JP2003315280A - 異物検査方法及び装置 - Google Patents
異物検査方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】飲料や薬剤などの液体製品を生産する生産ライ
ンにおいて、瓶、ペットボトル等の容器内の液体に異物
が混入しているか否か、或は色付き瓶やペットボトル、
色付き液体内に混入した異物をも確実にかつ高速に検出
することができる異物検査方法及び装置を提供する。 【解決手段】液体製品を内蔵した被検査体の第１側面か
ら光を照射すると共に、前記被検査体に対する前記第１
側面の反対側の第２側面両側より傾斜して光を照射し、
前記第２側面に配設された撮像手段で前記被検査体から
の透過光及び反射光を受光し、前記撮像手段の画像信号
を処理し、前記画像処理に基づいて前記液体製品に混入
した異物を検出する。
ンにおいて、瓶、ペットボトル等の容器内の液体に異物
が混入しているか否か、或は色付き瓶やペットボトル、
色付き液体内に混入した異物をも確実にかつ高速に検出
することができる異物検査方法及び装置を提供する。 【解決手段】液体製品を内蔵した被検査体の第１側面か
ら光を照射すると共に、前記被検査体に対する前記第１
側面の反対側の第２側面両側より傾斜して光を照射し、
前記第２側面に配設された撮像手段で前記被検査体から
の透過光及び反射光を受光し、前記撮像手段の画像信号
を処理し、前記画像処理に基づいて前記液体製品に混入
した異物を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、飲物や薬剤などの
液体製品（液状製品を含む）に混入した異物を検査する
異物検査方法及び装置に関し、特に検査の際に用いる光
照射の光学系を工夫することにより、形状が複雑で検査
が困難な容器内部の液体製品に混入した異物でも高速か
つ高精度に検査することができる異物検査方法及び装置
に関する。
液体製品（液状製品を含む）に混入した異物を検査する
異物検査方法及び装置に関し、特に検査の際に用いる光
照射の光学系を工夫することにより、形状が複雑で検査
が困難な容器内部の液体製品に混入した異物でも高速か
つ高精度に検査することができる異物検査方法及び装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＨＡＣＣＰ(Hazard Analysis Cri
tical Control Point System)方式の食品衛生法への適
用やＰＬ(Product Liability:製造物責任)法の施工に伴
って、食品や薬品などの製品の製造／加工、製品の保存
／流通を経て最終消費者が摂取するまでのあらゆる段階
で発生する恐れのある微生物汚染や、その他金属、布、
髪等の異物混入などの事故発生を未然に防止し、製品の
一層の安全保障を図ることが義務付けられつつある。
tical Control Point System)方式の食品衛生法への適
用やＰＬ(Product Liability:製造物責任)法の施工に伴
って、食品や薬品などの製品の製造／加工、製品の保存
／流通を経て最終消費者が摂取するまでのあらゆる段階
で発生する恐れのある微生物汚染や、その他金属、布、
髪等の異物混入などの事故発生を未然に防止し、製品の
一層の安全保障を図ることが義務付けられつつある。
【０００３】ＨＡＣＣＰは、衛生管理システム手法とし
て国際的に高く評価されているアメリカの危害分析・重
要管理点方式である。このＨＡＣＣＰ方式は、製造工程
全般を通じて製品の安全性を図るようにした科学的な衛
生管理方式であり、従来の衛生管理方式が最終製品の検
査に重点を置いた方式であるのに対して、製造工程の予
防措置に重点を置いている。ＨＡＣＣＰ方式は、危害分
析（ＨＡ）と重要管理点（ＣＣＰ）の２つの部分から成
り立っており、食品の製造／加工，製品の保存／流通を
経て、最終消費者が摂取するまでのあらゆる段階で発生
する恐れのある微生物汚染などの危害を調査／分析し、
危害予防のための重要管理点を設定すると共に、管理基
準を定めて限度内で適正に措置されているかを、管理記
録等をチェックして常時監視し、その他の危害について
は、一般衛生管理基準（PP:Pre-requisite Program）で
運営管理することにより、製造工程における危害発生を
見落としなく未然に防止し、製品の一層の安全性を図る
ようにしたものである。
て国際的に高く評価されているアメリカの危害分析・重
要管理点方式である。このＨＡＣＣＰ方式は、製造工程
全般を通じて製品の安全性を図るようにした科学的な衛
生管理方式であり、従来の衛生管理方式が最終製品の検
査に重点を置いた方式であるのに対して、製造工程の予
防措置に重点を置いている。ＨＡＣＣＰ方式は、危害分
析（ＨＡ）と重要管理点（ＣＣＰ）の２つの部分から成
り立っており、食品の製造／加工，製品の保存／流通を
経て、最終消費者が摂取するまでのあらゆる段階で発生
する恐れのある微生物汚染などの危害を調査／分析し、
危害予防のための重要管理点を設定すると共に、管理基
準を定めて限度内で適正に措置されているかを、管理記
録等をチェックして常時監視し、その他の危害について
は、一般衛生管理基準（PP:Pre-requisite Program）で
運営管理することにより、製造工程における危害発生を
見落としなく未然に防止し、製品の一層の安全性を図る
ようにしたものである。
【０００４】従来製造工場などでの大量生産ラインにお
いては、容器充填後の液体に混入した異物検査は、作業
員の目視による検査などで行われている。かかる目視検
査の場合は検査に時間と労力を要するため、あるまとま
った数量毎に１本を抜き取って検査する抜き取り検査を
行うようようにしている。このため、全ての製品に対す
る確実な検査ではないという問題があった。
いては、容器充填後の液体に混入した異物検査は、作業
員の目視による検査などで行われている。かかる目視検
査の場合は検査に時間と労力を要するため、あるまとま
った数量毎に１本を抜き取って検査する抜き取り検査を
行うようようにしている。このため、全ての製品に対す
る確実な検査ではないという問題があった。
【０００５】また、検査員を生産ラインに配備して行う
全品検査方式であっても、作業員の目視による判定で比
較的大きな異物については検出することができるが、微
小な異物については検出することができず、検出精度が
劣るという問題がある。更に、高速化する生産ラインの
速度に検査員の目視判定能力が追いつかず、検査能率が
悪いものとなっているのが実情である。
全品検査方式であっても、作業員の目視による判定で比
較的大きな異物については検出することができるが、微
小な異物については検出することができず、検出精度が
劣るという問題がある。更に、高速化する生産ラインの
速度に検査員の目視判定能力が追いつかず、検査能率が
悪いものとなっているのが実情である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】目視検査以外で液体充
填後の容器内部に混入した異物を検出する方法として
は、検査カメラを用いて容器を外部から撮影し、得られ
た画像情報に基づいて不良の有無を検出する方法が考え
られている。
填後の容器内部に混入した異物を検出する方法として
は、検査カメラを用いて容器を外部から撮影し、得られ
た画像情報に基づいて不良の有無を検出する方法が考え
られている。
【０００７】図７はその一例を示しており、光源１００
で被検査体としてのペットボトル１０１を側面から照射
し、ペットボトル１０１からの透過光を撮像手段として
のＣＣＤセンサ１０２で受光し、ＣＣＤセンサ１０２の
受光信号をデータ処理装置（図示せず）で画像処理し、
ペットボトル１０１内の液体製品に混入した異物を検出
するようにしている。
で被検査体としてのペットボトル１０１を側面から照射
し、ペットボトル１０１からの透過光を撮像手段として
のＣＣＤセンサ１０２で受光し、ＣＣＤセンサ１０２の
受光信号をデータ処理装置（図示せず）で画像処理し、
ペットボトル１０１内の液体製品に混入した異物を検出
するようにしている。
【０００８】このような検査装置では、ＣＣＤセンサ１
０２がペットボトル１０１からの透過光を受光し、ＣＣ
Ｄセンサ１０２の受光信号をパソコン等の画像処理装置
で処理し、ペットボトル１０１内の液体製品に混入した
異物を検出するようになっている。この場合、容器表面
での外部からの散乱光の反射や輝線などの障害が多様
で、複雑な容器形状や容器の材質に起因して発生するこ
とにより、その容器表面上の凹凸や容器の輪郭線が異物
と同様の輝度変化を起こすため、図８に示すような画像
情報（生データ）がＣＣＤセンサ１０２で得られる。従
って、画像処理装置で処理して図９に示すような２値画
像としても、画像上で異物のみを的確に区別することが
困難である。つまり、信頼性低下の問題だけでなく、異
物と容器乱反射誤検出となり、製造の歩留まりが悪くな
るという問題がある。
０２がペットボトル１０１からの透過光を受光し、ＣＣ
Ｄセンサ１０２の受光信号をパソコン等の画像処理装置
で処理し、ペットボトル１０１内の液体製品に混入した
異物を検出するようになっている。この場合、容器表面
での外部からの散乱光の反射や輝線などの障害が多様
で、複雑な容器形状や容器の材質に起因して発生するこ
とにより、その容器表面上の凹凸や容器の輪郭線が異物
と同様の輝度変化を起こすため、図８に示すような画像
情報（生データ）がＣＣＤセンサ１０２で得られる。従
って、画像処理装置で処理して図９に示すような２値画
像としても、画像上で異物のみを的確に区別することが
困難である。つまり、信頼性低下の問題だけでなく、異
物と容器乱反射誤検出となり、製造の歩留まりが悪くな
るという問題がある。
【０００９】また、その他の検出方法として、液体が充
填された状態の容器を回転するなどして液体に動きを誘
発することにより、それに伴う異物の移動の軌跡などを
画像情報として捉え、異物を検出するという方法が知ら
れている。しかし、この方法は容器形状が単純で容器表
面に凹凸のないものであることが前提であり、検査対象
となる容器が限定されてしまう欠点がある。また、容器
１つ当りの検査に要する時間が長過ぎるという点から
も、飲料や薬品などの高速大量生産ラインには不適当で
あるという問題もある。
填された状態の容器を回転するなどして液体に動きを誘
発することにより、それに伴う異物の移動の軌跡などを
画像情報として捉え、異物を検出するという方法が知ら
れている。しかし、この方法は容器形状が単純で容器表
面に凹凸のないものであることが前提であり、検査対象
となる容器が限定されてしまう欠点がある。また、容器
１つ当りの検査に要する時間が長過ぎるという点から
も、飲料や薬品などの高速大量生産ラインには不適当で
あるという問題もある。
【００１０】更に、画像取込後にソフトウェアによる画
像編集などを行うことによって、容器の形状線などの検
査範囲外となる不要な部分をマスクするなどの方法も考
えられる。しかし、通常生産ライン上に設置された検査
装置へは様々な回転角度で製品が撮像エリアに流れ込ん
で来るため、容器を画像として捉えた際には、容器表面
上の凹凸の位置が毎回異なってしまい、マスキングエリ
アを固定して設定することが不可能であるという問題が
ある。
像編集などを行うことによって、容器の形状線などの検
査範囲外となる不要な部分をマスクするなどの方法も考
えられる。しかし、通常生産ライン上に設置された検査
装置へは様々な回転角度で製品が撮像エリアに流れ込ん
で来るため、容器を画像として捉えた際には、容器表面
上の凹凸の位置が毎回異なってしまい、マスキングエリ
アを固定して設定することが不可能であるという問題が
ある。
【００１１】一方、従来の検査装置では、液体が透明で
あってもペットボトルや瓶が色付きの半透明材であった
り、ペットボトルや瓶が透明材であっても、充填された
液体がコーヒー、ジュース、コーラのような色付きの液
体の場合には、光学的な手法やレーザー等の照射によっ
て異物検査をすることが不可能である。不透明材や半透
明材の場合には、Ｘ線を用いた異物検査も可能ではある
が、Ｘ線自体が人体に有害であり、装置が大掛かりとな
り高価である。
あってもペットボトルや瓶が色付きの半透明材であった
り、ペットボトルや瓶が透明材であっても、充填された
液体がコーヒー、ジュース、コーラのような色付きの液
体の場合には、光学的な手法やレーザー等の照射によっ
て異物検査をすることが不可能である。不透明材や半透
明材の場合には、Ｘ線を用いた異物検査も可能ではある
が、Ｘ線自体が人体に有害であり、装置が大掛かりとな
り高価である。
【００１２】このため、色付きの液体製品を瓶詰め若し
くはペットボトルに充填した後は、従来異物検査は全く
実施されていなかった。製品の完璧を追求するために、
瓶又はペットボトルでの異物検査を確実に行うことが要
請されており、これは色付き液体に対しても同様であ
る。
くはペットボトルに充填した後は、従来異物検査は全く
実施されていなかった。製品の完璧を追求するために、
瓶又はペットボトルでの異物検査を確実に行うことが要
請されており、これは色付き液体に対しても同様であ
る。
【００１３】本発明は上述のような事情からなされたも
のであり、本発明の目的は、飲料や薬剤などの液体製品
を生産する生産ラインにおいて、瓶、ペットボトル等の
容器内の液体に異物が混入しているか否か、或は色付き
瓶やペットボトル、色付き液体内の異物をも確実にかつ
高速に検出することができる異物検査方法及び装置を提
供することにある。
のであり、本発明の目的は、飲料や薬剤などの液体製品
を生産する生産ラインにおいて、瓶、ペットボトル等の
容器内の液体に異物が混入しているか否か、或は色付き
瓶やペットボトル、色付き液体内の異物をも確実にかつ
高速に検出することができる異物検査方法及び装置を提
供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は異物検査方法に
関するものであり、本発明の上記目的は、液体製品を内
蔵した被検査体の第１側面から光を照射すると共に、前
記被検査体に対する前記第１側面の反対側の第２側面両
側より傾斜して光を照射し、前記第２側面に配設された
撮像手段で前記被検査体からの透過光及び反射光を受光
し、前記撮像手段の画像信号を処理し、前記画像処理に
基づいて前記液体製品に混入した異物を検出することに
よって達成される。
関するものであり、本発明の上記目的は、液体製品を内
蔵した被検査体の第１側面から光を照射すると共に、前
記被検査体に対する前記第１側面の反対側の第２側面両
側より傾斜して光を照射し、前記第２側面に配設された
撮像手段で前記被検査体からの透過光及び反射光を受光
し、前記撮像手段の画像信号を処理し、前記画像処理に
基づいて前記液体製品に混入した異物を検出することに
よって達成される。
【００１５】本発明の上記目的は、前記傾斜の角度を、
前記第１側面の前記被検査体に対する垂線に対して３０
〜６０度とすることにより、或いは前記第１側面からの
光照射及び前記第２側面両側からの光照射を、波長７５
０〜１０００ｎｍの赤外光とすることにより、或いは前
記赤外光を０．７ｍＷ以上かつ１００Ｗ以下のパワーで
照射することにより、より効果的に達成される。
前記第１側面の前記被検査体に対する垂線に対して３０
〜６０度とすることにより、或いは前記第１側面からの
光照射及び前記第２側面両側からの光照射を、波長７５
０〜１０００ｎｍの赤外光とすることにより、或いは前
記赤外光を０．７ｍＷ以上かつ１００Ｗ以下のパワーで
照射することにより、より効果的に達成される。
【００１６】また、本発明は異物検査装置に関するもの
であり、本発明の上記目的は、液体製品を内蔵した被検
査体の第１側面から光を照射する第１光源と、前記被検
査体に対する前記第１側面の反対側の第２側面両側より
傾斜して光を照射する複数の第２光源と、前記被検査体
からの透過光及び反射光を受光するために前記第２側面
に配設された撮像手段と、前記撮像手段の画像信号を処
理して前記液体製品に混入した異物を検出する画像処理
判定手段とを設けることにより達成される。
であり、本発明の上記目的は、液体製品を内蔵した被検
査体の第１側面から光を照射する第１光源と、前記被検
査体に対する前記第１側面の反対側の第２側面両側より
傾斜して光を照射する複数の第２光源と、前記被検査体
からの透過光及び反射光を受光するために前記第２側面
に配設された撮像手段と、前記撮像手段の画像信号を処
理して前記液体製品に混入した異物を検出する画像処理
判定手段とを設けることにより達成される。
【００１７】本発明の上記目的は、前記撮像手段をＣＣ
Ｄセンサとすることにより、或いは前記第２光源を２個
とすることにより、或いは前記第１光源及び第２光源
を、波長７５０〜１０００ｎｍの赤外光とすることによ
り、或いは前記第１光源及び第２光源を、０．７ｍＷ以
上かつ１００Ｗ以下のパワーとすることにより、より効
果的に達成される。
Ｄセンサとすることにより、或いは前記第２光源を２個
とすることにより、或いは前記第１光源及び第２光源
を、波長７５０〜１０００ｎｍの赤外光とすることによ
り、或いは前記第１光源及び第２光源を、０．７ｍＷ以
上かつ１００Ｗ以下のパワーとすることにより、より効
果的に達成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明は、飲料や薬剤などの液体
製品（液状製品を含む）を生産する生産ラインにおい
て、光源からの被検査体に対する透過光及び反射光を撮
像手段としてのＣＣＤセンサで受光し、瓶やペットボト
ル等の容器内に金属、布、髪、ごみ等の異物（浮遊異
物、沈殿異物）が混入していないか否かを高速かつ確実
に検査する。更には所定の赤外光を照射して、液体製品
がコーヒー、コーラ、ジュース、牛乳といった色付き液
体の場合、或は液体製品がミネラルウォータ等のように
透明であって、瓶やペットボトルが半透明や色付きの場
合でも、液体内に混入した異物を生産ラインを止めず
に、確実かつ高速に検出することができる。即ち、本発
明では、製品の製造／加工工程において発生する異物、
例えば原料の検査で除去しきれていない原料異物、生産
ラインに乗せる段階で混入する可能性のある環境異物、
生産中に製造機自体から発生する製造機異物を最終段階
で確実に検出し、異物が含まれた不良製品を確実に除去
する。このため、複雑な形状の容器であっても、外部か
らの散乱光の反射や輝線の発生に影響されることなく、
容器に充填された液体に混入している異物のみを容器そ
のものから発生する輝度変化と確実に区分しており、撮
像手段で撮像した異物の画像処理を容易にしている。
製品（液状製品を含む）を生産する生産ラインにおい
て、光源からの被検査体に対する透過光及び反射光を撮
像手段としてのＣＣＤセンサで受光し、瓶やペットボト
ル等の容器内に金属、布、髪、ごみ等の異物（浮遊異
物、沈殿異物）が混入していないか否かを高速かつ確実
に検査する。更には所定の赤外光を照射して、液体製品
がコーヒー、コーラ、ジュース、牛乳といった色付き液
体の場合、或は液体製品がミネラルウォータ等のように
透明であって、瓶やペットボトルが半透明や色付きの場
合でも、液体内に混入した異物を生産ラインを止めず
に、確実かつ高速に検出することができる。即ち、本発
明では、製品の製造／加工工程において発生する異物、
例えば原料の検査で除去しきれていない原料異物、生産
ラインに乗せる段階で混入する可能性のある環境異物、
生産中に製造機自体から発生する製造機異物を最終段階
で確実に検出し、異物が含まれた不良製品を確実に除去
する。このため、複雑な形状の容器であっても、外部か
らの散乱光の反射や輝線の発生に影響されることなく、
容器に充填された液体に混入している異物のみを容器そ
のものから発生する輝度変化と確実に区分しており、撮
像手段で撮像した異物の画像処理を容易にしている。
【００１９】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００２０】本発明では、液体製品を内蔵した被検査体
（例えばペットボトル、瓶）の第１側面から光（例えば
赤外光、レーザー）を照射すると共に、被検査体に対し
て第１側面と反対側の第２側面より傾斜して光（例えば
赤外光、レーザー）を照射し、第２側面側に配設された
撮像手段（例えばＣＣＤセンサ）で被検査体からの透過
光及び反射光を同時に受光し、撮像手段からの画像信号
を処理し、画像処理に基づいて液体製品に混入した異物
を検出する。即ち、本発明では被検査体に対して第１側
面より光を照射すると共に、被検査体に対して第１側面
と反対側の第２側面からも傾斜して光を照射し、被検査
体からの透過光と反射光を第２側面側に配置した撮像手
段で受光する。このように被検査体からの透過光と反射
光を同時に受光することにより、撮像手段が捕らえる画
像から被検査体の輪郭若しくは形状が除去され、異物の
みの画像を取得することができる。これにより、異物を
確実かつ高速に検出することができる。
（例えばペットボトル、瓶）の第１側面から光（例えば
赤外光、レーザー）を照射すると共に、被検査体に対し
て第１側面と反対側の第２側面より傾斜して光（例えば
赤外光、レーザー）を照射し、第２側面側に配設された
撮像手段（例えばＣＣＤセンサ）で被検査体からの透過
光及び反射光を同時に受光し、撮像手段からの画像信号
を処理し、画像処理に基づいて液体製品に混入した異物
を検出する。即ち、本発明では被検査体に対して第１側
面より光を照射すると共に、被検査体に対して第１側面
と反対側の第２側面からも傾斜して光を照射し、被検査
体からの透過光と反射光を第２側面側に配置した撮像手
段で受光する。このように被検査体からの透過光と反射
光を同時に受光することにより、撮像手段が捕らえる画
像から被検査体の輪郭若しくは形状が除去され、異物の
みの画像を取得することができる。これにより、異物を
確実かつ高速に検出することができる。
【００２１】また、光源から所定の赤外光（波長７５０
〜１０００ｎｍ、パワー０．７ｍＷ〜１００Ｗ）を照射
してＣＣＤセンサで撮像することにより、液体製品がコ
ーヒー、コーラ、ジュース、牛乳といった色付き液体の
場合でも、或は液体製品がミネラルウォータ等のように
透明であって、瓶やペットボトルが半透明や色付きの場
合でも、異物を確実に検出することができる。
〜１０００ｎｍ、パワー０．７ｍＷ〜１００Ｗ）を照射
してＣＣＤセンサで撮像することにより、液体製品がコ
ーヒー、コーラ、ジュース、牛乳といった色付き液体の
場合でも、或は液体製品がミネラルウォータ等のように
透明であって、瓶やペットボトルが半透明や色付きの場
合でも、異物を確実に検出することができる。
【００２２】図１は上述の検査方法を実現するための異
物検査装置の一例を示しており、被検査体としてのペッ
トボトル２０内には液体（例えば水、点滴薬等）２１が
充填されており、液体２１内には異物２２が混入してい
る場合がある。ペットボトル２０の第１側面（図の上
方）には光源２３が配設されていると共に、ペットボト
ル２０に対して第１側面の反対側の第２側面（図の両側
面下方）には１対の光源２４Ａ及び２４Ｂが傾斜（垂線
に対して角度θ）して配設されている。光源２４Ａ及び
２４Ｂは同一の光量であり、同一の条件で配設されてい
る。ペットボトル２０の第２側面（図の下方）には、撮
像手段としてのＣＣＤ(Charge-Coupled Device)センサ
３０が配設されており、ＣＣＤセンサ３０には撮像した
画像信号を画像処理する画像処理部３１と、画像処理に
従って異物の存在を判定するための異物判定回路３２と
が接続されている。なお、角度θは３０〜６０度であれ
ば良く、望ましくは４５度近辺である。
物検査装置の一例を示しており、被検査体としてのペッ
トボトル２０内には液体（例えば水、点滴薬等）２１が
充填されており、液体２１内には異物２２が混入してい
る場合がある。ペットボトル２０の第１側面（図の上
方）には光源２３が配設されていると共に、ペットボト
ル２０に対して第１側面の反対側の第２側面（図の両側
面下方）には１対の光源２４Ａ及び２４Ｂが傾斜（垂線
に対して角度θ）して配設されている。光源２４Ａ及び
２４Ｂは同一の光量であり、同一の条件で配設されてい
る。ペットボトル２０の第２側面（図の下方）には、撮
像手段としてのＣＣＤ(Charge-Coupled Device)センサ
３０が配設されており、ＣＣＤセンサ３０には撮像した
画像信号を画像処理する画像処理部３１と、画像処理に
従って異物の存在を判定するための異物判定回路３２と
が接続されている。なお、角度θは３０〜６０度であれ
ば良く、望ましくは４５度近辺である。
【００２３】図２はペットボトル２０の検出状態を示し
ており、ペットボトル２０はベルトコンベヤ若しくはタ
ーンテーブルといった搬送部２５上に立設されて検査部
を搬送され、搬送途中において図１のような検出状態
（平面図）となる。また、ペットボトルとしては、図３
（Ａ），（Ｂ）に示すようなものもある。
ており、ペットボトル２０はベルトコンベヤ若しくはタ
ーンテーブルといった搬送部２５上に立設されて検査部
を搬送され、搬送途中において図１のような検出状態
（平面図）となる。また、ペットボトルとしては、図３
（Ａ），（Ｂ）に示すようなものもある。
【００２４】このような構成とすることにより、ＣＣＤ
センサ３０が捕らえる画像からペットボトル２０の外形
形状ラインが除去され、図４に示すような画像情報（生
データ）が得られる。図４は透明ペットボトルに充填さ
れた液体が透明な場合の画像であり、黒枠はエリアを示
す画像処理上の仮想ラインである。かかる画像情報から
画像処理部３１で２値化処理すると、図５に示すような
２値画像となり、異物のみが明確なものとなる。これに
より、異物判定回路３２は異物判定を確実に行うことが
できる。
センサ３０が捕らえる画像からペットボトル２０の外形
形状ラインが除去され、図４に示すような画像情報（生
データ）が得られる。図４は透明ペットボトルに充填さ
れた液体が透明な場合の画像であり、黒枠はエリアを示
す画像処理上の仮想ラインである。かかる画像情報から
画像処理部３１で２値化処理すると、図５に示すような
２値画像となり、異物のみが明確なものとなる。これに
より、異物判定回路３２は異物判定を確実に行うことが
できる。
【００２５】液体２１がコーヒー、コーラ、牛乳等の色
付きの液体の場合、若しくはペットボトル２０が不透明
又は半透明の場合には、光源２３、光源２４Ａ及び２４
Ｂとして赤外光を用いる。液体２１が色付きの場合、異
物２２は外部からは見ることができず、目視や光学的な
手法では異物２２の検出は困難である。しかしながら、
照射光を所定の赤外光とすることにより、外部から見る
ことのできない異物の検出が可能となる。異物検査に所
定に赤外光を使用する例は、本出願人による特願２００
０−３５７６６５、２００１−１８０５５に説明されて
いる。即ち、波長７５０〜１０００ｎｍの赤外光を赤外
光源よりパワー０．７ｍＷ〜１００Ｗの範囲で照射し、
被検査体からの透過光を対物レンズで集光してＣＣＤセ
ンサで受光すると、異物を検出することができる。ＣＣ
Ｄセンサは青から近赤外まで伸びた広く高い波長感度特
性（受光器が反応する範囲の波長と感度）を有してお
り、光子を捉える量子効率が高い。写真の量子効率はせ
いぜい２〜３％であるが、ＣＣＤセンサでは９０％にも
達する。また、ＣＣＤセンサは同時に測定できる明るさ
の最低と最高の比（ダイナミックレンジ）が大きく、直
線性が良いという特色を持つ。
付きの液体の場合、若しくはペットボトル２０が不透明
又は半透明の場合には、光源２３、光源２４Ａ及び２４
Ｂとして赤外光を用いる。液体２１が色付きの場合、異
物２２は外部からは見ることができず、目視や光学的な
手法では異物２２の検出は困難である。しかしながら、
照射光を所定の赤外光とすることにより、外部から見る
ことのできない異物の検出が可能となる。異物検査に所
定に赤外光を使用する例は、本出願人による特願２００
０−３５７６６５、２００１−１８０５５に説明されて
いる。即ち、波長７５０〜１０００ｎｍの赤外光を赤外
光源よりパワー０．７ｍＷ〜１００Ｗの範囲で照射し、
被検査体からの透過光を対物レンズで集光してＣＣＤセ
ンサで受光すると、異物を検出することができる。ＣＣ
Ｄセンサは青から近赤外まで伸びた広く高い波長感度特
性（受光器が反応する範囲の波長と感度）を有してお
り、光子を捉える量子効率が高い。写真の量子効率はせ
いぜい２〜３％であるが、ＣＣＤセンサでは９０％にも
達する。また、ＣＣＤセンサは同時に測定できる明るさ
の最低と最高の比（ダイナミックレンジ）が大きく、直
線性が良いという特色を持つ。
【００２６】このような特徴を有する結果、ＣＣＤセン
サ上に透過光が当たった時に自由電子が発生する現象
（光電効果）を利用して区画の中に電子を貯め、一定の
時間の露光の後にその電子を順番に読み出すだけで、水
溶液のような光透過率の高い分子の場合には、水溶液が
色付きや真っ黒でも水溶液を透明に変えてしまう作用を
有することが分った。水溶液が透明で、容器が色付きの
場合も同様である。
サ上に透過光が当たった時に自由電子が発生する現象
（光電効果）を利用して区画の中に電子を貯め、一定の
時間の露光の後にその電子を順番に読み出すだけで、水
溶液のような光透過率の高い分子の場合には、水溶液が
色付きや真っ黒でも水溶液を透明に変えてしまう作用を
有することが分った。水溶液が透明で、容器が色付きの
場合も同様である。
【００２７】次に、本発明の生産ラインへの応用例を図
６に示して説明する。
６に示して説明する。
【００２８】生産ライン６０上を例えばコーラ瓶が流れ
ており、このコーラ瓶を、透過光用にライン左側に配設
された光源６１Ａと、反射光用にライン右側に配設され
た光源６１Ｂ及び６１Ｃで照射し、ライン右側に配設さ
れたＣＣＤセンサ６２で検出する。ＣＣＤセンサ６２の
検出信号は画像処理部６３で画像処理され、異物判定回
路６４で異物の有無が判定され、異物の存在が判定され
ると排除信号RSを出力する。生産ライン６０にはコーラ
瓶の振分け部６５が設けられており、排除信号RSに対応
したコーラ瓶を排除して、良品と不良品とを振分ける。
これにより、良品のみを生産して出荷することができ
る。
ており、このコーラ瓶を、透過光用にライン左側に配設
された光源６１Ａと、反射光用にライン右側に配設され
た光源６１Ｂ及び６１Ｃで照射し、ライン右側に配設さ
れたＣＣＤセンサ６２で検出する。ＣＣＤセンサ６２の
検出信号は画像処理部６３で画像処理され、異物判定回
路６４で異物の有無が判定され、異物の存在が判定され
ると排除信号RSを出力する。生産ライン６０にはコーラ
瓶の振分け部６５が設けられており、排除信号RSに対応
したコーラ瓶を排除して、良品と不良品とを振分ける。
これにより、良品のみを生産して出荷することができ
る。
【００２９】上述の実施例では、反射光のための光源の
個数を２個としているが、左右光量がほぼ等しければ４
個以上であっても良い。
個数を２個としているが、左右光量がほぼ等しければ４
個以上であっても良い。
【００３０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、撮像手段
が撮像する画像から被検査体の輪郭や形状が除去される
ので、複雑な形状の容器であっても、外部からの散乱光
の反射や輝線の発生に影響されることなく、容器に充填
された液体に混入している異物のみを容器そのものから
発生する輝度変化と確実に区分して、微小な異物を高速
かつ高精度に検出することができる。このため、高速大
量生産ラインにおける容器充填後製品の異物混入を全品
検査することができ、信頼性及び歩留まりを向上させる
ことができる。
が撮像する画像から被検査体の輪郭や形状が除去される
ので、複雑な形状の容器であっても、外部からの散乱光
の反射や輝線の発生に影響されることなく、容器に充填
された液体に混入している異物のみを容器そのものから
発生する輝度変化と確実に区分して、微小な異物を高速
かつ高精度に検出することができる。このため、高速大
量生産ラインにおける容器充填後製品の異物混入を全品
検査することができ、信頼性及び歩留まりを向上させる
ことができる。
【００３１】更に、所定の赤外光源を使用することによ
り、色付きの液体が瓶やペットボトルに充填された状態
でも、また、瓶やペットボトルが色付きであっても、内
部に異物が混入されておればその異物を検出することが
できると共に、異物混入の不良製品を排除することがで
きる。そのため、瓶やペットボトルなどの容器に充填し
て最終製品とする直前までに混入する可能性のある異物
を排除することが可能となるので、製品の一層の安全性
を図ることができる。
り、色付きの液体が瓶やペットボトルに充填された状態
でも、また、瓶やペットボトルが色付きであっても、内
部に異物が混入されておればその異物を検出することが
できると共に、異物混入の不良製品を排除することがで
きる。そのため、瓶やペットボトルなどの容器に充填し
て最終製品とする直前までに混入する可能性のある異物
を排除することが可能となるので、製品の一層の安全性
を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明におけるペットボトルの検出状態を示す
図である。
図である。
【図３】ペットボトルの他の例を示す図である。
【図４】本発明による撮像画像（生データ）の一例を示
す画像図である。
す画像図である。
【図５】本発明による処理画像（２値データ）の一例を
示す画像図である。
示す画像図である。
【図６】本発明の応用例を示す構成図である。
【図７】従来の異物検査装置の一例を示す構成図であ
る。
る。
【図８】従来の異物検査装置の画像例を示す画像図であ
る。
る。
【図９】従来の異物検査装置の画像例を示す画像図であ
る。
る。
２０ ペットボトル
２１ 液体
２２ 異物
２３ 光源
２５ 搬送部
３０、６２ ＣＣＤセンサ
３１、６３ 画像処理部
３２、６４ 異物判定回路
６０ 生産ライン
６５ 振分け部
１００ 光源
１０１ ペットボトル
１０２ ＣＣＤセンサ
Claims (9)
- 【請求項１】液体製品を内蔵した被検査体の第１側面か
ら光を照射すると共に、前記被検査体に対する前記第１
側面の反対側の第２側面両側より傾斜して光を照射し、
前記第２側面側に配設された撮像手段で前記被検査体か
らの透過光及び反射光を受光し、前記撮像手段の画像信
号を処理し、前記画像処理に基づいて前記液体製品に混
入した異物を検出するようにしたことを特徴とする異物
検査方法。 - 【請求項２】前記傾斜の角度が、前記第１側面の前記被
検査体に対する垂線に対して３０〜６０度である請求項
１に記載の異物検査方法。 - 【請求項３】前記第１側面からの光照射及び前記第２側
面両側からの光照射を、波長７５０〜１０００ｎｍの赤
外光としている請求項１に記載の異物検査方法。 - 【請求項４】前記赤外光を０．７ｍＷ以上かつ１００Ｗ
以下のパワーで照射するようになっている請求項３に記
載の異物検査方法。 - 【請求項５】液体製品を内蔵した被検査体の第１側面か
ら光を照射する第１光源と、前記被検査体に対する前記
第１側面の反対側の第２側面両側より傾斜して光を照射
する複数の第２光源と、前記被検査体からの透過光及び
反射光を受光するために前記第２側面に配設された撮像
手段と、前記撮像手段の画像信号を処理して前記液体製
品に混入した異物を検出する画像処理判定手段とを具備
したことを特徴とする異物検査装置。 - 【請求項６】前記撮像手段がＣＣＤセンサである請求項
５に記載の異物検査装置。 - 【請求項７】前記第２光源が２個である請求項５又は６
に記載の異物検査装置。 - 【請求項８】前記第１光源及び第２光源を、波長７５０
〜１０００ｎｍの赤外光としている請求項６に記載の異
物検査装置。 - 【請求項９】前記第１光源及び第２光源を、０．７ｍＷ
以上かつ１００Ｗ以下のパワーとしている請求項８に記
載の異物検査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002125969A JP2003315280A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 異物検査方法及び装置 |
| US10/251,259 US6911653B2 (en) | 2002-04-26 | 2002-09-19 | Inspecting method and apparatus for foreign matter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002125969A JP2003315280A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 異物検査方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003315280A true JP2003315280A (ja) | 2003-11-06 |
Family
ID=29243780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002125969A Pending JP2003315280A (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 異物検査方法及び装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6911653B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003315280A (ja) |
Cited By (8)
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| WO2022239158A1 (ja) * | 2021-05-12 | 2022-11-17 | 日本電気株式会社 | 検査装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| EP1779096B1 (en) * | 2004-07-30 | 2013-07-31 | Eagle Vision Systems B.V. | Apparatus and method for checking of containers |
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| DE102010012570A1 (de) * | 2010-03-23 | 2011-09-29 | Krones Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Untersuchen von befüllten Behältnissen auf Fremdkörper |
| DE102011103836A1 (de) * | 2011-06-01 | 2012-12-06 | Khs Gmbh | Behältervolumenkontrolle vorlaufend zur Füllhöhenkontrolle |
| US9296641B2 (en) * | 2012-11-01 | 2016-03-29 | Owens-Brockway Glass Container Inc. | Inspectable black glass containers |
| KR101510773B1 (ko) * | 2014-09-26 | 2015-04-10 | 농심엔지니어링 주식회사 | 액체 용기 내의 이물질 검사 장치 및 액체 용기 내의 이물질 판단 방법 |
| JP2016080403A (ja) * | 2014-10-10 | 2016-05-16 | 国立大学法人大阪大学 | 液体検査装置および液体検査方法 |
| EP3911493A4 (en) | 2019-01-14 | 2022-10-12 | AGR International, Inc. | METHOD AND DEVICE FOR THE INSPECTION OF LIQUID-FILLED TRANSPARENT HOLLOW BODIES |
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|---|---|---|---|---|
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