紙カップの検査装置およびその方法

【課題】正規品種の紙カップと異品種の紙カップとを区別し、異品種の紙カップを製造工程から排出可能にする検査装置およびその方法を提供する。
【解決手段】製造工程における隣り合う工程間を繋ぐシューター内を通過する紙カップを撮像するエリアカメラと、エリアカメラが撮像して得た画像データと予め用意した比較用の画像データとを比較して、紙カップが正規品種か否かを判定する判定部と、判定部が正規品種でないと判定した場合、正規品種でないことを報知する警告制御部および警告装置と、を備える紙カップの検査装置とその検査方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置およびその方法に関し、特に、紙カップを検査する検査装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙カップの検査に関して、特許文献１には、断熱紙カップの外装スリーブのはみ出しを検査する検査装置が記載されている。また、特許文献２には、紙カップのトップカール部に発生する形状不良を検出する紙カップ外観検査が記載されている。
紙カップの製造現場において、その製造過程で正規品種でない異品種の紙カップが混入
する場合がある。
【０００３】
しかし、特許文献１の技術は、断熱紙カップの外装スリーブのはみ出しを検査する検査装置であるため、正規品種の紙カップと異品種の紙カップとの判別は出来ない。
また、特許文献２の技術は、紙カップのトップカール部に発生する形状不良を検出する紙カップ外観検査であるため、正規品種の紙カップと異品種の紙カップとの判別は出来ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−７１３２４号公報
【特許文献２】特開２００１−２５５２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、正規品種の紙カップと異品種の紙カップとを区別し、異品種の紙カップを製造工程から排出可能にする検査装置およびその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、複数の製造工程における隣り合う工程間を繋ぐシューター内を通過する紙カップを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像して得た画像データと予め用意した比較用の画像データとを比較して、前記紙カップが正規品種か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記正規品種でないと判定した場合、正規品種でないことを報知する報知手段を備えている紙カップの検査装置であって、
前記判定手段が、予め用意した前記比較用画像データの内、モデル画像（正規品種の画像データ）を前記紙カップの画像データからサーチするサーチ処理と、
前記サーチ処理において前記モデル画像が前記紙カップの画像データ中に存在すると判断された際に、前記比較用画像データが色判定対象モデルか否かを予め記憶、判断する色判定対象モデル処理と、
前記色判定対象モデル処理において色判定対象モデルであると判断された際に、前記サーチ処理によって前記モデル画像と一致した前記紙カップの画像データの範囲の各画素において後述するＲＧＢデータ抽出処理およびＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出処理および色情報判断処理およびカウントアップ処理およびａ^*、ｂ^*値保持処理を行う繰り返し処理と、
前記繰り返し処理において繰り返し回数内である際に、注目画素のＲＧＢデータ抽出処理と、
前記ＲＧＢデータ抽出処理より得たＲＧＢデータより前記注目画素のＬ^*、ａ^*、ｂ^*値を算出するＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出処理と、
前記Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*値算出処理において得たａ^*、ｂ^*値より|（ａ^*）^２+（ｂ^*）^２|の値がある閾値を超えるか否かを判断する色情報判断処理と、
前記色情報判断処理において色情報有りと判断された際に、
色情報を持つ画素とするカウントアップ処理と、
前記カウントアップ処理において、その画素のａ^*およびｂ^*の値を保持するａ^*、ｂ^*値保持処理と、
前記繰り返し処理において繰り返し回数を満たせば、前記ａ^*、ｂ^*値保持処理で保持しているａ^*、ｂ^*値と前記カウントアップ処理において得られた画素数より色情報を持つ全画素の平均ａ^*および平均ｂ^*の値を算出する平均ａ^*、ｂ^*値算出処理と、
前記平均ａ^*、ｂ^*値算出処理において得た平均ａ^*および平均ｂ^*の値と前記比較用画像データのモデルの基準色のａ^*ｂ^*平面上の距離が、ある閾値以内であるか否かを判断する色判定処理と、
を備えることを特徴とする紙カップの検査装置である。
【０００７】
また、請求項２に係る発明は、色判定対象モデルか否かを登録する際に、
モデル領域設定処理と、
前記モデル領域設定処理において設定した領域の紙カップの画像データの範囲の各画素において後述するＲＧＢデータ抽出処理およびＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出処理および色情報判断処理およびカウントアップ処理を行う繰り返し処理と、
前記繰り返し処理において繰り返し回数内である際に、
注目画素のＲＧＢデータ抽出処理と、
前記ＲＧＢデータ抽出処理より得たＲＧＢデータより前記注目画素のＬ^*、ａ^*、ｂ^*値を算出するＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出処理と、
前記Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*値算出処理において得たａ^*、ｂ^*値より|（ａ^*）^２+（ｂ^*）^２|の値がある閾値を超えるか否かを判断する色情報判断処理と、
前記色情報判断処理において色情報有りと判断された際に、色情報を持つ画素とするカウントアップ処理と、
前記繰り返し処理において繰り返し回数を満たせば、前記カウントアップ処理で保持している値と前記モデル領域設定処理で設定した領域の全画素数とを比較し色情報を持つ画素領域が一定面積を占めるか否かを判断する色判定対象モデル登録処理と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の紙カップの検査装置である。
【０００８】
また、請求項３に係る発明は、シューターの周囲を取り囲むように配列されて、前記シューター内を通過する紙カップの外周面を撮像する撮像手段を複数備え、
判定手段が、各撮像手段が撮像して得た各画像データと比較用の画像データとを比較して、前記紙カップが正規品種か否かを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の紙カップの検査装置である。
【０００９】
また、請求項４に係る発明は、シューター内を通過する紙カップを検出したとき、信号を出力する検出手段と、
前記検出手段が出力する信号を基に、前記紙カップに向けて発光する発光手段と、を備え、
撮像手段は、前記検出手段が出力する信号を基に、前記紙カップを撮像し、
前記発光手段は、前記撮像手段の撮像タイミングに同期して発光することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の紙カップの検査装置である。
【００１０】
また、請求項５に係る発明は、複数の製造工程における隣り合う工程間を繋ぐシューター内を通過する紙カップを撮像する撮像工程と、
前記撮像工程が撮像して得た画像データと予め用意した比較用の画像データとを比較して、前記紙カップが正規品種か否かを判定する判定工程と、
前記判定工程が前記正規品種でないと判定した場合、正規品種でないことを報知する報知工程と、を備えている紙カップの検査装置において、
前記判定工程が、予め用意した前記比較用画像データの内、モデル画像を前記紙カップの画像データからサーチするサーチ工程と、
前記サーチ工程において前記モデル画像が前記紙カップの画像データ中に存在すると判断された際に、前記比較用画像データが色判定対象モデルか否かを予め記憶、判断する色判定対象モデル工程と、
前記色判定対象モデル工程において前記色判定対象モデルであると判断された際に、前記サーチ工程によって前記モデル画像と一致した前記紙カップの画像データの範囲の各画素において、後述するＲＧＢデータ抽出工程およびＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出工程および色情報判断工程およびカウントアップ工程およびａ^*、ｂ^*値保持工程を行う繰り返し工程と、前記繰り返し工程において繰り返し回数内である際に、注目画素のＲＧＢデータ抽出工程と、
前記ＲＧＢデータ抽出工程より得たＲＧＢデータより前記注目画素のＬ^*、ａ^*、ｂ^*値を算出するＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出工程と、
前記Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*値算出工程において得たａ^*、ｂ^*値より|（ａ^*）^２+（ｂ^*）^２|の値がある閾値を超えるか否かを判断する色情報判断工程と、
前記色情報判断工程において色情報有りと判断された際に、色情報を持つ画素とするカウントアップ工程と、
前記カウントアップ工程において、その画素のａ^*およびｂ^*の値を保持するａ^*、ｂ^*値保持工程と、
前記繰り返し工程において繰り返し回数を満たせば、前記ａ^*、ｂ^*値保持工程で保持しているａ^*、ｂ^*値と前記カウントアップ工程において得られた画素数より色情報を持つ全画素の平均ａ^*および平均ｂ^*の値を算出する平均ａ^*、ｂ^*値算出工程と、
前記平均ａ^*、ｂ^*値算出工程において得た平均ａ^*および平均ｂ^*の値と前記比較用画像データのモデルの基準色のａ^*、ｂ^*平面上の距離がある閾値以内であるか否かを判断する色判定工程と、を備え、
この順に検査工程を進めることを特徴とする紙カップの検査方法である。
【００１１】
また、請求項６に係る発明は、色判定対象モデルか否かを登録する際に、
モデル領域設定工程と、
前記モデル領域設定工程において設定した領域の前記紙カップの画像データの範囲の各画素において後述するＲＧＢデータ抽出工程およびＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出工程および色情報判断工程およびカウントアップ工程を行う繰り返し工程と、
前記繰り返し工程において繰り返し回数内である際に、注目画素のＲＧＢデータ抽出工程と、
前記ＲＧＢデータ抽出工程より得たＲＧＢデータより前記注目画素のＬ^*、ａ^*、ｂ^*値を算出するＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出工程と、
前記Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*値算出工程において得たａ^*、ｂ^*値より|（ａ^*）^２+（ｂ^*）^２|の値がある閾値を超えるか否かを判断する色情報判断工程と、
前記色情報判断工程において色情報有りと判断された際に、色情報を持つ画素とするカウントアップ工程と、
前記繰り返し工程において繰り返し回数を満たせば、前記カウントアップ処理で保持している値と前記モデル領域設定工程で設定した領域の全画素数とを比較し色情報を持つ画素領域が一定面積を占めるか否かを判断する色判定対象モデル登録工程と、を備え、
この順に検査工程を進めることを特徴とする請求項５に記載の紙カップの検査方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、正規品種の紙カップと異品種の紙カップとを区別し、異品種の紙カッ
プを製造工程から排出可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の検査装置の概略構成の例を示す側面図
【図２】本発明の検査装置の一連の動作の例を示すフローチャート
【図３】本発明の検査装置において図２で示されている正規品判定部の詳細フローチャート
【図４】本発明の検査装置において図３で示されているモデルの基準色設定時の詳細フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明について図面を用いて詳細に説明する。
（構成の説明）
図１は、本発明の検査装置１の概略構成の例を示す側面図である。
図１に示すように、検査装置１は、センサ２、エリアカメラ３、バー照明４、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）１０、および警告装置５を有する。
【００１５】
センサ２は、シューター２０内を通過する紙カップ３０の進行方向に対して垂直方向に対となり配置されている。センサ２は、シューター２０内を通過する紙カップ３０を検出する。センサ２は、紙カップ３０を検出したとき、トリガ信号をエリアカメラ３に出力する。
【００１６】
ここで、シューター２０は、紙カップ３０の製造工程において隣り合う工程間を繋ぐものであり、紙カップ３０がその中を一定の姿勢を保ちながら通過できるような形状或いは形態をなしている。このときの紙カップ３０の姿勢とは、紙カップ３０の進行方向に対して法線方向に、紙カップ３０の印刷面など、紙カップ３０の品種が識別できる面が向いている状態である。紙カップ３０は、空気圧の力でこのシューター２０内を通過する。シューター２０は、複数本のステー（ガイド棒）より構成されており、紙カップ３０の移動空間の周囲の円筒面上にこの複数本のステーを互いに平行に等間隔で並べたものである。
【００１７】
エリアカメラ３は、センサ２に対して紙カップ３０の進行方向の下流側に配置されている。図示していないが、エリアカメラ３は複数配置されており、複数のエリアカメラ３はシューター２０の周囲を取り囲むようにして配列されている。この複数のエリアカメラ３により、シューター２０内を通過する紙カップ３０の外周面全体を撮像している。すなわち、紙カップ３０の外観を網羅できるようにエリアカメラ３が配置されている。
【００１８】
本発明では、カメラ視野幅が１５０ｍｍとなるように６台のエリアカメラ３を配置している。なお、エリアカメラ３の台数はこれに限定されるものではなく、他の台数、例えば８台であっても良い。
各エリアカメラ３は、センサ２からのトリガ信号の入力タイミングで露光（撮像）を開始する。同時に、各エリアカメラ３は、各バー照明４にトリガ信号を出力する。また、各エリアカメラ３は、それぞれ撮像結果を画像データとして出力する。
【００１９】
バー照明４は、エリアカメラ３に対応して複数配置されており、シューター２０内に有るエリアカメラ３の視野内を照らすように配置されている。各バー照明４は、対応する各エリアカメラ３からのトリガ信号の入力タイミングでストロボ発光する。なお、センサ２からのトリガ信号を基に、バー照明４がストロボ発光するような構成であっても良い。
本発明では、エリアカメラ３の台数に対応して、６台のバー照明４が配置されている。また、バー照明４は照射幅を１２０ｍｍとしている。なお、バー照明４の台数はこれ
に限定されるものではなく、他の台数、例えば８台であっても良い。
【００２０】
ＰＣ１０は、各エリアカメラ３が得た複数の画像データを取り込む。ＰＣ１０は、その各画像データを基に、紙カップ３０が正規品種か否かを判定する。そのため、ＰＣ１０は判定部１１、警告制御部１２、および記憶部１３を有する。例えば、この構成は、ＰＣ１０において演算処理部により構成することができる。当然、この構成は、それぞれの機能部を、専用の装置として構成することができることは言うまでも無い。
記憶部１３には、ＰＣ１０が各種処理で使用するプログラム１３ａや各種データが記憶されている。各種データには、予め用意された比較用の画像データとして、正規品種の紙カップ３０の画像データ（正規品種に基づく画像データ）がある。例えば、その画像データは、ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等の通信手段を介してデータサーバから取得したものであったり、使用者又は管理者により予め登録されたものであったりすることができる。
【００２１】
判定部１１は、各エリアカメラ３から入力された各画像データ（以下、入力画像データという。）と、記憶部１３に記憶されている画像データ（以下、比較用画像データという。）とを比較し、入力画像データに係る紙カップ３０が正規品種か否かを判定する。判定部１１は、複数の入力画像データの何れかが比較用画像データと一致するとき、例えば、マッチングの度合が予め設定した閾値よりも大きいとき、入力画像データに係る紙カップ３０が正規品種であると判定する。警告制御部１２は、判定部１１が正規品種ではないと判定するときには、警告装置５を駆動して、警告音を出力する。
【００２２】
（動作の説明）
図２は、以上のような検査装置１の一連の動作の例を示す。
図２に示すように、先ずステップＳ１において、検査装置１では、センサ２が紙カップ３０を検出すると、ステップＳ２に進み、各バー照明４が該紙カップ３０に向けて発光し、その発光タイミングに同期して、各エリアカメラ３が該紙カップ３０を撮像する。
続くステップＳ３において、検査装置１では、判定部１１が、各エリアカメラ３が撮像して得た各入力画像データと比較用画像データと比較し、紙カップ３０が正規品種か否かを判定する。
【００２３】
続くステップＳ４において、検査装置１では、判定部１１が正規品種でないと判定したとき、警告制御部１２が警告装置５を駆動して警告音を出力させる。
以上のように、本発明では、検査装置１は、シューター２０内を通過する紙カップ
３０を検出したときに、その検出した紙カップ３０を撮像して、それにより得た画像データと比較用画像データとを比較して、正規品種でないと判定した場合、正規品種でないことを警告装置５の警告音により報知している。
【００２４】
これにより、検査装置１は、正規品種の紙カップと異品種の紙カップとを区別し、異品種の紙カップを製造工程から排出可能にすることができる。この結果、検査装置１は、異品種の紙カップが混入されたまま箱詰めされ出荷されるのを防ぐことができる。
さらに、検査装置１では、製造工程で広く利用されている各種工程間を繋ぐシューター２０を利用しているので、製造工程中に検査設備を設けることなく、簡易に正規品種の紙カップと異品種の紙カップとを区別することができる。
【００２５】
また、検査装置１では、バー照明４をストロボ発光させて撮像している。これにより、シューター２０内を高速で通過する紙カップ３０を、十分な明るさのもとで明確に撮像することができる。
ところで、紙カップ製造現場において紙カップを出荷する際には、紙カップを重ねたスタックの状態にして箱詰めにして出荷している。このスタックの状態になると個々の紙カップの品種判別が不可能になる為、スタックの状態にする工程以前で紙カップを検査する必要がある。また、製造工程のどの工程においても異品種の紙カップが混入する可能性があるため混入したまま出荷されるのを防ぐためには、スタックの状態になる直前で紙カップを検査するのが好ましい。
【００２６】
これに対して、本発明では、検査装置１を、スタックの状態になる直前のシューター２０に設置することができる。この結果、本発明の検査装置１は、スタックの状態になる直前で紙カップを検査でき、異品種の紙カップが混入されたまま箱詰めされ出荷されるのを防ぐことができる。
【００２７】
なお、本発明では、検出手段としてセンサ２を用いている。また、撮像手段としてエリアカメラ３を用いている。また、判定手段として判定部１１を用いている。また、報知手段として警告制御部１２および警告装置５を用いている。また、発光手段としてバー照明４を用いている。
【００２８】
（判定部の説明）
図３は、本発明の検査装置において、図２で示されているステップＳ３の正規品判定部の詳細フローチャートである。
図３に示すように、先ずステップＳ３１において、各エリアカメラ３が撮像して得た各入力画像データに正規品種の画像データ（以下モデル画像）と類似する画像パターンが存在しないかパターンサーチをする。
【００２９】
ステップＳ３２によって、各エリアカメラ３が撮像して得た各入力画像データにモデル画像が見つけられなければステップＳ３３に進み、モデルサーチＮＧ判定を下し、見つかればステップＳ３４に進む。
【００３０】
ステップＳ３４では、ステップＳ３２において用いたモデル画像が色判定対象モデルか否かを判断している。モデル画像が色判定対象モデルとして予め登録されていなければステップＳ３５においてモデルサーチＯＫ判定とされる。モデル画像が色判定対象モデルとして予め登録されていればステップＳ３６に進む。
【００３１】
ステップＳ３６では、ステップＳ３７、ステップＳ３８、ステップＳ３９、ステップＳ４０およびステップＳ４１の各ステップを、ステップＳ４２の間で繰り返し処理している。繰り返す回数はモデル画像の構成画素数に依存しており、各エリアカメラ３が撮像して得た各入力画像データの内、モデル画像と一致した領域の全画素を対象に１画素毎に注目画素を変え、ステップＳ３７、ステップＳ３８、ステップＳ３９、ステップＳ４０、ステップＳ４１およびステップＳ４２に進む。
【００３２】
ステップＳ３７では、注目画素のＲＧＢデータを抽出している。ステップＳ３８ではステップＳ３７で抽出したＲＧＢデータより注目画素のＬ^*、ａ^*、ｂ^*の値を算出する。ステップＳ３９において注目画素のａ^*、ｂ^*の値より算出される|（ａ^*）^２+（ｂ^*）^２|の値がある閾値を超えるかを判定する。閾値を越えればＳ４０に進み、注目画素を色情報が十分にある画素としてカウントアップし、ステップＳ４１に進み、注目画素のａ^*およびｂ^*の値を保持する。
【００３３】
ステップＳ４３ではステップＳ４０でカウントアップした画素数とステップＳ４１により保持されているａ^*、ｂ^*の値より、色情報を持つ全画素の平均ａ^*、平均ｂ^*の値を算出する。ステップＳ４４ではステップ４３より算出した平均ａ^*および平均ｂ^*の値よりａ^*・ｂ^*平面上の点を算出し、その点とモデルの基準色のａ^*・ｂ^*平面上の点との距離を導き、その距離がある閾値以内であればステップＳ４５に進み、色判定ＯＫと判断され、閾値以上であればステップＳ４６に進み、色判定ＮＧと下される。
【００３４】
本発明では、ステップＳ３の正規品判定部においてステップＳ３１のパターンサーチおよびステップＳ４４での色判定という２重の検査を行っており、より精度のよい検査を実現している。またステップＳ３８でＲＧＢデータよりＬ^*、ａ^*、ｂ^*値を算出してステップＳ３９の判定に用いているのは、ＲＧＢデータでの色判定よりもａ^*、ｂ^*での色評価を行う方が検査装置１において紙カップ３０がシューター２０内でとりえるあらゆる姿勢による撮像画像データのバラツキが少ないため好ましい。
【００３５】
図４は、本発明の検査装置において図３のステップＳ４４の判断で用いられているモデルの基準色設定時のフローチャートである。
図４で示すように、先ずステップＳ１１においてモデル画像とする領域の設定を行う。ステップＳ１２ではステップＳ１３、ステップＳ１４、ステップＳ１５およびステップＳ１６の各ステップをステップＳ１７の間で繰り返し処理している。繰り返す回数はステップＳ１１で設定したモデル画像の構成画素数に依存している。モデル画像を構成している全画素を対象に１画素毎に注目画素を変えステップＳ１３、ステップＳ１４、ステップＳ１５およびステップＳ１６に進む。
【００３６】
ステップＳ１３では、注目画素のＲＧＢデータを抽出している。ステップＳ１４ではステップＳ１３で抽出したＲＧＢデータより注目画素のＬ^*、ａ^*、ｂ^*の値を算出する。ステップＳ１５において、注目画素のａ^*、ｂ^*の値より算出される|（ａ^*）^２+（ｂ^*）^２|の値がある閾値を超えるかを判定する。閾値を越えればステップＳ１６に進み注目画素を色情報が十分にある画素としてカウントアップする。
【００３７】
ステップＳ１２からステップＳ１７までの繰り返し処理が終了すると、ステップＳ１８に進み、ステップＳ１１で設定したモデル画像を構成している画素数に対してステップＳ１６でカウントアップされた画素数がある一定以上であるかを判定する。ある一定以上の領域があると判定された場合はステップＳ１９に進みステップＳ１１で設定したモデル画像は色判定対象モデルとして登録し、ある一定以下の領域でしかないと判定された場合にはステップＳ２０に進み、ステップＳ１１で設定したモデル画像はモデルサーチをのみを行うモデルとして登録する。
【００３８】
（本発明のその他の使用例）
本発明のその他の使用例としては、製造工程に混入が予想される品種の画像データを比較用画像データとし、この比較用画像データと各入力画像データとを、パターンマッチングにより比較しても良い。この場合、検査装置１は、混入が予想される品種の画像データに各入力画像データの何れかが一致する場合、正規品種ではないと判定する。例えば、混入が予想される品種とは、同一ラインを使用して異なる時間帯で製造されている異なる品種や、隣接するラインで製造されている異なる品種等である。
【００３９】
また、シューター２０を構成するステー（ガイド棒）の数に応じて、検査装置１を構成する必要があることは言うまでもない。すなわち、６本や８本のステー（ガイド棒）が有る場合には、それら各ステー（ガイド棒）の間を撮像可能な位置に６個又は８個のエリアカメラ３、バー照明４等を備えるようにする。これは、シューター２０内を通過中の紙カップ３０は回転可能で、紙カップ３０の品種を識別できる特徴的な印刷部分が、どのステーの間から見えるかは決まっていないので、全てのステーの間を撮像することが必要になるためである。
【００４０】
また、本発明のその他の使用例として、正規品種でないと判定したとき、モニターに正規品種でないという表示をして報知しても良い。
また、本発明のその他の使用例として、正規品種でないと判定したとき、排除装置等に
より、その紙カップ３０を製造ラインから自動的に排除しても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・検査装置
２・・・センサ
３・・・エリアカメラ
４・・・バー照明
５・・・警告装置
１１・・・判定部
１２・・・警告制御部
１３・・・記憶部
２０・・・シューター
３０・・・紙カップ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の製造工程における隣り合う工程間を繋ぐシューター内を通過する紙カップを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像して得た画像データと予め用意した比較用の画像データとを比較して、前記紙カップが正規品種か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記正規品種でないと判定した場合、正規品種でないことを報知する報知手段を備えている紙カップの検査装置であって、
前記判定手段が、予め用意した前記比較用画像データの内、モデル画像（正規品種の画像データ）を前記紙カップの画像データからサーチするサーチ処理と、
前記サーチ処理において前記モデル画像が前記紙カップの画像データ中に存在すると判断された際に、前記比較用画像データが色判定対象モデルか否かを予め記憶、判断する色判定対象モデル処理と、
前記色判定対象モデル処理において色判定対象モデルであると判断された際に、前記サーチ処理によって前記モデル画像と一致した前記紙カップの画像データの範囲の各画素において後述するＲＧＢデータ抽出処理およびＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出処理および色情報判断処理およびカウントアップ処理およびａ^*、ｂ^*値保持処理を行う繰り返し処理と、
前記繰り返し処理において繰り返し回数内である際に、注目画素のＲＧＢデータ抽出処理と、
前記ＲＧＢデータ抽出処理より得たＲＧＢデータより前記注目画素のＬ^*、ａ^*、ｂ^*値を算出するＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出処理と、
前記Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*値算出処理において得たａ^*、ｂ^*値より|（ａ^*）^２+（ｂ^*）^２|の値がある閾値を超えるか否かを判断する色情報判断処理と、
前記色情報判断処理において色情報有りと判断された際に、
色情報を持つ画素とするカウントアップ処理と、
前記カウントアップ処理において、その画素のａ^*およびｂ^*の値を保持するａ^*、ｂ^*値保持処理と、
前記繰り返し処理において繰り返し回数を満たせば、前記ａ^*、ｂ^*値保持処理で保持しているａ^*、ｂ^*値と前記カウントアップ処理において得られた画素数より色情報を持つ全画素の平均ａ^*および平均ｂ^*の値を算出する平均ａ^*、ｂ^*値算出処理と、
前記平均ａ^*、ｂ^*値算出処理において得た平均ａ^*および平均ｂ^*の値と前記比較用画像データのモデルの基準色のａ^*ｂ^*平面上の距離が、ある閾値以内であるか否かを判断する色判定処理と、
を備えることを特徴とする紙カップの検査装置。
【請求項２】
色判定対象モデルか否かを登録する際に、
モデル領域設定処理と、
前記モデル領域設定処理において設定した領域の紙カップの画像データの範囲の各画素において後述するＲＧＢデータ抽出処理およびＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出処理および色情報判断処理およびカウントアップ処理を行う繰り返し処理と、
前記繰り返し処理において繰り返し回数内である際に、
注目画素のＲＧＢデータ抽出処理と、
前記ＲＧＢデータ抽出処理より得たＲＧＢデータより前記注目画素のＬ^*、ａ^*、ｂ^*値を算出するＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出処理と、
前記Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*値算出処理において得たａ^*、ｂ^*値より|（ａ^*）^２+（ｂ^*）^２|の値がある閾値を超えるか否かを判断する色情報判断処理と、
前記色情報判断処理において色情報有りと判断された際に、色情報を持つ画素とするカウントアップ処理と、
前記繰り返し処理において繰り返し回数を満たせば、前記カウントアップ処理で保持している値と前記モデル領域設定処理で設定した領域の全画素数とを比較し色情報を持つ画
素領域が一定面積を占めるか否かを判断する色判定対象モデル登録処理と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の紙カップの検査装置。
【請求項３】
シューターの周囲を取り囲むように配列されて、前記シューター内を通過する紙カップの外周面を撮像する撮像手段を複数備え、
判定手段が、各撮像手段が撮像して得た各画像データと比較用の画像データとを比較して、前記紙カップが正規品種か否かを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の紙カップの検査装置。
【請求項４】
シューター内を通過する紙カップを検出したとき、信号を出力する検出手段と、
前記検出手段が出力する信号を基に、前記紙カップに向けて発光する発光手段と、を備え、
撮像手段は、前記検出手段が出力する信号を基に、前記紙カップを撮像し、
前記発光手段は、前記撮像手段の撮像タイミングに同期して発光することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の紙カップの検査装置。
【請求項５】
複数の製造工程における隣り合う工程間を繋ぐシューター内を通過する紙カップを撮像する撮像工程と、
前記撮像工程が撮像して得た画像データと予め用意した比較用の画像データとを比較して、前記紙カップが正規品種か否かを判定する判定工程と、
前記判定工程が前記正規品種でないと判定した場合、正規品種でないことを報知する報知工程と、を備えている紙カップの検査装置において、
前記判定工程が、予め用意した前記比較用画像データの内、モデル画像を前記紙カップの画像データからサーチするサーチ工程と、
前記サーチ工程において前記モデル画像が前記紙カップの画像データ中に存在すると判断された際に、前記比較用画像データが色判定対象モデルか否かを予め記憶、判断する色判定対象モデル工程と、
前記色判定対象モデル工程において前記色判定対象モデルであると判断された際に、前記サーチ工程によって前記モデル画像と一致した前記紙カップの画像データの範囲の各画素において、後述するＲＧＢデータ抽出工程およびＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出工程および色情報判断工程およびカウントアップ工程およびａ^*、ｂ^*値保持工程を行う繰り返し工程と、前記繰り返し工程において繰り返し回数内である際に、注目画素のＲＧＢデータ抽出工程と、
前記ＲＧＢデータ抽出工程より得たＲＧＢデータより前記注目画素のＬ^*、ａ^*、ｂ^*値を算出するＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出工程と、
前記Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*値算出工程において得たａ^*、ｂ^*値より|（ａ^*）^２+（ｂ^*）^２|の値がある閾値を超えるか否かを判断する色情報判断工程と、
前記色情報判断工程において色情報有りと判断された際に、色情報を持つ画素とするカウントアップ工程と、
前記カウントアップ工程において、その画素のａ^*およびｂ^*の値を保持するａ^*、ｂ^*値保持工程と、
前記繰り返し工程において繰り返し回数を満たせば、前記ａ^*、ｂ^*値保持工程で保持しているａ^*、ｂ^*値と前記カウントアップ工程において得られた画素数より色情報を持つ全画素の平均ａ^*および平均ｂ^*の値を算出する平均ａ^*、ｂ^*値算出工程と、
前記平均ａ^*、ｂ^*値算出工程において得た平均ａ^*および平均ｂ^*の値と前記比較用画像データのモデルの基準色のａ^*、ｂ^*平面上の距離がある閾値以内であるか否かを判断する色判定工程と、を備え、
この順に検査工程を進めることを特徴とする紙カップの検査方法。
【請求項６】
色判定対象モデルか否かを登録する際に、
モデル領域設定工程と、
前記モデル領域設定工程において設定した領域の前記紙カップの画像データの範囲の各画素において後述するＲＧＢデータ抽出工程およびＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出工程および色情報判断工程およびカウントアップ工程を行う繰り返し工程と、
前記繰り返し工程において繰り返し回数内である際に、注目画素のＲＧＢデータ抽出工程と、
前記ＲＧＢデータ抽出工程より得たＲＧＢデータより前記注目画素のＬ^*、ａ^*、ｂ^*値を算出するＬ^*、ａ^*、ｂ^*値算出工程と、
前記Ｌ^*、ａ^*、ｂ^*値算出工程において得たａ^*、ｂ^*値より|（ａ^*）^２+（ｂ^*）^２|の値がある閾値を超えるか否かを判断する色情報判断工程と、
前記色情報判断工程において色情報有りと判断された際に、色情報を持つ画素とするカウントアップ工程と、
前記繰り返し工程において繰り返し回数を満たせば、前記カウントアップ処理で保持している値と前記モデル領域設定工程で設定した領域の全画素数とを比較し色情報を持つ画素領域が一定面積を占めるか否かを判断する色判定対象モデル登録工程と、を備え、
この順に検査工程を進めることを特徴とする請求項５に記載の紙カップの検査方法。

【図１】