JP2013076646A - シート材の検査装置及び検査方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シート材の検査装置は、シート材を搬送する搬送部と、搬送部によって搬送されてきたシート材を照明する下部照明と、シート材を挟んで下部照明と対向する方向から、対向する方向を挟んで互いに隣接する2箇所からシート材を照明する一組の上部照明と、下部照明と上部照明とによって照明されているシート材を撮影するラインカメラと、ラインカメラによって撮影した撮影画像を画像処理する画像処理部と、画像処理部によって画像処理した結果に基づいてシート材の欠陥を検出する欠陥検出部と、欠陥検出部による欠陥の検出結果に基づいてシート材の良否を判定する良否判定部と、を備える。
【選択図】図1
Description
前記搬送部によって搬送されてきた前記シート材を照明する下部照明と、
前記シート材を挟んで前記透過照明と対向する方向から、前記対向する方向を挟んで互いに隣接する2箇所から前記シート材を照明する一組の上部照明と
前記下部照明と前記上部照明とによって照明されている前記シート材を撮影するラインカメラと、
前記ラインカメラによって撮影した撮影画像を画像処理する画像処理部と、
前記画像処理部によって画像処理した結果に基づいて前記シート材の欠陥を検出する欠陥検出部と、
前記欠陥検出部による欠陥の検出結果に基づいて前記シート材の良否を判定する良否判定部と、
を備える。
前記シート材の前記一方の表面で、前記パイルの粗密による影が生じないように、前記下部照明と前記上部照明との前記シート材の表面での明るさを制御してもよい。
前記良否判定部は、前記シート材の全辺において、合わせて2箇所以上の欠陥を検出した場合に不良と判定してもよい。
前記欠陥検出部は、前記画像処理部による前記シート材の種類判別結果に基づいて、前記シート材の欠陥検出条件を選択し、選択した前記欠陥検出条件に基づいて欠陥を検出してもよい。
搬送されてきた前記シート材を照明するステップと、
照明されている前記シート材を撮影するステップと、
前記撮影した撮影画像を画像処理するステップと、
前記画像処理した結果に基づいて前記シート材の欠陥を検出するステップと、
前記欠陥の検出結果に基づいて前記シート材の良否を判定するステップと、
を含み、
前記シート材は、いずれか一つの辺に一つのタグを有し、
前記良否判定ステップにおいて、前記シート材の全辺において、合わせて2箇所以上の欠陥を検出した場合に不良と判定する。
前記シート材の前記一方の表面で、前記パイルの粗密による影が生じないように、前記シート材の上下方向からの照明の前記シート材の表面での明るさを制御してもよい。
前記欠陥検出ステップにおいて、前記画像処理ステップによる前記シート材の種類判別結果に基づいて、前記シート材の欠陥検出条件を選択し、選択した前記欠陥検出条件に基づいて欠陥を検出してもよい。
<シート材の検査装置>
図1は、実施の形態1に係るシート材の検査装置20の全体の構成を示す概略図である。図2は、制御部10の論理的な構成を示すブロック図である。図3は、制御部10の物理的な構成を示すブロック図である。このシート材の検査装置20は、搬送部2a、2bと、下部照明4と、上部照明6a、6bと、ラインカメラ8と、画像処理部12、欠陥検出部14と、を備える。搬送部2a、2bによってシート材1を搬送する。下部照明4は、搬送部2aによって搬送されてきたシート材1を下方から照明する。上部照明6a、6bは、シート材1を挟んで下部照明4と対向する方向から、対向する方向を挟んで互いに隣接する2箇所からシート材1を照明する。また、ラインカメラ8によって下部照明4と上部照明6a、6bとによって照明されているシート材1を撮影する。つまり、下部照明4は透過照明であって、上部照明6a、6bは拡散照明である。画像処理部12は、ラインカメラ8によって撮影した撮影画像を画像処理する。さらに、欠陥検出部14は、画像処理部12によって画像処理した結果に基づいてシート材1の欠陥を検出する。良否判定部16は、欠陥検出部14による欠陥の検出結果に基づいてシート材1の良否を判定する。また、図2に示すように、画像処理部12と欠陥検出部14と良否判定部16とは、制御部10として構成してもよい。また、図3に示すように、この制御部10は、コンピュータの一般的なハードウエアを有するものとして実現できる。例えば、制御部10は、物理的な構成として、CPU31、入力装置32、表示装置33、記憶装置34、インタフェース35、バス36を備える。
図5(b)及び(c)に示すように、下部照明4と上部照明6a、6bとのシート材1の表面における明るさのバランスがとれていない場合には、パイル22の粗密による影が生じる。このようにパイル22の粗密による影が存在すると、欠陥を誤検出してしまう場合がある。そこで、このようにシート材1が少なくとも一方の表面にパイル22を有する場合には、シート材1の一方の表面で、パイル22の粗密による影が生じないように、下部照明4と上部照明6a、6bとのシート材の表面での明るさを制御してもよい。これによって、図5(a)に示すように、パイル22の粗密による影を消すことができる。なお、この場合、上部照明6a、6bは、シート材1のパイル22を有する一方の表面を照明してもよい。
しかし、タグ24を探したり、タグ24をマスクしたり、タグ24を欠陥として検出しない高精度の欠陥検出方法を用いると検査時間が余分にかかるなど非効率となるおそれがある。また、タグ24を含む辺をマスクした場合には同じ辺に含まれるかもしれない欠陥を見落とすおそれがある。
つまり、タグ24は欠陥の一つとして検出されるので、任意の辺の一辺に一つだけの欠陥が検出された場合にはタグ24と考えられる。一方、同じ辺に2箇所以上の欠陥が検出された場合には、たとえ一つがタグ24を欠陥として検出したものであるとしても、もう一つは明らかに欠陥26であるので、タグ24以外に欠陥が存在することがわかる。そこで、同じ辺に2箇所以上の欠陥を検出した場合にはタグ24以外の欠陥が存在するとして不良品と判定できる。
上記方法によれば、欠陥検出部14において、厳密に欠陥26を検出する必要はなく、タグ24と本来の欠陥とを混同してもよい。したがって、より簡易な欠陥検出部14を用いて高速に処理することができる。
なお、複数の辺のうち、異なる辺に1箇所づつ欠陥を検出した場合には、いずれか一方がタグ24を欠陥の一つとして検出したものであったとしてももう一つは明らかな欠陥26と考えられる。そこで、複数の辺のうち、異なる辺に1箇所づつ欠陥を検出した場合にも欠陥を検出したものと判定してもよい。すなわち全辺において、合わせて2箇所以上欠陥を検出した場合に欠陥を検出したものと判定してもよい。
図6は、実施の形態1に係るシート材の検査方法のフローチャートである。
(a)シート材1を搬送部2a、2bによって搬送する(S01)。ここで、シート材1としては、上辺又は下辺のいずれか一箇所に一つのタグ24を有する場合に関する。
(b)搬送されてきたシート材1を照明する(S02)。この場合、照明手段は特に限定されない。なお、例えば、下部照明4と上部照明6a、6bとによってシート材1の上下から照明してもよい。
(c)照明されているシート材1を撮影する(S03)。例えば、ラインカメラ8を用いて撮影してもよい。
(d)撮影した撮影画像を画像処理する(S04)。画像処理方法は特に限定されない。例えば、明度のみを用いた画像としてもよい。
(e)画像処理した結果に基づいてシート材1の欠陥を検出する(S05)。欠陥検出方法は特に限定されない。ここで、欠陥とは例えば白色以外の色調の箇所を意味するものとしてもよい。つまり、通常のシート材1は白色であり、汚れが付着した場合や、破れが生じた場合にはいずれも白色でない箇所として認識されるので、これらの白色でない箇所を欠陥として検出する。なお、タグ24もシート材1自体よりも厚くなっていたり、色調が白色でない場合があり、欠陥として検出される。なお、上記の欠陥検出例は一例であってこれに限定するものではない。
(f)欠陥の検出結果に基づいてシート材1の良否を判定する(S06)。この場合において、シート材1の任意の辺のうち少なくとも一辺について2箇所以上の欠陥を検出した場合に不良と判定してもよい。
つまり、上述のように、タグ24は欠陥として検出されるので、任意の辺のうちの一辺に一つだけの欠陥が検出された場合にはタグ24と考えられる。一方、同じ辺に2箇所以上の欠陥が検出された場合には、たとえ一つがタグ24を欠陥として検出したものであるとしてももう一つは明らかに欠陥26であるので、タグ24以外に欠陥26が存在することがわかる(図7)。そこで、同じ辺に2箇所以上の欠陥を検出した場合にはタグ24以外の欠陥が存在するとして不良品と判定できる。
上記方法によれば、欠陥検出方法において、厳密に欠陥を検出する必要はなく、タグ24と本来の欠陥とを混同してもよい。したがって、より簡易な欠陥検出方法を利用して高速に処理することができる。
また、上記欠陥検出ステップ(S05)において、シート材1の判別結果に基づいて、シート材1の欠陥検出条件を選択し、選択した欠陥検出条件に基づいて欠陥を検出してもよい。
2a、2b 搬送部a、搬送部b
4 下部照明
6a、6b 上部照明
8 ラインカメラ
10 制御部
12 画像処理部
14 欠陥検出部
16 良否判定部
18 調光手段
20 検査装置
22 パイル
24 タグ
31 CPU
32 入力装置
33 表示装置
34 記憶装置
35 インタフェース
36 バス
Claims (12)
- シート材を搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送されてきた前記シート材を照明する下部照明と、
前記シート材を挟んで前記下部照明と対向する方向から、前記対向する方向を挟んで互いに隣接する2箇所から前記シート材を照明する一組の上部照明と、
前記下部照明と前記上部照明とによって照明されている前記シート材を撮影するラインカメラと、
前記ラインカメラによって撮影した撮影画像を画像処理する画像処理部と、
前記画像処理部によって画像処理した結果に基づいて前記シート材の欠陥を検出する欠陥検出部と、
前記欠陥検出部による欠陥の検出結果に基づいて前記シート材の良否を判定する良否判定部と、
を備えたシート材の検査装置。 - 前記シート材は、少なくとも一方の表面にパイルを有するものであって、
前記シート材の前記一方の表面で、前記パイルの粗密による影が生じないように、前記下部照明と前記上部照明との前記シート材の表面での明るさを制御した、請求項1に記載のシート材の検査装置。 - 前記上部照明は、前記パイルを有する前記一方の表面を照明する、請求項2に記載のシート材の検査装置。
- 前記下部照明と前記上部照明のうち、少なくとも一方は前記シート材の表面における明るさを調整する調光手段を有する、請求項1に記載のシート材の検査装置。
- 前記調光手段は、前記下部照明と前記上部照明のうち、少なくとも一方の照明と前記シート材との距離を調整することによって前記シート材の表面における明るさを調整する、請求項4に記載のシート材の検査装置。
- 前記調光手段は、前記下部照明と前記上部照明のうち、少なくとも一方の照明自体の明るさを調整することによって前記シート材の表面における明るさを調整する、請求項4に記載のシート材の検査装置。
- 前記シート材がいずれか一つの辺に一つのタグを有する場合であって、
前記良否判定部は、前記シート材の全辺において、合わせて2箇所以上の欠陥を検出した場合に不良と判定する、請求項1に記載のシート材の検査装置。 - 前記画像処理部は、前記シート材の面積及び長さのうち少なくとも一方を検出して、前記シート材の種類を判別し、
前記欠陥検出部は、前記画像処理部による前記シート材の判別結果に基づいて、前記シート材の欠陥検出条件を選択し、選択した前記欠陥検出条件に基づいて欠陥を検出する、請求項1に記載のシート材の検査装置。 - シート材を搬送するステップと、
搬送されてきた前記シート材を照明するステップと、
照明されている前記シート材を撮影するステップと、
前記撮影した撮影画像を画像処理するステップと、
前記画像処理した結果に基づいて前記シート材の欠陥を検出するステップと、
前記欠陥の検出結果に基づいて前記シート材の良否を判定するステップと、
を含み、
前記シート材は、いずれか一つの辺に一つのタグを有し、
前記良否判定ステップにおいて、前記シート材の全辺において、合わせて2箇所以上の欠陥を検出した場合に不良と判定する、シート材の検査方法。 - 前記シート材を照明するステップにおいて、前記シート材の上下方向から照明する、請求項9に記載のシート材の検査方法。
- 前記シート材は、少なくとも一方の表面にパイルを有するものであって、
前記シート材の前記一方の表面で、前記パイルの粗密による影が生じないように、前記シート材の上下方向からの照明の前記シート材の表面での明るさを制御する、請求項10に記載のシート材の検査方法。 - 前記画像処理ステップにおいて、前記シート材の面積を検出して、前記シート材の種類を判別し、
前記欠陥検出ステップにおいて、前記画像処理ステップによる前記シート材の種類判別結果に基づいて、前記シート材の欠陥検出条件を選択し、選択した前記欠陥検出条件に基づいて欠陥を検出する、請求項9に記載のシート材の検査方法。
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