JP4903031B2

JP4903031B2 - Apparatus and method for inspecting appearance of sheet material having translucency

Info

Publication number: JP4903031B2
Application number: JP2006314282A
Authority: JP
Inventors: 幸浩渕田; 昇山崎; 仁夫高田; 祐介前嶋
Original assignee: Kurashiki Spinning Co Ltd; Totofolder Manufacturing Inc
Current assignee: Kurashiki Spinning Co Ltd; Totofolder Manufacturing Inc
Priority date: 2006-11-21
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2026-11-21
Also published as: JP2008128822A

Description

本発明は、透光性を有するシート材の外観検査に関するものである。 The present invention relates to an appearance inspection of a translucent sheet material.

リネンサプライ業界では、大量の被洗濯物が処理される。たとえば、ホテルなどでは、シーツ、カバーなどが大量に洗濯される。そのような被洗濯物は、たとえば３ｍの幅のアイロナでアイロン掛けされ、次に、ベルトコンベアで運ばれる途中で照明器具でその表面を照らして、外観が検査された後、折り畳み機に送られる。折り畳み機では、外見検査により穴、汚れなどの不良が検出されたか良品であったかの検査結果に基づいて折り畳み方や取り出し場所を変えて排出される。シーツなどの被洗濯物は透光性を有するシート材の例である。同様に、フィルム、ガラスクロス、プリプレグ、プラスチックボード、ペーパーなどの透光性を有するシート材についても、特開平７−２２９８５２号公報に記載された外観検査装置に記載されているように、外観検査が同様に行われ、不良品が検出される。 In the linen supply industry, a large amount of laundry is processed. For example, in hotels, sheets and covers are washed in large quantities. Such laundry is ironed, for example, with a 3 m wide irona, then illuminated on the surface with lighting fixtures while being carried on a belt conveyor, the appearance is inspected, and then sent to a folding machine. . In the folding machine, the folding method and the taking-out place are changed and discharged based on the inspection result as to whether a defect such as a hole or a dirt is detected by the appearance inspection or is a non-defective product. The laundry such as sheets is an example of a sheet member having a light-transmitting property. Similarly, as for the sheet material having translucency such as film, glass cloth, prepreg, plastic board, paper, etc., as described in the appearance inspection apparatus described in JP-A-7-229852, the appearance inspection is performed. Is performed in the same manner, and defective products are detected.

透光性のあるシート材を検査する場合、被検査物の背後にあるベルトコンベアの表面の色の影響を受ける。そこで、特開平７−２２９８５２号公報に記載された外観検査装置では、透光性を有するシート材の欠陥を高精度に検出するため、複数の単一色でかつ異なる色（たとえば、白色、黒色および赤色）のブロックをシート材の背景となるように配置する。ブロックの色は、披検査物の色に応じて適当に選べばよい。そして、複数のブロックの色を検出する複数のカメラを設ける。これにより、欠陥を色差により鮮明に浮かび上がらせることができ、確実に欠陥を検出することが可能になる。
特開平７−２２９８５２号公報 When inspecting a translucent sheet material, it is affected by the color of the surface of the belt conveyor behind the object to be inspected. Therefore, in the appearance inspection apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-229852, a plurality of single colors and different colors (for example, white, black, and The red block is placed so that it becomes the background of the sheet material. The color of the block may be appropriately selected according to the color of the test object. A plurality of cameras for detecting the colors of the plurality of blocks are provided. Thereby, the defect can be clearly revealed by the color difference, and the defect can be reliably detected.
JP-A-7-229852

しかし、特開平７−２２９８５２号公報に記載された外観検査装置ではカメラを複数台設けなければならず、したがって、カメラ、レンズ、ケーブル、画像処理装置はそのブロックの色数分を用意せねばならなかった。 However, in the appearance inspection apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-229852, a plurality of cameras must be provided. Therefore, the camera, the lens, the cable, and the image processing apparatus must prepare the number of colors of the block. There wasn't.

本発明の目的は、透光性を有するシート材の外観を容易に検査できるようにすることである。
An object of the present invention is to so the appearance of the sheet material having a light transmitting property can be easily inspected.

透光性を有するシート材の外観を検査する本発明に係る外観検査システムは、（ａ）搬送されてきた被検査物がその上を通過する、複数の互いに色が異なる単一色の背景板であって、被検査物の搬送方向に直交する方向に搬送幅にわたって設けられた、背景板と、（ｂ）複数のリニアカラーセンサを内蔵するカメラであって、前記複数のリニアカラーセンサは、それぞれが前記複数の背景板の１つの上の画像を撮像する位置に設置されているカメラと、（ｃ）被検査物の中の同一箇所が前記複数の背景板の上の被検査物を通るとき前記カメラにより撮像された被検査物の画像から、被検査物の外観の欠陥を検査する画像処理装置とを備える。 The appearance inspection system according to the present invention for inspecting the appearance of a translucent sheet material is: (a) a plurality of single-color background plates having different colors, through which the object to be inspected passes. A background plate provided over the conveyance width in a direction orthogonal to the conveyance direction of the object to be inspected, and (b) a camera incorporating a plurality of linear color sensors, wherein the plurality of linear color sensors are respectively A camera installed at a position for capturing an image on one of the plurality of background plates, and (c) when the same location in the inspection object passes through the inspection object on the plurality of background plates. An image processing apparatus for inspecting an appearance defect of the inspection object from an image of the inspection object captured by the camera;

前記外観検査システムにおいて、前記複数の背景板は、たとえば、白色の背景板と黒色の背景板である。また、好ましくは、前記画像処理装置は、前記黒色背景板を撮像して被検査物が存在しないと判断したとき、前記白色背景板を撮像して得られた画像データを基に白色の校正データを作成する。 In the appearance inspection system, the plurality of background plates are, for example, a white background plate and a black background plate. Preferably, the image processing apparatus captures white calibration data based on image data obtained by imaging the white background plate when the black background plate is imaged and it is determined that there is no inspection object. Create

前記外観検査システムにおいて、前記画像処理装置は、前記同一箇所の画像が黒背景ブロック上で黒であって、白背景ブロック上の画像では白であれば、破れが存在すると判定する。また、前記画像処理装置は、前記同一箇所の画像が黒背景ブロックでの上で黒であって、白背景ブロック上で黒であれば、黒の汚れが存在すると判定する。また、前記画像処理装置は、前記同一箇所の画像が黒背景ブロック上で周囲の色より高輝度であって、白背景ブロック上で周囲の色と同じ輝度であれば、被検査物の一部が折られて多重になっていると判定する。 In the appearance inspection system, the image processing apparatus determines that there is a tear if the image at the same location is black on the black background block and white on the image on the white background block. Further, the image processing apparatus determines that there is black stain if the image at the same location is black on the black background block and black on the white background block. In addition, the image processing device may be configured such that a part of the object to be inspected is provided if the image at the same location has higher brightness than the surrounding color on the black background block and the same brightness as the surrounding color on the white background block. Is determined to have been multiplexed.

本発明に係る、透光性を有するシート材の外観を検査する第１の外観検査方法では、（ａ）複数の互いに色が異なる単一色の背景板を、被検査物の搬送方向に直交する方向に搬送幅に渡って設置し、また、（ｂ）複数のリニアカラーセンサを内蔵するカメラを、前記複数のリニアカラーセンサがそれぞれ前記複数の背景板の１つの上の被検査物の画像を撮像する位置に設置する。そして、（ｃ）被検査物の中の同一箇所が前記複数の背景板の各々の上を通るときに前記カメラにより被検査物の画像を撮像し、（ｄ）被検査物の前記画像において前記同一部分の画像を比較して、被検査物の外観の欠陥を検出する。 In the first appearance inspection method for inspecting the appearance of a translucent sheet material according to the present invention, (a) a plurality of single-color background plates having different colors are orthogonal to the conveyance direction of the object to be inspected. (B) a camera incorporating a plurality of linear color sensors, and each of the plurality of linear color sensors displays an image of an object to be inspected on one of the plurality of background plates. Install it at the position to capture images. (C) When the same location in the inspection object passes over each of the plurality of background plates, an image of the inspection object is captured by the camera, and (d) in the image of the inspection object, A defect in the appearance of the inspection object is detected by comparing images of the same part.

本発明に係る、透光性を有するシート材の外観を検査する第２の外観検査方法では、（ａ）被検査物と異なる色の背景板の上で、被検査物の画像を撮像し、（ｂ）被検査物の画像の中に、シート材の１重部分よりより高輝度の部分が存在すれば、シート材が多重になった部分であると判断する。 In the second appearance inspection method for inspecting the appearance of a translucent sheet material according to the present invention, (a) an image of the inspection object is taken on a background plate having a color different from that of the inspection object; (B) If there is a portion with higher brightness than the single portion of the sheet material in the image of the inspection object, it is determined that the sheet material is a multiple portion.

複数視野を有する１台のカメラを使用するので、低コストで高精度な外観検査を提供できる。
被検査物と異なる色の背景を応用して、被検査物の折れ不良を検査できる。また、被検査物と異なる色の背景を応用して、額縁包布の欠陥を検出できる。
背景板の一つを白色にする事により、白色の自動校正が可能となる。
Since one camera having a plurality of fields of view is used, high-precision appearance inspection can be provided at low cost.
By applying a background of a color different from that of the inspection object, it is possible to inspect the bending failure of the inspection object. Further, it is possible to detect a frame wrapping defect by applying a background of a color different from that of the inspection object.
By making one of the background plates white, automatic white calibration is possible.

以下、添付の図面を参照して発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本発明では、シーツなどの透光性を有する被検査物の外観の欠陥を検出する。 In the present invention, a defect in the appearance of a light-transmitting inspection object such as a sheet is detected.

図１は、洗濯ラインの全体構成の１列を示す。洗濯機で洗濯されたシーツ等の被洗濯物は半乾きの状態で広げられてアイロナ１０に投入され、アイロン掛けされると共に乾燥される。乾燥した被洗濯物は、搬送装置１２によって、折り畳み機１４へと搬送される。シーツの場合は、１枚の広げられた布として搬送される。撮像装置１６は、搬送装置１２により搬送ベルト上で移動していく被洗濯物を撮像する。画像処理装置１８は、撮像装置１６から受け取った映像信号を基に外観の異常（破れ、汚れなど）を検出する。折り畳み機１４では、画像処理装置１８の検査結果に基づいて折り畳み方や取り出し場所を変えて排出される。アイロナ１０や搬送装置１２は、たとえば３ｍの幅をもつ。なお、このような広い幅を有効に利用するため、搬送装置１２では、多数の被洗濯物が並列に搬送されていく。 FIG. 1 shows one row of the overall configuration of the washing line. A laundry such as a sheet washed by a washing machine is spread in a semi-dry state, put into the irona 10, and ironed and dried. The dried laundry is transported to the folding machine 14 by the transport device 12. In the case of a sheet, it is conveyed as a single spread cloth. The imaging device 16 images the laundry to be moved on the conveyor belt by the conveyor device 12. The image processing device 18 detects an abnormal appearance (breaking, dirt, etc.) based on the video signal received from the imaging device 16. In the folding machine 14, the folding method and the taking-out place are changed based on the inspection result of the image processing device 18, and the paper is discharged. The irona 10 and the conveying device 12 have a width of 3 m, for example. In order to effectively use such a wide width, the transport device 12 transports a large number of laundry items in parallel.

シーツの不良について、さらに詳述すると、シーツ自体の不良としては破れおよび汚れがあり、汚れはさらに色染み、黒汚れなどがある。シーツ自体の不良ではないが、搬送途中で形状が異常になったり、折れてしまったりする場合がある。この場合、折り畳み機で、正常に折り畳めなかったり、途中でシーツが詰まってしまうという問題がある。 The sheet defect will be described in more detail. The sheet itself is broken and dirty, and the stain is further colored and black. Although it is not a defect of the sheet itself, the shape may become abnormal or broken during the conveyance. In this case, there is a problem that the folding machine cannot be folded normally or the sheets are clogged in the middle.

破れと汚れは、どちらもシーツの不良であるが、汚れは再洗したり染み抜きしたりするのに対し、破れは廃棄するかもしくは修繕するため、両者は区別して排出されることが望ましい。しかしながら、従来の黒背景板のみの検査装置においては、破れなのか黒い汚れなのかが区別できない問題があった。 Both tears and dirt are defective sheets, but the dirt is rewashed or blotted, whereas the tears are discarded or repaired, so it is desirable that they be discharged separately. However, the conventional inspection apparatus using only the black background plate has a problem that it cannot be distinguished whether it is torn or black.

図２は外観検査装置の１例を図式的に示す。搬送装置１２の搬送経路の一部に、１色目の背景ブロック２２と２色目の背景ブロック２４が並列に、配置方向と直交する方向に、搬送装置１２の搬送幅（たとえば３ｍ）にわたって、配置される。第１色は黒色であり、第２色は白色である。黒色と白色の背景ブロック２２，２４は、たとえば、鉄板の黒塗装と白塗装により製造される。アイロナ１０よりアイロン掛けされて出てきた被洗濯物２０は２色の背景ブロック２２，２４の上を通過して行く。白色の光源３０ａ、３０ｂは、背景ブロック２２，２４の上の被検査物を照明する位置に、搬送方向に前方と後方に設置され、被検査物を明るく照らす。さらに、２色の背景ブロック２２，２４の上方に、多板式ラインカメラ（今回の例では２板式ラインカメラ３２）が設置される。２板式カメラ３２は、２つの受光素子３４ａ、３４ｂを備える。受光素子３４ａ、３４ｂはＣＣＤのリニアセンサである。受光素子３４ａ、３４ｂの位置は、レンズ３６を介して１色目の背景ブロック２４上の被洗濯物２０を撮像し、受光素子３４ｂはレンズ３６を介して２色目の背景ブロック２２上の被洗濯物２０を撮像するように、調整されている。 FIG. 2 schematically shows an example of an appearance inspection apparatus. A background block 22 of the first color and a background block 24 of the second color are arranged in parallel on a part of the conveyance path of the conveyance device 12 in a direction orthogonal to the arrangement direction over the conveyance width (for example, 3 m) of the conveyance device 12. The The first color is black and the second color is white. The black and white background blocks 22 and 24 are manufactured by, for example, black and white coating of an iron plate. The laundry 20 that is ironed out of the irona 10 passes over the two-color background blocks 22 and 24. The white light sources 30a and 30b are installed forward and backward in the transport direction at positions where the inspection objects on the background blocks 22 and 24 are illuminated, and illuminate the inspection objects brightly. Further, a multi-plate line camera (two-plate line camera 32 in this example) is installed above the two-color background blocks 22 and 24. The two-plate camera 32 includes two light receiving elements 34a and 34b. The light receiving elements 34a and 34b are CCD linear sensors. The positions of the light receiving elements 34a and 34b are images of the laundry 20 on the first color background block 24 via the lens 36, and the light receiving element 34b is the laundry on the second color background block 22 via the lens 36. It is adjusted so that 20 is imaged.

多板式ラインカメラについて説明する。通常ラインカメラの視野は１箇所であり、２色の背景ブロック２２，２４を観察する構成を実現するには２台のラインカメラが必要となる。ラインカメラが２台になると、レンズ、ケーブル、画像処理装置も２台必要となってくる。また、３ｍの視野幅を得ようとすると相当高い位置にカメラを設置する必要があり、その高い位置に設置したカメラの位置や向きを調整して２つのカメラの視野の相対位置関係を精度良く合わせることは非常に困難である。 A multi-plate line camera will be described. Usually, the line camera has a single field of view, and two line cameras are required to realize a configuration in which the background blocks 22 and 24 of two colors are observed. When there are two line cameras, two lenses, cables, and an image processing device are required. In order to obtain a 3 m field of view width, it is necessary to install the camera at a considerably high position. The position and orientation of the camera installed at the high position are adjusted, and the relative positional relationship between the fields of view of the two cameras is accurately determined. It is very difficult to match.

そこで、外観検査のため２板式ラインカメラ３２を作成した。ここで、１台のカメラ３２の中に２つのリニアセンサ（受光素子）３４ａ、３４ｂを平行に配置した。すなわち、１台のカメラ３２が複数視野を有する。なお、３色の背景ブロックを用いる場合は、１台のカメラの中に３つのリニアセンサを平行に配置する。 Therefore, a two-plate line camera 32 was created for appearance inspection. Here, two linear sensors (light receiving elements) 34 a and 34 b are arranged in parallel in one camera 32. That is, one camera 32 has a plurality of fields of view. When three color background blocks are used, three linear sensors are arranged in parallel in one camera.

２板式カメラの場合、予めカメラ製造段階で２つのリニアセンサの相対位置関係は調整済みであるため、一方の背景ブロックにその背景ブロックを撮像する方のリニアセンサの視野が収まる程度にカメラを調整するだけよい。これに対し、２カメラ式の場合、それぞれのカメラの視野をそれぞれの背景ブロックに収まる程度に調整するだけでは不十分で、背景ブロックのどの位置に視野があるかまで合わせる必要があり、Ｘ方向、Ｙ方向およびθ方向の３軸を精密に調整しなければならない。また、レンズ焦点距離に個体差があるため、撮像倍率を合わせるためにカメラの高さ方向（Ｚ方向）も調整する必要がある。 In the case of a two-plate camera, since the relative positional relationship between the two linear sensors has been adjusted in advance at the camera manufacturing stage, the camera is adjusted so that the field of view of the linear sensor that captures the background block fits in one background block. Just do it. On the other hand, in the case of the two-camera type, it is not sufficient to adjust the field of view of each camera so that it can be accommodated in each background block. , Y axis and θ direction must be adjusted precisely. In addition, since there is an individual difference in the lens focal length, it is necessary to adjust the height direction (Z direction) of the camera in order to adjust the imaging magnification.

カメラ３２では、増幅回路により、撮像素子３４ａ、３４ｂからのアナログ信号を増幅し、ＡＤ変換器により、増幅信号のＡＤ変換をする。そして、ハードウェアロジック回路が、あらかじめ記憶している白板校正データを用いて、得られたデジタル信号（生データ）の校正演算をし、８ビットデジタル信号を出力する。 In the camera 32, analog signals from the image pickup devices 34a and 34b are amplified by an amplifier circuit, and AD conversion of the amplified signal is performed by an AD converter. Then, the hardware logic circuit calibrates the obtained digital signal (raw data) using the whiteboard calibration data stored in advance, and outputs an 8-bit digital signal.

背景ブロック２２，２４の色は単一色である。ここでは、背景ブロック２２，２４の色をそれぞれ黒，白とした。また、必要ならば、３つ以上の背景ブロックを用いてもよい。この場合、カメラには、３つ以上のリニアセンサを内蔵する。 The background blocks 22 and 24 have a single color. Here, the background blocks 22 and 24 are black and white, respectively. If necessary, three or more background blocks may be used. In this case, the camera incorporates three or more linear sensors.

画像処理装置は、図３に示すように、通常のコンピュータと同様の構成を備える。全体を制御するＣＰＵ４０は、命令などを入力するキーボードなどの入力装置４２、データなどを表示する表示装置４４、ハードディスクドライブなどの記憶装置４６、カメラ３２との信号入出力のためのインタフェース４８を備える。記憶装置４６は、カメラから入力された画像データ、白色校正データなどや、外観検査のための画像処理プログラムなどを記憶する。 As shown in FIG. 3, the image processing apparatus has a configuration similar to that of a normal computer. The CPU 40 for controlling the whole includes an input device 42 such as a keyboard for inputting commands, a display device 44 for displaying data, a storage device 46 such as a hard disk drive, and an interface 48 for signal input / output with the camera 32. . The storage device 46 stores image data input from the camera, white calibration data, an image processing program for appearance inspection, and the like.

以上に説明した外観検査装置について、その動作を説明する。搬送装置１２において、被洗濯物２０は、黒の背景ブロック２２の上を通り、次に、白の背景ブロック２４の上を通る。被洗濯物２０は白色の光源３０ａ、３０ｂにより照射されている。受光素子３４ａ、３４ｂは一定間隔に配置されているため、被洗濯物２０の移動速度を用いて逆算することにより、黒の背景ブロック２２上にある部分が黒の背景ブロック２４上に到達する時間がわかる。したがって、受光素子３４ａ，３４ｂは、時間差的に、被洗濯物２０の同一箇所を撮像できる。次に、被検査物の同一箇所について、黒背景ブロック２２の上の画像と白背景ブロック２２の上の画像を比較することにより欠陥の有無や種類が判別できる。 The operation of the appearance inspection apparatus described above will be described. In the transport device 12, the laundry 20 passes over the black background block 22 and then passes over the white background block 24. The laundry 20 is irradiated with white light sources 30a and 30b. Since the light receiving elements 34a and 34b are arranged at regular intervals, the time required for the portion on the black background block 22 to reach the black background block 24 by performing a reverse calculation using the moving speed of the laundry 20 I understand. Therefore, the light receiving elements 34a and 34b can image the same portion of the laundry 20 with a time difference. Next, by comparing the image on the black background block 22 and the image on the white background block 22 with respect to the same portion of the inspection object, the presence / absence and type of the defect can be determined.

この外観検査装置では、透光性を有する被検査物（シーツなど）について、表１に示すような４種の欠陥（破れ、黒の汚れ、色染み、折れ）が検査できる。（破れすなわち穴は最も透光性が高い状態である。）以下にそれぞれの例を説明する。 In this appearance inspection apparatus, it is possible to inspect four kinds of defects (tear, black stain, color stain, crease) as shown in Table 1 for a light-transmitting inspection object (sheet or the like). (Breaks, that is, the holes are in the state of highest translucency.) Each example will be described below.

表１欠陥検出

Table 1 Defect detection

被洗濯物２０に破れがあった場合、破れた部分は背景ブロックが露出して見えているので、被洗濯物２０は、黒の背景ブロック２２の上で、破れが黒く受光素子３４ａに撮像される。次に、その被洗濯物２０が、白の背景ブロック２４の上で、破れが白く受光素子３４ｂに撮像される。受光素子３４ａ、３４ｂにより時間差的に被洗濯物２０の同一箇所を撮像して、被洗濯物２０に破れがあったことを認識できる。（ここでは、画像の色について簡単のため単純に黒、白という表現をしているが、実際は黒背景ブロック上の破れでも半分透けたような破れは暗いだけで真っ黒とはならない場合がある。また、白背景ブロック上の破れでも破れ周囲の影などで部分的に黒く見える場合もある。従って、黒背景ブロックと白背景ブロックでの相対的な差異で破れを検出することになる。） When the laundry 20 is torn, since the background block is exposed at the torn portion, the laundry 20 is imaged by the light receiving element 34a on the black background block 22 with the tear black. The Next, the laundry 20 is imaged on the light receiving element 34b on the white background block 24 with white tearing. It is possible to recognize that the laundry 20 has been torn by imaging the same part of the laundry 20 with a time difference by the light receiving elements 34a and 34b. (Here, the colors of the image are simply expressed as black and white for the sake of simplicity, but in reality, even if the tears are on the black background block, the tears that are half transparent may only be dark and may not be black. Also, even if a tear occurs on the white background block, it may appear partially black due to the surrounding shadow, etc. Therefore, the tear is detected by the relative difference between the black background block and the white background block.)

また、被洗濯物２０に黒色の汚れがあった場合、まず、黒の背景ブロック２２では汚れが黒く受光素子３４ａに撮像される。次に、白の背景ブロック２４でも汚れは黒く撮像される。受光素子３４ａ，３４ｂにより時間差的に被洗濯物の同一箇所を撮像して、同一箇所で黒色と撮像されたものは黒の汚れであることが認識できる。 Further, when there is black dirt on the laundry 20, first, the black background block 22 is black and is picked up by the light receiving element 34 a. Next, even in the white background block 24, the dirt is imaged black. It can be recognized that if the light receiving elements 34a and 34b pick up images of the same portion of the laundry in a time lag and are picked up as black at the same portion, it is black dirt.

また、被洗濯物２０に色染みがあった場合、周囲の色とは異なる色であるので色の違いを検出すれば良いが、白背景ブロック２４の方がコントラスト良く撮像できるので、白背景ブロック２４上での画像を用いる方が望ましい。 Further, when there is a color stain on the laundry 20, the color difference may be detected because it is different from the surrounding colors. However, since the white background block 24 can capture an image with higher contrast, the white background block It is preferable to use the image on 24.

さらに、この外観検査装置で被洗濯物を検査しているとき、輝度情報からシーツの折れ不良を効果的に検出できることが見出された。図４は、折れ不良の１例を示し、シーツの左下側で１部が折り重ねられている。不良形状が検知できなかったシーツはそのまま折り畳み機に送られるため、正規の折り畳み以外の部分が折れていたり、折り畳み機が詰まったりする。したがって、そのような欠陥も検査できることが望ましい。その観点で従来の技術を検討すると、従来は、搬送装置の幅の中で複数の光電センサを配置し、得られた離散的な位置情報を元にシーツの端の状態を推測することが行われていた。しかし、この方式では不良形状が光電スイッチの検出可能な位置にあるものしか検知できないという問題があった。光電センサではなく被検査物の全体の画像の外形から形状不良を検出する方法も考えられる。この場合は光電センサの離散的な位置に起因する問題はないが、外形の不良は検出できても、折れ不良は検出できない。図５の（ａ）に示すような角が折れたような場合は外形が矩形とは異なることで検出可能であるが、図５の（ｂ）に示すように折れてはいても外形が矩形をしている場合は外形では不良検出ができない。 Furthermore, it has been found that when the laundry is inspected by this appearance inspection apparatus, it is possible to effectively detect the sheet folding failure from the luminance information. FIG. 4 shows an example of the folding failure, and a part of the sheet is folded on the lower left side. Sheets for which a defective shape could not be detected are sent to the folding machine as they are, so that parts other than the normal folding are folded or the folding machine is clogged. It is therefore desirable to be able to inspect such defects. Considering the conventional technology from this point of view, conventionally, a plurality of photoelectric sensors are arranged within the width of the transport device, and the state of the end of the sheet is estimated based on the obtained discrete position information. It was broken. However, this method has a problem that only a defective shape at a position where the photoelectric switch can be detected can be detected. A method of detecting a shape defect based on the outer shape of the entire image of the inspection object instead of the photoelectric sensor is also conceivable. In this case, there is no problem due to the discrete positions of the photoelectric sensor, but even if a defect in the outer shape can be detected, a broken defect cannot be detected. When the corner as shown in FIG. 5 (a) is broken, it can be detected because the outer shape is different from the rectangle, but the outer shape is rectangular even if it is bent as shown in FIG. 5 (b). If you are doing, you can not detect defects in the outer shape.

被洗濯物２０が部分的に重なった場合、黒色の背景ブロック２２上の重なった部分では下側の布が白の背景ブロックの役割を果たし、高輝度な映像が撮像される。一方、重なっていない部分では黒の背景２２の暗色が被洗濯物を透過し、２枚重ねの部分に比べ、低輝度の映像となる。図４の下側に１例を示す。続いてこの被洗濯物２０が白の背景ブロック２４上を通過する際、既に背景ブロック２４が透けて高輝度な映像を作っているため、２枚重ねの部分もそうでない部分もほぼ同輝度の映像となる。これにより、薄い汚れが部分的にある重なりのない被洗濯物であるか、重なり部分のある被洗濯物であるかが識別できる。被洗濯物が１枚物のシーツであれば、折れ不良であることが検知できる。 When the laundry 20 partially overlaps, the lower cloth serves as a white background block in the overlapping portion on the black background block 22, and a high-intensity image is captured. On the other hand, in the non-overlapping part, the dark color of the black background 22 is transmitted through the laundry, resulting in a low brightness image compared to the two-layered part. An example is shown on the lower side of FIG. Subsequently, when the laundry 20 passes over the white background block 24, the background block 24 has already been seen through to create a high-luminance image. It becomes a picture. Accordingly, it is possible to identify whether the laundry is a laundry that is partially overlapped with thin dirt or a laundry that has an overlapping portion. If the item to be washed is a single sheet, it can be detected that the sheet is not broken.

図６は、画像処理装置１８による白板校正データ生成のフローチャートを示す。白板校正とは、照明ムラ、レンズシェード(周辺が暗<なる)、ＣＣＤ感度バラツキなどに起因する不均一性および主に照明に起因する光量変動(時間的、位置的)を排除するため、安定かつ均一と見なせる白板を撮像して、その撮像データを用いて校正することをいう。 FIG. 6 shows a flowchart of whiteboard calibration data generation by the image processing apparatus 18. White plate calibration is stable because it eliminates unevenness due to uneven illumination, lens shade (periphery is dark), variation in CCD sensitivity, etc., and light intensity fluctuations (temporal and positional) mainly due to illumination. It means that a white plate that can be regarded as uniform is imaged and calibrated using the imaged data.

まず、黒背景ブロック２２上の画像をカメラ３２に撮像させて、画像データを取得する（Ｓ１０）。次に、その画像データを基にシーツの有無をチェックする（Ｓ１２）。シーツがなければ、ステップＳ１０に戻る。ここで、黒背景ブロック２２での撮像データに明るい部分があれば、シーツ有りと判定し、なければ、シーツ無しと判定する。実際には、黒背景ブロックの汚れ、埃などを考慮して、設定しきい値以上の画素数が設定画素数以上あるかどうかで判定する方法や、平均値で判定する方法などが考えられる。また、１ラインのデータのみで判定しても良いし、複数ラインのデータを用いて判定してもよい。 First, the image on the black background block 22 is picked up by the camera 32 and image data is acquired (S10). Next, the presence or absence of a sheet is checked based on the image data (S12). If there is no sheet, the process returns to step S10. Here, if there is a bright portion in the imaging data in the black background block 22, it is determined that there is a sheet, and if it is not, it is determined that there is no sheet. Actually, a method for determining whether the number of pixels equal to or greater than the set threshold value is greater than the set number of pixels in consideration of dirt or dust on the black background block, a method for determining based on an average value, or the like can be considered. Alternatively, the determination may be made using only one line of data, or using a plurality of lines of data.

シーツが検出されると、次に、白背景ブロック２４上の画像をカメラ３２に撮像させて画像データを取得する（Ｓ１４）。白背景視野と黒背景視野とでは、距離があるため時間遅れが生じる。このため、黒背景ブロックでシーツ無しと判定しても、まだ白背景ブロック２４上にシーツがある場合があるため、空読みなどして白背景視野での撮影まで時間調整をすることも必要である。また、１ラインだけでなく、複数ラインでデータを取得しても良い。 When the sheets are detected, next, the image on the white background block 24 is captured by the camera 32 to acquire image data (S14). Due to the distance between the white background visual field and the black background visual field, a time delay occurs. For this reason, even if it is determined that there is no sheet in the black background block, there may still be a sheet on the white background block 24. Therefore, it is necessary to adjust the time until shooting with the white background field of view by idle reading. is there. Further, data may be acquired not only by one line but also by a plurality of lines.

次に、白板校正データを算出する（Ｓ１６）。ここで、複数ラインを取得して平均化することでノイズを除去する。あるいは、画素並び方向(横方向)に平滑化してゴミや汚れ等の影響を軽減するなどしても良い。次に、算出した白板校正データにより白板校正データを更新する（Ｓ１８）。 Next, white plate calibration data is calculated (S16). Here, noise is removed by acquiring and averaging a plurality of lines. Alternatively, the influence of dust or dirt may be reduced by smoothing in the pixel arrangement direction (lateral direction). Next, the whiteboard calibration data is updated with the calculated whiteboard calibration data (S18).

この白板校正データはカメラ３２に送られ、カメラ３２内に記憶される。図４の右側には、カメラ３２内での撮影データの処理手順を示す。撮像素子３４ａ，３４ｂにより被検査物を撮像し、得られたアナログ信号を増幅器により増幅し、次にＡＤ変換（１２ビット）をして、デジタル信号（生データ）が得られる（Ｓ２０）。この生データに対して、ハードウェアロジック回路で白板校正データを用いて校正演算して８ビットのデジタル信号を出力する（Ｓ２２）。そして、この８ビットデジタル信号を画像処理装置１８に出力する（Ｓ２４）。画像処理装置１８では、これを入力して外観異常の有無と種類を判別する。上述の撮影データ処理は、校正データをカメラ３２に伝送しなければならないという欠点はあるが、画像処理装置１８内で白板データなどが把握できるため、照明の劣化や白板の汚れなどを検出し警報などを出すことが可能である。 This white board calibration data is sent to the camera 32 and stored in the camera 32. On the right side of FIG. 4, a processing procedure for image data in the camera 32 is shown. The inspected object is imaged by the imaging elements 34a and 34b, the obtained analog signal is amplified by an amplifier, and then AD conversion (12 bits) is performed to obtain a digital signal (raw data) (S20). The raw data is calibrated using the white board calibration data by the hardware logic circuit, and an 8-bit digital signal is output (S22). Then, the 8-bit digital signal is output to the image processing device 18 (S24). The image processing apparatus 18 inputs this and determines the presence and type of appearance abnormality. The photographing data processing described above has a drawback that calibration data must be transmitted to the camera 32. However, since white plate data and the like can be grasped in the image processing apparatus 18, it is possible to detect a warning such as deterioration of illumination or white plate dirt. Etc. can be issued.

なお、他の方式も可能である。たとえば、画像処理装置側ではシーツの有無のみを判定し、白板校正の指令をカメラに与える。そして、カメラ内で、白板校正データ算出を含めてすべての処理を行う。この方式では、画像処理装置の負担は減り、データ転送なども必要ないが、画像処理装置から見てブラックボックス的になり管理ができない。また、カメラ側に複雑な演算処理回路を設ける必要がある。また、別の方式では、カメラからはアナログあるいはデジタルの生データのみを出力し、画像処理装置側でハードウェアまたはソフトウェアですべての処理を行う。この場合の校正後データ出力は、処理ロジック(ハードウェア、ソフトウェア)への出力を意味する。この方式では、カメラからの出力データが生データのため、階調が多<ないと桁落ちでＳＮ比が悪くなる。また、画像処理装置の負担が大きくなる。 Other schemes are possible. For example, the image processing apparatus determines only the presence or absence of a sheet and gives a white board calibration command to the camera. Then, all processing including white plate calibration data calculation is performed in the camera. This method reduces the burden on the image processing apparatus and does not require data transfer, but cannot be managed as a black box when viewed from the image processing apparatus. Further, it is necessary to provide a complicated arithmetic processing circuit on the camera side. In another method, only analog or digital raw data is output from the camera, and all processing is performed by hardware or software on the image processing apparatus side. In this case, post-calibration data output means output to processing logic (hardware, software). In this method, since the output data from the camera is raw data, if there are not many gradations, digits are lost and the SN ratio is deteriorated. In addition, the burden on the image processing apparatus increases.

透光性を有するシート材（被検査物）の重なりを検出する場合、先に説明したように、被検査物（たとえば白色）とは異なる色（たとえば黒色）の背景板の上で、被検査物の画像を撮像する。そして、被検査物の画像の中に、シート材の１重部分よりより高輝度の部分が存在すれば、シート材が多重になった部分であると判断する。ここで、輝度情報から布が二重になっている部分と一重になっている部分とを被検査画像から分離すると、エリア別に検査が可能となる。たとえば、被洗濯物が図６に示す額縁包布である場合は、額縁の内側エリアと外側エリアとで検査感度などを変更する。１重部分（たとえば上述の内側エリア）については上述の手法で各種の外観異常を判断する。二重部分については、破れ検査が不可能なので汚れ検査のみを行う。 When detecting the overlap of translucent sheet material (inspection object), as described above, on the background plate of a color (for example, black) different from the inspection object (for example, white), Take an image of an object. Then, if there is a portion with higher brightness than the single portion of the sheet material in the image of the inspection object, it is determined that the sheet material is a multiplexed portion. Here, if the portion where the cloth is doubled and the portion where the cloth is overlapped are separated from the inspected image from the luminance information, the inspection can be performed for each area. For example, when the laundry is the frame wrap shown in FIG. 6, the inspection sensitivity and the like are changed between the inner area and the outer area of the frame. For the single portion (for example, the above-described inner area), various appearance abnormalities are determined by the above-described method. For the double part, only the dirt inspection is performed because the tear inspection is impossible.

なお、現在のエリアセンサはカメラ３２のための撮像素子として採用できない。しかし、部分的スキャンが可能なエリアセンサが知られていて、そのようなエリアセンサでは部分的スキャンにより速く読み出すことは可能である。したがって、たとえば３ｍ幅を撮像できるエリアセンサが利用できるようになれば、リニアセンサの代わりにそのようなエリアセンサをカメラ３２内に設置できる。被検査物が小さい場合は、エリアセンサを備えたカメラを用いてもよい。また、被検査物の重なりの検出のため全体画像を表示する場合も、被検査物が小さければ、エリアセンサを備えたカメラを使用できる。 Note that the current area sensor cannot be employed as an image sensor for the camera 32. However, an area sensor capable of partial scanning is known, and such an area sensor can read out faster by partial scanning. Therefore, for example, if an area sensor capable of imaging a 3 m width can be used, such an area sensor can be installed in the camera 32 instead of the linear sensor. When the inspection object is small, a camera provided with an area sensor may be used. Further, when displaying the entire image for detecting the overlap of the inspection objects, if the inspection object is small, a camera equipped with an area sensor can be used.

なお、いうまでもなく、シーツなどの被洗濯物の他に、フィルム、ガラスクロス、プリプレグ、プラスチックボード、ペーパーなどの透光性を有するシート材の外観検査についても本発明が同様に適用できる。 Needless to say, the present invention can be similarly applied to an appearance inspection of a light-transmitting sheet material such as a film, a glass cloth, a prepreg, a plastic board, and paper in addition to a laundry such as a sheet.

洗濯ラインの全体構成を示す図The figure which shows the whole structure of a washing line 外観検査システムの構成を示す図The figure which shows the composition of the appearance inspection system 画像処理装置の１例の図Illustration of an example of an image processing device 折れ不良の１例を示す図The figure which shows one example of a bending defect 折れ不良検出を説明するための図Diagram for explaining broken defect detection 額縁包布の１例を示す図The figure which shows an example of frame wrapping 白板校正データ生成のフローチャートWhiteboard calibration data generation flowchart

符号の説明Explanation of symbols

１０アイロナ、１２搬送装置、１６撮像装置、１８画像処理装置、２０被洗濯物、２２１色目の背景ブロック、２４２色目の背景ブロック２４、３０ａ、３０ｂ光源、３２２板式ラインカメラ、３４ａ、３４ｂ受光素子（リニアセンサ）、３６レンズ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Irona, 12 Conveying device, 16 Imaging device, 18 Image processing device, 20 Washing object, 22 First color background block, 24 Second color background block 24, 30a, 30b Light source, 32 Two-plate line camera, 34a, 34b Light receiving element (linear sensor), 36 lens.

Claims

被検査物である透光性を有するシート材の外観を検査する外観検査システムであって、
搬送されてきた前記被検査物がその上を通過する、複数の互いに色が異なる単一色の背景板であって、前記被検査物の搬送方向に直交する方向に搬送幅にわたって設置された、複数の背景板と、
複数のリニアカラーセンサと、前記複数のリニアカラーセンサについて共通のレンズと、を内蔵する多板式カメラであって、前記複数のリニアカラーセンサは、その相対位置が互いに固定されていると共に、各リニアカラーセンサは、前記共通のレンズを介してそれぞれ前記複数の背景板のうちの互いに異なる１つの背景板の上を通る前記被検査物の画像を撮像可能な位置に設置されている、多板式カメラと、
前記被検査物の中の同一箇所が前記複数の背景板の上を通るとき、前記多板式カメラの各リニアカラーセンサにより撮像された前記被検査物の前記同一箇所についての画像を比較することにより、前記被検査物の外観の欠陥を検査する画像処理装置と、
を備えた外観検査システム。 An appearance inspection system for inspecting the appearance of a translucent sheet material to be inspected,
The inspection object which is conveyed passes thereon a plurality of colors from each other is different single color background plate of, placed across the conveying width in a direction perpendicular to the conveying direction of the object to be inspected, a plurality With a background board,
A multi-plate camera incorporating a plurality of linear color sensors and a lens common to the plurality of linear color sensors, the plurality of linear color sensors having their relative positions fixed to each other, color sensor, wherein each via a common lens passes over the different one background plate of the plurality of background plates are installed an image of the object on the imaging position capable multi-plate camera and,
When the same position in the inspection object passes over the plurality of background plates, by comparing the image of the same portion of the multi-plate the inspection object captured by the linear color sensor camera an image processing apparatus for inspecting defects of appearance of the object to be inspected,
Appearance inspection system equipped with.

前記複数の背景板が、白色の背景板と黒色の背景板であることを特徴とする請求項１に記載された外観検査システム。 The appearance inspection system according to claim 1, wherein the plurality of background plates are a white background plate and a black background plate.

前記画像処理装置は、前記同一箇所の画像が前記黒色の背景板上で黒であって、前記白色の背景板上で白であれば、破れが存在すると判定することを特徴とする請求項２に記載された外観検査システム。 The image processing apparatus according to an image of the same portion is a black on a background plate of the black color, if white background board of the white color, and judging the break is present Item 2. The appearance inspection system according to item 2.

前記画像処理装置は、前記同一箇所の画像が前記黒色の背景板上で黒であって、前記白色の背景板上で黒であれば、黒の汚れが存在すると判定することを特徴とする請求項２に記載された外観検査システム。 The image processing apparatus includes a feature that an image of the same portion is a black on a background plate of the black color, if black background board of the white color, it is determined that black stain is present The visual inspection system according to claim 2.

前記画像処理装置は、前記同一箇所の画像が前記黒色の背景板上で周囲の色より高輝度であって、前記白色の背景板上で周囲の色と同じ輝度であれば、前記被検査物の一部が重なって多重になっていると判定することを特徴とする請求項２に記載された外観検査システム。 The image processing apparatus, wherein a high brightness than the surrounding color image at the same position is on a background plate of the black color, if the same brightness as the surrounding colors on the background plate of the white color, the object 3. The appearance inspection system according to claim 2, wherein it is determined that a part of the inspection object overlaps and is multiplexed.

前記画像処理装置は、前記黒色の背景板上を撮像して被検査物が存在しないと判断したとき、前記白色の背景板を撮像して得られた画像データを基に白色のデータを校正することを特徴とする請求項２に記載された外観検査システム。 The image processing apparatus, when the object to be inspected by imaging the background plate above the black is determined not exist, to calibrate the white data on the basis of the image data obtained by imaging the white background plate The appearance inspection system according to claim 2, wherein:

被検査物である透光性を有するシート材の外観を検査する外観検査方法であって、
複数の互いに色が異なる単一色の背景板を、前記被検査物の搬送方向に直交する方向に搬送幅に渡って設置し、
複数のリニアカラーセンサと、前記複数のリニアカラーセンサについて共通のレンズと、を内蔵する多板式カメラを、前記複数のリニアカラーセンサの相対位置を互いに固定すると共に、各リニアカラーセンサが、前記共通のレンズを介してそれぞれ前記複数の背景板のうちの互いに異なる１つの背景板の上を通る前記被検査物の画像を撮像する位置に設置し、
前記被検査物の中の同一箇所が前記複数の背景板の各々の上を通るとき、前記多板式カメラの各リニアカラーセンサにより前記被検査物の前記同一箇所について画像を撮像し、
前記被検査物の前記画像において前記同一箇所についての画像を比較して、前記被検査物の外観の欠陥を検出する、
外観検査方法。 An appearance inspection method for inspecting the appearance of a translucent sheet material to be inspected,
A plurality of single-color background plate of a color different from each other, placed across the conveying width in a direction perpendicular to the conveying direction of the object to be inspected,
A multi-plate camera incorporating a plurality of linear color sensors and a lens common to the plurality of linear color sensors , and fixing the relative positions of the plurality of linear color sensors to each other, Each of the plurality of background plates through the lens of each of the plurality of background plates installed on a position to capture an image of the inspection object passing over one different background plate ,
When the same position in the object to be inspected passes over each of the plurality of background plates, the image captured for the same position of the inspection object by the linear color sensor of the multi-plate type camera,
Wherein by comparing the image of the same position in the image of the object, detecting defects in the appearance of the object to be inspected,
Appearance inspection method.

被検査物である透光性を有するシート材の外観を検査する外観検査方法であって、
白色の背景板と黒色の背景板とを、前記被検査物の搬送方向に直交する方向に搬送幅に渡って設置し、
２つのリニアカラーセンサと、前記２つのリニアカラーセンサについて共通のレンズと、を内蔵する２板式カメラを、前記２つのリニアカラーセンサの相対位置を互いに固定すると共に、各リニアカラーセンサが、前記共通のレンズを介してそれぞれ前記白色の背景板と前記黒色の背景板のうちの互いに異なる１つの背景板の上を通る前記被検査物の画像を撮像する位置に設置し、
前記被検査物の中の同一箇所が前記２つの背景板の各々の上を通るとき、前記２板式カメラの各リニアカラーセンサにより前記被検査物の前記同一箇所について画像を撮像し、
前記同一箇所の画像が前記黒色の背景板上で周囲の色より高輝度であって、前記白色の背景板上で周囲の色と同じ輝度であれば、前記被検査物の一部が重なって多重になっていると判定する、
外観検査方法。 An appearance inspection method for inspecting the appearance of a translucent sheet material to be inspected,
A white background plate and a black background plate are installed across the conveyance width in a direction perpendicular to the conveyance direction of the inspection object,
A two-plate camera incorporating two linear color sensors and a lens common to the two linear color sensors, the relative positions of the two linear color sensors are fixed to each other, and each linear color sensor is the common Through the lens of each of the white background plate and the black background plate are installed at a position to capture an image of the inspection object passing over one different background plate,
When the same location in the inspection object passes over each of the two background plates, the linear color sensor of the 2-plate camera captures an image of the same location of the inspection object,
If the image of the same location is higher in luminance than the surrounding color on the black background plate and has the same luminance as the surrounding color on the white background plate, a part of the inspection object overlaps. Judge that it is multiplexed,
Appearance inspection method.