JP2783394B2 - ボトルシ−ルの外観検査装置とその方法 - Google Patents

ボトルシ−ルの外観検査装置とその方法

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JP2783394B2
JP2783394B2 JP3253340A JP25334091A JP2783394B2 JP 2783394 B2 JP2783394 B2 JP 2783394B2 JP 3253340 A JP3253340 A JP 3253340A JP 25334091 A JP25334091 A JP 25334091A JP 2783394 B2 JP2783394 B2 JP 2783394B2
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秀俊 斎藤
昭 仲田
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弘昭 小林
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、清涼飲料用ボトル等の
口部の密封シ−ルの検査装置とその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のボトル口部の検査方法は、特開昭
62−69154号公報に記載のように、瓶の口部を環
状照明器(リングライト)により照射し、瓶の内周およ
び外周部からの環状反射光を検査するようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、瓶の口部表面の欠け等は検出できるものの、口部に
シ−ルされたアルミ箔の破れ、皺、剥がれ等の欠陥や外
観異常等を確実に検査することができなかった。このた
め、アルミ箔のシ−ルに対しては目視検査が行われてい
るが、内溶液の漏洩や腐敗を見落とす危険があった。本
発明の目的は、上記シ−ル部の映像信号より上記シ−ル
の欠陥を自動的、また、確実に検出することのできるボ
トルシ−ルの外観検査装置とその方法を提供することに
ある。
【0004】本発明の基本的な構成は次の通りである。 (1)一つは、清涼飲料水等のボトルシールの外観検査
装置において、 ボトルシール部の検査位置の上方に配置
した直径がボトル口径より大きなリング型照明装置と、
前記リング型照明装置の上方に該リング型照明装置の中
心軸と一致させて配置したボトルシール部上面撮像用の
TVカメラと、 前記TVカメラから得られる映像信号を
2値化し、この2値化情報より輪郭情報として少なくと
も、前記ボトルシール部の上面画像の明部,または暗
部,または明部と暗部の双方の輪郭の不連続性の有無と
輪郭接線ベクトルの変化とを求めて、これらの輪郭情報
から前記ボトルシール部の良否情報を生成する画像処理
装置と、を備えて成るまた、上記装置発明に関連し
て、次のような検査方法の発明も提案する。 清涼飲料水
等のボトルシールの外観検査方法において、ボトルシー
ル部の上方に配置した直径がボトル口径より大きなリン
グ型照明装置により前記ボトルシール部を照射してボト
ルシール部上面を撮像し、この撮像により得られる前記
ボトルシール部上面の映像信号を2値化し、この2値化
情報より輪郭情報として少なくとも、前記ボトルシール
部の上面画像の明部,または暗部,または明部と暗部の
双方の輪郭の不連続性の有無と輪郭接線ベクトルの変化
とを求めて、これらの輪郭情報から前記ボトルシール部
の良否判定を行うようにした。 (2)もう一つは、上記(1)の装置発明の構成に加え
て、前記ボトルシール部の周辺には、複数のボトルシー
ル部側面撮像用のTVカメラが配置され、前記画像処理
装置は、前記ボトルシール部の上面画像の前記輪郭情報
に加えて、前記ボトルシール部側面撮像用のTVカメラ
から得られる映像信号を2値化し、この2値化情報より
前記ボトルシール部の側面画像の明部または暗部の幅,
面積の少なくとも一つを側面情報として求め、この側面
情報と前記輪郭情報とにより前記ボトルシール部の良否
情報を生成するようにしたボトルシールの外観検査装置
も提案する。 さらに、この装置発明に関連して、次のよ
うな検査方法の発明も提案する。 すなわち、清涼飲料水
等のボトルシールの外観検査方法において、ボトルシー
ル部の上方に配置した直径がボトル口径より大きなリン
グ型照明装置により前記ボトルシール部を照射してボト
ルシール部上面及びボトルシール部側面を撮像し、この
撮像により得られる前記ボトルシール部上面及び側面の
映像信号を2値化し、この2値化された映像信号のう
ち、前記ボトルシール部上面の映像信号の2値化情報よ
り輪郭情報として少なくとも、前記ボトルシール部の上
面画像の明部,または暗部,または明部と暗部の双方の
輪郭の不連続性の有無と輪郭接線ベクトルの変化とを求
め、且つ、前記ボトルシール部側面の映像信号の2値化
情報より前記ボトルシール部の側面画像の明部または暗
部の幅,面積の少なくとも一つを側面情報として求め、
この側面情報と前記輪郭情報とにより前記ボトルシール
部の良否判定を行うようにしたことを特徴とするボトル
シールの外観検査方法。
【0005】
【作用】(1′)…上記(1)の構成によれば、リング型照明装
置によりボトルシール部を照明すると、その光反射の方
向性を利用して、ボトルシール部上面撮像用のTVカメ
ラの映像信号を2値化することにより、例えば、ボトル
シール部上面における上縁部と皿型斜面部を明部(或い
は白黒反転により暗部)とし環状平坦部とその他の平坦
部を暗部(或いは白黒反転により明部)とするボトルシ
ール部上面画像(2値化画像)を生成する。 この2値化
画像の明部、または暗部は環状を呈するものが存在する
ため、明部または暗部またはその双方の画素の連続性を
調べれば、ボトルシール部の輪郭の不連続の有無が求め
られ、不連続が生じていればシール部の上面に破れや皺
等の欠陥に起因するため、ボトルシールの不良を求める
ことができる(ボトルシール不良情報の生成)。 また、
前記ボトルシール部の上面画像の明部または暗部または
双方の輪郭の接線ベクトルはボトルシール部に変形が生
じていると急変するため、そのベクトル変化よりボトル
シールの不良を求めることができる。 (2′)…上記(2)の構成によれば、上記(1′)の
作用に加えて、ボトルシール部側面の映像信号の2値化
情報より該ボトルシール部側面画像の明部または暗部の
幅,面積の少なくとも一つを側面情報として求める。ボ
トルシール部の側面画像の暗部(または反転表示した明
部)の幅や面積は、ボトルシール部に破れや皺等の欠陥
のほかに内圧異常等があると変化するため、この側面情
報と上記(1′)の輪郭情報との良否判定のアンド(論
理積)をとることにより、ボトルシール部の良否判定の
確度を高める。
【0006】
【実施例】図1は本発明によるボトルシ−ルの外観検査
装置の構成図である。図1において、センサ7が搬送装
置2により搬送されるボトル1がリング型照明器具4の
真下に来たことを検出すると、シ−ル部3の真上に配置
したTVカメラ5と同周辺部に配置した複数のTVカメ
ラが捕らえたシ−ル部3の映像信号が画像処理装置8に
送られる。画像処理装置8は上記各TVカメラの映像信
号を2値化処理して後述の各種判別処理を行い、シ−ル
不良の場合には仕分け装置9に不良信号をおくり、不良
品を自動的に排除する。
【0007】図2はボトルシール部(以下、シール部3
と称することもある)3とリング型照明器具4、および
各TVカメラの配置関係を示す側面図である。ボトルシ
ール部上面撮像用のTVカメラ5はリング型照明器具
4の上方に該リング照明装置の中心軸と一致させて配置
され、ボトルシール部側面撮像用のTVカメラ6a〜6
d等はシール部3の周辺部にシール部3の全周をカバー
するように配置される。リング型照明器具4は、直径を
ボトル口径より大きくして、ボトルシール部検査位置の
上方に配置される。図2のように、シール部3の中心と
上記中心軸が一致した時点では、シール部3の上縁部3
eや同皿型斜面3cからの反射光がTVカメラ5に入射
し同平坦部3bからの反射光は入射しないので、その2
値化した映像信号は図3のようになる。31は上縁部3
eの映像、32は皿型斜面3cの映像、33は中心部3
dの映像である。なお、図3は明暗(白黒)を反転表示
している。
【0008】シ−ル部3の上面に破れや皺等があると、
図4に示すように上記映像上にはこれらの欠陥に対応す
る欠陥画像部分31aや31b等が表れる。図4は白黒
反転表示している。したがって、上記環状画像31と3
2の途切れや曲がり等を検出することによりシ−ル不良
を検出することができる。なお、上記環状画像の曲がり
はその接線ベクトルの急変や直径変化等により検出する
ことができる。
【0009】また、ボトル1の内圧が増加するとシ−ル
部3が膨らんで上記皿型斜面3cが平坦化され、環状画
像32の幅が細くなる。内圧が減少した場合には逆に太
くなるので、環状画像32の幅や面積、または直径等を
予め記憶させた基準値と照合して内圧異常を検出するこ
とができる。また、上記内圧に応じて、中心部の映像3
3の面積や円形度も変化するので、これらを同様に予め
記憶させた基準値と照合して内圧異常を検出することが
できる。なお、これらの判断処理は画像処理装置8が行
う。
【0010】図5はTVカメラ6a〜6d等はシ−ル部
3の周辺部に配置されたTVカメラ6a〜6d等の映像
信号を2値化して得られる画像の一例である。なお、図
5は白黒反転されている。図5において、外周コ−ナ部
3eからの反射光がTVカメラ6a〜6d等に入射する
ので、この入射光の画像は35のようになる。シ−ル部
3に破れや皺等の欠陥、あるいは内圧異常等があると、
上記画像35も変化するので、これにより異常を検出す
ることができる。
【0011】図6は上記画像35の水平方向投影分布図
である。図6において、例えば、分布強度方向のx1と
x2の2個所の位置における分布幅w1とw2を計測し
て差分(w1−w2)を求め、これを予め記憶させてい
る良品の差分値と比較し、一致しないものを不良品と判
定する。本発明においては、上記上面からの検査のみで
も不良品を判定できるが、上記側面からの検査方法を併
用により検出率をさらに向上できる。
【0012】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ボトルシ
ール部の上面画像(TV映像信号)等の2値化信号に表
われる環状の暗部,明部の一方または双方を利用して、
その輪郭の連続性(不連続性の有無)や接線ベクトルの
変化等からボトルシール部の破れや変形を的確にとら
え、また、ボトルシールの外観検査の自動化を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるボトルシ−ルの外観検査装置の構
成図である。
【図2】本発明におけるシ−ル部とリング型照明器具と
各TVカメラの配置関係図である。
【図3】ボトル上面からの反射光を2値化して得られる
本発明の画像例である。
【図4】シ−ルに異常がある場合の図3の画像例であ
る。
【図5】ボトル側面からの反射光を2値化して得られる
本発明の画像例である。
【図6】図5の投影分布図である。
【符号の説明】
1 ボトル 2 搬送装置 3 シ−ル部 4 リング型照明器具 5 TVカメラ 6a〜6d TVカメラ 7 センサ 8 画像処理装置 9 仕分け装置
フロントページの続き (72)発明者 小林 弘昭 茨城県日立市幸町三丁目2番1号 日立 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 豊田 誠 茨城県日立市大みか町三丁目18番1号 茨城日立情報サ−ビス株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−232195(JP,A) 特開 平2−216408(JP,A) 特開 平2−212747(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 21/90

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 清涼飲料水等のボトルシールの外観検査
    装置において、 ボトルシール部の検査位置の上方に配置した直径がボト
    ル口径より大きなリング型照明装置と、 記リング型照明装置の上方に該リング型照明装置の中
    心軸と一致させて配置したボトルシール部上面撮像用の
    TVカメラと、前記TVカメラから得られる映像信号を2値化し、この
    2値化情報より輪郭情報として少なくとも、前記ボトル
    シール部の上面画像の明部,または暗部,または明部と
    暗部の双方の輪郭の不連続性の有無と輪郭接線ベクトル
    の変化とを求めて、これらの輪郭情報から前記 ボトルシ
    ール部の良否情報を生成する画像処理装置と、を備えて
    成ることを特徴とするボトルシールの外観検査装置。
  2. 【請求項2】 前記ボトルシール部の周辺には、複数の
    ボトルシール部側面撮像用のTVカメラが配置され、 前記画像処理装置は、前記ボトルシール部の上面画像の
    前記輪郭情報に加えて、前記ボトルシール部側面撮像用
    のTVカメラから得られる映像信号を2値化し、この2
    値化情報より前記ボトルシール部の側面画像の明部また
    は暗部の幅,面積の少なくとも一つを側面情報として求
    め、この側面情報と前記輪郭情報とにより前記ボトルシ
    ール部の良否情報を生成する請求項1記載の ボトルシー
    ルの外観検査装置。
  3. 【請求項3】 清涼飲料水等のボトルシールの外観検査
    方法において、ボトルシール部の上に配置した直径が
    ボトル口径より大きなリング型照明装置により前記ボト
    ルシール部を照射してボトルシール部上面を撮像し、こ
    の撮像により得られる前記ボトルシール部上面の映像信
    号を2値化し、この2値化情報より輪郭情報として少な
    くとも、前記ボトルシール部の上面画像の明部,または
    暗部,または明部と暗部の双方の輪郭の不連続性の有無
    と輪郭接線ベクトルの変化とを求めて、これらの輪郭情
    報から前記ボトルシール部の良否判定を行うようにした
    ことを特徴とするボトルシールの外観検査方法。
  4. 【請求項4】 清涼飲料水等のボトルシールの外観検査
    方法において、ボトルシール部の上に配置した直径が
    ボトル口径より大きなリング型照明装置によ り前記ボト
    ルシール部を照射してボトルシール部上面及びボトルシ
    ール部側面を撮像し、この撮像により得られる記ボト
    ルシール部上面及び側面の映像信号を2値化し、この
    値化された映像信号のうち、前記ボトルシール部上面の
    映像信号の2値化情報より輪郭情報として少なくとも、
    前記ボトルシール部の上面画像の明部,または暗部,ま
    たは明部と暗部の双方の輪郭の不連続性の有無と輪郭接
    線ベクトルの変化とを求め、且つ、前記ボトルシール部
    側面の映像信号の2値化情報より前記ボトルシール部の
    側面画像の明部または暗部の幅,面積の少なくとも一つ
    を側面情報として求め、この側面情報と前記輪郭情報と
    により前記ボトルシール部の良否判定を行うようにした
    ことを特徴とするボトルシールの外観検査方法。
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