JPH11248646A - 容器内面検査装置 - Google Patents
容器内面検査装置Info
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- JPH11248646A JPH11248646A JP5168398A JP5168398A JPH11248646A JP H11248646 A JPH11248646 A JP H11248646A JP 5168398 A JP5168398 A JP 5168398A JP 5168398 A JP5168398 A JP 5168398A JP H11248646 A JPH11248646 A JP H11248646A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】食品容器等の内面の濃淡画像から暗い欠陥を検
査する際、微細黒点等の暗さは濃いが無害な欠陥を不良
とせず、破れ,肉薄等の暗さは薄いが致命的な欠陥を不
良とする。 【解決手段】(a)は薄い欠陥D1、(b)は濃い欠陥
D2の夫々を通る走査線上の濃淡画像分布を示す。本発
明では走査線上の各画素についての、当該画素からその
前後に幅αだけ離れた2つの背景画素に対する濃淡値の
差分(暗さの深まり量)を所定のしきい値で2値化して
暗い欠陥を検出するが、ここで2つのしきい値THD
1、THD2を設け、THD1<L1、L1<THD2
<L2、但しL1:欠陥D1の濃淡値差分の最大値、L
2:欠陥D2の濃淡値差分の最大値とする。(a),
(b)に対応するしきい値THD1での2値画像分布は
(c),(d)、同じくTHD2での2値画像分布は
(e),(f)となり、2つの2値画像から欠陥D1,
D2を区分し、欠陥の面積値で夫々の良否を判定する。
査する際、微細黒点等の暗さは濃いが無害な欠陥を不良
とせず、破れ,肉薄等の暗さは薄いが致命的な欠陥を不
良とする。 【解決手段】(a)は薄い欠陥D1、(b)は濃い欠陥
D2の夫々を通る走査線上の濃淡画像分布を示す。本発
明では走査線上の各画素についての、当該画素からその
前後に幅αだけ離れた2つの背景画素に対する濃淡値の
差分(暗さの深まり量)を所定のしきい値で2値化して
暗い欠陥を検出するが、ここで2つのしきい値THD
1、THD2を設け、THD1<L1、L1<THD2
<L2、但しL1:欠陥D1の濃淡値差分の最大値、L
2:欠陥D2の濃淡値差分の最大値とする。(a),
(b)に対応するしきい値THD1での2値画像分布は
(c),(d)、同じくTHD2での2値画像分布は
(e),(f)となり、2つの2値画像から欠陥D1,
D2を区分し、欠陥の面積値で夫々の良否を判定する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2次元撮像装置に
より生産ライン上の樹脂容器,紙容器のような食品容器
等の内面を撮像し、そのデジタル濃淡画像(多値濃淡画
像又は単に濃淡画像ともいう)をもとに、容器の内面に
生ずる暗い欠陥部を検査する容器内面検査装置に関す
る。
より生産ライン上の樹脂容器,紙容器のような食品容器
等の内面を撮像し、そのデジタル濃淡画像(多値濃淡画
像又は単に濃淡画像ともいう)をもとに、容器の内面に
生ずる暗い欠陥部を検査する容器内面検査装置に関す
る。
【0002】なお以下各図において同一の符号は同一も
しくは相当部分を示す。
しくは相当部分を示す。
【0003】
【従来の技術】この種の容器の内面に発生する、暗く見
える欠陥としては、黒点、破れ、肉薄等があるが、これ
らの欠陥のうち微小な欠陥までを検出する方法として、
容器内面の濃淡画像に各種の微分を施して欠陥部分の画
像を強調した上、この画像を2値化する方法が知られて
いる。
える欠陥としては、黒点、破れ、肉薄等があるが、これ
らの欠陥のうち微小な欠陥までを検出する方法として、
容器内面の濃淡画像に各種の微分を施して欠陥部分の画
像を強調した上、この画像を2値化する方法が知られて
いる。
【0004】なお、ここでいう欠陥とは、正常部分とは
異なって見える部分をいい、この欠陥が直ちに容器の不
良につながるものではない。また、近傍の背景より暗い
微小部分のみを検出するように工夫された特殊な2値化
を用いる方法も、本出願人の先願になる特開平5−10
7200号公報において提案されている。
異なって見える部分をいい、この欠陥が直ちに容器の不
良につながるものではない。また、近傍の背景より暗い
微小部分のみを検出するように工夫された特殊な2値化
を用いる方法も、本出願人の先願になる特開平5−10
7200号公報において提案されている。
【0005】この後者(先願)の方法は、近傍の背景と
の多値濃淡画像信号(単に濃淡画像信号ともいう)のレ
ベル(濃淡値、画素値、或いは輝度情報ともいう)の差
が一定のしきい値以上の画素の値を“1”、その他の画
素の値を“0”とする2値化を行うことにより、2値化
画素値“1”の画素からなる欠陥部分のみを検出するも
ので、この方法によれば、容器内面の明るさが一様でな
く、明るさに多少の変化があっても欠陥を検出すること
ができる。
の多値濃淡画像信号(単に濃淡画像信号ともいう)のレ
ベル(濃淡値、画素値、或いは輝度情報ともいう)の差
が一定のしきい値以上の画素の値を“1”、その他の画
素の値を“0”とする2値化を行うことにより、2値化
画素値“1”の画素からなる欠陥部分のみを検出するも
ので、この方法によれば、容器内面の明るさが一様でな
く、明るさに多少の変化があっても欠陥を検出すること
ができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、黒点と共に
破れや肉薄等が発生する樹脂容器のような食品容器を前
記した後者の方法で検査しようとする場合、黒点、破
れ、肉薄等の欠陥部分は、何れもその近傍の背景より暗
くはなるものの、欠陥部分とその近傍の背景との濃淡画
像信号のレベル差は、黒点よりも破れや肉薄の方が小さ
いため、同一の2値化しきい値で欠陥部分を検出しよう
とすると、破れや肉薄の方が検出感度が低くなる。
破れや肉薄等が発生する樹脂容器のような食品容器を前
記した後者の方法で検査しようとする場合、黒点、破
れ、肉薄等の欠陥部分は、何れもその近傍の背景より暗
くはなるものの、欠陥部分とその近傍の背景との濃淡画
像信号のレベル差は、黒点よりも破れや肉薄の方が小さ
いため、同一の2値化しきい値で欠陥部分を検出しよう
とすると、破れや肉薄の方が検出感度が低くなる。
【0007】しかし、欠陥としては黒点よりも破れや肉
薄のほうが致命的であり、高い検出精度が要求される。
そこで検出感度を高くするため2値化しきい値を小さく
すると、今度は不良とする必要のないような、非常に微
細な黒点までも検出されて、無駄な不良判定が行われて
しまう。そこで、本発明は暗さは薄いが致命的な欠陥で
ある破れや肉薄を不良と一方で、暗さは濃いが無害な欠
陥である微細な黒点を不良としないようにすることがで
きる容器内面検査装置を提供することを課題とする。
薄のほうが致命的であり、高い検出精度が要求される。
そこで検出感度を高くするため2値化しきい値を小さく
すると、今度は不良とする必要のないような、非常に微
細な黒点までも検出されて、無駄な不良判定が行われて
しまう。そこで、本発明は暗さは薄いが致命的な欠陥で
ある破れや肉薄を不良と一方で、暗さは濃いが無害な欠
陥である微細な黒点を不良としないようにすることがで
きる容器内面検査装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに請求項1の容器内面検査装置は、2次元の撮像手段
(1)を介し撮像された容器内面の映像をラスタ走査し
て得られる映像信号を(A/D変換手段1’を介して)
A/D変換し、この変換出力から作られる容器内面の濃
淡画像を画像メモリ(2)に記憶し、この画像メモリの
全体または一部の検査領域を(走査手段3を介し)水平
方向または垂直方向に走査して容器内面の暗い欠陥部を
検査する容器内面検査装置において、前記検査領域の走
査によって読み出される濃淡画像信号を用い、この検査
領域の濃淡画像を所定のしきい値で2値化する2値化手
段(4など)と、この2値化手段により得られる2値化
画像を互いに離れた白画像部分毎に分離する画像分離手
段(5など)との組を、前記しきい値を異にして複数組
(4と5の組、8と9の組など)備え、さらに、この各
組毎に、当該組の画像分離手段によって分離された白画
像の内、前記しきい値が当該組に次いで大きい組の白画
像と空間的に重なりを持たない白画像毎の面積値を夫々
当該組に対応する所定の基準値と比較する手段(面積検
出手段6,10、判定手段7,11など)を備えたもの
とする。
めに請求項1の容器内面検査装置は、2次元の撮像手段
(1)を介し撮像された容器内面の映像をラスタ走査し
て得られる映像信号を(A/D変換手段1’を介して)
A/D変換し、この変換出力から作られる容器内面の濃
淡画像を画像メモリ(2)に記憶し、この画像メモリの
全体または一部の検査領域を(走査手段3を介し)水平
方向または垂直方向に走査して容器内面の暗い欠陥部を
検査する容器内面検査装置において、前記検査領域の走
査によって読み出される濃淡画像信号を用い、この検査
領域の濃淡画像を所定のしきい値で2値化する2値化手
段(4など)と、この2値化手段により得られる2値化
画像を互いに離れた白画像部分毎に分離する画像分離手
段(5など)との組を、前記しきい値を異にして複数組
(4と5の組、8と9の組など)備え、さらに、この各
組毎に、当該組の画像分離手段によって分離された白画
像の内、前記しきい値が当該組に次いで大きい組の白画
像と空間的に重なりを持たない白画像毎の面積値を夫々
当該組に対応する所定の基準値と比較する手段(面積検
出手段6,10、判定手段7,11など)を備えたもの
とする。
【0009】また請求項2の容器内面検査装置では、請
求項1に記載の容器内面検査装置において、前記2値化
手段が、前記検査領域の走査によって読み出される濃淡
画像信号上の各画素についての、当該画素の所定の近傍
を背景とする暗さの深まり量を前記しきい値で2値化す
るものであるようにする。
求項1に記載の容器内面検査装置において、前記2値化
手段が、前記検査領域の走査によって読み出される濃淡
画像信号上の各画素についての、当該画素の所定の近傍
を背景とする暗さの深まり量を前記しきい値で2値化す
るものであるようにする。
【0010】また請求項3の容器内面検査装置では、請
求項2に記載の容器内面検査装置において、前記2値化
手段が、当該走査線上において着目画素(正常部着目点
51,欠陥部着目点54など)の前後に着目画素から所
定の幅(画素数α)だけ離れた各背景画素(正常部背景
点52,53、欠陥部背景点55,56など)の値から
夫々、着目画素の値を減じた2つの差分の画素値(L
1,L2など)を前記暗さの深まり量とし、この2つの
差分の画素値が共に前記しきい値より大きいか否かに応
じて、着目画素の値を夫々“1”,“0”に2値化する
ものであるようにする。
求項2に記載の容器内面検査装置において、前記2値化
手段が、当該走査線上において着目画素(正常部着目点
51,欠陥部着目点54など)の前後に着目画素から所
定の幅(画素数α)だけ離れた各背景画素(正常部背景
点52,53、欠陥部背景点55,56など)の値から
夫々、着目画素の値を減じた2つの差分の画素値(L
1,L2など)を前記暗さの深まり量とし、この2つの
差分の画素値が共に前記しきい値より大きいか否かに応
じて、着目画素の値を夫々“1”,“0”に2値化する
ものであるようにする。
【0011】また請求項4の容器内面検査装置では、請
求項3に記載の容器内面検査装置において、前記背景画
素の値に代えて、当該走査線上におけるこの背景画素を
含む一連の所定個数分の画素の画素値の平均値を用いる
ようにする。また請求項5の容器内面検査装置では、請
求項1ないし4のいずれかに記載の容器内面検査装置に
おいて、前記画像分離手段が、前記2値化手段から得ら
れる2値化信号の“1”の画素数を投影データ(15,
16など)として走査線ごとに検出し、走査線毎の1以
上の前記投影データが走査線間で連続して並ぶ投影デー
タの部分(P11〜P15、P22,P23,P25な
ど)が前記白画像の1つに対応するものと見做すように
する。
求項3に記載の容器内面検査装置において、前記背景画
素の値に代えて、当該走査線上におけるこの背景画素を
含む一連の所定個数分の画素の画素値の平均値を用いる
ようにする。また請求項5の容器内面検査装置では、請
求項1ないし4のいずれかに記載の容器内面検査装置に
おいて、前記画像分離手段が、前記2値化手段から得ら
れる2値化信号の“1”の画素数を投影データ(15,
16など)として走査線ごとに検出し、走査線毎の1以
上の前記投影データが走査線間で連続して並ぶ投影デー
タの部分(P11〜P15、P22,P23,P25な
ど)が前記白画像の1つに対応するものと見做すように
する。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例としての
構成を示すブロック図である。この例では検査対象の軸
対称の食品容器の内面がその軸方向から軸対称に照明さ
れるものとする。 同図において、1はこの容器の内面
をその軸方向から撮像してその映像をラスタ走査し、映
像信号(ビデオ信号)として出力するTVカメラなどの
2次元の撮像手段、1’はこの映像信号をを順次サンプ
リングしつつA/D変換して多値の画素データ列(つま
り画素別の多値濃淡画像信号の列)とするA/D変換手
段である。
構成を示すブロック図である。この例では検査対象の軸
対称の食品容器の内面がその軸方向から軸対称に照明さ
れるものとする。 同図において、1はこの容器の内面
をその軸方向から撮像してその映像をラスタ走査し、映
像信号(ビデオ信号)として出力するTVカメラなどの
2次元の撮像手段、1’はこの映像信号をを順次サンプ
リングしつつA/D変換して多値の画素データ列(つま
り画素別の多値濃淡画像信号の列)とするA/D変換手
段である。
【0013】2はこの各画素別の多値濃淡画像信号を、
撮像手段1によって撮像された映像に対応する多値濃淡
画像として記憶する濃淡画像メモリ、3は濃淡画像メモ
リ2に格納された画像のうち、検査を要する部分を水平
方向または垂直方向に走査して読み出す走査手段であ
る。濃淡画像メモリ2の後段には、第1の2値化手段
4,第1の画像分離手段5,第1の面積検出手段6,第
1の判定手段7の配列と、第2の2値化手段8,第2の
画像分離手段9,第2の面積検出手段10,第2の判定
手段11の配列との2組の配列が並列に設けられてい
る。
撮像手段1によって撮像された映像に対応する多値濃淡
画像として記憶する濃淡画像メモリ、3は濃淡画像メモ
リ2に格納された画像のうち、検査を要する部分を水平
方向または垂直方向に走査して読み出す走査手段であ
る。濃淡画像メモリ2の後段には、第1の2値化手段
4,第1の画像分離手段5,第1の面積検出手段6,第
1の判定手段7の配列と、第2の2値化手段8,第2の
画像分離手段9,第2の面積検出手段10,第2の判定
手段11の配列との2組の配列が並列に設けられてい
る。
【0014】ここで濃淡画像メモリ2から走査手段3に
より読み出された濃淡画像は、一方では第1の2値化手
段4により或るしきい値で2値化されて2値化画像とな
り、この2値化画像は第1の画像分離手段5により互い
に分離した白画像部分ごとに分離され、この各白画像部
分ごとの面積値が第1の面積検出手段6により求められ
る。そしてこの白画像部分ごとの面積値の内、次に述べ
る第2の画像分離手段9によって分離された白画像と空
間的に重なりを持たない白画像部分ごとの面積値が第1
の判定手段7により基準値と比較され、容器の良否が判
定される。
より読み出された濃淡画像は、一方では第1の2値化手
段4により或るしきい値で2値化されて2値化画像とな
り、この2値化画像は第1の画像分離手段5により互い
に分離した白画像部分ごとに分離され、この各白画像部
分ごとの面積値が第1の面積検出手段6により求められ
る。そしてこの白画像部分ごとの面積値の内、次に述べ
る第2の画像分離手段9によって分離された白画像と空
間的に重なりを持たない白画像部分ごとの面積値が第1
の判定手段7により基準値と比較され、容器の良否が判
定される。
【0015】他方、濃淡画像メモリ2から走査手段3に
より読み出された同じ濃淡画像は、第2の2値化手段8
により、第1の2値化手段4より大きいしきい値で2値
化され、この2値化画像は第1の画像分離手段5の場合
と同様に、第2の画像分離手段9により互いに分離した
白画像部分ごとに分離され、この各白画像部分ごとの面
積値が第1の面積検出手段6の場合と同様に、第2の面
積検出手段10により求められ、この求められた白画像
部分ごとの面積値が第2の判定手段11により、第1の
判定手段7とは別の基準値と比較され、容器の良否が判
定される。
より読み出された同じ濃淡画像は、第2の2値化手段8
により、第1の2値化手段4より大きいしきい値で2値
化され、この2値化画像は第1の画像分離手段5の場合
と同様に、第2の画像分離手段9により互いに分離した
白画像部分ごとに分離され、この各白画像部分ごとの面
積値が第1の面積検出手段6の場合と同様に、第2の面
積検出手段10により求められ、この求められた白画像
部分ごとの面積値が第2の判定手段11により、第1の
判定手段7とは別の基準値と比較され、容器の良否が判
定される。
【0016】図2は、近傍の背景より暗い微小部分のみ
を検出するように工夫された特殊な2値化手段としての
第1の2値化手段4及び第2の2値化手段8の動作原理
の説明図であり、同図は前記した特開平5−10720
0号公報中の図1と同等のものである。次にこの図2を
用いてこの2値化手段4及び8の動作原理を簡単に説明
する。
を検出するように工夫された特殊な2値化手段としての
第1の2値化手段4及び第2の2値化手段8の動作原理
の説明図であり、同図は前記した特開平5−10720
0号公報中の図1と同等のものである。次にこの図2を
用いてこの2値化手段4及び8の動作原理を簡単に説明
する。
【0017】同図(a)は2値化手段に入力された多値
濃淡画像のj列目(つまり垂直座標y=jの水平走査線
Q−Q1上の画素列)の多値濃淡画像信号PO(x,
y)の例を示す。但しxは当該画素の水平座標としての
行番号で、この図の横軸の座標に相当する。ここで、5
1は正常部分(黒汚れの無い部分)における着目点、5
2と53は夫々この着目点51に対し、j列目上で所定
の幅、即ち前と後に画素数αだけ離れた背景点としての
正常部前方背景点と正常部後方背景点である。
濃淡画像のj列目(つまり垂直座標y=jの水平走査線
Q−Q1上の画素列)の多値濃淡画像信号PO(x,
y)の例を示す。但しxは当該画素の水平座標としての
行番号で、この図の横軸の座標に相当する。ここで、5
1は正常部分(黒汚れの無い部分)における着目点、5
2と53は夫々この着目点51に対し、j列目上で所定
の幅、即ち前と後に画素数αだけ離れた背景点としての
正常部前方背景点と正常部後方背景点である。
【0018】同様に54は欠陥部分(黒汚れの存在する
部分)における着目点、55と56は夫々この着目点5
4に対し、j列目上で同じく所定の幅、即ち前と後に画
素数αだけ離れた背景点としての欠陥部前方背景点と欠
陥部後方背景点である。いま、着目点の座標をx=i,
y=jとすると、前方背景点の座標はx=i+α,y=
j、後方背景点の座標はx=i−α,y=jで表され、
そこで着目点,前方背景点,後方背景点の夫々の多値濃
淡画像信号の値(濃淡値,画素値)をPO(i,j),
PO(i+α,j),PO(i−α,j)としたとき、
部分)における着目点、55と56は夫々この着目点5
4に対し、j列目上で同じく所定の幅、即ち前と後に画
素数αだけ離れた背景点としての欠陥部前方背景点と欠
陥部後方背景点である。いま、着目点の座標をx=i,
y=jとすると、前方背景点の座標はx=i+α,y=
j、後方背景点の座標はx=i−α,y=jで表され、
そこで着目点,前方背景点,後方背景点の夫々の多値濃
淡画像信号の値(濃淡値,画素値)をPO(i,j),
PO(i+α,j),PO(i−α,j)としたとき、
【0019】
【数1】 PO(i−α,j)−PO(i,j)>THD ・・・(1) PO(i+α,j)−PO(i,j)>THD ・・・(2) 但しTHDは所定のしきい値(正値)とする。上記
(1),(2)式の関係があれば、着目点における2値
化関数値POD(i,j)=“1”として、この着目点
を谷(即ち黒汚れ有り)と判断し、一方、その他の場合
にはPOD(i,j)=“0”として、この着目点を正
常部(即ち黒汚れ無し)と判断する。従って、この2値
化手段は、図2(a)の正常部分では上式(2)が成立
しないので黒汚れ無しと判断して出力し、欠陥部分では
上式(1),(2)が共に成立するので黒汚れ有りと判
断して出力する(図2(b)参照)。
(1),(2)式の関係があれば、着目点における2値
化関数値POD(i,j)=“1”として、この着目点
を谷(即ち黒汚れ有り)と判断し、一方、その他の場合
にはPOD(i,j)=“0”として、この着目点を正
常部(即ち黒汚れ無し)と判断する。従って、この2値
化手段は、図2(a)の正常部分では上式(2)が成立
しないので黒汚れ無しと判断して出力し、欠陥部分では
上式(1),(2)が共に成立するので黒汚れ有りと判
断して出力する(図2(b)参照)。
【0020】なお、ここで前方背景点の濃淡値(画素
値)を、その自らを含み、更に予め定める数だけその前
方までの画素の濃淡値(画素値)の平均に置換え、且つ
後方背景点の濃淡値(画素値)を、その自らを含み、更
に予め定める数だけその後方までの画素の濃淡値(画素
値)の平均に置換えて、上式(1),(2)の成立可否
を判断するようにすると、画素値に含まれるノイズの影
響を軽減させることが可能であり、好都合である。
値)を、その自らを含み、更に予め定める数だけその前
方までの画素の濃淡値(画素値)の平均に置換え、且つ
後方背景点の濃淡値(画素値)を、その自らを含み、更
に予め定める数だけその後方までの画素の濃淡値(画素
値)の平均に置換えて、上式(1),(2)の成立可否
を判断するようにすると、画素値に含まれるノイズの影
響を軽減させることが可能であり、好都合である。
【0021】次に第1の2値化手段4及び第2の2値化
手段8の実際の動作を図3,図4を用いて説明する。図
3は欠陥を含む容器内面の画像の一例を示したものであ
る。同図において12は容器を示し、D1〜D5は欠陥
を示す。このうち、D1,D4は薄い欠陥、D2,D
3,D5は濃い欠陥とする。また13は薄い欠陥D1を
通る走査線を示し、14は濃い欠陥D2を通る走査線を
示す。
手段8の実際の動作を図3,図4を用いて説明する。図
3は欠陥を含む容器内面の画像の一例を示したものであ
る。同図において12は容器を示し、D1〜D5は欠陥
を示す。このうち、D1,D4は薄い欠陥、D2,D
3,D5は濃い欠陥とする。また13は薄い欠陥D1を
通る走査線を示し、14は濃い欠陥D2を通る走査線を
示す。
【0022】図4はこの2つの走査線上の画像分布を示
し、同図(a)は走査線13上の濃淡値(画素値)の分
布を、また同図(b)は走査線14上の濃淡値(画素
値)の分布を夫々示す。ところで、次式(3)で定義さ
れる、画素の濃淡値の差分L(i,j)を用いるとき、
式(1),(2)の関係は以下の式(4)の関係に置き
換えることができる。
し、同図(a)は走査線13上の濃淡値(画素値)の分
布を、また同図(b)は走査線14上の濃淡値(画素
値)の分布を夫々示す。ところで、次式(3)で定義さ
れる、画素の濃淡値の差分L(i,j)を用いるとき、
式(1),(2)の関係は以下の式(4)の関係に置き
換えることができる。
【0023】
【数2】 L(i,j)=min{PO(i−α,j)−PO(i,j) ,PO(i+α,j)−PO(i,j)} ・・・(3) L(i,j)>THD ・・・(4) 即ち、式(4)を満たす濃淡値PO(i,j)の画素の
み、その2値化関数値POD(i,j)が“1”とな
る。
み、その2値化関数値POD(i,j)が“1”とな
る。
【0024】いま、図4(a)に示すように薄い欠陥D
1における画素濃淡値の差分L(i,j)の最大値をL
1とし、また同図(b)に示すように濃い欠陥D2にお
ける画素濃淡値の差分L(i,j)の最大値をL2とす
ると、L1≦L2である。この最大値L1,L2を用い
て、下式(5),(6)が満たされるように、式(4)
のしきい値THDに相当する2値化手段4のしきい値T
HD1と、同じく2値化手段8のしきい値THD2とを
定める。
1における画素濃淡値の差分L(i,j)の最大値をL
1とし、また同図(b)に示すように濃い欠陥D2にお
ける画素濃淡値の差分L(i,j)の最大値をL2とす
ると、L1≦L2である。この最大値L1,L2を用い
て、下式(5),(6)が満たされるように、式(4)
のしきい値THDに相当する2値化手段4のしきい値T
HD1と、同じく2値化手段8のしきい値THD2とを
定める。
【0025】
【数3】 THD1<L1 ・・・(5) L1<THD2<L2 ・・・(6) 図4(c)は走査線13上の濃淡画像を第1の2値化手
段4により、しきい値THD1で2値化した画像の分布
を、同図(e)は同じく走査線13上の濃淡画像を第2
の2値化手段8により、しきい値THD2で2値化した
画像の分布を夫々示す。 同様に同図(d)は走査線1
4上の濃淡画像を第1の2値化手段4により、しきい値
THD1で2値化した画像の分布を、同図(f)は同じ
く走査線14上の濃淡画像を第2の2値化手段8によ
り、しきい値THD2で2値化した画像の分布を夫々示
す。
段4により、しきい値THD1で2値化した画像の分布
を、同図(e)は同じく走査線13上の濃淡画像を第2
の2値化手段8により、しきい値THD2で2値化した
画像の分布を夫々示す。 同様に同図(d)は走査線1
4上の濃淡画像を第1の2値化手段4により、しきい値
THD1で2値化した画像の分布を、同図(f)は同じ
く走査線14上の濃淡画像を第2の2値化手段8によ
り、しきい値THD2で2値化した画像の分布を夫々示
す。
【0026】即ち、図4(c),(e)のように、薄い
欠陥D1は、第1の2値化手段4では2値化されるが、
第2の2値化手段8では2値化されない。他方、同図
(d),(f)のように、濃い欠陥D2は、第1の2値
化手段4でも、第2の2値化手段8でも2値化される。
以上の動作に基づき、図3に示した欠陥を含む容器内面
の画像全体を第1の2値化手段4で2値化した画像を図
5(a)に、同じく第2の2値化手段8で2値化した画
像を図6(a)に夫々示す。
欠陥D1は、第1の2値化手段4では2値化されるが、
第2の2値化手段8では2値化されない。他方、同図
(d),(f)のように、濃い欠陥D2は、第1の2値
化手段4でも、第2の2値化手段8でも2値化される。
以上の動作に基づき、図3に示した欠陥を含む容器内面
の画像全体を第1の2値化手段4で2値化した画像を図
5(a)に、同じく第2の2値化手段8で2値化した画
像を図6(a)に夫々示す。
【0027】次に第1の画像分離手段5及び第2の画像
分離手段9の動作を夫々図5及び図6により説明する。
図5(b)の15は第1の画像分離手段5により、同図
(a)に示した2値化画像において、各水平走査線ごと
に2値化関数値POD(i,j)=“1”となる画素の
数を求めて得られた水平方向の投影データを示す。ここ
でP11〜P15は、夫々欠陥D1〜D5に対応した投
影データの部分である。
分離手段9の動作を夫々図5及び図6により説明する。
図5(b)の15は第1の画像分離手段5により、同図
(a)に示した2値化画像において、各水平走査線ごと
に2値化関数値POD(i,j)=“1”となる画素の
数を求めて得られた水平方向の投影データを示す。ここ
でP11〜P15は、夫々欠陥D1〜D5に対応した投
影データの部分である。
【0028】この各投影データ部分P11〜P15の夫
々の画素数の総和を第1の面積検出手段6により求め、
この各総和をS11〜S15とすると、S11〜S15
は欠陥D1〜D5をしきい値THD1で2値化したとき
の各欠陥D1〜D5部分の夫々の面積値を表す。同様に
図6(b)の16は第2の画像分離手段9により、同図
(a)に示した2値化画像において、各水平走査線ごと
に2値化関数値POD(i,j)=“1”となる画素の
数を求めて得られた水平方向の投影データを示す。ここ
でP22,P23,P25は、夫々欠陥D2,D3,D
5に対応した投影データの部分である。
々の画素数の総和を第1の面積検出手段6により求め、
この各総和をS11〜S15とすると、S11〜S15
は欠陥D1〜D5をしきい値THD1で2値化したとき
の各欠陥D1〜D5部分の夫々の面積値を表す。同様に
図6(b)の16は第2の画像分離手段9により、同図
(a)に示した2値化画像において、各水平走査線ごと
に2値化関数値POD(i,j)=“1”となる画素の
数を求めて得られた水平方向の投影データを示す。ここ
でP22,P23,P25は、夫々欠陥D2,D3,D
5に対応した投影データの部分である。
【0029】この各投影データ部分P22,P23,P
25の夫々の画素数の総和を第2の面積検出手段10に
より求め、この各総和をS22,S23,S25とする
と、S22,S23,S25は欠陥D2,D3,D5を
しきい値THD2で2値化したときの各欠陥D2,D
3,D5部分の夫々の面積値を表す。次に第1の判定手
段7の動作を説明する。
25の夫々の画素数の総和を第2の面積検出手段10に
より求め、この各総和をS22,S23,S25とする
と、S22,S23,S25は欠陥D2,D3,D5を
しきい値THD2で2値化したときの各欠陥D2,D
3,D5部分の夫々の面積値を表す。次に第1の判定手
段7の動作を説明する。
【0030】図7は第1の判定手段7が実行する、薄い
欠陥と濃い欠陥との分離方法を示す図で、この図は図5
(b)の投影データ15と図6(b)の投影データ16
とを垂直座標を共通にして対応させたものである。第1
の判定手段7は、投影データ15において、垂直座標上
の投影値が0以外の値を持つ各区間について、投影デー
タ16における同一の水平走査線上の投影値を読み出
し、当該区間内で投影データ16のこの読み出した投影
値が0以外の値を持たなければ、その区間は薄い欠陥に
対応すると判断し、他方、当該区間内で投影データ16
のこの読み出した投影値が0以外の値を持てば、その区
間は濃い欠陥に対応すると判断する。
欠陥と濃い欠陥との分離方法を示す図で、この図は図5
(b)の投影データ15と図6(b)の投影データ16
とを垂直座標を共通にして対応させたものである。第1
の判定手段7は、投影データ15において、垂直座標上
の投影値が0以外の値を持つ各区間について、投影デー
タ16における同一の水平走査線上の投影値を読み出
し、当該区間内で投影データ16のこの読み出した投影
値が0以外の値を持たなければ、その区間は薄い欠陥に
対応すると判断し、他方、当該区間内で投影データ16
のこの読み出した投影値が0以外の値を持てば、その区
間は濃い欠陥に対応すると判断する。
【0031】このようにして、第1の判定手段7は、投
影データ15の各部分P11〜P15のうち、P11,
P14は薄い欠陥に対応する部分、P12,P13,P
15は濃い欠陥に対応する部分と判断する。そして第1
の判定手段7は、薄い欠陥と判断した各投影データ部分
ごとに、第1の面積検出手段6により検出された面積値
(一般にS1kとする)を所定の判定基準値STD1と
比較し、次式(7)に該当する欠陥があれば、その容器
は不良とする。
影データ15の各部分P11〜P15のうち、P11,
P14は薄い欠陥に対応する部分、P12,P13,P
15は濃い欠陥に対応する部分と判断する。そして第1
の判定手段7は、薄い欠陥と判断した各投影データ部分
ごとに、第1の面積検出手段6により検出された面積値
(一般にS1kとする)を所定の判定基準値STD1と
比較し、次式(7)に該当する欠陥があれば、その容器
は不良とする。
【0032】
【数4】 S1k>STD1 ・・・(7) 次に第2の判定手段11の動作を説明する。第2の画像
分離手段9により検出された各投影データ部分ごとに、
第2の面積検出手段10で求められた面積値(一般にS
2kとする)を所定の判定基準値STD2と比較し、次
式(8)に該当する欠陥があれば、その容器は不良とす
る。
分離手段9により検出された各投影データ部分ごとに、
第2の面積検出手段10で求められた面積値(一般にS
2kとする)を所定の判定基準値STD2と比較し、次
式(8)に該当する欠陥があれば、その容器は不良とす
る。
【0033】
【数5】 S2k>STD2 ・・・(8) なお、第1の判定手段7により、濃い欠陥と判断された
各投影データ部分ごとに、第1の面積検出手段6により
求められた面積値S1kを判定基準値STD2と比較
し、次式(9)に該当する欠陥があれば、その容器を不
良とする方法もある。
各投影データ部分ごとに、第1の面積検出手段6により
求められた面積値S1kを判定基準値STD2と比較
し、次式(9)に該当する欠陥があれば、その容器を不
良とする方法もある。
【0034】
【数6】 S1k>STD2 ・・・(9) ところで、第1,第2の画像分離手段5,9の上述した
画像分離方法においては、投影データを生成した際に、
共通の水平走査線が複数の欠陥領域を通過する場合、こ
の複数の欠陥が1個の欠陥と見做されてしまうことがあ
る。
画像分離方法においては、投影データを生成した際に、
共通の水平走査線が複数の欠陥領域を通過する場合、こ
の複数の欠陥が1個の欠陥と見做されてしまうことがあ
る。
【0035】このような問題を回避するには、一般的な
ラベリング処理を適用し、欠陥2値化画像を含む容器全
体の画面をラスタ走査しつつ、欠陥2値化画像の連結す
る領域を抽出してラベル付けを行う、2次元での画像分
離を行えば良い。ただし、ラベリング処理は複雑になる
ため、処理に時間が掛かって現実的でない場合もある。
このような場合には、水平方向の走査による欠陥部分の
分離だけでなく、垂直方向の走査によっても同様に欠陥
部分の分離を行い、分離された欠陥数の多い方の分離結
果を採用すれば良い。
ラベリング処理を適用し、欠陥2値化画像を含む容器全
体の画面をラスタ走査しつつ、欠陥2値化画像の連結す
る領域を抽出してラベル付けを行う、2次元での画像分
離を行えば良い。ただし、ラベリング処理は複雑になる
ため、処理に時間が掛かって現実的でない場合もある。
このような場合には、水平方向の走査による欠陥部分の
分離だけでなく、垂直方向の走査によっても同様に欠陥
部分の分離を行い、分離された欠陥数の多い方の分離結
果を採用すれば良い。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、食品容器等の内面に発
生する黒点,破れ,肉薄等の暗く見える欠陥を、容器内
面の検査対象領域の多値濃淡画像内の各画素について
の、当該画素の近傍を背景とする暗さの深まり量を所定
のしきい値で2値化することによって検出することと
し、この際、暗い欠陥を別々のしきい値で検出して薄い
欠陥部分と濃い欠陥部分とを区分したのち、欠陥の面積
値に応じて夫々の良,不良を判定するようにしたので、
微細黒点等の暗さは濃いが無害な欠陥を不良とすること
なく、容器の破れ,肉薄等の暗さは薄いが致命的な欠陥
を不良とすることができる。
生する黒点,破れ,肉薄等の暗く見える欠陥を、容器内
面の検査対象領域の多値濃淡画像内の各画素について
の、当該画素の近傍を背景とする暗さの深まり量を所定
のしきい値で2値化することによって検出することと
し、この際、暗い欠陥を別々のしきい値で検出して薄い
欠陥部分と濃い欠陥部分とを区分したのち、欠陥の面積
値に応じて夫々の良,不良を判定するようにしたので、
微細黒点等の暗さは濃いが無害な欠陥を不良とすること
なく、容器の破れ,肉薄等の暗さは薄いが致命的な欠陥
を不良とすることができる。
【図1】本発明の一実施例としての装置の要部の構成を
示すブロック図
示すブロック図
【図2】欠陥近傍の背景より暗い微小部分のみを検出す
るように工夫された、本発明に関わる2値化手段の動作
原理を説明する図
るように工夫された、本発明に関わる2値化手段の動作
原理を説明する図
【図3】欠陥を含む容器内面の画像の例を示す図
【図4】本発明に基づく走査線上の画像分布の実施例を
示す図
示す図
【図5】図3の画像全体を図1の第1の2値化手段で2
値化した画像を示す図
値化した画像を示す図
【図6】図3の画像全体を図1の第2の2値化手段で2
値化した画像を示す図
値化した画像を示す図
【図7】本発明に基づく薄い欠陥と濃い欠陥の分離方法
を示す図
を示す図
1 撮像手段 1’ A/D変換手段 2 濃淡画像メモリ 3 走査手段 4 第1の2値化手段 5 第1の画像分離手段 6 第1の面積検出手段 7 第1の判定手段 8 第2の2値化手段 9 第2の画像分離手段 10 第2の面積検出手段 11 第2の判定手段 12 容器 13 薄い欠陥D1を通る走査線 14 濃い欠陥D2を通る走査線 15 第1の2値化手段で2値化した画像の投影デー
タ 16 第2の2値化手段で2値化した画像の投影デー
タ 51 正常部着目点 52 正常部前方背景点 53 正常部後方背景点 54 欠陥部着目点 55 欠陥部前方背景点 56 欠陥部後方背景点 L1 薄い欠陥D1における近傍背景との濃淡値の差
分の最大値 L2 濃い欠陥D2における近傍背景との濃淡値の差
分の最大値 α 着目点と背景点との幅の画素数 D1 薄い欠陥 D2,D3 濃い欠陥 D4 薄い欠陥 D5 濃い欠陥 P11〜P15 投影データ15の欠陥に対応する部
分 P22,P23,P25 投影データ16の欠陥に対
応する部分
タ 16 第2の2値化手段で2値化した画像の投影デー
タ 51 正常部着目点 52 正常部前方背景点 53 正常部後方背景点 54 欠陥部着目点 55 欠陥部前方背景点 56 欠陥部後方背景点 L1 薄い欠陥D1における近傍背景との濃淡値の差
分の最大値 L2 濃い欠陥D2における近傍背景との濃淡値の差
分の最大値 α 着目点と背景点との幅の画素数 D1 薄い欠陥 D2,D3 濃い欠陥 D4 薄い欠陥 D5 濃い欠陥 P11〜P15 投影データ15の欠陥に対応する部
分 P22,P23,P25 投影データ16の欠陥に対
応する部分
Claims (5)
- 【請求項1】2次元の撮像手段を介し撮像された容器内
面の映像をラスタ走査して得られる映像信号をA/D変
換し、この変換出力から作られる容器内面の濃淡画像を
画像メモリに記憶し、この画像メモリの全体または一部
の検査領域を水平方向または垂直方向に走査して容器内
面の暗い欠陥部を検査する容器内面検査装置において、 前記検査領域の走査によって読み出される濃淡画像信号
を用い、この検査領域の濃淡画像を所定のしきい値で2
値化する2値化手段と、 この2値化手段により得られる2値化画像を互いに離れ
た白画像部分毎に分離する画像分離手段との組を、前記
しきい値を異にして複数組備え、 さらに、この各組毎に、当該組の画像分離手段によって
分離された白画像の内、前記しきい値が当該組に次いで
大きい組の白画像と空間的に重なりを持たない白画像毎
の面積値を夫々当該組に対応する所定の基準値と比較す
る手段を備えたことを特徴とする容器内面検査装置。 - 【請求項2】請求項1に記載の容器内面検査装置におい
て、 前記2値化手段が、前記検査領域の走査によって読み出
される濃淡画像信号上の各画素についての、当該画素の
所定の近傍を背景とする暗さの深まり量を前記しきい値
で2値化するものであることを特徴とする容器内面検査
装置。 - 【請求項3】請求項2に記載の容器内面検査装置におい
て、 前記2値化手段が、当該走査線上において着目画素の前
後に着目画素から所定の幅だけ離れた各背景画素の値か
ら夫々、着目画素の値を減じた2つの差分の画素値を前
記暗さの深まり量とし、この2つの差分の画素値が共に
前記しきい値より大きいか否かに応じて、着目画素の値
を夫々“1”,“0”に2値化するものであることを特
徴とする容器内面検査装置。 - 【請求項4】請求項3に記載の容器内面検査装置におい
て、 前記背景画素の値に代えて、当該走査線上におけるこの
背景画素を含む一連の所定個数分の画素の画素値の平均
値を用いるようにしたことを特徴とする容器内面検査装
置。 - 【請求項5】請求項1ないし4のいずれかに記載の容器
内面検査装置において、 前記画像分離手段が、前記2値化手段から得られる2値
化信号の“1”の画素数を投影データとして走査線ごと
に検出し、走査線毎の1以上の前記投影データが走査線
間で連続して並ぶ投影データの部分が前記白画像の1つ
に対応するものと見做すことを特徴とする容器内面検査
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5168398A JPH11248646A (ja) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | 容器内面検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5168398A JPH11248646A (ja) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | 容器内面検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11248646A true JPH11248646A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=12893698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5168398A Pending JPH11248646A (ja) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | 容器内面検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11248646A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115254674A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-11-01 | 南通思诺船舶科技有限公司 | 一种轴承缺陷分选方法 |
| CN115953776A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-04-11 | 聊城市检验检测中心 | 基于机器学习的食品检测系统 |
-
1998
- 1998-03-04 JP JP5168398A patent/JPH11248646A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115254674A (zh) * | 2022-09-28 | 2022-11-01 | 南通思诺船舶科技有限公司 | 一种轴承缺陷分选方法 |
| CN115953776A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-04-11 | 聊城市检验检测中心 | 基于机器学习的食品检测系统 |
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