、図４は、図３で図示されている容器
底５の範囲及び同様に画像面上への望ましい照射線Ｄ及
びＥを示す。ドーム縁の範囲において、光学的補正素子
７も図示されている。この光学的補正素子は、少なくと
も部分的に容器底に密着して（空気ギャップなく）接続
していて、かつそこで照射線Ｅの反射を妨げるか又は減
少させるために寄与しえ、従って、これが（方向Ｅ″）
拡散光源から生じうる。照射線Ｄに関して、補正素子
は、プリズムとして作用して、方向Ｄ″の拡散光源の照
射線を所望の照射線Ｄの方向へ屈折させ、かつ容器表面
で反射する。
底５の範囲及び同様に画像面上への望ましい照射線Ｄ及
びＥを示す。ドーム縁の範囲において、光学的補正素子
７も図示されている。この光学的補正素子は、少なくと
も部分的に容器底に密着して（空気ギャップなく）接続
していて、かつそこで照射線Ｅの反射を妨げるか又は減
少させるために寄与しえ、従って、これが（方向Ｅ″）
拡散光源から生じうる。照射線Ｄに関して、補正素子
は、プリズムとして作用して、方向Ｄ″の拡散光源の照
射線を所望の照射線Ｄの方向へ屈折させ、かつ容器表面
で反射する。
【００１８】たとえこれが既に前記したように対称的で
なく、かつ／又は揺動している場合でも、図４で図示す
る補正素子が不所望な暗い−又は黒い箇所を明化するこ
とが分かる。これは、言い換えると、このような補正素
子を使用する本発明方法が、例えば非常に高い送量を用
いて作業する現代のボトリングライン(Abfuellinien)の
装置にも十分であることを意味する。
なく、かつ／又は揺動している場合でも、図４で図示す
る補正素子が不所望な暗い−又は黒い箇所を明化するこ
とが分かる。これは、言い換えると、このような補正素
子を使用する本発明方法が、例えば非常に高い送量を用
いて作業する現代のボトリングライン(Abfuellinien)の
装置にも十分であることを意味する。
【００１９】さて、図５〜７は、種々異なる光学的補正
素子を有するドームを有する容器底を検査するための本
発明による装置のための実例的実施態様を、非常に図解
的な方法で示している。再びこれは、ドームを有する容
器底の検査用装置であり、これは、それぞれの場合に、
拡散する白色光のための光源１、撮像デバイス２及び検
査すべき容器３を配置するための装置を有する。しかし
ながら、既に冒頭で前記したように、本発明方法及び本
発明による装置は、このような使用に限定されない。他
の使用のためには、補正素子の態様及び／又は位置を相
当して適合すべきである。
素子を有するドームを有する容器底を検査するための本
発明による装置のための実例的実施態様を、非常に図解
的な方法で示している。再びこれは、ドームを有する容
器底の検査用装置であり、これは、それぞれの場合に、
拡散する白色光のための光源１、撮像デバイス２及び検
査すべき容器３を配置するための装置を有する。しかし
ながら、既に冒頭で前記したように、本発明方法及び本
発明による装置は、このような使用に限定されない。他
の使用のためには、補正素子の態様及び／又は位置を相
当して適合すべきである。
【００２０】図５は、空気に比べて、より高められた光
学密度を有する、有利には光学的に容器材料とほぼ同じ
密度を有する光透過性物体の形で光学的補正素子７．１
を有する装置を示す。この物体は、光源の方を向いた面
上に、連絡ライン(Verbindungsline) 光源−カメラに
対して実質的に垂直に向けられ、実質的に平らな表面、
及びドームのネガに相当する容器の方を向いた表面を有
する。有利には、補正物体７．１は、検査すべき容器を
カメラと光源との間の位置に固定する配置装置の成分で
あり、かつドームに対して軽い圧力を加える。これによ
り、補正物体はドームと密着して接続し、かつこれによ
り更に、図３中に照射線路Ｄ及びＥで示されている、ド
ームの外側表面のところでの不所望な光学現象を補正す
る。補正物体を光学的に非常に良好に容器底に接続する
ことにより、補正物体及び容器底の間で水を圧縮する
か、又は補正物体が容器底に向いた面上で、ゼリー状媒
体(gallertartigen Medium)で被覆されていることも考
えられる。
学密度を有する、有利には光学的に容器材料とほぼ同じ
密度を有する光透過性物体の形で光学的補正素子７．１
を有する装置を示す。この物体は、光源の方を向いた面
上に、連絡ライン(Verbindungsline) 光源−カメラに
対して実質的に垂直に向けられ、実質的に平らな表面、
及びドームのネガに相当する容器の方を向いた表面を有
する。有利には、補正物体７．１は、検査すべき容器を
カメラと光源との間の位置に固定する配置装置の成分で
あり、かつドームに対して軽い圧力を加える。これによ
り、補正物体はドームと密着して接続し、かつこれによ
り更に、図３中に照射線路Ｄ及びＥで示されている、ド
ームの外側表面のところでの不所望な光学現象を補正す
る。補正物体を光学的に非常に良好に容器底に接続する
ことにより、補正物体及び容器底の間で水を圧縮する
か、又は補正物体が容器底に向いた面上で、ゼリー状媒
体(gallertartigen Medium)で被覆されていることも考
えられる。
【００２１】図６は、光学的補正素子としてある量の液
体（補正液体７．２）を有する装置を示し、その際、液
体は、有利には、実質的に容器材料と同じ光学的特性を
有する。補正液体７．２の作用様式は、図５に関連して
記載した補正物体の作用様式と同様である。しかしなが
ら、この補正物体に対して、補正液体は、容器底の局部
的な粗面性に由来する不所望な光学現象を、補正物体よ
り良好に補正するという利点を有する。それというの
も、液体は、もちろん、このような表面の粗面性（平ら
でないこと）と、より良好に接続するからである。液体
の相当する選択（容器材料の良好な湿潤）及び液体中へ
の容器の相当する導入により、有利には、液体中及び殊
に容器表面のところに気泡が形成されないように配慮す
る。気泡は、それ自体、本発明により妨げるべき不所望
な光学現象及びそれにより、処理した画像の誤った解釈
（Missinterpretationen）が生じうる。ＰＥＴボトルの
検査のために、補正液体として、水が適当であることが
分かる。液体の代わりに、ゲル又はゼリー状物体も使用
することができる。
体（補正液体７．２）を有する装置を示し、その際、液
体は、有利には、実質的に容器材料と同じ光学的特性を
有する。補正液体７．２の作用様式は、図５に関連して
記載した補正物体の作用様式と同様である。しかしなが
ら、この補正物体に対して、補正液体は、容器底の局部
的な粗面性に由来する不所望な光学現象を、補正物体よ
り良好に補正するという利点を有する。それというの
も、液体は、もちろん、このような表面の粗面性（平ら
でないこと）と、より良好に接続するからである。液体
の相当する選択（容器材料の良好な湿潤）及び液体中へ
の容器の相当する導入により、有利には、液体中及び殊
に容器表面のところに気泡が形成されないように配慮す
る。気泡は、それ自体、本発明により妨げるべき不所望
な光学現象及びそれにより、処理した画像の誤った解釈
（Missinterpretationen）が生じうる。ＰＥＴボトルの
検査のために、補正液体として、水が適当であることが
分かる。液体の代わりに、ゲル又はゼリー状物体も使用
することができる。
【００２２】もちろん、容器底のもう一つの側面（内
面）を、画像解釈の改良のために、液体で覆うこともで
きる。空でない検査すべき対象物を、有利には、完全に
液体中に浸漬する。
面）を、画像解釈の改良のために、液体で覆うこともで
きる。空でない検査すべき対象物を、有利には、完全に
液体中に浸漬する。
【００２３】図７は、図３及び４の図に相当する詳細図
において、鏡７．３の形の反射光学的補正素子を有する
本発明による装置を示す。図３及び４に関連して既に記
載した、均一な画像の明るさのために望ましい照射線Ｄ
は、鏡７．３を用いて、これが（方向Ｄ′′′）使用し
た拡散光源から得ることができるように反射する。
において、鏡７．３の形の反射光学的補正素子を有する
本発明による装置を示す。図３及び４に関連して既に記
載した、均一な画像の明るさのために望ましい照射線Ｄ
は、鏡７．３を用いて、これが（方向Ｄ′′′）使用し
た拡散光源から得ることができるように反射する。
【００２４】鏡と同じ方法で、図４に関連して既に記載
した補正素子７、相当して使用したレンズ又は同様に有
効な他の光学的素子も作用する。
した補正素子７、相当して使用したレンズ又は同様に有
効な他の光学的素子も作用する。
【００２５】図８は、更に、精製の検査、応力亀裂（疲
労亀裂）に関する試験、曇り（つや消し）又は相当する
マーキングの読み取りの目的で、ドームを有する底を有
する容器３の検査のための検査装置のために、殊にＰＥ
Ｔからの０．５ｌソフトドリンク−ボトルの検査のため
に有利な光学的補正素子７．４を詳細に示す。この装置
のために使用された光学的補正素子は、実質的に、容器
の方にに向いた前面７１が、検査すべきボトルのドーム
に適応している中空シリンダーの形のプレキシガラスか
らなる物体である。光源は、容器から離れた中空シリン
ダーの開口部７２の範囲内に配置されうる。光源は、直
接光源、すなわち例えばランプであるか、又は間接光
源、すなわち光源の光を所望の方向に反射する鏡であっ
てよい。光学的に有効な検査すべき容器に向いた素子
７．４の部分の外径ｄは、約４０ｍｍである。
労亀裂）に関する試験、曇り（つや消し）又は相当する
マーキングの読み取りの目的で、ドームを有する底を有
する容器３の検査のための検査装置のために、殊にＰＥ
Ｔからの０．５ｌソフトドリンク−ボトルの検査のため
に有利な光学的補正素子７．４を詳細に示す。この装置
のために使用された光学的補正素子は、実質的に、容器
の方にに向いた前面７１が、検査すべきボトルのドーム
に適応している中空シリンダーの形のプレキシガラスか
らなる物体である。光源は、容器から離れた中空シリン
ダーの開口部７２の範囲内に配置されうる。光源は、直
接光源、すなわち例えばランプであるか、又は間接光
源、すなわち光源の光を所望の方向に反射する鏡であっ
てよい。光学的に有効な検査すべき容器に向いた素子
７．４の部分の外径ｄは、約４０ｍｍである。
【００２６】このような光学的補正素子を用いて、前記
ソフトドリンクボトルの底の画像が得られ、これは、底
を制御するための慣例の画像処理装置を用いて、十分な
結果を生じる。
ソフトドリンクボトルの底の画像が得られ、これは、底
を制御するための慣例の画像処理装置を用いて、十分な
結果を生じる。
【００２７】図８中で図示した補正素子を、有利には、
容器３のための支持素子(Halteelement)としても使用す
る。次いで、例えば環状路(kreisfoermigen Bahn)上で
運動可能で、かつその回転軸の周りを回転可能に形成す
ることは側面的である。容器３のこのような補正／支持
素子を用いて、容器底の全ての範囲にわたって検査でき
るだけでなく、これを用いて又は更に画像処理を用い
て、底上に存在するコードを読み取ることができること
が明らかである。次いで、容器を、更に、例えば、コー
ドが記載されるか、又は容器の相当する回転により、既
に存在するコードを書換えるか、又は補うことができる
処理箇所に移動することができる。容器を他の保持素子
にゆだねることなく、容器壁の全側面の検査するか又は
漏れを測定することも可能である。
容器３のための支持素子(Halteelement)としても使用す
る。次いで、例えば環状路(kreisfoermigen Bahn)上で
運動可能で、かつその回転軸の周りを回転可能に形成す
ることは側面的である。容器３のこのような補正／支持
素子を用いて、容器底の全ての範囲にわたって検査でき
るだけでなく、これを用いて又は更に画像処理を用い
て、底上に存在するコードを読み取ることができること
が明らかである。次いで、容器を、更に、例えば、コー
ドが記載されるか、又は容器の相当する回転により、既
に存在するコードを書換えるか、又は補うことができる
処理箇所に移動することができる。容器を他の保持素子
にゆだねることなく、容器壁の全側面の検査するか又は
漏れを測定することも可能である。
【００２８】容器底への補正素子７．４の前面７１の接
続を改良するために、検査の直前に、前面７１と容器底
との間の水を圧縮するか、又は前面７１はゼリー状材料
で被覆されていてよい。
続を改良するために、検査の直前に、前面７１と容器底
との間の水を圧縮するか、又は前面７１はゼリー状材料
で被覆されていてよい。
【００２９】図９は、図８に関連して既に記載されてい
る同じ使用のための補正素子に関する他の実施態様を示
す。図９による実施態様は、実質的に任意に形成され、
しかしながら、その際、前面の少なくとも一部（７１）
が検査すべき容器底のドームに再び適応している。これ
は、本発明により、照射線進路（Strahlungspfad）を光
源及び画像処理装置の間に閉じ込めるのに十分である。
る同じ使用のための補正素子に関する他の実施態様を示
す。図９による実施態様は、実質的に任意に形成され、
しかしながら、その際、前面の少なくとも一部（７１）
が検査すべき容器底のドームに再び適応している。これ
は、本発明により、照射線進路（Strahlungspfad）を光
源及び画像処理装置の間に閉じ込めるのに十分である。
【図１】ドームを有する容器底を検査するための技術水
準による装置を示す。
準による装置を示す。
【図２】場合により暗い−又は黒い箇所を有する図１に
よる装置により得られるドームを有する容器底の画像を
示す。
よる装置により得られるドームを有する容器底の画像を
示す。
【図３】ドームを有する容器底を通る、補正していない
幾つかの照射線路を示す。
幾つかの照射線路を示す。
【図４】ドームを有する容器底を通る、実例的な、本発
明により補正した２本の照射線路を示す。
明により補正した２本の照射線路を示す。
【図５】光透過性の固体光学的補正素子を有する実例的
検査装置を示す。
検査装置を示す。
【図６】光透過性の液体光学的補正素子を有する実例的
検査装置を示す。
検査装置を示す。
【図７】光学的補正素子として鏡を有する実例的検査装
置の詳細を示す。
置の詳細を示す。
【図８】ＰＥＴからなる０．５ｌソフトドリンク−ボト
ルを検査するための光学的補正素子に関する実例的実施
態様を示す。
ルを検査するための光学的補正素子に関する実例的実施
態様を示す。
【図９】ＰＥＴからなる０．５ｌソフトドリンク−ボト
ルを検査するための光学的補正素子のもう１つの実施態
様を示す。
ルを検査するための光学的補正素子のもう１つの実施態
様を示す。
１ 照射線源、 ２ 撮像デバイス、 ３ 対象物、
４ 容器底の画像、５ 容器底、 ６ 残留液体、 ７
補正素子、 ７．１ 光透過物体の形の光学的補正素
子、 ７．２ 補正液体、 ７．３ 鏡、７．４ 素
子、 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ 照射線路、 Ａ′、Ｂ′、
Ｃ′、Ｄ′ 拡散光源から生じうる各方向、 Ｄ″、
Ｅ″ 拡散光源から生じうる各方向、 Ｄ′′′ 拡散
光源から生じうるある方向、 ｄ 検査すべき容器の方
に向いた光学的に有効な部分の外径、 Ｒ 回転軸、
７１ 前面、 ７２ 中空シリンダーの開口部
４ 容器底の画像、５ 容器底、 ６ 残留液体、 ７
補正素子、 ７．１ 光透過物体の形の光学的補正素
子、 ７．２ 補正液体、 ７．３ 鏡、７．４ 素
子、 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ 照射線路、 Ａ′、Ｂ′、
Ｃ′、Ｄ′ 拡散光源から生じうる各方向、 Ｄ″、
Ｅ″ 拡散光源から生じうる各方向、 Ｄ′′′ 拡散
光源から生じうるある方向、 ｄ 検査すべき容器の方
に向いた光学的に有効な部分の外径、 Ｒ 回転軸、
７１ 前面、 ７２ 中空シリンダーの開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 1/00
Claims (18)
- 【請求項１】 対象物の少なくとも１部から、光透過法
で、照射線源（１）及び撮像デバイス（２）を用いて画
像を得、かつこれを画像処理法により分析する照射線透
過対象物の光学検査法において、検査すべき対象物
（３）の表面において反射及び／又は屈折により静的又
は動的に生じる得られた画像上の不所望な暗い−又は黒
い箇所を妨げるか又は明るくするために、少なくとも１
つの光学的補正素子（７、７．１、７．２、７．３、
７．４）を、対象物を通って照射線源及び撮像デバイス
の間に延びる照射線路内へ組み込むことを特徴とする、
照射線透過対象物の光学検査法。 - 【請求項２】 光学的補正素子（７、７．１、７．２）
は、これが照射線−又は光透過性材料からなり、かつ反
射する表面の少なくとも１つの範囲に密着して接続する
ことにより、検査すべき対象物（３）の表面における不
所望な反射を妨げるか又は減少させる、請求項１記載の
方法。 - 【請求項３】 補正素子は、実質的に容器材料の光学密
度と等しい光学密度を有する材料からなる、請求項２記
載の方法。 - 【請求項４】 光透過材料は、固体、液体又はゼリー状
又はゲル状である、請求項２又は３記載の方法。 - 【請求項５】 光学的補正素子（７、７．３）は、照射
線源の照射線を、照射線が検査すべき対象物の表面にお
ける反射と共に撮像デバイス中に向けられるように屈折
又は反射する、請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 光学的補正素子は、鏡（７．３）、光学
プリズム（７）又はレンズを有する、請求項５記載の方
法。 - 【請求項７】 この装置は、照射線源（１）及び撮像デ
バイス（２）を有し、並びに照射線源により得られた照
射線の少なくとも１部が、撮像に必要な時間の間、対象
物を通って撮像デバイスへ向けられているように、検査
すべき光透過対象物（３）を配置するための装置を有す
る、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法を実
施するための装置において、装置が付加的に、照射線源
と撮像デバイス間の照射線路内に配置されている少なく
とも１つの光学的補正素子（７、７．１、７．２、７．
３、７．４）を有することを特徴とする装置。 - 【請求項８】 光学的補正素子は、照射線透過固体
（７、７．１）として形成されていて、この固体は更
に、これが検査すべき対象物の反射表面の少なくとも１
つの範囲に密着して接続するようにして形成及び配置さ
れている、請求項７記載の装置。 - 【請求項９】 装置は、補正素子と検査すべき対象物と
の互いに密着して接続している範囲の間の水又は他の液
体を圧縮可能である装置を有する、請求項８記載の装
置。 - 【請求項１０】 光学的補正素子（７．２）は、少なく
とも撮像に必要な時間の間、少なくとも検査すべき対象
物の表面の範囲を液体中に浸漬するようにして配置され
ている光透過性の液体である、請求項７記載の装置。 - 【請求項１１】 少なくとも検査すべき対象物に密着し
て接続している範囲において、光学的補正素子はゼリー
又はゲルからなる、請求項７記載の装置。 - 【請求項１２】 照射線源と検査すべき対象物との間に
光学的補正素子が配置されている、請求項８から１１ま
でのいずれか１項記載の装置。 - 【請求項１３】 光学的補正素子（７．３）は、鏡、プ
リズム又はレンズを有し、かつ更に、検査すべき対象物
の表面の範囲での反射を有する照射線路内に配置されて
いる、請求項７記載の装置。 - 【請求項１４】 検査すべき対象物（３）はドームを有
する容器底（５）であり、かつ光学的補正素子は実質的
ににシリンダー−又は中空シリンダー形であり、かつ光
学的補正素子の前面（７１）の少なくとも１部は少なく
ともほぼドームの形に合致し、かつ容器底の外側からこ
れに接続できる、請求項８、９、１１又は１２のいずれ
か１項記載の装置。 - 【請求項１５】 検査すべき対象物はＰＥＴ−容器の底
であり、かつ光学的補正素子は、照射線に関して少なく
とも部分的に透過するプラスチックからなる、請求項１
４記載の装置。 - 【請求項１６】 検査すべき容器は、ソフトドリンク用
のＰＥＴ−ボトルである、請求項１５記載の装置。 - 【請求項１７】 請求項１から６までのいずれか１項記
載の方法を実施するための又は請求項７から１６までの
いずれか１項記載の装置のための光学的素子。 - 【請求項１８】 請求項１から６までのいずれか１項記
載の方法を実施するために、請求項７から１６までのい
ずれか１項記載のボトリングすべき容器を検査するため
の装置を用いる、ボトリングライン。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH304093 | 1993-10-08 | ||
| CH03040/93-0 | 1993-10-08 | ||
| CH2094 | 1994-01-05 | ||
| CH00020/94-8 | 1994-01-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07181145A true JPH07181145A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=25683276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6239154A Pending JPH07181145A (ja) | 1993-10-08 | 1994-10-03 | 照射線透過対象物を光学的に検査する方法、装置及び光学的素子、及びこのような装置を用いるボトリングライン |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5528026A (ja) |
| EP (1) | EP0647846A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07181145A (ja) |
| BR (1) | BR9404027A (ja) |
| CA (1) | CA2130856A1 (ja) |
| FI (1) | FI944593L (ja) |
| NO (1) | NO943798L (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006071392A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Hitachi Industries Co Ltd | 容器内異物検出装置 |
| JP2009115580A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Kirin Techno-System Co Ltd | ボトルの残液検査装置 |
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|---|---|---|---|---|
| SE509009C2 (sv) * | 1996-06-27 | 1998-11-23 | Plm Ab | Återfyllbar behållare med transparent bottenparti som inspekteras genom genomlysning |
| US6480268B1 (en) * | 2000-02-11 | 2002-11-12 | Optikos Corporation | Method for temporary suppression of reflection for optical measurement |
| US6693275B1 (en) | 2000-03-23 | 2004-02-17 | Plastipak Packaging, Inc. | Method and apparatus for inspecting blow molded containers |
| US7010863B1 (en) | 2004-01-26 | 2006-03-14 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Optical inspection apparatus and method for inspecting container lean |
| EP3413055B1 (en) * | 2017-06-09 | 2021-10-06 | Roche Diagnostics GmbH | Method for detecting a covering state and laboratory sample distribution system |
| AU2020407188B2 (en) * | 2019-12-17 | 2026-01-22 | Amgen Inc. | Container visual inspection assembly and method |
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| US3302786A (en) * | 1964-09-29 | 1967-02-07 | Owens Illinois Inc | Inspecting glass containers with lasers |
| DE2545678C3 (de) * | 1975-10-11 | 1979-08-09 | Kronseder, Hermann, 8404 Woerth | Prüfvorrichtung für Glasflaschen |
| JPS5340583A (en) * | 1976-09-17 | 1978-04-13 | Sapporo Breweries Ltd | Inspecting apparatus for bottle.s bottom |
| JPS5550144A (en) * | 1978-10-07 | 1980-04-11 | Hajime Sangyo Kk | Photoelectric tester |
| US4221961A (en) * | 1978-10-23 | 1980-09-09 | Industrial Automation Corporation | Electronic bottle inspector having particle and liquid detection capabilities |
| DE3109270A1 (de) * | 1981-03-11 | 1982-09-30 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Anordnung zur flascheninspektion |
| US4551627A (en) * | 1983-08-01 | 1985-11-05 | Kirin Beer Kabushiki Kaisha | Methods and apparatus for detecting residual liquid in containers |
| JPH0711494B2 (ja) * | 1988-06-16 | 1995-02-08 | 松下電工株式会社 | 透光性容器の検査方法 |
| DE4200971C2 (de) * | 1992-01-16 | 1997-08-07 | Krieg Gunther | Verfahren und Vorrichtung für die Schadstoffdetektion und - identifikation in Getränkeflaschen in Abfüllinien |
| US5280170A (en) * | 1992-12-22 | 1994-01-18 | Emhart Glass Machinery Investments Inc. | Machine for inspecting the shape of a container having a two dimensional camera for viewing the shadow of the projection of the container |
-
1994
- 1994-08-10 EP EP94112460A patent/EP0647846A1/de not_active Withdrawn
- 1994-08-25 CA CA002130856A patent/CA2130856A1/en not_active Abandoned
- 1994-09-08 US US08/302,507 patent/US5528026A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-10-03 JP JP6239154A patent/JPH07181145A/ja active Pending
- 1994-10-03 FI FI944593A patent/FI944593L/fi not_active Application Discontinuation
- 1994-10-07 NO NO943798A patent/NO943798L/no unknown
- 1994-10-07 BR BR9404027A patent/BR9404027A/pt not_active Application Discontinuation
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|---|---|---|---|---|
| JP2006071392A (ja) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Hitachi Industries Co Ltd | 容器内異物検出装置 |
| JP2009115580A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Kirin Techno-System Co Ltd | ボトルの残液検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI944593A0 (fi) | 1994-10-03 |
| NO943798D0 (no) | 1994-10-07 |
| NO943798L (no) | 1995-04-10 |
| CA2130856A1 (en) | 1995-04-09 |
| BR9404027A (pt) | 1995-06-13 |
| US5528026A (en) | 1996-06-18 |
| FI944593A7 (fi) | 1995-04-09 |
| EP0647846A1 (de) | 1995-04-12 |
| FI944593L (fi) | 1995-04-09 |
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