箱詰め物検査方法および箱詰め物検査装置
【課題】箱詰めされる物品の種類、形状、重量などを問わず、物品や仕切板の欠落など、種々の箱詰め不良を非接触で検出することを可能とする。
【解決手段】複数個のガラスびん１が整列された状態で箱詰めされる箱詰め物１２の箱詰め状態を検査する。準備工程では適正な箱詰め状態の箱詰め物１２を撮像して得られる基準画像について各ガラスびん１が整列配置される位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の基準画像についての濃度分布に関する情報を抽出することにより検査領域毎の基準となる情報を取得する。検査工程では検査対象の箱詰め物１２を撮像して得られる検査対象画像について各ガラスびんが整列配置される位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報を抽出した後、各検査情報を前記基準となる情報と対比して箱詰め状態の適否を判別する。
【解決手段】複数個のガラスびん１が整列された状態で箱詰めされる箱詰め物１２の箱詰め状態を検査する。準備工程では適正な箱詰め状態の箱詰め物１２を撮像して得られる基準画像について各ガラスびん１が整列配置される位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の基準画像についての濃度分布に関する情報を抽出することにより検査領域毎の基準となる情報を取得する。検査工程では検査対象の箱詰め物１２を撮像して得られる検査対象画像について各ガラスびんが整列配置される位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報を抽出した後、各検査情報を前記基準となる情報と対比して箱詰め状態の適否を判別する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数個の物品が整列された状態で箱詰めされる箱詰め物の箱詰め状態を検査する方法およびその装置に関するもので、特にこの発明は、製びん工場において、成形されたガラスびんを最終の包装工程で複数本ずつ箱詰めする際、箱詰め状態が適正であるかどうかを検査するのに好適な箱詰め物検査方法および箱詰め物検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、製びん工場では、製びん機により成形されたガラスびんは、図１６に示すように、製びん機によるびん成形工程から徐冷工程へ移されて冷却された後、検査工程へ送られ、ガラスびんに欠陥がないかどうかが検査される。この検査工程で欠陥がないと判断されたガラスびんは包装工程へ送られ、図１７に示すように、自動箱詰め機９により整列された状態の複数本のガラスびん１が整列された状態のまま把持され、コンベヤ９０上のカートン１０の内部に詰め込まれる。この実施例では、複数本のガラスびん１は縦横各方向が揃った整列状態で詰め込まれるが、これに限らず、「千鳥配列」と称される縦横の一方向が揃った整列状態など、その他の整列状態で詰め込んでもよい。カートン１０は一般に段ボール製であり、上面の蓋１１が押し開かれて開口しており、その開口部分より複数本のガラスびん１が同時に詰められる。カートン１０の内部には必要に応じて仕切板が装填される。その後、箱詰め物１２の蓋１１が閉じられて梱包され、その梱包物が複数段に積み重ねられて出荷または保管される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
包装工程において、箱詰め物１２は梱包前に箱詰め検査機１００へ送られ、箱詰め状態が適正であるかどうかが検査される。従来、この種の箱詰め検査機１００には重量チェッカーが用いられている。箱詰め物１２は重量チェッカーを構成するベルトコンベヤ１０１上に導かれ、ベルトコンベヤ１０１で搬送されながら全体の重量が計量される（例えば、特許文献２参照）。重量チェッカーによる重量の計測値が、カートン１０の重さとガラスびん１の総重量（１本のびんの重量×びんの箱詰め本数）との和を基準として定められた許容値から外れると、箱詰め不良としてその箱詰め物１２は包装工程の搬送経路より除かれる。この重量チェッカーによる検査によってカートン１０内に決められた本数のガラスびん１が詰められているかどうかが検査されるが、びん１の収納不良（例えば乗り上がりなど）を検査するのに、図示していないが、合成樹脂製の検知板をカートン１０内のびん口の高さ近くまで下降させ、その下降途中で検知板が何かに衝突しないかどうかを検出することも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１５６９７３号公報
【特許文献２】特開２００２−１１６０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、重量チェッカーを用いた箱詰め物検査方法では、小型のガラスびんが詰められた箱詰め物の場合、良否判定の許容値の範囲がガラスびん１本分の重量より大きくなり、ガラスびんが１本欠落していてもこれを検出することができない。また、前記許容値を超えない重量の異物が混入した場合もそれを検出することができない。さらに、カートン１０内にびんが天地反転して詰められていたり、カートン１０内でいずれかのガラスびんが割れていたりしても、いずれも重量に影響を及ぼさないため、重量チェッカーによってはこの種の箱詰め不良は検出できない。また、ガラスびんの割れもその破片がカートン１０の底などに存在する場合には前記検知板によっては検出できない。カートン１０の内部に仕切板が装填された箱詰め物の場合、仕切板が折れ曲がるなどして変形していても、重量チェッカーや検知板によってはそれを検出できない。また、仕切板の重量は小さいので、仕切板の欠落についても重量チェッカーでは検出できない。
【０００６】
この発明は、上記した問題に着目してなされたもので、箱詰めされる物品の種類、形状、重量などを問わず、物品や仕切板の欠落など、種々の箱詰め不良を非接触で検出することが可能な箱詰め物検査方法および箱詰め物検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による箱詰め物検査方法は、複数個の物品が整列された状態で箱詰めされる箱詰め物の箱詰め状態を検査するものであり、適正な箱詰め状態の箱詰め物を箱の開口部分より撮像して得られる基準画像について少なくとも各物品が整列配置される位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の基準画像についての濃度分布に関する情報を抽出することにより検査領域毎の濃度分布に関する基準となる情報を取得する準備工程と、検査対象の箱詰め物を箱の開口部分より撮像して得られる検査対象画像について前記基準画像と同じ位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報を抽出した後、各検査情報を前記基準となる情報と対比して検査対象の箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する検査工程とを実施することを特徴とする。
【０００８】
この発明の上記した構成において、「濃度分布」とは濃淡画像を構成する全ての画素についての濃度レベル（濃度値）または明るさ（明度値）の分布をいうが、濃淡画像には例えばカラー画像を三原色に分解して得られる画像なども含まれる。
【０００９】
上記した箱詰め物検査方法によると、たとえば、検査対象の箱詰め物に物品の欠落がある場合、箱詰めされた物品に割れなどの欠陥が生じている場合、箱詰めされた物品が所定の場所に収まっていなかったり天地反転して収まっていたりした場合、箱内に異物が混入した場合などには、いずれかの検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する情報と基準となる情報とが一致しないので、検査対象の箱詰め物の箱詰め状態は適正でないと判断する。
検査対象の箱詰め物に上記した箱詰め不良がなければ、箱詰め物の位置ずれなど、箱詰め状態に多少のばらつきがあっても、全ての検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報と基準となる情報とがほぼ一致するので、検査対象の箱詰め物の箱詰め状態は適正であると判断する。
【００１０】
前記箱詰め物は、複数個の物品が仕切板を介さずに整列された状態で箱詰めされたものと、複数個の物品が仕切板を介して整列された状態で箱詰めされたものとを含んでいる。後者の場合は、前記準備工程において、基準画像について各物品が整列配置される位置と仕切板が設置される位置とに検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の基準画像についての濃度分布に関する情報を抽出することにより検査領域毎の濃度分布に関する基準となる情報を取得する。そして、前記検査工程において、検査対象画像について前記基準画像と同じ位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報を抽出した後、各検査情報を前記基準となる情報と対比して検査対象の箱詰め物の箱詰め状態の適否を判断する。
【００１１】
上記した箱詰め物検査方法によると、仕切板の欠落や変形がある場合などには、いずれかの検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する情報と基準となる情報とが一致しないので、検査対象の箱詰め物の箱詰め状態は適正でないと判断する。
検査対象の箱詰め物に上記した箱詰め不良がなければ、たとえ箱詰め状態に多少のばらつきがあっても、全ての検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報と基準となる情報とがほぼ一致するので、検査対象の箱詰め物の箱詰め状態は適正であると判断する。
【００１２】
この発明の好ましい実施態様においては、前記準備工程において取得される検査領域毎の濃度分布に関する基準となる情報は、適正な箱詰め状態の複数個の箱詰め物を各箱の開口部分より撮像して得られる複数個の基準画像より抽出された各検査領域内の画像についての濃度分布に関する情報をそれぞれ平均化処理したものである。
この実施態様によると、基準画像にばらつきがあっても、そのばらつきが吸収されて基準となる情報に反映されるので、検査の安定化がはかられ、検査精度が高められる。
【００１３】
この発明の上記した構成において、前記準備工程において取得される濃度分布に関する基準となる情報および前記検査工程において抽出される濃度分布に関する検査情報にはいくつかの態様が考えられるが、好ましい実施態様においては、検査領域に含まれる全ての画素についての濃度レベルの階調毎の画素数の分布を２次元のグラフで表した濃度ヒストグラムであり、検査領域毎に検査対象画像についての濃度ヒストグラムと基準画像についての濃度ヒストグラムとの類似度合を演算で求め、その算出値を所定のしきい値とそれぞれ比較することにより箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する。
【００１４】
この実施態様によれば、検査対象の箱詰め物に箱詰め不良がある場合は、いずれかの検査領域内の検査対象画像についての濃度ヒストグラムと基準画像についての濃度ヒストグラムとは一致しないので、演算で求められた類似度合を示す算出値はしきい値を超え、検査対象の箱詰め物の箱詰め状態は適正でないと判断する。
検査対象の箱詰め物に箱詰め不良がなければ、全ての検査領域内の検査対象画像についての濃度ヒストグラムと基準画像についての濃度ヒストグラムとはほぼ一致するので、演算で求められた類似度合を示す算出値はしきい値を超えず、検査対象の箱詰め物の箱詰め状態は適正であると判断する。
【００１５】
この発明による箱詰め物検査装置は、複数個の物品が整列された状態で箱詰めされる箱詰め物の箱詰め状態を検査するものであり、検査対象の箱詰め物を検査位置に導く搬送機構と、検査位置の上方に箱詰め物の全体が視野内に収まるように検査位置に向けて配置されるカメラと、検査位置に向けて照明を施すための照明装置と、検査対象画像をカメラより取り込んで箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別するための画像処理を実行する画像処理装置とから成る。前記画像処理装置は、前記検査対象画像について少なくとも各物品が整列配置される位置に検査領域をそれぞれ設定する検査領域設定手段と、検査領域設定手段により設定された各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報をそれぞれ抽出する濃度情報抽出手段と、適正な箱詰め状態の箱詰め物を撮像して得られた基準画像より取得された濃度分布に関する基準となる情報を記憶する基準情報記憶手段と、前記濃度情報抽出手段により抽出された各検査情報を前記基準情報記憶手段に記憶された前記基準となる情報と対比して箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する判別手段と、判別手段による判別結果を出力する出力手段とを備えている。
【００１６】
上記した箱詰め物検査装置により箱詰め物の箱詰め状態を検査する場合、搬送機構により検査対象の箱詰め物が検査位置に導かれる。カメラの視野内に箱詰め物の全体が収まった状態で照明装置による照明下で箱詰め物がカメラにより撮像される。カメラにより撮像された箱詰め物の検査対象画像は画像処理装置に取り込まれ、箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別するための画像処理が実行される。
前記画像処理装置の検査領域設定手段は、検査対象画像について少なくとも各物品が整列配置される位置に検査領域をそれぞれ設定し、濃度情報抽出手段は検査領域設定手段により設定された各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報をそれぞれ抽出する。適正な箱詰め状態の箱詰め物を撮像して得られた基準画像より取得された濃度分布に関する基準となる情報が基準情報記憶手段に記憶されており、判別手段は前記濃度情報抽出手段により抽出された各検査情報を前記基準情報記憶手段に記憶された前記基準となる情報と対比して箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する。この判別手段による判別結果は出力手段により出力される。
【００１７】
この発明による箱詰め物検査装置の上記した構成において、画像処理装置を構成する各手段は、好ましくは、プログラムされたコンピュータにより実現するが、これに限らず、専用のハードウェア回路をもって実現することもできる。
【００１８】
この発明による箱詰め物検査装置は、複数個のガラスびんが整列された状態で箱詰めされたものを検査するのに好適であるが、これに限らず、種々の物品の箱詰め物を検査対象とすることができる。
【００１９】
この発明の好ましい箱詰め物検査装置は、検査対象の箱詰め物が検査位置に導入されたことを検出するセンサをさらに備えたものであり、前記カメラは、前記センサより検出信号が出力されたとき検査位置を通過する検査対象の箱詰め物を撮像する。
この実施態様の箱詰め物検査装置によれば、検査の自動化をはかることができるとともに、検査対象の箱詰め物を搬送しながら検査することが可能であり、検査効率が高められる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によると、箱詰めされる物品の種類、形状、重量などを問わず、物品や仕切板の欠落など、種々の箱詰め不良を非接触で検出できるとともに、たとえ箱詰め物の位置ずれなど、箱詰め状態に多少のばらつきがあっても、箱詰め不良を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の箱詰め物検査装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】箱詰め物の検査位置を示す平面図である。
【図３】カメラおよび照明装置の構成を下方より見た説明図である。
【図４】画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図５】箱詰め物の画像およびその画像に設定される検査領域を示す説明図である。
【図６】びんの欠落がある箱詰め物の画像の一部を示す説明図である。
【図７】天地反転したびんを含む箱詰め物の画像の一部を示す説明図である。
【図８】一部が破損したびんを含む箱詰め物の画像の一部を示す説明図である。
【図９】仕切板を有する箱詰め物の画像およびその画像に設定される検査領域を示す説明図である。
【図１０】びんの欠落などがある箱詰め物の画像の一部を示す説明図である。
【図１１】仕切板の欠落がある箱詰め物の画像の一部を示す説明図である。
【図１２】適正な箱詰め状態の箱詰め物の検査画像についての濃度ヒストグラムを示す説明図である。
【図１３】不適正な箱詰め状態の箱詰め物の検査画像についての濃度ヒストグラムを示す説明図である。
【図１４】画像処理装置の準備工程における画像処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】画像処理装置の検査工程における画像処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】製びん工程を示す説明図である。
【図１７】包装工程における荷詰め作業を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、この発明の一実施例である箱詰め物検査装置の概略構成を示している。
図示例の箱詰め物検査装置は、複数本のガラスびん１が縦横各方向に整列された状態で箱詰めされた箱詰め物１２の箱詰め状態が適正かどうかを検査するものである。なお、この発明の箱詰め検査装置は、ガラスびん１に限らず、びん以外のガラス容器、さらにはガラス容器に限らず、合成樹脂製、金属製、陶磁器製などの容器、さらには容器以外の種々の物品が整列された状態で箱詰めされた箱詰め物についても箱詰め状態を検査することができる。また、ガラスびん１が詰められるカートン１０は段ボール製であるが、これに限らず、合成樹脂製であってもよい。さらに、カートン１０の形態も直方体に限られない。
【００２３】
図示例の箱詰め物検査装置は、図示しない製びん機で成形されたガラスびん１が箱詰めされた検査対象の箱詰め物１２を搬送するための搬送機構５と、検査位置において検査対象の箱詰め物１２に照明を施す照明装置４と、照明装置４による照明下で検査対象の箱詰め物１２を上方より撮像するカメラ２と、カメラ２により撮像された箱詰め物１２の検査対象画像を取り込んで箱詰め物１２の箱詰め状態の適否を判別するための画像処理を実行する画像処理装置３とで構成されている。
【００２４】
搬送機構５は、図１および図２に示すように、検査位置に設置されるベルトコンベヤ５０と、検査対象の箱詰め物１２をベルトコンベヤ５０へ導くための上流側のローラコンベヤ５１と、検査済の箱詰め物１２を検査位置より導出するための下流側のローラコンベヤ５２とを含んでいる。検査対象の箱詰め物１２を検査するための検査位置はカメラ２の直下に設定されている。カメラ２は検査対象の箱詰め物１２の中心が検査位置にきたときシャッターが切られるように画像処理装置３により制御される。カメラ２は検査位置において箱詰め物１２の全体が視野内に収まるように所定の高さ位置に対物レンズ２０を下方に向けて設置されている。
【００２５】
ベルトコンベヤ５０の一側方には、箱詰め物１２が通過する位置に、光電センサなどで構成される通過センサ７が設置されている。この通過センサ７は箱詰め物１２を検出すると、検出信号ｓを画像処理装置３へ出力する。箱詰め物１２は、前記検出信号ｓが出力された後、所定の時間Ｔだけ遅れたタイミングでカメラ２の視野中心である検査位置に到達する。画像処理装置３は、通過センサ７より検出信号を入力した後、前記の時間Ｔだけ遅れてシャッターを駆動するためのシャッター駆動信号ｉをカメラ２へ出力する。なお、図２において、５３は照明装置４による照明光の反射を防止するためのスポンジなどより成る反射防止シートであり、ベルトコンベヤ５０の両側沿いに配備されている。
【００２６】
前記照明装置４は、図３に示すように、カメラ２を囲むように配置される４個の発光体４１〜４４より成る。各発光体４１〜４４は複数個の発光ダイオード４０をマトリクス状に配置して構成されている。この実施例では、発光ダイオード４０として近赤外発光ダイオードを用いているが、これに限らず、カメラ２との組み合わせに応じて撮像可能であれば、赤外線、紫外線、可視光線、Ｘ線など、他の波長の光を発する発光ダイオードなどの光源を用いることができる。
【００２７】
上流側のローラコンベヤ５１の上流位置には、図示していないが、カートン１０にガラスびん１を詰め込む作業を実行する自動箱詰め機が設置されている。また、下流側のローラコンベヤ５２に下流位置には、箱詰め不良と判定された箱詰め物１２をローラコンベヤ５２より側方のリジェクトテーブルへ排出させるリジェクト装置５４（図４に示す）が配備されている。リジェクト装置５４は画像処理装置３よりリジェクト信号ｒを受けて作動する。箱詰め状態が適正と判定された箱詰め物１２はローラコンベヤ５２により梱包工程へ送られ、図示しない自動梱包機により蓋１１が閉められて梱包される。
【００２８】
図４は、前記画像処理装置３の構成例を示している。図示例の画像処理装置３は、パーソナルコンピュータにより構成されており、制御、演算の主体であるＣＰＵ３０、プログラムや画像などのデータが格納されるハードディスク３１、データの読み書き動作などに供されるメモリ３２を含んでいる。ＣＰＵ３０には専用のＩ／Ｏポート３３を介して前記通過センサ７やリジェクト装置５４が接続されている。通過センサ７より出力された前記検出信号ｓはＩ／Ｏポート３３を経て画像処理装置３に取り込まれる。画像処理装置３より出力された前記リジェクト信号ｒはＩ／Ｏポート３３を経てリジェクト装置５４へ与えられる。
【００２９】
前記カメラ２はＵＳＢポート３４を介してＣＰＵ３０に接続されている。カメラ２は画像処理装置３のＵＳＢポート３４より出力されるシャッター駆動信号ｉを受けて撮像動作し、その撮像により得られた濃淡画像データＤはＵＳＢポート３４から画像処理装置３に取り込まれる。カメラ２は例えばＣＣＤカメラであり、箱詰め物１２を撮像して得られる濃淡画像データＤは１画素単位で画像処理装置３のハードディスク３１に記憶される。
ＣＰＵ３０にはディスプレイ６が接続されている。このディスプレイ６にはカメラ２で撮像された画像、後述する濃度ヒストグラム、検査結果などが表示される。
【００３０】
図５は、検査対象の箱詰め物１２を開口部分よりカメラ２により撮像して得られた検査対象画像１２ｐを示している。この検査対象画像１２ｐによると、前記カートン１０の内部には２０本の円筒形状のガラスびん１がびん口を上に向けて縦横整列された状態で箱詰めされている。図５の検査対象画像１２ｐにおいて、１ｐはガラスびん１の画像、１０ｐはカートン１０の画像、１１ｐはカートンの蓋１１の画像である。
箱詰め物１２の検査対象画像１２ｐがカメラ２より画像処理装置３に取り込まれると、画像処理装置３は、この検査対象画像１２ｐについて各ガラスびんが整列配置される位置に対応する画像上の位置（合計２０カ所）に矩形状の検査領域Ｗをそれぞれ設定し、各検査領域Ｗ内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報をそれぞれ抽出し、各検査情報を基準情報と対比することにより箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する。
なお、画像処理装置３は、カメラ２より取り込んだ画像が傾いている場合、カートンの画像１０ｐの縦横の輪郭線を抽出して、各輪郭線が水平、垂直となるように画像を回転させる機能を有しており、画像の回転処理後に前記検査領域の設定が行われる。
【００３１】
この画像処理装置３による画像処理によって、ガラスびんが欠落していること（図６参照）、ガラスびんが天地反転していること（図７参照）、ガラスびんが割れていること（図８参照）などの箱詰め物不良を検出することができる。
図６に示す検査対象画像１２ｐにおいて、Ｘはガラスびんの画像１ｐが欠落していることを示している。このＸの部分に設定されている検査領域Ｗ内の検査対象画像についての濃度分布は、ガラスびんの画像１ｐの有無によって明らかに相違するので、ガラスびんの欠落を判別することが可能である。
また、図７に示す検査対象画像１２ｐにおいて、中央のガラスびんの画像１ｐはびん底が上になった天地反転した状態のものである。この部分に設定されている検査領域Ｗ内の検査対象画像についての濃度分布は、ガラスびんの画像１ｐがびん口が写っている画像であるかびん底が写っている画像であるかによって明らかに相違するので、ガラスびんが天地反転しているのを判別することが可能である。
さらに、図８に示す検査対象画像１２ｐにおいて、中央のガラスびんの画像１ｐはガラスびんの側面部分が割れた状態のものである。この部分に設定されている検査領域Ｗ内の検査対象画像についての濃度分布は、ガラスびんの画像１ｐが割れの有無によって明らかに相違するので、ガラスびんの割れを判別することが可能である。
【００３２】
図９は、検査対象の箱詰め物１２を開口部分よりカメラ２により撮像して得られる他の検査対象画像１２ｐを示している。この検査対象画像１２ｐによると、前記カートン１０の内部に２０本の円筒形状のガラスびん１がびん口を上に向けて縦横の仕切板を介して縦横整列された状態で箱詰めされている。図９の検査対象画像１２ｐにおいて、１ｐはガラスびん１の画像、１０ｐはカートン１０の画像、１１ｐはカートンの蓋１１の画像、１３ｐ，１４ｐは縦横の仕切板の画像である。
箱詰め物１２の検査対象画像１２ｐがカメラ２より画像処理装置３に取り込まれると、画像処理装置３は、この検査対象画像１２ｐについて各ガラスびんが整列配置される位置に対応する画像上の位置（合計２０カ所）に矩形状の検査領域Ｗ１を、隣り合うガラスびん間の縦方向の仕切板が設置される位置に対応する画像上の位置（合計１６カ所）に縦長矩形状の検査領域Ｗ２を、隣り合うガラスびん間の横方向の仕切板が設置される位置に対応する画像上の位置（合計１５カ所）に横長矩形状の検査領域Ｗ３を、縦方向の仕切板と横方向の仕切板との交差位置に対応する画像上の位置（合計１２カ所）に正方矩形状の検査領域Ｗ４を、それぞれ設定し、各検査領域Ｗ１〜Ｗ４内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報をそれぞれ抽出し、各検査情報を基準情報と対比することにより箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する。
【００３３】
この画像処理装置３による画像処理により、ガラスびんが欠落していることや乗り上がっていること（図１０参照）、仕切板が欠落していること（図１１参照）などの箱詰め不良を検出することができる。
図１０に示す検査対象画像１２ｐにおいて、Ｘはガラスびんの画像１ｐが欠落していることを示し、Ｙはガラスびんが乗り上がってその下のガラスびんが隠れていることを示している。このＸやＹの部分に設定されている検査領域Ｗ１内の検査対象画像についての濃度分布は、ガラスびんの画像１ｐの有無やガラスびんの画像１ｐの重なりによって明らかに相違するので、ガラスびんの欠落や乗り上がりを判別することが可能である。
また、図１１に示す検査対象画像１２ｐにおいて、Ｚは横方向の仕切板の画像１４ｐが欠落していることを示している。このＺの部分に設定されている検査領域Ｗ３内の検査対象画像についての濃度分布は、仕切板の画像１４ｐの有無によって明らかに相違するので、仕切板の欠落を判別することが可能である。
【００３４】
図１２および図１３は、基準画像および検査対象画像について、各検査領域ＷまたはＷ１〜Ｗ４内の画像より濃度分布に関する情報として抽出される濃度ヒストグラムｈ１，ｈ２を示している。図示の濃度ヒストグラムｈ１，ｈ２は、検査領域に含まれる全ての画素についての濃度レベルの階調毎の画素数の分布を２次元のグラフで表したものである。図１２および図１３において、横軸は０〜２５５階調の濃度レベルを示し、縦軸は各濃度レベルを有する画素の数を示している。
図１２および図１３において、ｈ２は準備工程において基準画像に設定される複数個の検査領域のうちのいずれかの検査領域より抽出された濃度ヒストグラムを示し、ｈ１は検査工程において検査対象画像に設定される複数個の検査領域のうちのいずれかの検査領域（基準画像と同じ検査領域）より抽出された濃度ヒストグラムを示している。
【００３５】
前記の準備工程は、適正な箱詰め状態の箱詰め物１２をカートン１０の開口部分よりカメラ２で撮像して得られる基準画像について前記の検査領域ＷまたはＷ１〜Ｗ４をそれぞれ設定し、各検査領域内の基準画像についての濃度ヒストグラムを抽出する工程である。この実施例では、適正な箱詰め状態の箱詰め物１２を複数個用意し、各箱詰め物１２を撮像して得られた複数個の基準画像について各検査領域内の画像についての濃度ヒストグラムをそれぞれ抽出した後、検査領域毎に複数個の基準画像についての濃度ヒストグラムを平均化処理すること、すなわち、濃度レベルの階調毎の画素数の平均値を求めることにより基準画像の濃度ヒストグラムを取得している。
【００３６】
前記の検査工程は、検査対象の箱詰め物１２をカートン１０の開口部分よりカメラ２で撮像して得られる検査対象画像について前記の検査領域ＷまたはＷ１〜Ｗ４をそれぞれ設定して、各検査領域内の検査対象画像についての濃度ヒストグラムを抽出する工程である。そして、検査工程では、検査領域毎に検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１と基準画像の濃度ヒストグラムｈ２との類似度合を判定する。
図１２に示す具体例では、検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１と基準画像の濃度ヒストグラムｈ２とはほぼ重なり、両者の類似度合は高いので、検査対象の箱詰め物１２の箱詰め状態は適正であると判断する。
図１３に示す具体例では、検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１と基準画像の濃度ヒストグラムｈ２とは重ならず、両者の類似度合は低いので、検査対象の箱詰め物１２の箱詰め状態は適正でないと判断する。
【００３７】
図１４は、基準画像についての濃度ヒストグラムｈ２を取得するために実行される準備工程での画像処理装置３の制御手順を示している。同図中、「ＳＴ」は「ＳＴＥＰ」の略であり、制御の流れにおける各手順を示している。
準備工程では、適正な箱詰め状態の箱詰め物１２が複数個用意されており、同図のＳＴ１において、通過センサ７により検査位置のベルトコンベヤ５０上に箱詰め物１２が導入されたかどうかを判定している。通過センサ７が箱詰め物１２を検出すると、ＳＴ１の判定が「ＹＥＳ」であり、通過センサ７が出力する検出信号ｓが画像処理装置３に取り込まれる。画像処理装置３は所定のタイミング遅れてシャッター駆動信号ｉをカメラ２に出力し、カメラ２はシャッター駆動信号ｉを受けてシャッターを開き、箱詰め物１２をカートン１０の開口部分より撮像し、基準画像を取得する（ＳＴ２）。この基準画像の濃淡画像データＤは画像処理装置３に取り込まれてハードディスク３１に記憶される（ＳＴ３）。
【００３８】
つぎのＳＴ４では、画像処理装置３のＣＰＵ３０は基準画像についてガラスびんが整列配置される位置や仕切板が設置される位置に対応する画像上の位置に検査領域ＷまたはＷ１〜Ｗ４をそれぞれ設定した後、１番目の検査領域内の検査対象画像について濃度ヒストグラムを生成する（ＳＴ５）。同様にして全ての検査領域内の検査対象画像について濃度ヒストグラムが生成されると、ＳＴ６の判定が「ＹＥＳ」となり、２回目の適正な箱詰め状態の箱詰め物１２を検査位置に導入して同様の濃度ヒストグラムの生成処理が実行される。用意された全ての適正な箱詰め状態の箱詰め物１２について濃度ヒストグラムが生成されると、ＳＴ７の判定が「ＹＥＳ」となり、各箱詰め物１２を撮像して得られた複数個の基準画像について検査領域毎の濃度ヒストグラムを平均化処理して基準画像の濃度ヒストグラムｈ２を取得し、それらをハードディスク３１に記憶させる（ＳＴ８）。
【００３９】
図１５は、検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１を抽出して検査対象の箱詰め物１２の箱詰め状態の適否を判別するために実行される検査工程における画像処理装置３の制御手順を示している。
同図のＳＴ１において、通過センサ７により検査位置のベルトコンベヤ５０上に検査対象の箱詰め物１２が導入されたかどうかを判定している。通過センサ７が検査対象の箱詰め物１２を検出すると、ＳＴ１の判定が「ＹＥＳ」であり、通過センサ７が出力する検出信号ｓが画像処理装置３に取り込まれる。画像処理装置３は所定のタイミング遅れてシャッター駆動信号ｉをカメラ２に出力し、カメラ２はシャッター駆動信号ｉを受けてシャッターを開き、箱詰め物１２をカートン１０の開口部分より撮像し、検査対象画像を取得する（ＳＴ２）。この検査対象画像の濃淡画像データＤは画像処理装置３に取り込まれてハードディスク３１に記憶される（ＳＴ３）。
【００４０】
つぎのＳＴ４では、画像処理装置３のＣＰＵ３０は検査対象画像についてガラスびんが整列配置される位置や仕切板が設置される位置に対応する画像上の位置（前記基準画像と同じ位置）に準備工程で設定した検査領域ＷまたはＷ１〜Ｗ４をそれぞれ設定した後、１番目の検査領域内の検査対象画像について濃度ヒストグラムｈ１を生成する（ＳＴ５）。つぎにＣＰＵ３０は、検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１と準備工程で取得された基準画像の対応する濃度ヒストグラムｈ２との類似度合を次式の正規化相互相関演算を実行することにより算出する。
【００４１】
【数１】
【００４２】
なお、上式において、ｉは濃度レベルの階調であり、０〜２５５の範囲をとる。Ｔ（ｉ）は基準画像の濃度ヒストグラムｈ２について階調がｉ（ただし、ｉ＝０〜２５５）の濃度レベルを有する画素の数、Ｉ（ｉ）は検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１について（ただし、ｉ＝０〜２５５）の濃度レベルを有する画素の数である。Ｒは数式１により算出される類似度合を示す値、すなわち相関係数を示している。この相関係数Ｒは１以下の値をとるもので、「１」に近いほど検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１と基準画像の濃度ヒストグラムｈ２とは類似度合が高いと判断することができる。なお、類似度合を判断するのに上記の相関係数Ｒを用いることもできるが、この実施例では次式により算出される値Ｅによって類似度合を判断している（ＳＴ６）。
【００４３】
【数２】
【００４４】
この値Ｅが小さいほど検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１と基準画像の濃度ヒストグラムｈ２とは類似度合が高く、大きいほど検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１と基準画像の濃度ヒストグラムｈ２とは類似度合は低くなる。
【００４５】
図１５に戻って、つぎのＳＴ７では、ＣＰＵ３０は上記の値Ｅが所定のしきい値以上かどうかを判定し、その判定結果をメモリ３２に記憶する。次にＳＴ８からＳＴ５に戻り、２番目の検査領域内の検査対象画像について濃度ヒストグラムｈ１を生成し、上記と同様の手順を実行する（ＳＴ６，７）。全ての検査領域内の検査対象についてＳＴ５〜ＳＴ７の各手順が実行されると、ＳＴ８の判定が「ＹＥＳ」となり、ＣＰＵ３０はメモリ３２の記憶内容を参照し、前記の値Ｅがしきい値以上の検査領域が１つでも存在するかどうかを判定する（ＳＴ９）。
【００４６】
もし、ＳＴ９の判定が「ＹＥＳ」であれば、ＣＰＵ３０は箱詰め物１２の箱詰め状態は適正でないと判断し、「不適正」の判定出力としてリジェクト信号ｒをリジェクト装置５４へ出力するとともに、ディスプレイ６に「不適正」の判定結果を表示させる（ＳＴ１０）。もし、全ての検査領域内の検査対象画像について前記の値Ｅがしきい値より小さければ、ＳＴ９の判定は「ＮＯ」であり、ＣＰＵ３０は箱詰め物１２の箱詰め状態は適正であると判断し、「適正」である旨の判定結果をディスプレイ６に表示させる（ＳＴ１１）。
なお、この実施例では、全ての検査対象画像をその撮像時間をタグとして画像処理装置３のハードディスク３１に記憶させて保管しており、これにより過去にわたって画像の確認を可能とし、トレーサビリティを保証している。
【符号の説明】
【００４７】
１ ガラスびん
１０ カートン
２ カメラ
３ 画像処理装置
４ 照明装置
５ 搬送機構
７ 通過センサ
Ｗ，Ｗ１〜Ｗ４ 検査領域
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数個の物品が整列された状態で箱詰めされる箱詰め物の箱詰め状態を検査する方法およびその装置に関するもので、特にこの発明は、製びん工場において、成形されたガラスびんを最終の包装工程で複数本ずつ箱詰めする際、箱詰め状態が適正であるかどうかを検査するのに好適な箱詰め物検査方法および箱詰め物検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、製びん工場では、製びん機により成形されたガラスびんは、図１６に示すように、製びん機によるびん成形工程から徐冷工程へ移されて冷却された後、検査工程へ送られ、ガラスびんに欠陥がないかどうかが検査される。この検査工程で欠陥がないと判断されたガラスびんは包装工程へ送られ、図１７に示すように、自動箱詰め機９により整列された状態の複数本のガラスびん１が整列された状態のまま把持され、コンベヤ９０上のカートン１０の内部に詰め込まれる。この実施例では、複数本のガラスびん１は縦横各方向が揃った整列状態で詰め込まれるが、これに限らず、「千鳥配列」と称される縦横の一方向が揃った整列状態など、その他の整列状態で詰め込んでもよい。カートン１０は一般に段ボール製であり、上面の蓋１１が押し開かれて開口しており、その開口部分より複数本のガラスびん１が同時に詰められる。カートン１０の内部には必要に応じて仕切板が装填される。その後、箱詰め物１２の蓋１１が閉じられて梱包され、その梱包物が複数段に積み重ねられて出荷または保管される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
包装工程において、箱詰め物１２は梱包前に箱詰め検査機１００へ送られ、箱詰め状態が適正であるかどうかが検査される。従来、この種の箱詰め検査機１００には重量チェッカーが用いられている。箱詰め物１２は重量チェッカーを構成するベルトコンベヤ１０１上に導かれ、ベルトコンベヤ１０１で搬送されながら全体の重量が計量される（例えば、特許文献２参照）。重量チェッカーによる重量の計測値が、カートン１０の重さとガラスびん１の総重量（１本のびんの重量×びんの箱詰め本数）との和を基準として定められた許容値から外れると、箱詰め不良としてその箱詰め物１２は包装工程の搬送経路より除かれる。この重量チェッカーによる検査によってカートン１０内に決められた本数のガラスびん１が詰められているかどうかが検査されるが、びん１の収納不良（例えば乗り上がりなど）を検査するのに、図示していないが、合成樹脂製の検知板をカートン１０内のびん口の高さ近くまで下降させ、その下降途中で検知板が何かに衝突しないかどうかを検出することも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１５６９７３号公報
【特許文献２】特開２００２−１１６０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、重量チェッカーを用いた箱詰め物検査方法では、小型のガラスびんが詰められた箱詰め物の場合、良否判定の許容値の範囲がガラスびん１本分の重量より大きくなり、ガラスびんが１本欠落していてもこれを検出することができない。また、前記許容値を超えない重量の異物が混入した場合もそれを検出することができない。さらに、カートン１０内にびんが天地反転して詰められていたり、カートン１０内でいずれかのガラスびんが割れていたりしても、いずれも重量に影響を及ぼさないため、重量チェッカーによってはこの種の箱詰め不良は検出できない。また、ガラスびんの割れもその破片がカートン１０の底などに存在する場合には前記検知板によっては検出できない。カートン１０の内部に仕切板が装填された箱詰め物の場合、仕切板が折れ曲がるなどして変形していても、重量チェッカーや検知板によってはそれを検出できない。また、仕切板の重量は小さいので、仕切板の欠落についても重量チェッカーでは検出できない。
【０００６】
この発明は、上記した問題に着目してなされたもので、箱詰めされる物品の種類、形状、重量などを問わず、物品や仕切板の欠落など、種々の箱詰め不良を非接触で検出することが可能な箱詰め物検査方法および箱詰め物検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による箱詰め物検査方法は、複数個の物品が整列された状態で箱詰めされる箱詰め物の箱詰め状態を検査するものであり、適正な箱詰め状態の箱詰め物を箱の開口部分より撮像して得られる基準画像について少なくとも各物品が整列配置される位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の基準画像についての濃度分布に関する情報を抽出することにより検査領域毎の濃度分布に関する基準となる情報を取得する準備工程と、検査対象の箱詰め物を箱の開口部分より撮像して得られる検査対象画像について前記基準画像と同じ位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報を抽出した後、各検査情報を前記基準となる情報と対比して検査対象の箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する検査工程とを実施することを特徴とする。
【０００８】
この発明の上記した構成において、「濃度分布」とは濃淡画像を構成する全ての画素についての濃度レベル（濃度値）または明るさ（明度値）の分布をいうが、濃淡画像には例えばカラー画像を三原色に分解して得られる画像なども含まれる。
【０００９】
上記した箱詰め物検査方法によると、たとえば、検査対象の箱詰め物に物品の欠落がある場合、箱詰めされた物品に割れなどの欠陥が生じている場合、箱詰めされた物品が所定の場所に収まっていなかったり天地反転して収まっていたりした場合、箱内に異物が混入した場合などには、いずれかの検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する情報と基準となる情報とが一致しないので、検査対象の箱詰め物の箱詰め状態は適正でないと判断する。
検査対象の箱詰め物に上記した箱詰め不良がなければ、箱詰め物の位置ずれなど、箱詰め状態に多少のばらつきがあっても、全ての検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報と基準となる情報とがほぼ一致するので、検査対象の箱詰め物の箱詰め状態は適正であると判断する。
【００１０】
前記箱詰め物は、複数個の物品が仕切板を介さずに整列された状態で箱詰めされたものと、複数個の物品が仕切板を介して整列された状態で箱詰めされたものとを含んでいる。後者の場合は、前記準備工程において、基準画像について各物品が整列配置される位置と仕切板が設置される位置とに検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の基準画像についての濃度分布に関する情報を抽出することにより検査領域毎の濃度分布に関する基準となる情報を取得する。そして、前記検査工程において、検査対象画像について前記基準画像と同じ位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報を抽出した後、各検査情報を前記基準となる情報と対比して検査対象の箱詰め物の箱詰め状態の適否を判断する。
【００１１】
上記した箱詰め物検査方法によると、仕切板の欠落や変形がある場合などには、いずれかの検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する情報と基準となる情報とが一致しないので、検査対象の箱詰め物の箱詰め状態は適正でないと判断する。
検査対象の箱詰め物に上記した箱詰め不良がなければ、たとえ箱詰め状態に多少のばらつきがあっても、全ての検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報と基準となる情報とがほぼ一致するので、検査対象の箱詰め物の箱詰め状態は適正であると判断する。
【００１２】
この発明の好ましい実施態様においては、前記準備工程において取得される検査領域毎の濃度分布に関する基準となる情報は、適正な箱詰め状態の複数個の箱詰め物を各箱の開口部分より撮像して得られる複数個の基準画像より抽出された各検査領域内の画像についての濃度分布に関する情報をそれぞれ平均化処理したものである。
この実施態様によると、基準画像にばらつきがあっても、そのばらつきが吸収されて基準となる情報に反映されるので、検査の安定化がはかられ、検査精度が高められる。
【００１３】
この発明の上記した構成において、前記準備工程において取得される濃度分布に関する基準となる情報および前記検査工程において抽出される濃度分布に関する検査情報にはいくつかの態様が考えられるが、好ましい実施態様においては、検査領域に含まれる全ての画素についての濃度レベルの階調毎の画素数の分布を２次元のグラフで表した濃度ヒストグラムであり、検査領域毎に検査対象画像についての濃度ヒストグラムと基準画像についての濃度ヒストグラムとの類似度合を演算で求め、その算出値を所定のしきい値とそれぞれ比較することにより箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する。
【００１４】
この実施態様によれば、検査対象の箱詰め物に箱詰め不良がある場合は、いずれかの検査領域内の検査対象画像についての濃度ヒストグラムと基準画像についての濃度ヒストグラムとは一致しないので、演算で求められた類似度合を示す算出値はしきい値を超え、検査対象の箱詰め物の箱詰め状態は適正でないと判断する。
検査対象の箱詰め物に箱詰め不良がなければ、全ての検査領域内の検査対象画像についての濃度ヒストグラムと基準画像についての濃度ヒストグラムとはほぼ一致するので、演算で求められた類似度合を示す算出値はしきい値を超えず、検査対象の箱詰め物の箱詰め状態は適正であると判断する。
【００１５】
この発明による箱詰め物検査装置は、複数個の物品が整列された状態で箱詰めされる箱詰め物の箱詰め状態を検査するものであり、検査対象の箱詰め物を検査位置に導く搬送機構と、検査位置の上方に箱詰め物の全体が視野内に収まるように検査位置に向けて配置されるカメラと、検査位置に向けて照明を施すための照明装置と、検査対象画像をカメラより取り込んで箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別するための画像処理を実行する画像処理装置とから成る。前記画像処理装置は、前記検査対象画像について少なくとも各物品が整列配置される位置に検査領域をそれぞれ設定する検査領域設定手段と、検査領域設定手段により設定された各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報をそれぞれ抽出する濃度情報抽出手段と、適正な箱詰め状態の箱詰め物を撮像して得られた基準画像より取得された濃度分布に関する基準となる情報を記憶する基準情報記憶手段と、前記濃度情報抽出手段により抽出された各検査情報を前記基準情報記憶手段に記憶された前記基準となる情報と対比して箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する判別手段と、判別手段による判別結果を出力する出力手段とを備えている。
【００１６】
上記した箱詰め物検査装置により箱詰め物の箱詰め状態を検査する場合、搬送機構により検査対象の箱詰め物が検査位置に導かれる。カメラの視野内に箱詰め物の全体が収まった状態で照明装置による照明下で箱詰め物がカメラにより撮像される。カメラにより撮像された箱詰め物の検査対象画像は画像処理装置に取り込まれ、箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別するための画像処理が実行される。
前記画像処理装置の検査領域設定手段は、検査対象画像について少なくとも各物品が整列配置される位置に検査領域をそれぞれ設定し、濃度情報抽出手段は検査領域設定手段により設定された各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報をそれぞれ抽出する。適正な箱詰め状態の箱詰め物を撮像して得られた基準画像より取得された濃度分布に関する基準となる情報が基準情報記憶手段に記憶されており、判別手段は前記濃度情報抽出手段により抽出された各検査情報を前記基準情報記憶手段に記憶された前記基準となる情報と対比して箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する。この判別手段による判別結果は出力手段により出力される。
【００１７】
この発明による箱詰め物検査装置の上記した構成において、画像処理装置を構成する各手段は、好ましくは、プログラムされたコンピュータにより実現するが、これに限らず、専用のハードウェア回路をもって実現することもできる。
【００１８】
この発明による箱詰め物検査装置は、複数個のガラスびんが整列された状態で箱詰めされたものを検査するのに好適であるが、これに限らず、種々の物品の箱詰め物を検査対象とすることができる。
【００１９】
この発明の好ましい箱詰め物検査装置は、検査対象の箱詰め物が検査位置に導入されたことを検出するセンサをさらに備えたものであり、前記カメラは、前記センサより検出信号が出力されたとき検査位置を通過する検査対象の箱詰め物を撮像する。
この実施態様の箱詰め物検査装置によれば、検査の自動化をはかることができるとともに、検査対象の箱詰め物を搬送しながら検査することが可能であり、検査効率が高められる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によると、箱詰めされる物品の種類、形状、重量などを問わず、物品や仕切板の欠落など、種々の箱詰め不良を非接触で検出できるとともに、たとえ箱詰め物の位置ずれなど、箱詰め状態に多少のばらつきがあっても、箱詰め不良を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の箱詰め物検査装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】箱詰め物の検査位置を示す平面図である。
【図３】カメラおよび照明装置の構成を下方より見た説明図である。
【図４】画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図５】箱詰め物の画像およびその画像に設定される検査領域を示す説明図である。
【図６】びんの欠落がある箱詰め物の画像の一部を示す説明図である。
【図７】天地反転したびんを含む箱詰め物の画像の一部を示す説明図である。
【図８】一部が破損したびんを含む箱詰め物の画像の一部を示す説明図である。
【図９】仕切板を有する箱詰め物の画像およびその画像に設定される検査領域を示す説明図である。
【図１０】びんの欠落などがある箱詰め物の画像の一部を示す説明図である。
【図１１】仕切板の欠落がある箱詰め物の画像の一部を示す説明図である。
【図１２】適正な箱詰め状態の箱詰め物の検査画像についての濃度ヒストグラムを示す説明図である。
【図１３】不適正な箱詰め状態の箱詰め物の検査画像についての濃度ヒストグラムを示す説明図である。
【図１４】画像処理装置の準備工程における画像処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】画像処理装置の検査工程における画像処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】製びん工程を示す説明図である。
【図１７】包装工程における荷詰め作業を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、この発明の一実施例である箱詰め物検査装置の概略構成を示している。
図示例の箱詰め物検査装置は、複数本のガラスびん１が縦横各方向に整列された状態で箱詰めされた箱詰め物１２の箱詰め状態が適正かどうかを検査するものである。なお、この発明の箱詰め検査装置は、ガラスびん１に限らず、びん以外のガラス容器、さらにはガラス容器に限らず、合成樹脂製、金属製、陶磁器製などの容器、さらには容器以外の種々の物品が整列された状態で箱詰めされた箱詰め物についても箱詰め状態を検査することができる。また、ガラスびん１が詰められるカートン１０は段ボール製であるが、これに限らず、合成樹脂製であってもよい。さらに、カートン１０の形態も直方体に限られない。
【００２３】
図示例の箱詰め物検査装置は、図示しない製びん機で成形されたガラスびん１が箱詰めされた検査対象の箱詰め物１２を搬送するための搬送機構５と、検査位置において検査対象の箱詰め物１２に照明を施す照明装置４と、照明装置４による照明下で検査対象の箱詰め物１２を上方より撮像するカメラ２と、カメラ２により撮像された箱詰め物１２の検査対象画像を取り込んで箱詰め物１２の箱詰め状態の適否を判別するための画像処理を実行する画像処理装置３とで構成されている。
【００２４】
搬送機構５は、図１および図２に示すように、検査位置に設置されるベルトコンベヤ５０と、検査対象の箱詰め物１２をベルトコンベヤ５０へ導くための上流側のローラコンベヤ５１と、検査済の箱詰め物１２を検査位置より導出するための下流側のローラコンベヤ５２とを含んでいる。検査対象の箱詰め物１２を検査するための検査位置はカメラ２の直下に設定されている。カメラ２は検査対象の箱詰め物１２の中心が検査位置にきたときシャッターが切られるように画像処理装置３により制御される。カメラ２は検査位置において箱詰め物１２の全体が視野内に収まるように所定の高さ位置に対物レンズ２０を下方に向けて設置されている。
【００２５】
ベルトコンベヤ５０の一側方には、箱詰め物１２が通過する位置に、光電センサなどで構成される通過センサ７が設置されている。この通過センサ７は箱詰め物１２を検出すると、検出信号ｓを画像処理装置３へ出力する。箱詰め物１２は、前記検出信号ｓが出力された後、所定の時間Ｔだけ遅れたタイミングでカメラ２の視野中心である検査位置に到達する。画像処理装置３は、通過センサ７より検出信号を入力した後、前記の時間Ｔだけ遅れてシャッターを駆動するためのシャッター駆動信号ｉをカメラ２へ出力する。なお、図２において、５３は照明装置４による照明光の反射を防止するためのスポンジなどより成る反射防止シートであり、ベルトコンベヤ５０の両側沿いに配備されている。
【００２６】
前記照明装置４は、図３に示すように、カメラ２を囲むように配置される４個の発光体４１〜４４より成る。各発光体４１〜４４は複数個の発光ダイオード４０をマトリクス状に配置して構成されている。この実施例では、発光ダイオード４０として近赤外発光ダイオードを用いているが、これに限らず、カメラ２との組み合わせに応じて撮像可能であれば、赤外線、紫外線、可視光線、Ｘ線など、他の波長の光を発する発光ダイオードなどの光源を用いることができる。
【００２７】
上流側のローラコンベヤ５１の上流位置には、図示していないが、カートン１０にガラスびん１を詰め込む作業を実行する自動箱詰め機が設置されている。また、下流側のローラコンベヤ５２に下流位置には、箱詰め不良と判定された箱詰め物１２をローラコンベヤ５２より側方のリジェクトテーブルへ排出させるリジェクト装置５４（図４に示す）が配備されている。リジェクト装置５４は画像処理装置３よりリジェクト信号ｒを受けて作動する。箱詰め状態が適正と判定された箱詰め物１２はローラコンベヤ５２により梱包工程へ送られ、図示しない自動梱包機により蓋１１が閉められて梱包される。
【００２８】
図４は、前記画像処理装置３の構成例を示している。図示例の画像処理装置３は、パーソナルコンピュータにより構成されており、制御、演算の主体であるＣＰＵ３０、プログラムや画像などのデータが格納されるハードディスク３１、データの読み書き動作などに供されるメモリ３２を含んでいる。ＣＰＵ３０には専用のＩ／Ｏポート３３を介して前記通過センサ７やリジェクト装置５４が接続されている。通過センサ７より出力された前記検出信号ｓはＩ／Ｏポート３３を経て画像処理装置３に取り込まれる。画像処理装置３より出力された前記リジェクト信号ｒはＩ／Ｏポート３３を経てリジェクト装置５４へ与えられる。
【００２９】
前記カメラ２はＵＳＢポート３４を介してＣＰＵ３０に接続されている。カメラ２は画像処理装置３のＵＳＢポート３４より出力されるシャッター駆動信号ｉを受けて撮像動作し、その撮像により得られた濃淡画像データＤはＵＳＢポート３４から画像処理装置３に取り込まれる。カメラ２は例えばＣＣＤカメラであり、箱詰め物１２を撮像して得られる濃淡画像データＤは１画素単位で画像処理装置３のハードディスク３１に記憶される。
ＣＰＵ３０にはディスプレイ６が接続されている。このディスプレイ６にはカメラ２で撮像された画像、後述する濃度ヒストグラム、検査結果などが表示される。
【００３０】
図５は、検査対象の箱詰め物１２を開口部分よりカメラ２により撮像して得られた検査対象画像１２ｐを示している。この検査対象画像１２ｐによると、前記カートン１０の内部には２０本の円筒形状のガラスびん１がびん口を上に向けて縦横整列された状態で箱詰めされている。図５の検査対象画像１２ｐにおいて、１ｐはガラスびん１の画像、１０ｐはカートン１０の画像、１１ｐはカートンの蓋１１の画像である。
箱詰め物１２の検査対象画像１２ｐがカメラ２より画像処理装置３に取り込まれると、画像処理装置３は、この検査対象画像１２ｐについて各ガラスびんが整列配置される位置に対応する画像上の位置（合計２０カ所）に矩形状の検査領域Ｗをそれぞれ設定し、各検査領域Ｗ内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報をそれぞれ抽出し、各検査情報を基準情報と対比することにより箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する。
なお、画像処理装置３は、カメラ２より取り込んだ画像が傾いている場合、カートンの画像１０ｐの縦横の輪郭線を抽出して、各輪郭線が水平、垂直となるように画像を回転させる機能を有しており、画像の回転処理後に前記検査領域の設定が行われる。
【００３１】
この画像処理装置３による画像処理によって、ガラスびんが欠落していること（図６参照）、ガラスびんが天地反転していること（図７参照）、ガラスびんが割れていること（図８参照）などの箱詰め物不良を検出することができる。
図６に示す検査対象画像１２ｐにおいて、Ｘはガラスびんの画像１ｐが欠落していることを示している。このＸの部分に設定されている検査領域Ｗ内の検査対象画像についての濃度分布は、ガラスびんの画像１ｐの有無によって明らかに相違するので、ガラスびんの欠落を判別することが可能である。
また、図７に示す検査対象画像１２ｐにおいて、中央のガラスびんの画像１ｐはびん底が上になった天地反転した状態のものである。この部分に設定されている検査領域Ｗ内の検査対象画像についての濃度分布は、ガラスびんの画像１ｐがびん口が写っている画像であるかびん底が写っている画像であるかによって明らかに相違するので、ガラスびんが天地反転しているのを判別することが可能である。
さらに、図８に示す検査対象画像１２ｐにおいて、中央のガラスびんの画像１ｐはガラスびんの側面部分が割れた状態のものである。この部分に設定されている検査領域Ｗ内の検査対象画像についての濃度分布は、ガラスびんの画像１ｐが割れの有無によって明らかに相違するので、ガラスびんの割れを判別することが可能である。
【００３２】
図９は、検査対象の箱詰め物１２を開口部分よりカメラ２により撮像して得られる他の検査対象画像１２ｐを示している。この検査対象画像１２ｐによると、前記カートン１０の内部に２０本の円筒形状のガラスびん１がびん口を上に向けて縦横の仕切板を介して縦横整列された状態で箱詰めされている。図９の検査対象画像１２ｐにおいて、１ｐはガラスびん１の画像、１０ｐはカートン１０の画像、１１ｐはカートンの蓋１１の画像、１３ｐ，１４ｐは縦横の仕切板の画像である。
箱詰め物１２の検査対象画像１２ｐがカメラ２より画像処理装置３に取り込まれると、画像処理装置３は、この検査対象画像１２ｐについて各ガラスびんが整列配置される位置に対応する画像上の位置（合計２０カ所）に矩形状の検査領域Ｗ１を、隣り合うガラスびん間の縦方向の仕切板が設置される位置に対応する画像上の位置（合計１６カ所）に縦長矩形状の検査領域Ｗ２を、隣り合うガラスびん間の横方向の仕切板が設置される位置に対応する画像上の位置（合計１５カ所）に横長矩形状の検査領域Ｗ３を、縦方向の仕切板と横方向の仕切板との交差位置に対応する画像上の位置（合計１２カ所）に正方矩形状の検査領域Ｗ４を、それぞれ設定し、各検査領域Ｗ１〜Ｗ４内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報をそれぞれ抽出し、各検査情報を基準情報と対比することにより箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する。
【００３３】
この画像処理装置３による画像処理により、ガラスびんが欠落していることや乗り上がっていること（図１０参照）、仕切板が欠落していること（図１１参照）などの箱詰め不良を検出することができる。
図１０に示す検査対象画像１２ｐにおいて、Ｘはガラスびんの画像１ｐが欠落していることを示し、Ｙはガラスびんが乗り上がってその下のガラスびんが隠れていることを示している。このＸやＹの部分に設定されている検査領域Ｗ１内の検査対象画像についての濃度分布は、ガラスびんの画像１ｐの有無やガラスびんの画像１ｐの重なりによって明らかに相違するので、ガラスびんの欠落や乗り上がりを判別することが可能である。
また、図１１に示す検査対象画像１２ｐにおいて、Ｚは横方向の仕切板の画像１４ｐが欠落していることを示している。このＺの部分に設定されている検査領域Ｗ３内の検査対象画像についての濃度分布は、仕切板の画像１４ｐの有無によって明らかに相違するので、仕切板の欠落を判別することが可能である。
【００３４】
図１２および図１３は、基準画像および検査対象画像について、各検査領域ＷまたはＷ１〜Ｗ４内の画像より濃度分布に関する情報として抽出される濃度ヒストグラムｈ１，ｈ２を示している。図示の濃度ヒストグラムｈ１，ｈ２は、検査領域に含まれる全ての画素についての濃度レベルの階調毎の画素数の分布を２次元のグラフで表したものである。図１２および図１３において、横軸は０〜２５５階調の濃度レベルを示し、縦軸は各濃度レベルを有する画素の数を示している。
図１２および図１３において、ｈ２は準備工程において基準画像に設定される複数個の検査領域のうちのいずれかの検査領域より抽出された濃度ヒストグラムを示し、ｈ１は検査工程において検査対象画像に設定される複数個の検査領域のうちのいずれかの検査領域（基準画像と同じ検査領域）より抽出された濃度ヒストグラムを示している。
【００３５】
前記の準備工程は、適正な箱詰め状態の箱詰め物１２をカートン１０の開口部分よりカメラ２で撮像して得られる基準画像について前記の検査領域ＷまたはＷ１〜Ｗ４をそれぞれ設定し、各検査領域内の基準画像についての濃度ヒストグラムを抽出する工程である。この実施例では、適正な箱詰め状態の箱詰め物１２を複数個用意し、各箱詰め物１２を撮像して得られた複数個の基準画像について各検査領域内の画像についての濃度ヒストグラムをそれぞれ抽出した後、検査領域毎に複数個の基準画像についての濃度ヒストグラムを平均化処理すること、すなわち、濃度レベルの階調毎の画素数の平均値を求めることにより基準画像の濃度ヒストグラムを取得している。
【００３６】
前記の検査工程は、検査対象の箱詰め物１２をカートン１０の開口部分よりカメラ２で撮像して得られる検査対象画像について前記の検査領域ＷまたはＷ１〜Ｗ４をそれぞれ設定して、各検査領域内の検査対象画像についての濃度ヒストグラムを抽出する工程である。そして、検査工程では、検査領域毎に検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１と基準画像の濃度ヒストグラムｈ２との類似度合を判定する。
図１２に示す具体例では、検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１と基準画像の濃度ヒストグラムｈ２とはほぼ重なり、両者の類似度合は高いので、検査対象の箱詰め物１２の箱詰め状態は適正であると判断する。
図１３に示す具体例では、検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１と基準画像の濃度ヒストグラムｈ２とは重ならず、両者の類似度合は低いので、検査対象の箱詰め物１２の箱詰め状態は適正でないと判断する。
【００３７】
図１４は、基準画像についての濃度ヒストグラムｈ２を取得するために実行される準備工程での画像処理装置３の制御手順を示している。同図中、「ＳＴ」は「ＳＴＥＰ」の略であり、制御の流れにおける各手順を示している。
準備工程では、適正な箱詰め状態の箱詰め物１２が複数個用意されており、同図のＳＴ１において、通過センサ７により検査位置のベルトコンベヤ５０上に箱詰め物１２が導入されたかどうかを判定している。通過センサ７が箱詰め物１２を検出すると、ＳＴ１の判定が「ＹＥＳ」であり、通過センサ７が出力する検出信号ｓが画像処理装置３に取り込まれる。画像処理装置３は所定のタイミング遅れてシャッター駆動信号ｉをカメラ２に出力し、カメラ２はシャッター駆動信号ｉを受けてシャッターを開き、箱詰め物１２をカートン１０の開口部分より撮像し、基準画像を取得する（ＳＴ２）。この基準画像の濃淡画像データＤは画像処理装置３に取り込まれてハードディスク３１に記憶される（ＳＴ３）。
【００３８】
つぎのＳＴ４では、画像処理装置３のＣＰＵ３０は基準画像についてガラスびんが整列配置される位置や仕切板が設置される位置に対応する画像上の位置に検査領域ＷまたはＷ１〜Ｗ４をそれぞれ設定した後、１番目の検査領域内の検査対象画像について濃度ヒストグラムを生成する（ＳＴ５）。同様にして全ての検査領域内の検査対象画像について濃度ヒストグラムが生成されると、ＳＴ６の判定が「ＹＥＳ」となり、２回目の適正な箱詰め状態の箱詰め物１２を検査位置に導入して同様の濃度ヒストグラムの生成処理が実行される。用意された全ての適正な箱詰め状態の箱詰め物１２について濃度ヒストグラムが生成されると、ＳＴ７の判定が「ＹＥＳ」となり、各箱詰め物１２を撮像して得られた複数個の基準画像について検査領域毎の濃度ヒストグラムを平均化処理して基準画像の濃度ヒストグラムｈ２を取得し、それらをハードディスク３１に記憶させる（ＳＴ８）。
【００３９】
図１５は、検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１を抽出して検査対象の箱詰め物１２の箱詰め状態の適否を判別するために実行される検査工程における画像処理装置３の制御手順を示している。
同図のＳＴ１において、通過センサ７により検査位置のベルトコンベヤ５０上に検査対象の箱詰め物１２が導入されたかどうかを判定している。通過センサ７が検査対象の箱詰め物１２を検出すると、ＳＴ１の判定が「ＹＥＳ」であり、通過センサ７が出力する検出信号ｓが画像処理装置３に取り込まれる。画像処理装置３は所定のタイミング遅れてシャッター駆動信号ｉをカメラ２に出力し、カメラ２はシャッター駆動信号ｉを受けてシャッターを開き、箱詰め物１２をカートン１０の開口部分より撮像し、検査対象画像を取得する（ＳＴ２）。この検査対象画像の濃淡画像データＤは画像処理装置３に取り込まれてハードディスク３１に記憶される（ＳＴ３）。
【００４０】
つぎのＳＴ４では、画像処理装置３のＣＰＵ３０は検査対象画像についてガラスびんが整列配置される位置や仕切板が設置される位置に対応する画像上の位置（前記基準画像と同じ位置）に準備工程で設定した検査領域ＷまたはＷ１〜Ｗ４をそれぞれ設定した後、１番目の検査領域内の検査対象画像について濃度ヒストグラムｈ１を生成する（ＳＴ５）。つぎにＣＰＵ３０は、検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１と準備工程で取得された基準画像の対応する濃度ヒストグラムｈ２との類似度合を次式の正規化相互相関演算を実行することにより算出する。
【００４１】
【数１】
【００４２】
なお、上式において、ｉは濃度レベルの階調であり、０〜２５５の範囲をとる。Ｔ（ｉ）は基準画像の濃度ヒストグラムｈ２について階調がｉ（ただし、ｉ＝０〜２５５）の濃度レベルを有する画素の数、Ｉ（ｉ）は検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１について（ただし、ｉ＝０〜２５５）の濃度レベルを有する画素の数である。Ｒは数式１により算出される類似度合を示す値、すなわち相関係数を示している。この相関係数Ｒは１以下の値をとるもので、「１」に近いほど検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１と基準画像の濃度ヒストグラムｈ２とは類似度合が高いと判断することができる。なお、類似度合を判断するのに上記の相関係数Ｒを用いることもできるが、この実施例では次式により算出される値Ｅによって類似度合を判断している（ＳＴ６）。
【００４３】
【数２】
【００４４】
この値Ｅが小さいほど検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１と基準画像の濃度ヒストグラムｈ２とは類似度合が高く、大きいほど検査対象画像の濃度ヒストグラムｈ１と基準画像の濃度ヒストグラムｈ２とは類似度合は低くなる。
【００４５】
図１５に戻って、つぎのＳＴ７では、ＣＰＵ３０は上記の値Ｅが所定のしきい値以上かどうかを判定し、その判定結果をメモリ３２に記憶する。次にＳＴ８からＳＴ５に戻り、２番目の検査領域内の検査対象画像について濃度ヒストグラムｈ１を生成し、上記と同様の手順を実行する（ＳＴ６，７）。全ての検査領域内の検査対象についてＳＴ５〜ＳＴ７の各手順が実行されると、ＳＴ８の判定が「ＹＥＳ」となり、ＣＰＵ３０はメモリ３２の記憶内容を参照し、前記の値Ｅがしきい値以上の検査領域が１つでも存在するかどうかを判定する（ＳＴ９）。
【００４６】
もし、ＳＴ９の判定が「ＹＥＳ」であれば、ＣＰＵ３０は箱詰め物１２の箱詰め状態は適正でないと判断し、「不適正」の判定出力としてリジェクト信号ｒをリジェクト装置５４へ出力するとともに、ディスプレイ６に「不適正」の判定結果を表示させる（ＳＴ１０）。もし、全ての検査領域内の検査対象画像について前記の値Ｅがしきい値より小さければ、ＳＴ９の判定は「ＮＯ」であり、ＣＰＵ３０は箱詰め物１２の箱詰め状態は適正であると判断し、「適正」である旨の判定結果をディスプレイ６に表示させる（ＳＴ１１）。
なお、この実施例では、全ての検査対象画像をその撮像時間をタグとして画像処理装置３のハードディスク３１に記憶させて保管しており、これにより過去にわたって画像の確認を可能とし、トレーサビリティを保証している。
【符号の説明】
【００４７】
１ ガラスびん
１０ カートン
２ カメラ
３ 画像処理装置
４ 照明装置
５ 搬送機構
７ 通過センサ
Ｗ，Ｗ１〜Ｗ４ 検査領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の物品が整列された状態で箱詰めされる箱詰め物の箱詰め状態を検査する箱詰め物検査方法であって、
適正な箱詰め状態の箱詰め物を箱の開口部分より撮像して得られる基準画像について少なくとも各物品が整列配置される位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の基準画像についての濃度分布に関する情報を抽出することにより検査領域毎の濃度分布に関する基準となる情報を取得する準備工程と、検査対象の箱詰め物を箱の開口部分より撮像して得られる検査対象画像について前記基準画像と同じ位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報を抽出した後、各検査情報を前記基準となる情報と対比して検査対象の箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する検査工程とを実施することを特徴とする箱詰め物検査方法。
【請求項２】
前記箱詰め物は、複数個の物品が仕切板を介して整列された状態で箱詰めされるものであり、前記準備工程において、基準画像について各物品が整列配置される位置と仕切板が設置される位置とに検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の基準画像についての濃度分布に関する情報を抽出することにより検査領域毎の濃度分布に関する基準となる情報を取得し、前記検査工程において、検査対象画像について前記基準画像と同じ位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報を抽出した後、各検査情報を前記基準となる情報と対比して検査対象の箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する請求項１に記載された箱詰め物検査方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載された箱詰め物検査方法であって、前記準備工程において取得される検査領域毎の濃度分布に関する基準となる情報は、適正な箱詰め状態の複数個の箱詰め物を各箱の開口部分より撮像して得られる複数個の基準画像より抽出された各検査領域内の画像についての濃度分布に関する情報をそれぞれ平均化処理したものである箱詰め物検査方法。
【請求項４】
前記準備工程において取得される濃度分布に関する基準となる情報および前記検査工程において抽出される濃度分布に関する検査情報は、検査領域に含まれる全ての画素についての濃度レベルの階調毎の画素数の分布を２次元のグラフで表した濃度ヒストグラムであり、検査領域毎に検査対象画像についての濃度ヒストグラムと基準画像についての濃度ヒストグラムとの類似度合を演算により求めて、その算出値を所定のしきい値とそれぞれ比較することにより箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する請求項１〜３のいずれかに記載された箱詰め物検査方法。
【請求項５】
複数個の物品が整列された状態で箱詰めされる箱詰め物の箱詰め状態を検査する箱詰め物の検査装置であって、検査対象の箱詰め物を検査位置に導く搬送機構と、検査位置の上方に箱詰め物の全体が視野内に収まるように検査位置に向けて配置されるカメラと、検査位置に向けて照明を施すための照明装置と、検査対象画像をカメラより取り込んで箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別するための画像処理を実行する画像処理装置とから成り、
前記画像処理装置は、前記検査対象画像について少なくとも各物品が整列配置される位置に検査領域をそれぞれ設定する検査領域設定手段と、検査領域設定手段により設定された各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報をそれぞれ抽出する濃度情報抽出手段と、適正な箱詰め状態の箱詰め物を撮像して得られた基準画像より取得された濃度分布に関する基準となる情報を記憶する基準情報記憶手段と、前記濃度情報抽出手段により抽出された各検査情報を前記基準情報記憶手段に記憶された前記基準となる情報と対比して箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する判別手段と、判別手段による判別結果を出力する出力手段とを備えて成る箱詰め物検査装置。
【請求項６】
前記箱詰め物は、複数個のガラスびんが整列された状態で箱詰めされたものである請求項５に記載された箱詰め物検査装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載された箱詰め物検査装置であって、検査対象の箱詰め物が検査位置に導入されたことを検出するセンサをさらに備え、前記カメラは、前記センサより検出信号が出力されたとき検査位置を通過する検査対象の箱詰め物を撮像する箱詰め物検査装置。
【請求項１】
複数個の物品が整列された状態で箱詰めされる箱詰め物の箱詰め状態を検査する箱詰め物検査方法であって、
適正な箱詰め状態の箱詰め物を箱の開口部分より撮像して得られる基準画像について少なくとも各物品が整列配置される位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の基準画像についての濃度分布に関する情報を抽出することにより検査領域毎の濃度分布に関する基準となる情報を取得する準備工程と、検査対象の箱詰め物を箱の開口部分より撮像して得られる検査対象画像について前記基準画像と同じ位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報を抽出した後、各検査情報を前記基準となる情報と対比して検査対象の箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する検査工程とを実施することを特徴とする箱詰め物検査方法。
【請求項２】
前記箱詰め物は、複数個の物品が仕切板を介して整列された状態で箱詰めされるものであり、前記準備工程において、基準画像について各物品が整列配置される位置と仕切板が設置される位置とに検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の基準画像についての濃度分布に関する情報を抽出することにより検査領域毎の濃度分布に関する基準となる情報を取得し、前記検査工程において、検査対象画像について前記基準画像と同じ位置に検査領域をそれぞれ設定して、各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報を抽出した後、各検査情報を前記基準となる情報と対比して検査対象の箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する請求項１に記載された箱詰め物検査方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載された箱詰め物検査方法であって、前記準備工程において取得される検査領域毎の濃度分布に関する基準となる情報は、適正な箱詰め状態の複数個の箱詰め物を各箱の開口部分より撮像して得られる複数個の基準画像より抽出された各検査領域内の画像についての濃度分布に関する情報をそれぞれ平均化処理したものである箱詰め物検査方法。
【請求項４】
前記準備工程において取得される濃度分布に関する基準となる情報および前記検査工程において抽出される濃度分布に関する検査情報は、検査領域に含まれる全ての画素についての濃度レベルの階調毎の画素数の分布を２次元のグラフで表した濃度ヒストグラムであり、検査領域毎に検査対象画像についての濃度ヒストグラムと基準画像についての濃度ヒストグラムとの類似度合を演算により求めて、その算出値を所定のしきい値とそれぞれ比較することにより箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する請求項１〜３のいずれかに記載された箱詰め物検査方法。
【請求項５】
複数個の物品が整列された状態で箱詰めされる箱詰め物の箱詰め状態を検査する箱詰め物の検査装置であって、検査対象の箱詰め物を検査位置に導く搬送機構と、検査位置の上方に箱詰め物の全体が視野内に収まるように検査位置に向けて配置されるカメラと、検査位置に向けて照明を施すための照明装置と、検査対象画像をカメラより取り込んで箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別するための画像処理を実行する画像処理装置とから成り、
前記画像処理装置は、前記検査対象画像について少なくとも各物品が整列配置される位置に検査領域をそれぞれ設定する検査領域設定手段と、検査領域設定手段により設定された各検査領域内の検査対象画像についての濃度分布に関する検査情報をそれぞれ抽出する濃度情報抽出手段と、適正な箱詰め状態の箱詰め物を撮像して得られた基準画像より取得された濃度分布に関する基準となる情報を記憶する基準情報記憶手段と、前記濃度情報抽出手段により抽出された各検査情報を前記基準情報記憶手段に記憶された前記基準となる情報と対比して箱詰め物の箱詰め状態の適否を判別する判別手段と、判別手段による判別結果を出力する出力手段とを備えて成る箱詰め物検査装置。
【請求項６】
前記箱詰め物は、複数個のガラスびんが整列された状態で箱詰めされたものである請求項５に記載された箱詰め物検査装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載された箱詰め物検査装置であって、検査対象の箱詰め物が検査位置に導入されたことを検出するセンサをさらに備え、前記カメラは、前記センサより検出信号が出力されたとき検査位置を通過する検査対象の箱詰め物を撮像する箱詰め物検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１３−７３４５２（Ｐ２０１３−７３４５２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１２５３１（Ｐ２０１１−２１２５３１）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００１７８８２６）日本山村硝子株式会社 (140)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００１７８８２６）日本山村硝子株式会社 (140)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]