JPS5941990A - 画像信号の処理回路 - 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】 本発明は、撮像デバイスにより検査対象物の表面を水平
、垂直方向に２次元走査して得られる画像信号によって
前記表面における傷等を検出する際に用いて好適な画像
信号の処理回路に関するものであり、更に詳しくは、ボ
デーとキャップから成るカプセルの該ボデーとキャップ
の継ぎ目における傷検出に用いて特に好適な画像信号の
処理回路に関するものである。

一般にキｊ剤カプセルなどの外観検査においては１該カ
プセルを０′Ｉ成するキャップとボデーの継ぎ目にｆｊ
ｙｊなどがないかどうかを検査することが大切である。

ギャップとボデーの＃！イモぎ目では、ささくれなどが
メ１１き易く、そのためにキャップまたはボデーに傷が
できると、そごから中に充填された蓄剤などが漏れるこ
とがあり、不都合だからである。

第１図はこの種カブセル外１．；１７検査装置の正面図
である。同図において、１は栓舎゛装置本体、２はカプ
セルをＲｊ’　１１２しているホッパ、３はイ（（給ド
ラム、４は第１検査ドラム、５は第２検龜ドラム、６は
不良品シュート、７は良品シュート、８はセンサ（２個
あり）、９はかき戻しブラシ、１ｏはミラー（２個あり
）、である〇 第１図において、先ずホッパ２に貯蔵されているカプセ
ル（図示せず）が供給ドラム３の周辺に設けられたポケ
ットに移される。このときポケットに入らないカプセル
はがき戻しブラシ９によりまたホッパ２内へがき戻され
る。回転する供給ドラム３により搬送されたカプセルは
次に第１検査ドラム４の周辺に設けられたポケットに、
供給ドラム３における場合と同様にして移される。第１
Ａ図は、供給＃ｃ１検査ドラム４０周辺に設けられ足ポ
ケット１１にカプセル１２が収容された状態を示す上面
図である。このときポケット１１には図示せざる手段に
より内側から負圧がかけられているのでカプセル１２は
ポケット１１に吸引されており、ドラム４が回転しても
カプセル１２が落下することはない。

第１図に戻り、カプセルは第１検査ドラム４の回転によ
りその半周分の距離だけ搬送される間に、図示せざる手
段により光を投射され、その反射光をミラー１０を介し
てセンサ８で受けることにより下半分の外観検査がなさ
れる。次いで・カプセルは第２の検査ドラム５の周辺に
あるポケットに移され、今度はその上半分の外観検査が
同様にして行なわれる。検査の結果、良品であれば良品
シュート７へ、不良品であれば不良品シュート６へそれ
ぞれ振り分けられる。

第２図はカプセルの外観検査状況の説明図である。カプ
セル１２はボデー１２ａとキャップ１２ｂから成ってい
る。モしてボデー１２ａとキャップ１２１）はｔｃｑ合
孔１２Ｃにより相互にロックされている。第２ＡＦｐは
、第２ｖａにおけるカプセルを９０度向回転ｔｌてかも
見た側面図であるが、ボデー１２ａとキャップ１２ｂが
嵌合孔１２Ｃにより相互にロックされている様子が理解
できるであろう。

第２図に戻り、カプセル１２は尤の照ｑ１を受け、王業
用デレビカメラ１３がセンーリとして該カプセルの外観
を検査している。

さてカプセルにおけるキャップとボデーのｎぎ目の検査
に関する従来技術の問題点を次に説明する。

一般に、カプセルの外観検査においては、センサとして
のテレビカメラによりカプセル表面を走査し７て得られ
るＴＦ７ｉ像信号の２値化出力を吟味して傷の有無等を
検査するが、キャップとボデーの継ぎ目部分では、キャ
ップとボデーの重なりにより生じる影などの頃腎のため
、テレビカメラがら得られる画像信号が微弱になる。こ
のため、継目伺近の領域に限って、ストロボ点弧などに
より照射光量を増して、得られる画像信号のレベルを高
め、高感度で２値化を行なう必要がある。このＪ：うな
必要性上、カプセルの継ぎ目付近の領域を他から区別す
るためのマスク手段が必要になる。

所でマスクを正しくかけるためには、カプセルの位置が
常に一定していなくてはなら、ない。所がカプセルの外
観検査においては、第１図、第１Ａ図を参照して先に説
明したように、カプセル１２はドラムのポケット１１内
に収容された状態で搬送されながら検査を受ける。従っ
てカプセルをポケットに収容することが必要になるが、
そのとき、ポケット内で若干の位置ずれを起こして収容
されることがある。このためカプセルは、テレビカメラ
に対して常に一定の位置にある訳ではなく、カプセル毎
に若干の位置ずれを伴なうことがあるので１マスクを正
しくかけることが困難であった。

このことによる問題点を第３図を参照して次に説明する
。

第３図（ａ）において、カプセル１２の継ぎ目Ｍ近にお
いて嵌合孔１２ｃを含まないようにマスクＡがかけられ
たとすると、第３図（ｂ）に示されるように、２値化出
力によって作られた画像には、嵌合孔の像は生じないの
で、継ぎ目付前を正しく検査することができる。

所がカプセル１２が位置ずれを起こしたために、マスク
がｆ４３図（Ｒ）におい”ｉの如く、嵌合孔１２Ｃを含
む形でかかったとすると、第３図（ｃ）に示したように
、２値化出力によって作られた画像の中に、嵌合孔によ
る像１２ｃが出現し、検査の結果、本来、嵌合孔がある
だけで他に塔のないカプセルは良品であるにもかかわら
ず、嵌合孔による像１２Ｃ′を欠陥と誤判定し、不良品
としで処理してしまうことがあった。

本発明は、」二連のような従来技術における間顯点を解
決するためになされたものであり、従つ゛Ｃ本発明の目
的は、外観検査に供されるカプセルが位置ず第１を起こ
しても、テレビカメラからの画像信号の２値化出力によ
り作られる画像の中に、嵌合孔のｆΦは現われないで、
継ぎ目付前の倹だけが現われるように、画像信号を処理
することのできる処理回路を提供することにある。

次に図を参照して本発明の詳細な説明する。

第４図は本発明の原理説明図である０先ず第４ＩＩ　Ｃ
Ｏはカプセルの外観図であるが、これをテレビカメラに
より走査し、て得られる画像信号の低感度２値化出力を
用いてカプセルの全体像を表わしたのが第４図（ロ）で
ある。低感度２値化出力を用いているので、嵌合孔１２
ｃによる像は現われない。

第４図←）の像から、カプセルの先端位ＩＦと後端位置
几を知ることができる。

次に第４図（ハ）に示すように、継ぎ目領域のほかに嵌
合孔を含んでもよいから、成る大ざっばな範囲でマスク
Ｍをかけ、この範囲について、テレビカメラから得られ
る画像信号の高感度２値化出力を用い゛て像を描くと第
４図に）の如くなる。高感度２値化出力を用いているの
で、検査の対９となる継ぎ目領域のほか、本来不要な嵌
合孔の像１２ｃ′も現われている。

次に、第４゛図に）において、継ぎ目領域の開始位置付
近に成る基準位置Ｓを法定しくその決定方法は後述）該
位置Ｓを基準とし、て該位ｆｒ！、ＳからΔｌなる範囲
を指定して、第４図（＝）に示す高感度２値化出力像か
ら嵌合孔に、Ｊ：るｆ９１２ｃを除くことができる。こ
のようにして得られた継ぎ目領域のみの高感度２ゲｆ化
川力像と第４ｖ４（”）に示す低感度２値化出力による
カプセル全体性を合成すれば第４図（ホ）に示す如き、
像を得ることができる。

第４図（ホ）の像を検値することにより、嵌合孔にわず
られされることなく、継ぎ目Ｐｉ域のみを正しく検査す
る口とができる０ なお、第４図（ハ）において、マスクＭのｆｆ＠囲は、
カプセルが最大限位置ずれを起こしても、その範囲内に
継ぎ目領域が収まるような範囲であればよく、極端には
、カプセル全体を含む範囲であってもよいが、そうする
と、高感度２値化出力データを記清するに要するメモリ
の容殺が大きくなるので、マスクＭのＩｎを余り大きく
するのは得策でない。

また第４図に）においで、範囲Ｉｌは）カプセルの種類
により定まった値であるから、カプセルの基準位置Ｓさ
えきまれば、容易に指定することができる。

次に第５図を参照して基準位Ｉｆｆ、　Ｓの決定方法の
一例を説明する。

第５図は、第４図に）の拡大図である。同図においＣ１
今、水平走１Ｅ線が９本あるものとして、上から第１Ｉ
■、第２　ＴＩ　、・・・・・・第９　Ｈと番−号をイ
＝Ｊしておく。

水平走査線溶１　Ｈは、座標位置Ｏにおいて２値化レベ
ルがＯに立下ることにより途切れ、座標位Ｒのにおいて
２値化レベルが１に立上ることにより、再開している３
、同様に第２　Ｈは座標位置のにおいて途切れ、座標位
置のにおい′Ｃ再開している。。

また第６ＩＩは、座標位置■とＯにおいてそれぞれ途切
れ、θど■においてそれぞれ再開しＣいる。

なお、途切れた点（２値化レベルがＯに立下った点）を
０印で、再開した点（２値化レベルが１に立上った点）
をＸ印で示している。注目するのは、途切れた点０印で
あり、再開点Ｘ印はｒＩｒＪ頒にしない。

ここにおいて、各座標位「ｑσ）−のにおける途切れた
点０印の数をぞれ・て゛れ＋７）位置に対応して股ＧＪ
た図示ぜざるカウンタによりカウントすると第１表のと
おりの結果が得られる。

第１表 ０印の個数３をしきい値として、０印の個数が３以上の
座標位置を探Ｖと、ＯとＱであることが分かる。座標位
置０とＯの中で最左端の座標位置は■であり、最右端の
座標位置はＯである（なお、本例では）しきい値３以上
の座標位置は二つしかなかったが、一般には、もっと多
数あると考えてよい）。そこで座標位置○と○の平均を
とると、座標位置のがその平均値となるので、この座標
位置のを基準位置Ｓと決定し、これよりΔｌなる範囲を
指定するのである。

しきい値のとり方は任意であり、またしきい値を設ける
のは、ノイズによるｉＵＷ＆避けるためである。

第６図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図において、２１はビデオアンプ、２２は低感度２値化
回路（２値化のしきい値レベルが高い回路）、２３は高
感度２値化回路（２値化のしきい値レベルが低い回路）
’、２４は高感度移動マスク発生回路、２５は２値化画
像メモリ、２６は左側最小立上り座標検知器、２７は右
側最大立下り座標検知器、２８は２値化画像メモリ、２
９はマスク補正制御回路、３０は補正用マスク幅設定回
路、３１は再構成画像メモリ、３２はマイクロプロセッ
サ、３３は継目位置カウンタ、である。

次にｐｂ作を説明する。ビデオアンプ２１は、図示せざ
るテレビカメラからのビデオ信号に対し増幅、ノイズ処
理などを施す回路部分であり、この出力６号が低感度２
値化回路２２及び高一度２骸化回路２３に接続される。

低感度２値化回路２２の出力は、−水下期ｒ１１１句′
シ・−立上り、立下り座標が検出され、該座標が一水乎
ｊｊｒＪ間の出力を表わすものとして、２値化画像メモ
リ２５に記憶される（記恒画像は第４図口の如くである
）。

カプセ／Ｌ画像の画面上の最左（！４の座標（第４図口
にお番〕る位置丁゛）を検知するため、左側最小立上り
座標検知器２６を設け、−水平走査毎に、第１立上り点
の座標の値を比較していく。同様に最右端の座標（第４
図口における位置几）を検知するため右側最大立下り座
標検知器２７を訳ｊけ、最終の立下り点の座標の値を比
較していく。高感度２値化回路２３には、カプセルのポ
ケット中での位置ずれがあっても、継ぎ目領域を十分カ
バーする範［７ＪＩ（第４図への範囲Ｍ）で、移動マス
ク発生回路２４からのマスク信号を接続シ２、範囲Ｍ以
外の不要な信号が２値化画像メモリ２８に記憶されない
ようにしている。

継目位置カウンタ３３は、第５図におりる座標位置０〜
■のそれぞれに対応した複数個のカウンタから成るもの
で、各カウンタは前述の如く、各自の座標位置において
、何本の水平走査線が立下ったかをカウントしており、
その方つント値をマスク補正制御回路２９に送り、前述
の基阜位Ｈｓの算出がこの補正制御回路９においてなさ
れることになる。各カウンタは１バイト（８ビツト）の
メモリでこれをｆζ！成すれば、−垂直期ｒＫＪにおけ
る水平走査線の数は精々２５６本であるから、カウント
容量としては充分であると云える。

マスク補正制御回路２９は、カプセルの画伶ヲー垂直走
査期間でとり込んだすぐ次のタイミングより補正動作を
開始する。補正用マスク幅設定回路３０は補正用マスク
開始点（前述の基準点Ｓ）からマスク終了迄のマスク４
＠（ｍ４υＪ二の幅Δｅ＞の設定回路である。マスク補
正制御回路２９では、テレビカメラの走査速度ではなく
、メモリ上の走査速度で既にメモリ２５および２８に読
み込んだＦｉ伸ｉ−＋’７報を再構成してメモリ３１へ
出力する。すなわら、カプセルの最左端座＃！（第４図
口又は二の位ＩＷＦ）のタイミングと同期し°Ｃ１補正
用マスク位置を表わすパルス（Ｍ４Ｍ二の期ｒｔｌＪｌ
にわたるパルス）を発生させ（なお、ｅの期間は、算出
しである基準位［８と最左端座標Ｆとから容易に求まる
）このパルスの期間中にメモリ２８から読み出された高
感度２値化信号は無視されることになる。

補正用マスク位置を表わすパルスの終了と同期して補正
用マスク幅（第４図二〇輻Δｌ）のパルスを発生させ（
該輻ｊｌは補正用マスク幅設定回路３０より設定入力さ
れる）、このパルスの期間中の前記高感度２値化信号は
有効となる。この一連の操作により、補正前２値ｆ［５
画Ｒ（第４図二）は補正後２値化画像（第４図ホ）とな
り、再構成画像メモリ３１に記憶される。かかる画像の
再構成に伴うメモリの読み出し、書込みを行なうマスク
補正制御回路は、その処理時間を最短にするため、マイ
クロコンピュータによらずワイヤードロジックで行なう
とよい。マイクロプロセッサ３２は、再構成画像メモリ
３１の内容により種々の判定動作を行なうことになる。

この発明によれば、カプセルのポケット内での位置ずれ
を準械的にＮ１．密に制約する必要がなくなり、且つ高
感度移睡ｂマスクの調整が不要となり、それでいて安定
した高性能のカブセＡ−等ｍ険査物体の特定領域の検査
が可能となる。

この発明は、これまで説明したカプセル外観検査状況に
適用できるほか、検査対象′Ｖンプルが、微小範囲移動
することが避けられないようなサンプルに対する特定領
域の検査装置にも応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカプセル外観検査装置の正面図、第１Ａ図はド
ラム表面のポケットに収容されたカプセルを示す上面図
、第２図はカプセルの外観検査状況の説明図、１２Ａ図
は第２図におけるカプセルを９０度回転させてから見た
側面図、第３図はカプセルにほどこすマスクのずれによ
り生じる問題点の説明図、第４図は本発明の原理説明図
１第５図は本発明における基準位置決定法の説明図、第
６図は本発明の一実バ：ｉ例をｊＨ’；　゛ｌ−ブロッ
ク図、である０ 符号説明 １・・・・・・検査装置本体、２・・・・・・ホッパ、
３・・・・・・供給ドラム、４・・・・・・第１検査ド
ラム、５・・・・・・第２検査ドラム、６・・・・・・
不良品ジュート、７・・・・・・良品シュート、８・・
・・・・七ンサ、９・・・・・・かき戻しブラシ、１０
・・・・・・ミラー、１１・・・・・・ポケット、１２
・・・・・・カプセル、１３・・・・・・工業用テレビ
カメラ、２１・・・・・・ビデオアンプ、２２・・・・
・・低感度２値化回路、２３・・・・・・高感度２値化
回路、２４・・・・・・高感度移動マスク発生回路、２
５・・・・・・２値化画像メモリ、２６・・・・・・左
側最小立上り座標検知器、２７・・・・・・右側最大立
下りＦＪ４ｔ”Ｊ検知器、２８・・・・・・２値化画像
メモリ、２９・・・・・・マスク補正制御１回路、３０
・・・・・・補正用マスク幅設定回路、３１・・・・・
・Ｍ構成画像メモリ、３２・・・・・・マイクロプロセ
ッサ、３３・・・・・・継目位置カウンタ 第　１　図 １ 杭ＩＡ図 ＠２図　　　　　　　　　第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｌ）撮（クデバイスにより検査対象物の表面を水平、垂
   直方向に２次元走査して得られる画像信号の処理回路で
   あって、熟両仰信号を入力され低感度で２値化して出力
   する第１の２ｐｎ化回路と、該第１の２値化回路よりの
   低にう度２値化出力データによって＠査対Ａ物の全体像
   を記憶するｈＸｌのメモリと、前記画像信号を入力され
   ると共にマスク信号をも入力され、該マスク４ｋ１号に
   よって指定される範囲内において前記ｐＴｉｉ伸信号全
   信号度で２値化して出力する草２の２値化回路と、該第
   ２の２値化回路よりの高感度２値化川カデータにより検
   査対象物の全体像のうちの成る喧ｌの特定領域（前記マ
   スク信号によって指定された範Ｒ）を記憶する１１１￥
   ２のメモリと、前記ｔｎ　１の特定領域内において各水
   平走査線上の２値化レベルの変化点に関連した成る基準
   位ｒ４を決定する手段と、前記基準位置を基準として前
   記第１の特定領域内に収まる小さな第２の特定領域の位
   置する範囲を設定する手段と、前記第１およびｔＪ２の
   メモリに記憶されたデータと前記基準位置決定手段によ
   り決定された基準位置と前記設定手段により設定された
   第２の特定領域の位置範囲とを用いて、検査対象物の全
   体像のうちで前記第２の特定領域だけは高感度２値化出
   力データにより、残りの領域は低感度２値化出力データ
   により表わされた補正データを作成して出力する補正制
   御回路と、を有し°Ｃ成ることを特徴とする画像信号の
   処理回路。