JPH0943157A - 直進する円筒缶のパターンマッチング用の外面をカラーラインセンサーで撮像する方法 - Google Patents
直進する円筒缶のパターンマッチング用の外面をカラーラインセンサーで撮像する方法Info
- Publication number
- JPH0943157A JPH0943157A JP22695095A JP22695095A JPH0943157A JP H0943157 A JPH0943157 A JP H0943157A JP 22695095 A JP22695095 A JP 22695095A JP 22695095 A JP22695095 A JP 22695095A JP H0943157 A JPH0943157 A JP H0943157A
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- Japan
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- color line
- line sensor
- imaging
- image
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- Pending
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 直進進行の缶の外面全集を高さ方向に連続画
素をもつ４台のカラーラインセンサーで撮像した場合、
遠近差、通過円周速度の差で正常な展開図がとれない。
これをデータテーブルで補正してパターンマッチング
出来る画像をとる事を目的とする。 【構成】 ４台のカラーラインセンサーと演算ソフトを
持ったデータ切換制御で間引きをし、順序正しく画像デ
ータを揃える機能を持たせている。
素をもつ４台のカラーラインセンサーで撮像した場合、
遠近差、通過円周速度の差で正常な展開図がとれない。
これをデータテーブルで補正してパターンマッチング
出来る画像をとる事を目的とする。 【構成】 ４台のカラーラインセンサーと演算ソフトを
持ったデータ切換制御で間引きをし、順序正しく画像デ
ータを揃える機能を持たせている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は円筒形のビール缶、飲料
缶、その他食品缶の外面の検査装置用の入力装置に関す
る。
缶、その他食品缶の外面の検査装置用の入力装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、缶の外面検査は人間の目視に頼っ
ていた。入力装置はなかった。
ていた。入力装置はなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】直進する缶の全周を図
２の如く、連続撮像する場合、次の点を解決しなければ
ならない。
２の如く、連続撮像する場合、次の点を解決しなければ
ならない。
【０００４】図５に於て▲１７▼から▲１７▼”へ缶が
移動し、図３の如く撮像高さが変わるので高さ寸法（画
素数）の間引きが必要である。
移動し、図３の如く撮像高さが変わるので高さ寸法（画
素数）の間引きが必要である。
【０００５】図５に於て▲１７▼から▲１７▼”に缶が
移動するが、カラーラインセンサーのスキャンレートは
同じである。ところが缶の移動速度は等速度であるが、
缶の円周移動速度は異う。例えばカラーラインセンサー
に於ては、最初は早く終わり頃は遅くなり図３の如く
等間隔線が均一にならない。
移動するが、カラーラインセンサーのスキャンレートは
同じである。ところが缶の移動速度は等速度であるが、
缶の円周移動速度は異う。例えばカラーラインセンサー
に於ては、最初は早く終わり頃は遅くなり図３の如く
等間隔線が均一にならない。
【０００６】全周を１／４づつ〜カラーラインセン
サーが受け持ちと、と、との境界が順にな
る事が必要である。
サーが受け持ちと、と、との境界が順にな
る事が必要である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する為
に、本方式に於て下記の方法でデータテーブルを作り、
データをリアルタイムで変換しメモリーを作って書き込
み、逆読み出しを図り、希望通りの成果を得た。
に、本方式に於て下記の方法でデータテーブルを作り、
データをリアルタイムで変換しメモリーを作って書き込
み、逆読み出しを図り、希望通りの成果を得た。
【０００８】先ず、高さ方向の補正量は次の近似式で行
う。 缶の半径 ………………………… γ（ｍｍ） カラーラインセンサーのスキャンレート …… ＳＲ（ｓｅｃ） コンベアー速度 ………………………… Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ） 撮像始め▲１７▼から撮像レンズ中心点▲１９▼までの距離……Ｌ（ｍｍ） １スキャン当たりの缶の移動量 …………………Δｌ＝ＳＲ×Ｖ とする。 遠心画角差により撮像画像は、図３の如く遠い所は小さ
く、近くになると大きくなる。これを図４の▲１６▼で
補正するのに次の近似式を使う。図５に於て▲１７▼の
撮像始め位置からｎスキャン後の缶の移動量をＳとする
とＳ＝ｎ×Δｌ とし Ｃ＝γ−Ｓ とすると円と撮
像線との交点▲１７▼’の座標は 線分▲１７▼→▲１７▼’の長さは 線分▲１７▼’→▲１９▼の長さは Ｌ（▲１７▼’→▲１９▼）＝Ｌ−Ｌ（▲１７▼→▲１
７▼’） となる。但し、以上はとのカラーラインセンサーの
場合で、とのカラーラインセンサーの場合、逆（遠
ざかる）の時は Ｃ＝Ｓ−ｒとして計算する。次に 缶
の高さを …………………… Ｈ（ｍｍ） 撮像開始点での撮像視野を …………… Ｉ（ｍｍ） カラーラインセンサーの画素数を……… ＰＸＬとす
る。撮像開始点の高さを基準として、缶が近づくにつれ
て高くなる分を下記割合で画素を間引く。 ＰＸＬ（▲１７▼’）はＩ（▲１７▼’）＝Ｉの時、最
少となる。 従って点▲１７▼’に於ける画素の間き数は、 ＰＸＬ
（▲１７▼’）−ＰＸＬ（ｍｉｎ）となり画素間引率
Ｅｍ（▲１７▼’）は これをデータテーブル化し図４の▲１６▼に与え画素間
引を行う。
う。 缶の半径 ………………………… γ（ｍｍ） カラーラインセンサーのスキャンレート …… ＳＲ（ｓｅｃ） コンベアー速度 ………………………… Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ） 撮像始め▲１７▼から撮像レンズ中心点▲１９▼までの距離……Ｌ（ｍｍ） １スキャン当たりの缶の移動量 …………………Δｌ＝ＳＲ×Ｖ とする。 遠心画角差により撮像画像は、図３の如く遠い所は小さ
く、近くになると大きくなる。これを図４の▲１６▼で
補正するのに次の近似式を使う。図５に於て▲１７▼の
撮像始め位置からｎスキャン後の缶の移動量をＳとする
とＳ＝ｎ×Δｌ とし Ｃ＝γ−Ｓ とすると円と撮
像線との交点▲１７▼’の座標は 線分▲１７▼→▲１７▼’の長さは 線分▲１７▼’→▲１９▼の長さは Ｌ（▲１７▼’→▲１９▼）＝Ｌ−Ｌ（▲１７▼→▲１
７▼’） となる。但し、以上はとのカラーラインセンサーの
場合で、とのカラーラインセンサーの場合、逆（遠
ざかる）の時は Ｃ＝Ｓ−ｒとして計算する。次に 缶
の高さを …………………… Ｈ（ｍｍ） 撮像開始点での撮像視野を …………… Ｉ（ｍｍ） カラーラインセンサーの画素数を……… ＰＸＬとす
る。撮像開始点の高さを基準として、缶が近づくにつれ
て高くなる分を下記割合で画素を間引く。 ＰＸＬ（▲１７▼’）はＩ（▲１７▼’）＝Ｉの時、最
少となる。 従って点▲１７▼’に於ける画素の間き数は、 ＰＸＬ
（▲１７▼’）−ＰＸＬ（ｍｉｎ）となり画素間引率
Ｅｍ（▲１７▼’）は これをデータテーブル化し図４の▲１６▼に与え画素間
引を行う。
【０００９】次に円周方向の等間隔化撮像補正量は次の
近似式で行う。 図６に於て 缶の半径 …………… γ（ｍｍ） コンベアースピード …… Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ） スキャンレート ………… ＳＲ（ｓｅｃ） 間引後のライン数 ……… ＳＬ １スキャン当たりの缶の移動量 …… Δｌ＝ＳＲ×Ｖ ＰＳからのスキャン数をｎとして Δｌ×ｎ−ｒ＝Ｐ０
とする。 撮像始め ＰＳ からｎスキャン後の視点をＰ ｎ＋１スキャン後の視点をＰ’とすると円弧 Ｐ−Ｐ’
の長さはΔｌが充分小さい時 線分Ｐ−Ｐ’の長さで近似で出来る。 点Ｐの座標 点Ｐ’の座標 ＰＳからの線分の長さの合計がの長さを越える場合に
は、メモリーに書き込む（有効とする）。合計からの
長さを差引き、次の線分の長さを加える。これを繰り返
し行う。こうしてスキャンラインの間引きを行うデータ
テーブルを作り、図４の▲１６▼で制御する。
近似式で行う。 図６に於て 缶の半径 …………… γ（ｍｍ） コンベアースピード …… Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ） スキャンレート ………… ＳＲ（ｓｅｃ） 間引後のライン数 ……… ＳＬ １スキャン当たりの缶の移動量 …… Δｌ＝ＳＲ×Ｖ ＰＳからのスキャン数をｎとして Δｌ×ｎ−ｒ＝Ｐ０
とする。 撮像始め ＰＳ からｎスキャン後の視点をＰ ｎ＋１スキャン後の視点をＰ’とすると円弧 Ｐ−Ｐ’
の長さはΔｌが充分小さい時 線分Ｐ−Ｐ’の長さで近似で出来る。 点Ｐの座標 点Ｐ’の座標 ＰＳからの線分の長さの合計がの長さを越える場合に
は、メモリーに書き込む（有効とする）。合計からの
長さを差引き、次の線分の長さを加える。これを繰り返
し行う。こうしてスキャンラインの間引きを行うデータ
テーブルを作り、図４の▲１６▼で制御する。
【００１０】４台のカラーラインセンサーで正確に１／
４周づつ撮像するには、図５−１の如く缶の進行方向の
撮像開始点▲１７▼から中心線より４５度づつの方向に
カラーラインセンサーを設置し、それから９０度の
分割方向にカラーラインセンサーをＬの距離で設置
する。尚、距離差によるピントの点はＬを充分に大きく
し焦点深度の中に治めている。各カラーラインセンサー
の切換及び１周撮像方法は図４に於て〜の出力は、
〜▲１０▼のスイッチＡ／Ｄコン−バタでデータ制御
をし、▲１１▼〜▲１４▼のメモリーに書き込むデータ
テーブルは▲１６▼のコンピューターで発生する。〜
切換信号も缶が▲１７▼か▲１７▼’に進行する１／
２地点で切換信号を▲１６▼が発生する。
４周づつ撮像するには、図５−１の如く缶の進行方向の
撮像開始点▲１７▼から中心線より４５度づつの方向に
カラーラインセンサーを設置し、それから９０度の
分割方向にカラーラインセンサーをＬの距離で設置
する。尚、距離差によるピントの点はＬを充分に大きく
し焦点深度の中に治めている。各カラーラインセンサー
の切換及び１周撮像方法は図４に於て〜の出力は、
〜▲１０▼のスイッチＡ／Ｄコン−バタでデータ制御
をし、▲１１▼〜▲１４▼のメモリーに書き込むデータ
テーブルは▲１６▼のコンピューターで発生する。〜
切換信号も缶が▲１７▼か▲１７▼’に進行する１／
２地点で切換信号を▲１６▼が発生する。
【００１１】
【作用】上記の様に構成した方式で直進する缶を撮像す
ると、図１ののカラーラインセンサーは単独に
その分担の１／４周の画像を撮像する。その時、４５度
で通り過ぎる缶周の等分化、遠近差による高さ差、円周
の４分割化、との逆読取り、その上との順番逆
を図４の▲１６▼のデータテーブルで制御し▲１
０▼で実施する。尚、データは▲１１▼▲１２▼▲１３
▼▲１４▼にメモリーされを読出し、次にを読出
し、次にを逆読み出しして、最後にを逆読み出しし
て図２の缶全周を展開した画像としてとり出せる。
ると、図１ののカラーラインセンサーは単独に
その分担の１／４周の画像を撮像する。その時、４５度
で通り過ぎる缶周の等分化、遠近差による高さ差、円周
の４分割化、との逆読取り、その上との順番逆
を図４の▲１６▼のデータテーブルで制御し▲１
０▼で実施する。尚、データは▲１１▼▲１２▼▲１３
▼▲１４▼にメモリーされを読出し、次にを読出
し、次にを逆読み出しして、最後にを逆読み出しし
て図２の缶全周を展開した画像としてとり出せる。
【００１２】
【実施例】この方式を使用して缶の外面印刷検査装置を
製造した。缶は印刷の方向がまちまちで流れてくる。こ
れにインデックスをつけて方向を揃えて読出すと、パタ
ーンマッチング検査が出来、この方式で缶外面検査装置
を完成させた。
製造した。缶は印刷の方向がまちまちで流れてくる。こ
れにインデックスをつけて方向を揃えて読出すと、パタ
ーンマッチング検査が出来、この方式で缶外面検査装置
を完成させた。
【００１３】
【発明の効果】食品缶、飲料缶等、ビン等から容器を缶
に移行する。現在衛生上又は商品価値上、特にＰＬ法実
施に於ける効果は大である。
に移行する。現在衛生上又は商品価値上、特にＰＬ法実
施に於ける効果は大である。
【図１】本撮像説明図である。
【図２】本方式を採用したモニターディスプレー画であ
る。
る。
【図３】本方式を使用する前の撮像画面である。
【図４】本方式のデータテーブル構成の系統図である。
【図５−１】本方式缶高方向解析の上から見た図であ
る。
る。
【図５−２】本方式缶高方向解析の横から見た図であ
る。
る。
【図６】本方式缶円周方向解析の平面図である。
【符号の説明】 カラーラインセンサー カラーラインセンサー カラーラインセンサー カラーラインセンサー ＳＲ スキャン方向及び周期 Ａ 画の所在を表す記号 Ｂ 画の所在を表す記号 Ｃ 画の所在を表す記号 Ｄ 画の所在を表す記号 円筒缶 ’ 半径分進んだ缶 ” １缶分進んだ缶 缶の進行方向 スイッチ機能付のＡ／Ｄコンバター スイッチ機能付のＡ／Ｄコンバター スイッチ機能付のＡ／Ｄコンバター ▲１０▼ スイッチ機能付のＡ／Ｄコンバター ▲１１▼ フレームメモリー ………矢印は書込み
方向 ▲１２▼ フレームメモリー ………矢印は書込み
方向 ▲１３▼ フレームメモリー ………矢印は書込み
方向 ▲１４▼ フレームメモリー ………矢印は書込み
方向 ▲１５▼ データセレクター ▲１６▼ ティーチングに依るデータテーブルメモ
リー及び制御信号発生 ▲１７▼ 缶の方向前側カラーラインセンサー
撮像開始ライン ▲１７▼’ 缶が方向に半径分進んだ位置の円周撮
像ライン ▲１７▼” 缶が方向に１缶進んだ位置のカラー
ラインセンサー撮像終了円周ライン ▲１８▼ カラーラインセンサーの撮像開始ライ
ン Ｌ 〜カラーラインセンサーの撮像距離 Ｉ 撮像視野（画素間引きなしの缶高） Ｉ’＝▲１７▼’ 撮像視野（画素間引き必要な缶高） Ｏ 缶の中心 ＰＥ＝▲１７▼ 缶の前側ライン ＰＳ 缶の１／４地点ＰＥより９０度の円周上のライ
ン Ｐ−Ｐ’ スキャンラインの間隔 ▲１９▼ 撮像レンズ中心点 ▲２０▼ 撮像レンズ中心点
方向 ▲１２▼ フレームメモリー ………矢印は書込み
方向 ▲１３▼ フレームメモリー ………矢印は書込み
方向 ▲１４▼ フレームメモリー ………矢印は書込み
方向 ▲１５▼ データセレクター ▲１６▼ ティーチングに依るデータテーブルメモ
リー及び制御信号発生 ▲１７▼ 缶の方向前側カラーラインセンサー
撮像開始ライン ▲１７▼’ 缶が方向に半径分進んだ位置の円周撮
像ライン ▲１７▼” 缶が方向に１缶進んだ位置のカラー
ラインセンサー撮像終了円周ライン ▲１８▼ カラーラインセンサーの撮像開始ライ
ン Ｌ 〜カラーラインセンサーの撮像距離 Ｉ 撮像視野（画素間引きなしの缶高） Ｉ’＝▲１７▼’ 撮像視野（画素間引き必要な缶高） Ｏ 缶の中心 ＰＥ＝▲１７▼ 缶の前側ライン ＰＳ 缶の１／４地点ＰＥより９０度の円周上のライ
ン Ｐ−Ｐ’ スキャンラインの間隔 ▲１９▼ 撮像レンズ中心点 ▲２０▼ 撮像レンズ中心点
フロントページの続き (72)発明者 西垣内 章二 福井県坂井郡金津町瓜生29−２ 高嶋技研 株式会社内 (72)発明者 寒蝉 伸康 福井県坂井郡金津町瓜生29−２ 高嶋技研 株式会社内 (72)発明者 大矢 邦彦 埼玉県岩槻市鹿室770番地−１ 北海製罐 株式会社内 (72)発明者 近藤 智樹 埼玉県岩槻市鹿室770番地−１ 北海製罐 株式会社内 (72)発明者 高松 明 埼玉県岩槻市鹿室770番地−１ 北海製罐 株式会社内 (72)発明者 須永 弘 埼玉県岩槻市鹿室770番地−１ 北海製罐 株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】図１の如く、円筒缶を〜のカラーラ
インセンサーで撮像し図２のＡＢＣＤの如く、缶の円周
を展開表示する場合に於て、図５のカラーラインセンサ
ーの撮像点▲１９▼までの距離差（▲１７▼→▲１９
▼、▲１７▼’→▲１９▼）による円周移行量をデータ
テーブル▲１６▼よりの指示でにて等分化し、画角差
（▲１７▼→▲１９▼、▲１７▼”→▲１９▼）も又、
データテーブル▲１６▼の指示でで同じ缶高さに換算
する。カラーラインセンサーの系統も同様とする。一
連化する為にとのカラーラインセンサーのデータを
メモリーし、読み出しに於て▲１４▼メモリーを逆読み
出しとし、次いで▲１３▼メモリーを又逆読み出しし
て、連続一連化した円周の画像ＡＢＣＤを作る方式で、
進行する円筒缶のパターンマッチング用の外面をカラー
ラインセンサで撮像する方法である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22695095A JPH0943157A (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 直進する円筒缶のパターンマッチング用の外面をカラーラインセンサーで撮像する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22695095A JPH0943157A (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 直進する円筒缶のパターンマッチング用の外面をカラーラインセンサーで撮像する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0943157A true JPH0943157A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16853164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22695095A Pending JPH0943157A (ja) | 1995-08-01 | 1995-08-01 | 直進する円筒缶のパターンマッチング用の外面をカラーラインセンサーで撮像する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0943157A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008014734A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 外観検査装置 |
| JP2013178191A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-09 | Shibuya Kogyo Co Ltd | 容器外観検査装置 |
| CN106290401A (zh) * | 2016-08-22 | 2017-01-04 | 福州觉感视觉软件科技有限公司 | 一种二片罐图片采集装置及其图片检测方法 |
| US10882306B2 (en) | 2010-10-19 | 2021-01-05 | Pressco Technology Inc. | Method and system for decorator component identification and selected adjustment thereof |
-
1995
- 1995-08-01 JP JP22695095A patent/JPH0943157A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008014734A (ja) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 外観検査装置 |
| US10882306B2 (en) | 2010-10-19 | 2021-01-05 | Pressco Technology Inc. | Method and system for decorator component identification and selected adjustment thereof |
| JP2013178191A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-09 | Shibuya Kogyo Co Ltd | 容器外観検査装置 |
| CN106290401A (zh) * | 2016-08-22 | 2017-01-04 | 福州觉感视觉软件科技有限公司 | 一种二片罐图片采集装置及其图片检测方法 |
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