JP5692790B2 - Tablet appearance inspection device and PTP packaging machine - Google Patents
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Description
本発明は、三次元計測法を用いて錠剤の外観検査を行う錠剤の外観検査装置及びＰＴＰ包装機に関するものである。 The present invention relates to a tablet appearance inspection apparatus and a PTP packaging machine that perform a tablet appearance inspection using a three-dimensional measurement method.
三次元計測法を用いた錠剤の外観検査装置としては、従来、特許文献１に開示された技術がある。この特許文献１に開示された技術は、三次元計測法より錠剤の表面全域の高さデータを求め、その高さデータに基づき錠剤の異常の有無を検出することを主な特徴としている。検査対象の錠剤は、表面が中央に行くほど突出する曲面となっている。従って、例えば上面に対して検査をすることを考えると、外周縁に対応する位置がもっとも低く、中心に行くに従って高さ位置は徐々に高くなり、中心が最も高い位置となる。そこで、予め正常品の各座標の適正な高さ位置を設定値としてもち、全座標の高さデータを測定し、測定値と、記憶保持している対応する座標の設定値とを比較して異常の有無を判定する。この外観検査装置によれば、反射光を撮像し明度の差により異物を検出する手法に比べ、精度良く異常を検出できる利点がある。 Conventionally, as a tablet appearance inspection apparatus using a three-dimensional measurement method, there is a technique disclosed in Patent Document 1. The technique disclosed in Patent Document 1 is mainly characterized in that height data of the entire surface of the tablet is obtained by a three-dimensional measurement method, and whether or not there is an abnormality in the tablet is detected based on the height data. The tablet to be inspected has a curved surface that protrudes toward the center. Therefore, for example, when considering the inspection on the upper surface, the position corresponding to the outer peripheral edge is the lowest, the height position gradually increases toward the center, and the center becomes the highest position. Therefore, the appropriate height position of each coordinate of a normal product is set as a set value in advance, the height data of all coordinates are measured, and the measured value is compared with the set value of the corresponding coordinate stored and held. Determine if there is an abnormality. According to this appearance inspection apparatus, there is an advantage that an abnormality can be detected with higher accuracy than a technique of imaging reflected light and detecting a foreign substance based on a difference in brightness.
しかし、上述した特許文献１の技術は、全座標の高さデータを測定し、測定値と各座標の設定値とを比較して異常の有無を判定しているので、錠剤が傾いたりしていると正確に異常を検出することができない。つまり、錠剤が傾いた姿勢で収納されていると、正常な錠剤を水平に置いているときに比べ、一方の側の各座標の高さ位置は全体的に高くなり、他方の側の各座標の高さ位置は全体的に低くなる。特に外周囲付近ほどその差が顕著となり、設定値とのずれが大きく異常と判定されるおそれがある。 However, the technique of Patent Document 1 described above measures the height data of all coordinates and compares the measured values with the set values of each coordinate to determine whether there is an abnormality. If it is, abnormalities cannot be detected accurately. In other words, when the tablet is stored in a tilted posture, the height position of each coordinate on one side is generally higher than when a normal tablet is placed horizontally, and each coordinate on the other side The height position of is generally lowered. In particular, the difference becomes more prominent near the outer periphery, and the deviation from the set value may be large, and it may be determined as abnormal.
また、各座標ごとに設定値を決める必要があり、その作業が繁雑である。さらに、検査対象の錠剤の寸法形状（直径・膨らみ方等）が異なる都度、設定値を決めなければならず、煩雑さが増し汎用性に欠けるものとなる。 Moreover, it is necessary to determine a set value for each coordinate, and the work is complicated. In addition, each time the dimensional shape (diameter, swelling method, etc.) of the tablet to be inspected is different, a set value must be determined, which increases complexity and lacks versatility.
上述した課題を解決するために、本発明は、（１）ｎ×ｍ個のポケット部を有する容器フィルムの当該ポケット部に収納され、前記容器フィルムとともに移動する錠剤に光を照射する光照射手段と、その錠剤の表面からの反射光を撮像可能な撮像手段と、その前記撮像手段にて撮像された画像データに基づき、三次元計測法により錠剤の表面の各位置の高さ位置を濃淡画像で表したプロファイル画像を求める手段と、そのプロファイル画像に基づき錠剤の外観検査を行う処理手段と、を備え、前記処理手段は、前記プロファイル画像中の錠剤を示す画像データを抽出する手段と、抽出した画像データを錠剤ごとにその錠剤の表面が平坦になるように正規化をして錠剤ごとの平坦化画像を生成する平坦化手段と、その平坦化画像に基づいて外観異常の判定を行う手段を備え、前記ｍ個のポケット部は、前記移動する方向と直交する方向に一列に並び、前記撮像手段は前記移動する方向と直交する方向にスキャンし、前記移動する方向と直交する方向に一列に並んだ前記ｍ個のポケット部に収納されたそれぞれの錠剤の同一スキャンライン上に存在する前記平坦化画像における濃淡値の平均値を求め、求めた平均値が前記正規化する値との差から振動による補正値を求め、前記同一直線上に存在する各画素の濃淡値を前記補正値により補正する補正手段を備え、 前記外観異常の判定を行う手段は、その補正手段による補正後の画像データに基づいて行うようにした。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides (1) a light irradiation means for irradiating light to a tablet that is housed in a pocket portion of a container film having n × m pocket portions and moves together with the container film. And an imaging means capable of imaging the reflected light from the surface of the tablet, and a grayscale image of the height position of each position on the surface of the tablet by a three-dimensional measurement method based on the image data captured by the imaging means. Means for obtaining the profile image represented by the above, and processing means for inspecting the appearance of the tablet based on the profile image, the processing means extracting means for extracting image data indicating the tablet in the profile image, and extraction and flattening means for generating a flattened image of each tablet image data is normalized so that the surface of the tablet for each tablet becomes flat appearance based on the planarized image E Bei means for judging normal, the m pockets, the arrangement in a row in a direction perpendicular to the direction of movement, said imaging means scans in a direction perpendicular to the direction in which the moving, said movement The average value of the gray values in the flattened image existing on the same scan line of each tablet stored in the m pockets aligned in a direction perpendicular to the direction is obtained, and the obtained average value is A correction means for obtaining a correction value by vibration from a difference from a value to be normalized, and correcting the gray value of each pixel existing on the same straight line by the correction value, the means for determining the appearance abnormality, This is performed based on the image data corrected by the correcting means .
実施形態では、光照射手段と、撮像手段と、プロファイ画像を求める手段を３Ｄカメラ装置２１で一体に実現したが、別装置で構成しても良い。外観異常の判定を行う手段は、実施形態は、欠陥解析部３４に対応し、判定部４０を含むものでも良い。錠剤は、通常その表面が膨らんだ曲面となっているが、平坦化手段により求めた平坦化画像は、表面が平坦になるように修正されているので、正常品・良品であれば平面上の各位置の高さ位置を示す濃淡値はほぼ同じ値となる。そして、欠け等があった場合には、その部分が低くなり、バリのように部分的に突出した部分があったり異物の付着等があると、その部分は高くなるので、上記の平坦に補正した高さ位置と異なる値となる。よって、簡単な閾値処理により、外観異常の検査をすることができる。さらに、仮に錠剤が斜めに傾いた状態で置かれていても、平坦化処理をすることで高さ位置を示す濃淡値はほぼ同じ値となるので、上記と同じアルゴリズムで外観異常の判定を行うことができる。よって、錠剤の置かれた姿勢に関係なく精度良く判定ができる。さらに、実施形態に示すように、欠陥の解析を複数のパラメータについて求め、総合的に判断することで欠陥の種類も判定・特定できる。また、平坦に補正・正規化されることから、表面の曲面（湾曲）の寸法形状に関係なく、一律に簡単なアルゴリズムで異常の判定を行える。 In the embodiment, the light irradiation unit, the imaging unit, and the unit for obtaining the profile image are integrally realized by the 3D camera device 21, but may be configured by another device. The means for determining the appearance abnormality may correspond to the defect analysis unit 34 and include the determination unit 40 in the embodiment. The tablet usually has a curved surface whose surface is swollen, but the flattened image obtained by the flattening means has been corrected so that the surface is flat. The gray value indicating the height position of each position is almost the same value. If there is a chip or the like, the portion becomes lower, and if there is a partially protruding portion such as a burr or if foreign matter adheres, the portion becomes higher. The value is different from the height position. Therefore, the appearance abnormality can be inspected by simple threshold processing. Furthermore, even if the tablet is placed in an inclined state, the gray value indicating the height position becomes almost the same value by performing the flattening process, so the appearance abnormality is determined by the same algorithm as described above. be able to. Therefore, the determination can be made with high accuracy regardless of the posture where the tablet is placed. Furthermore, as shown in the embodiment, the type of defect can be determined and specified by obtaining defect analysis for a plurality of parameters and making a comprehensive determination. In addition, since correction and normalization are performed flatly, it is possible to determine abnormality using a simple algorithm regardless of the size of the curved surface (curved surface).
（２）前記平坦化手段における補正処理は、高次曲線法或いは高次曲面法を用いて前記錠剤の表面を近似したベース面を求め、各位置のベース面からの高さに置き換えて正規化するものとするとよい。錠剤の表面形状は比較的なだらかに変化しているため、これらの高次曲線法や高次曲面法で簡単かつ精度良く近似することができる。 (2) The correction process in the flattening means obtains a base surface that approximates the surface of the tablet using a high-order curve method or a high-order curved surface method, and normalizes it by replacing it with the height from the base surface at each position. You should do it. Since the surface shape of the tablet changes relatively gently, it can be approximated easily and accurately by these higher-order curve methods and higher-order curve methods.
本発明は、前記移動する方向と直交する方向に一列に並んだ前記ｍ個のポケット部に収納されたそれぞれの錠剤の同一スキャンライン上に存在する前記平坦化画像における濃淡値の平均値を求め、求めた平均値が前記正規化する値との差から振動による補正値を求め、前記同一直線状に存在する各画素の濃淡値を前記補正値により補正する補正手段を備え、前記外観異常の判定を行う手段は、その補正手段による補正後の画像データに基づいて行うようにするようにした。補正手段は、実施形態では、振動除去部３３に対応する。補正値は、実施形態では、正規化する値（１２８）と平均値との差をそのまま用いているが、適宜の係数を掛けるなどの重み付けをしても良い。水平移動する錠剤が、外部振動の影響を受けて上下に移動することもある。係る場合、振動により上下に移動した際の表面の高さ位置が、通常の状態からずれることになる。この補正手段で補正することで、振動による高さの変化の影響が軽減でき、振動による高さ位置の変化により外観異常と判断されるおそれが可及的に無くなる。 The present invention obtains an average value of gray values in the flattened image existing on the same scan line of each tablet stored in the m pockets arranged in a line in a direction orthogonal to the moving direction. Correction means for obtaining a correction value by vibration from the difference between the obtained average value and the value to be normalized, and correcting the gray value of each pixel existing in the same straight line by the correction value, The means for determining is made based on the image data corrected by the correcting means . The correcting unit corresponds to the vibration removing unit 33 in the embodiment. In the embodiment, the difference between the value to be normalized (128) and the average value is used as it is in the embodiment. However, the correction value may be weighted by multiplying an appropriate coefficient. A horizontally moving tablet may move up and down under the influence of external vibration. In such a case, the height position of the surface when moving up and down due to vibration will deviate from the normal state. By correcting with this correction means, the influence of the height change due to vibration can be reduced, and the possibility of being judged as an abnormal appearance due to the change in height position due to vibration is minimized.
（３）本発明のＰＴＰ包装機は、搬送する帯状の容器用フィルムに形成されたポケット部に対し、錠剤を供給する錠剤供給装置と、前記錠剤供給装置の下流側に設けられ、前記ポケット部を塞ぐようにして前記容器フィルムに蓋フィルムを重ねた状態でそれら容器フィルムと蓋フィルムとをシールして密封するシール装置と、そのシール装置の下流側に設けられ、前記容器フィルムと蓋フィルムの所定位置を切断する切断装置と、を備えたＰＴＰ包装機であって、前記錠剤供給装置の下流側に上記の（１）または（２）に記載の外観検査装置を設け、その外観検査装置で前記ポケット部に供給された前記錠剤の外観異常の検査を行うようにした。ポケット部に供給された錠剤について、その搬送途中で外観異常の有無がわかるので、その異常があった錠剤を含む包装体を破棄することができる。 (3) The PTP packaging machine of the present invention is provided on the downstream side of the tablet supply device, the tablet supply device for supplying tablets to the pocket portion formed on the belt-shaped container film to be conveyed, and the pocket portion A sealing device that seals and seals the container film and the lid film in a state where the lid film is stacked on the container film so as to close the container film, and is provided on the downstream side of the sealing device, A PTP packaging machine provided with a cutting device for cutting a predetermined position, wherein the visual inspection device according to (1) or (2) is provided on the downstream side of the tablet supply device, and the visual inspection device Inspection of abnormal appearance of the tablet supplied to the pocket portion was performed. About the tablet supplied to the pocket part, since the presence or absence of the appearance abnormality is known during the conveyance, the package including the tablet having the abnormality can be discarded.
錠剤の姿勢に影響を受けることなく正確な外観異常の検査が行える。 Accurate appearance inspection can be performed without being affected by the posture of the tablet.
図１は、本発明に係るＰＴＰ包装機の好適な一実施形態を示している。 FIG. 1 shows a preferred embodiment of a PTP packaging machine according to the present invention.
同図に示すように、ＰＰ製の容器フィルム１が巻き取られた原反ロール２が装置の上流側に回転自在にセットされる。この原反ロール２から連続して容器フィルム１が引き出され、複数のローラ３に掛け渡されて成型部４に導かれる。成型部４では、容器フィルム１の所定位置に、図２に示すような凹状のポケット部１ａを多数成型する。この成型部４は、容器フィルム１を上下から挟み込んで凹状のポケット部１ａを成型する成型装置と、その成型装置の上流側に設けられ容器フィルム１の所定部位（ポケット部１ａの形成領域）を加熱する加熱装置と、成型したポケット部１ａを含むフィルム領域を冷却する冷却装置とを備える。冷却装置で容器フィルム１の温度を降下させてＰＰの急冷による再結晶化による促進を図るとともにポケット部１ａの形状を固定化する。なお本形態では、ポケット部１ａの平面領域の形状を円形としている。 As shown in the figure, an original fabric roll 2 around which a PP container film 1 is wound is set rotatably on the upstream side of the apparatus. The container film 1 is continuously drawn out from the raw roll 2, is stretched around a plurality of rollers 3, and is guided to the molding unit 4. In the molding part 4, many concave pocket parts 1 a as shown in FIG. 2 are molded at predetermined positions of the container film 1. The molding unit 4 includes a molding device for sandwiching the container film 1 from above and below to mold the concave pocket portion 1a, and a predetermined portion (formation region of the pocket portion 1a) of the container film 1 provided on the upstream side of the molding device. A heating device for heating and a cooling device for cooling the film region including the molded pocket portion 1a are provided. The temperature of the container film 1 is lowered by a cooling device to promote recrystallization by rapid cooling of PP, and the shape of the pocket portion 1a is fixed. In this embodiment, the shape of the planar area of the pocket portion 1a is circular.
成型部４を通過したポケット部付きの容器フィルム１は、アイドルローラ５に掛け渡されて所定の経路で搬送される。この容器フィルム１の搬送経路の上方所定位置には錠剤供給装置６が設置され、この錠剤供給装置６から、各ポケット部１ａに対して錠剤１０が供給される（図３参照）。図３に示すように、錠剤１０は、平面が円形状で上面・下面のいずれも中央が膨らんだ外形状を採る。よって、ポケット部１ａ内に正しい姿勢で供給された場合、錠剤１０は、下面の中央（最下点）がポケット部１ａの底に接触し、外周縁１０ａが水平な姿勢をとる。また、ポケット部１ａに供給された錠剤１０のなかには、図中左から３番目に示すように、斜めに傾いた状態となるものもある。 The container film 1 with a pocket portion that has passed through the molding portion 4 is stretched over an idle roller 5 and conveyed along a predetermined path. A tablet supply device 6 is installed at a predetermined position above the conveyance path of the container film 1, and the tablets 10 are supplied from the tablet supply device 6 to the pocket portions 1a (see FIG. 3). As shown in FIG. 3, the tablet 10 has an outer shape in which the plane is circular and the upper surface and the lower surface are both inflated at the center. Therefore, when the tablet 10 is supplied in the correct posture into the pocket portion 1a, the center (lowermost point) of the lower surface of the tablet 10 contacts the bottom of the pocket portion 1a, and the outer peripheral edge 10a takes a horizontal posture. Some tablets 10 supplied to the pocket portion 1a are inclined obliquely as shown in the third from the left in the figure.
錠剤供給装置６の下流側には、外観検査装置２０を構成する３Ｄカメラ装置２１が配置される。本実施形態では、３Ｄカメラ装置２１は、容器フィルム１の上下両側に配置し、それぞれの側から撮像することで、ポケット部１ａに供給された錠剤１０の上面と下面のそれぞれの面についての良否等の検査が行える。 A 3D camera device 21 constituting the appearance inspection device 20 is disposed on the downstream side of the tablet supply device 6. In the present embodiment, the 3D camera device 21 is arranged on both the upper and lower sides of the container film 1 and picks up images from the respective sides, whereby the quality of each of the upper and lower surfaces of the tablet 10 supplied to the pocket portion 1a is determined. Etc. can be inspected.
さらに３Ｄカメラ装置２１の下流側にはシール装置１１が配置されており、錠剤１０の供給を受けた容器フィルム１がそのシール装置１１に導かれる。 Further, a sealing device 11 is disposed on the downstream side of the 3D camera device 21, and the container film 1 supplied with the tablet 10 is guided to the sealing device 11.
一方、アルミシートからなる蓋フィルム７が巻き取られた原反ロール８は、ＰＴＰ包装機の搬出端側近傍に回転自在に設置される。その原反ロール８から引き出された蓋フィルム７は、複数のローラ９に掛け渡されて所定の経路を通り、シール装置１１に導かれる。そして、このシール装置１１にて、蓋フィルム７が容器フィルム１の上面を覆うように被覆されるとともに、両フィルムの接触部位（容器フィルム１のポケット部１ａの未形成領域）が熱シールされて密封される。 On the other hand, the raw fabric roll 8 on which the lid film 7 made of an aluminum sheet is wound is rotatably installed near the carry-out end side of the PTP packaging machine. The lid film 7 drawn out from the original fabric roll 8 is passed over a plurality of rollers 9 and guided through a predetermined path to the sealing device 11. And in this sealing device 11, while covering the cover film 7 so that the upper surface of the container film 1 may be covered, the contact part (unformed area | region of the pocket part 1a of the container film 1) of both films is heat-sealed. Sealed.
シール装置１１は、ヒータを内蔵するシールローラ１１ａと、表面に容器フィルム１に形成されたポケット部に符合する凹部を有するシール受けローラ１１ｂとを備えている。そして、シール受けローラ１１ｂに形成する凹部の縦横の間隔は、容器フィルム１に形成されるポケット部１ａの縦横の間隔と一致させている。これにより、容器フィルム１は、形成されたポケット部をシール受けローラ１１ｂに設けた凹部内に符合するように位置合わせをした状態で掛け渡される。よって、シール受けローラ１１ｂの回転にともない、容器フィルム１も搬送されることになる。そして、その容器フィルム１と蓋フィルム７とが重ね合わされた状態でシールローラ１１ａとシール受けローラ１１ｂ間を通過することにより、その通過時に両ローラで挟まれ、加熱状態で加圧されることにより、ポケット部未形成領域が密着してシールされ、ポケット部内の被包装物が密封される。 The seal device 11 includes a seal roller 11a having a built-in heater, and a seal receiving roller 11b having a concave portion that matches a pocket portion formed in the container film 1 on the surface. The vertical and horizontal intervals of the recesses formed in the seal receiving roller 11 b are made to coincide with the vertical and horizontal intervals of the pocket portions 1 a formed in the container film 1. As a result, the container film 1 is stretched in a state in which the formed pocket portion is aligned so as to coincide with the recess provided in the seal receiving roller 11b. Therefore, the container film 1 is also conveyed with the rotation of the seal receiving roller 11b. And by passing between the seal roller 11a and the seal receiving roller 11b in a state where the container film 1 and the lid film 7 are overlapped, when sandwiched between the two rollers and being pressurized in a heated state The pocket portion non-forming area is closely adhered and sealed, and the article to be packaged in the pocket portion is sealed.
さらに、このシール装置１１の下流側には、フィルムに対して製造年月日等を印刷する刻印装置１２，フィルムの所定位置をハーフカットしてポケット部１ａの周囲に切断容易線を形成するスリッター装置１３、打ち抜き装置１４の順に配置される。打ち抜き装置１４は、シールされて一体化された容器フィルム１と蓋フィルム７の所定位置を打ち抜いて、ｎ×ｍ個のポケット部１ａを備えたＰＴＰ包装体を製造するものである。上記した各構成は、基本的に従来のＰＴＰ包装機と同様であるのでその詳細な説明を省略する。もちろん、本発明の外観検査装置２０は、上記に示すＰＴＰ包装機以外の構成にも適用できる。 Further, on the downstream side of the sealing device 11, a stamping device 12 for printing the date of manufacture on the film, a slitter for half-cutting a predetermined position of the film to form an easy-to-cut line around the pocket portion 1a. The device 13 and the punching device 14 are arranged in this order. The punching device 14 punches a predetermined position of the sealed container film 1 and the lid film 7 to manufacture a PTP package having n × m pocket portions 1a. Since each of the above-described configurations is basically the same as that of a conventional PTP packaging machine, detailed description thereof is omitted. Of course, the appearance inspection apparatus 20 of the present invention can be applied to configurations other than the PTP packaging machine described above.
図４は、本発明の外観検査装置の好適な一実施形態を示している。本実施形態では、外観検査装置２０は、上下に配置される２つの３Ｄカメラ装置２１と、その３Ｄカメラ装置２１で撮像したそれぞれの画像データを取り込み、前処理・解析・判定を行う処理装置２２とを備えている。この処理装置２２は、汎用のパーソナルコンピュータや専用のコンピュータで構成される。この処理装置２２は、判定結果を上位コンピュータ２３に送るようになっている。 FIG. 4 shows a preferred embodiment of the appearance inspection apparatus of the present invention. In the present embodiment, the appearance inspection apparatus 20 includes two 3D camera apparatuses 21 arranged above and below, and a processing apparatus 22 that takes in each image data captured by the 3D camera apparatus 21 and performs preprocessing, analysis, and determination. And. The processing device 22 is configured by a general-purpose personal computer or a dedicated computer. The processing device 22 is configured to send the determination result to the host computer 23.
３Ｄカメラ装置２１は、対象物（錠剤）をスキャンし、対象物の表面の高さ情報をプロファイル画像として出力するものである。すなわち、３Ｄカメラ装置２１は、対象物に対してレーザー光を照射する光照射手段（レーザーラインプロジェクタ等）、対象物からの反射光を撮像するカメラ（ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳ等）、同カメラで撮像したデータから対象物の表面の高さ情報（表面形状）を算出する演算手段（制御手段）等を備える。具体的には、光照射手段から出射されるレーザー光にて、対象物である錠剤に線状の像を投影する。ＣＣＤカメラは、投影面に対し所定の角度を持った光軸をもち、錠剤の表面の線状の投影を撮像する。そして、演算手段は、三角測量の原理に基づき、線上の各地点の高さ情報を求める。対象物の表面に照射する線状のレーザー光の位置を順次ずらしていき、それぞれのずらした位置における各地点の高さ情報を求める処理を繰り返し行うことで、対象物の全面（１シート分）について高さ情報を求め、これを画像（プロファイル画像）として出力する。このプロファイル画像は、濃淡画像であり、高い位置ほど輝度が大きい値（白・明るい）になり、輝度が低い位置ほど小さい値（黒・暗い）になる。 The 3D camera device 21 scans an object (tablet) and outputs height information on the surface of the object as a profile image. That is, the 3D camera device 21 has a light irradiation means (laser line projector or the like) that irradiates a target with laser light, a camera (CCD camera, CMOS, or the like) that captures reflected light from the target, and the same camera. And calculating means (control means) for calculating the height information (surface shape) of the surface of the object from the obtained data. Specifically, a linear image is projected onto a tablet that is an object with laser light emitted from the light irradiation means. The CCD camera has an optical axis having a predetermined angle with respect to the projection plane, and images a linear projection on the surface of the tablet. And a calculating means calculates | requires the height information of each point on a line based on the principle of triangulation. By sequentially shifting the position of the linear laser light that irradiates the surface of the object and repeatedly obtaining the height information at each point at each shifted position, the entire surface of the object (for one sheet) Height information is obtained for, and this is output as an image (profile image). This profile image is a grayscale image. The higher the position, the larger the brightness (white / bright), and the lower the brightness, the smaller the value (black / dark).
本実施形態のプロファイル画像は、２５６階調としている。そして、本実施形態のＰＴＰ包装機では、錠剤は容器フィルム１のポケット部１ａに供給された状態で、容器フィルム１と共に搬送され、３Ｄカメラ装置２１の設置位置を通過するので、その通過にタイミングを合わせて計測を行うことで、錠剤の表面全体の高さ情報を取得できる。さらに、本実施形態では、錠剤１個ずつを撮像するのではなく、最終のＰＴＰ包装体を構成する単位となる１シート分（ｎ×ｍ個の錠剤の配列）をまとめて１つのプロファイル画像として求め、出力するようにしている。図５は、プロファイル画像の一例を示している。本実施形態では、２列（１列が５個）の合計１０個の錠剤が１シートを構成している。このプロファイル画像上の画素は、位置は対象の平面状の位置（Ｘ，Ｙ）、輝度は対象物の高さ情報（Ｚ）に相当する。 The profile image of this embodiment has 256 gradations. And in the PTP packaging machine of this embodiment, since a tablet is conveyed with the container film 1 in the state supplied to the pocket part 1a of the container film 1, it passes through the installation position of the 3D camera device 21, and therefore the timing is passed. By measuring together, the height information of the entire surface of the tablet can be acquired. Furthermore, in this embodiment, instead of imaging one tablet at a time, one sheet image (array of n × m tablets) that is a unit constituting the final PTP package is combined into one profile image. It asks and outputs. FIG. 5 shows an example of a profile image. In the present embodiment, a total of ten tablets in two rows (5 in each row) constitute one sheet. The pixel on the profile image corresponds to the planar position (X, Y) of the target, and the luminance corresponds to the height information (Z) of the target.
図６は、処理装置２２における機能ブロック図である。図に示すように、処理装置（パソコン）２２は、ＣＰＵ（ＭＰＵ）の機能として、錠剤検出部３１、平坦化処理部２１、振動除去部３３、欠陥解析部３４、判定部４０を備えている。また、処理装置２２は、記憶手段として、プロファイル画像記憶部３５，錠剤情報記憶部３６、平坦化画像記憶部３６、振動除去画像記憶部３８、欠陥情報記憶部３９を備えている。各記憶部は、バッファメモリその他の一時的な記憶手段でも良いし、不揮発性メモリでも良い。また、各記憶部は、パソコン内に実装される同じ記憶装置の異なるメモリ領域に実装されて実現されるものでも良いし、異なる記憶装置で実現されても良い。３Ｄカメラ装置２１から送られてきたプロファイル画像は、プロファイル画像記憶部３５に格納される。 FIG. 6 is a functional block diagram of the processing device 22. As shown in the figure, the processing device (personal computer) 22 includes a tablet detection unit 31, a flattening processing unit 21, a vibration removal unit 33, a defect analysis unit 34, and a determination unit 40 as functions of the CPU (MPU). . Further, the processing device 22 includes a profile image storage unit 35, a tablet information storage unit 36, a flattened image storage unit 36, a vibration removal image storage unit 38, and a defect information storage unit 39 as storage means. Each storage unit may be a buffer memory or other temporary storage means, or may be a nonvolatile memory. Each storage unit may be realized by being mounted in a different memory area of the same storage device mounted in the personal computer, or may be realized by a different storage device. The profile image sent from the 3D camera device 21 is stored in the profile image storage unit 35.
錠剤検出部３１は、プロファイル画像記憶部３５に格納されたプロファイル画像を読み出し、そのプロファイル画像を粒子解析して画像中の錠剤の位置、大きさ、平均高さを算出する。ここで粒子解析は、処理対象のプロファイル画像（グレースケール画像）の各画素の輝度を所定の閾値と比較し、二値化処理をする。この閾値は、例えば、錠剤の外周縁の高さ位置から一定量だけマージンをとった低い位置を示す輝度（濃度）の値とすると良い。すなわち、例えば容器フィルム１の搬送路の上側に設置した３Ｄカメラ装置２１は、錠剤の上面を撮像するもので、その３Ｄカメラ装置２１で撮像して得られたプロファイル画像は、ポケット部１ａの底が最も低い位置にあり、錠剤２０の上面中央付近が最も高い位置にあることを表す画像となる。従って、錠剤１０は厚みがあることも相まって、その３Ｄカメラ装置２１で撮像された錠剤１０の外周縁の高さ位置は、ポケット部１ａの底に比べるとある程度高い位置となる。そこで、閾値を係る高さを考慮して設定することで、錠剤１０の部分を抽出することができる。そして、図３にも示したように、錠剤１０が斜めに傾いた状態でポケット部１ａ内に供給されることも考慮し、錠剤の厚さの半分よりも適宜のマージンだけ低い値を閾値に設定する。上記の説明では、上側に設置した３Ｄカメラ装置２１を用いて行ったが、容器フィルム１の搬送路の下側に設置した３Ｄカメラ装置２１についても同様である。つまり、係る下側の３Ｄカメラ装置２１は、錠剤１０の下面を撮像するものであり、その３Ｄカメラ装置２１で撮像して得られたプロファイル画像は、容器フィルム１の上面（ポケット部１ａ未形成領域）が最も低い位置にあり、錠剤２０の下面中央付近が最も高い位置にあることを表す画像となる。よって、上記と同様に錠剤の厚さを考慮して閾値を設定することで、錠剤の部分を抽出できる。 The tablet detection unit 31 reads the profile image stored in the profile image storage unit 35, and performs particle analysis on the profile image to calculate the position, size, and average height of the tablets in the image. Here, in the particle analysis, the luminance of each pixel of the processing target profile image (grayscale image) is compared with a predetermined threshold value, and binarization processing is performed. For example, the threshold value may be a luminance (density) value indicating a low position with a certain amount of margin from the height position of the outer peripheral edge of the tablet. That is, for example, the 3D camera device 21 installed on the upper side of the conveyance path of the container film 1 images the upper surface of the tablet, and the profile image obtained by imaging with the 3D camera device 21 is the bottom of the pocket portion 1a. Is at the lowest position, and the image showing that the vicinity of the center of the upper surface of the tablet 20 is at the highest position is obtained. Therefore, coupled with the fact that the tablet 10 is thick, the height position of the outer peripheral edge of the tablet 10 imaged by the 3D camera device 21 is somewhat higher than the bottom of the pocket portion 1a. Therefore, the part of the tablet 10 can be extracted by setting the threshold in consideration of the height. As shown in FIG. 3, considering that the tablet 10 is obliquely supplied into the pocket portion 1a, the threshold is set to a value lower by an appropriate margin than half the tablet thickness. Set. In the above description, the 3D camera device 21 installed on the upper side is used, but the same applies to the 3D camera device 21 installed on the lower side of the conveyance path of the container film 1. That is, the lower 3D camera device 21 images the lower surface of the tablet 10, and the profile image obtained by imaging with the 3D camera device 21 is the upper surface of the container film 1 (the pocket portion 1a is not formed). (Region) is at the lowest position, and an image showing that the vicinity of the center of the lower surface of the tablet 20 is at the highest position is obtained. Therefore, the tablet portion can be extracted by setting the threshold in consideration of the thickness of the tablet in the same manner as described above.
さらに錠剤検出部３１は、粒子解析により白色として抽出された各錠剤の位置（重心位置）と、大きさ（面積および、縦、横）を求める。また、錠剤毎のグレーレベルの平均値（高さの平均値）も求める。そして、錠剤検出部３１は、これら求めた各情報を関連付けて錠剤情報として錠剤情報記憶部３６に格納する。図７は、粒子解析例を示している。ここでは、粒子解析後の二値化処理した画像であり、得られた錠剤の領域を矩形で示している。 Furthermore, the tablet detection part 31 calculates | requires the position (gravity center position) of each tablet extracted as white by particle | grain analysis, and a magnitude | size (an area, length, and width). Moreover, the average value (average value of height) of the gray level for each tablet is also obtained. And the tablet detection part 31 links | relates these calculated | required information, and stores it in the tablet information storage part 36 as tablet information. FIG. 7 shows an example of particle analysis. Here, it is a binarized image after particle analysis, and the region of the obtained tablet is indicated by a rectangle.
平坦化処理部３２は、錠剤情報記憶部３６に格納された錠剤情報（各錠剤の位置、大きさ、高さの平均値や２値化画像等）と、プロファイル画像記憶部３５に格納された１シート分のプロファイル画像を読み出し、錠剤ごとに錠剤表面が平坦になるように補正処理を行う。すなわち、錠剤１０の表面（上面／下面）は中央が最も高い位置にある湾曲した曲面となっているので、正常品であっても高さ位置は平面位置により異なる。さらに、ポケット部１ａ内に置かれている状態などによっても異なる。つまり錠剤表面の高さ位置のデータは、錠剤の形状、シートに置かれている状態などにより、同じ高さ（平坦・水平）ではない。 The flattening processing unit 32 stores the tablet information stored in the tablet information storage unit 36 (the average value, binarized image, etc. of the position, size, and height of each tablet) and the profile image storage unit 35. A profile image for one sheet is read out, and correction processing is performed so that the tablet surface becomes flat for each tablet. That is, since the surface (upper surface / lower surface) of the tablet 10 is a curved curved surface with the center at the highest position, the height position varies depending on the planar position even for a normal product. Furthermore, it varies depending on the state of being placed in the pocket portion 1a. In other words, the height data on the tablet surface is not the same height (flat / horizontal) depending on the shape of the tablet, the state of being placed on the sheet, and the like.
図８（ａ）は、プロファイル画像中の１つの錠剤部分を抽出した画像データであり、図８（ｂ）は、図８（ａ）中における線上の高さ情報をプロットしたものを示している。図８（ｂ）から明らかなように、位置の推移に伴い高さか変化しているのが確認できる。 FIG. 8A shows image data obtained by extracting one tablet portion in the profile image, and FIG. 8B shows a plot of the height information on the line in FIG. 8A. . As is clear from FIG. 8B, it can be confirmed that the height changes as the position changes.
平坦化は、この湾曲した緩やかに変化する表面の推移を直線に変換するものである。すると、正常な錠剤の表面は緩やかな変化であるため、平坦化後の錠剤表面を表す画像は、水平（直線）になるのに対し、欠陥部分は急な変化となるので、正常な表面に対応した水平なベースラインに対し、その高さ方向の位置が大きく異なる。 Flattening converts the curved and slowly changing surface transition into a straight line. Then, since the surface of a normal tablet is a gradual change, the image representing the tablet surface after flattening is horizontal (straight line), whereas the defective part is abruptly changed. The position in the height direction differs greatly from the corresponding horizontal baseline.
そして、この平坦化の具体的な処理アルゴリズムは、例えば高次曲線法を用いることができる。この高次曲線法は、縦または、横のスキャン方向のベース面の高さの変化を高次曲線でラインごとに近似し、そのベース面からの高さに置き換えた画像に変換する。高次の一例として２次曲線に基づいて説明する。平坦化処理部３２は、例えばＸ軸と平行な直線を処理対象となる注目ライン（例えば図８（ａ）中に引いた線）に設定し、その注目ラインに存在する各画素のグレーレベル（輝度）の変化について、最小自乗法によりその注目ラインに近似する下記式からなる２次曲線（Ｐ（ｘ））の係数（ａ，ｂ，ｃ）を求める。
Ｐ（ｘ）＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ
ｘ：Ｘ軸の座標値（ライン上の位置座標）
Ｐ（ｘ）：注目ラインのグレーレベルの変化に近似する補正２次曲線のｘにおける値
As a specific processing algorithm for the flattening, for example, a high-order curve method can be used. In this high-order curve method, a change in the height of the base surface in the vertical or horizontal scanning direction is approximated for each line with a high-order curve, and converted into an image replaced with the height from the base surface. An example of higher order will be described based on a quadratic curve. The flattening processing unit 32 sets, for example, a straight line parallel to the X axis as a target line to be processed (for example, a line drawn in FIG. 8A), and the gray level ( For the change in luminance, the coefficients (a, b, c) of the quadratic curve (P (x)), which is approximated to the line of interest by the least square method, are obtained.
P (x) = ax 2 + bx + c
x: X-axis coordinate value (positional coordinate on the line)
P (x): Value at x of the corrected quadratic curve that approximates the change in gray level of the line of interest
係数ａ，ｂ，ｃを求めることで補正２次曲線の計算式が確定する。この補正２次曲線を用いることで、注目ラインのライン上（Ｘ軸上）のグレーレベル（輝度）の変化が、図９中、点線で示すようになっている場合、補正２次曲線は同図中、実線で示すような補正ラインとなる。この実線で示す補正ラインは、錠剤１０の表面が微小な凹凸もないなだらかな曲面とした場合の当該表面の高さ位置を示すものとなる。 By calculating the coefficients a, b, and c, the correction quadratic curve calculation formula is determined. By using this corrected quadratic curve, when the change in gray level (luminance) on the line of interest (on the X axis) is as shown by a dotted line in FIG. 9, the corrected quadratic curve is the same. In the figure, the correction line is as shown by the solid line. The correction line indicated by the solid line indicates the height position of the surface of the tablet 10 when the surface of the tablet 10 is a gentle curved surface having no minute unevenness.
そして、平坦化処理部３２は、このような補正２次曲線が水平な直線、すなわち、補正２次曲線上の各点が、同じグレーレベルになるように、プロファイル画像中の注目ラインの各画素のグレーレベルを正規化をする。さらに、上記の正規化をする基準となる「同じグレーレベル」の値は、本実施形態では、プロファイル画像が全体を２５６階調で表しているので、その中間となる「１２８」とする。この正規化は、具体的には、下記式を用いてＲ（ｘ）を算出することで求める。
Ｒ（ｘ）＝Ｉ（ｘ）−Ｐ（ｘ）＋１２８
ｘ：Ｘ軸の座標値（ライン上の位置座標）
Ｉ（ｘ）：生画像（プロファイル画像）における値（入力）
Ｐ（ｘ）：注目ラインのグレーレベルの変化に近似する補正２次曲線のｘにおける値
Ｒ（ｘ）：補正後の正規化したｘにおける値（出力）
Then, the flattening processing unit 32 sets each pixel of the target line in the profile image so that the corrected quadratic curve is a horizontal straight line, that is, each point on the corrected quadratic curve has the same gray level. Normalize the gray level. Further, the value of “same gray level” serving as a standard for the above normalization is set to “128”, which is an intermediate value in the present embodiment because the entire profile image is represented by 256 gradations. Specifically, this normalization is obtained by calculating R (x) using the following equation.
R (x) = I (x) -P (x) +128
x: X-axis coordinate value (positional coordinate on the line)
I (x): Value in raw image (profile image) (input)
P (x): Value at x of the corrected quadratic curve that approximates the change in gray level of the line of interest R (x): Value at normalized x after correction (output)
つまり、各座標値（ｘ）の時の補正２次曲線の値と、実際の画像の値の差分を求め、ベースラインとなる「１２８」を加算した値である。そして、平坦化処理部３２は、その注目ラインをＹ軸方向に１画素分ずつずらし、それぞれの注目ラインについて上記の処理を繰り返し実行することで、表面全体について最終的の正規化して得られた平坦化画像データを求めることができる。図１０（ａ）は、図８（ａ）に示すプロファイル画像に対し平坦化して得られた平坦化画像を示している。また図１０（ｂ）は、図１０（ａ）中における線上の高さ情報をプロットしたものを示している。平坦化処理部３２は、このようにして求めた平坦化画像を、平坦化画像記憶部３６に格納する。 That is, a difference between the value of the corrected quadratic curve at each coordinate value (x) and the value of the actual image is obtained, and “128” serving as a baseline is added. Then, the flattening processing unit 32 is obtained by final normalizing the entire surface by shifting the target line by one pixel in the Y-axis direction and repeatedly executing the above process for each target line. Flattened image data can be obtained. FIG. 10A shows a flattened image obtained by flattening the profile image shown in FIG. FIG. 10B shows a plot of the height information on the line in FIG. The flattening processing unit 32 stores the flattened image thus obtained in the flattened image storage unit 36.
なお、処理対象となる注目ラインであるが、１画素分のラインとしてもよいが、複数画素分の所定の幅を持たせてもよい。所定の幅を持たせた場合には、Ｘ軸の座標値が同じ複数画素のグレーレベル（輝度）の平均を各位置で求め、その平均値をＩ（ｘ）としたり、平均値に基づいてＰ（ｘ）を求めたりすることで、平坦化をすることができる。 The target line to be processed is a line for one pixel, but may have a predetermined width for a plurality of pixels. When given a predetermined width, the average of the gray level (luminance) of a plurality of pixels having the same X-axis coordinate value is obtained at each position, and the average value is set to I (x) or based on the average value. By obtaining P (x), planarization can be performed.
例えば、錠剤１０表面に欠け、割れ等の凹部が生じている場合、プロファイル画像におけるその凹部の高さ位置は、周辺の領域の高さに比べて低くなる。よって、平坦化画像では、その凹部に対応する位置は、ベースラインである１２８よりも小さい値となる。逆に、錠剤１０表面に異物や毛髪が付着していたり、出っ張りなどの凸部が生じている場合、プロファイル画像におけるその凸部の高さ位置は、周辺の領域の高さに比べて高くなる。よって、平坦化画像では、その凸凹部に対応する位置は、ベースラインである１２８よりも小さい値となる。一方、正常品の場合でも、錠剤１０の表面は微細な凹凸があるので、正規化画像中の各位置の値は、図１０（ｂ）にも示すように１２８を中心に上下に変動する。但し、上記の表面の欠けや異物の付着等の異常発生箇所に比べると、その変位は小さくなる。そこで、１２８を基準に上下に一定の閾値を設定することで、有情発生箇所を容易に検出することができる。 For example, when a concave portion such as a chip or a crack is generated on the surface of the tablet 10, the height position of the concave portion in the profile image is lower than the height of the surrounding area. Therefore, in the flattened image, the position corresponding to the concave portion is a value smaller than the baseline of 128. Conversely, when foreign matter or hair is attached to the surface of the tablet 10 or a convex portion such as a bulge is generated, the height position of the convex portion in the profile image is higher than the height of the surrounding region. . Therefore, in the flattened image, the position corresponding to the convex / concave portion has a value smaller than 128, which is the baseline. On the other hand, since the surface of the tablet 10 has fine unevenness even in the case of a normal product, the value at each position in the normalized image fluctuates up and down around 128 as shown in FIG. However, the displacement is small as compared with the above-mentioned locations where abnormalities such as chipping of the surface and adhesion of foreign matters occur. Therefore, by setting a certain threshold value up and down with 128 as a reference, it is possible to easily detect the location where the affliction occurs.
平坦化処理をするアルゴリズムは、上記の高次曲線法に限ることはなく、各種の手法を用いることができる。一例としては、高次曲面法がある。高次曲面法は、指定検査領域のグレーレベルを曲面で近似し、それをベース面とし、各位置の値が、そのベース面からの高さ（ベース面の高さとプロファイル画像の高さの差）になるように補正する。そして、この場合も、ベース面の高さが１２８となるように正規化する。 The algorithm for performing the flattening process is not limited to the above high-order curve method, and various methods can be used. An example is a higher-order surface method. In the higher-order surface method, the gray level of a specified inspection area is approximated by a curved surface, which is used as a base surface, and the value of each position is the height from the base surface (the difference between the height of the base surface and the height of the profile image). ). Also in this case, normalization is performed so that the height of the base surface becomes 128.
高次曲面の一例として、２次曲面を取り上げて説明する。まず指定領域の表面形状を近似する２次曲面を求める。実際には平坦化処理部３２は、指定検査領域を所定区域（例えば、４ｘ４）に分割し、各々の領域の平均値を求め、代表１６点から最小自乗法により係数を求める。具体的は、平坦化処理部３２は、指定領域の表面形状に近似する下記式からなる２次曲面（Ｐ（ｘ，ｙ））の係数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を求める。
Ｐ（ｘ，ｙ）＝ａｘ２＋ｂｙ２＋ｃｘｙ＋ｄｘ＋ｅｙ＋ｆ
（ｘ，ｙ）：指定検査領域中の２次元座標の位置座標
Ｐ（ｘ，ｙ）：座標（ｘ，ｙ）における補正２次曲面のグレーレベルの値
A quadratic curved surface will be described as an example of a high-order curved surface. First, a quadric surface that approximates the surface shape of the specified region is obtained. Actually, the flattening processing unit 32 divides the designated inspection region into predetermined areas (for example, 4 × 4), obtains an average value of each region, and obtains a coefficient from the representative 16 points by the least square method. Specifically, the flattening processing unit 32 obtains coefficients (a, b, c, d) of a quadratic curved surface (P (x, y)) that approximates the surface shape of the specified region.
P (x, y) = ax 2 + by 2 + cxy + dx + ey + f
(X, y): Position coordinates of two-dimensional coordinates in the designated inspection area P (x, y): Gray level value of the corrected quadric surface at coordinates (x, y)
次いで、平坦化処理部３２は、求めた係数から、指定検査領域の各点を下記式に基づいて正規化する。
Ｑ（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）−Ｐ（ｘ，ｙ）＋１２８
ｘ，ｙ：指定検査領域内の２次元位置を特定する座標値
Ｉ（ｘ，ｙ）：生画像（プロファイル画像）のにおける点（ｘ，ｙ）の値
Ｐ（ｘ，ｙ）：補正２次曲線の（ｘ，ｙ）における値
Ｑ（ｘ，ｙ）：補正後の正規化したｘ，ｙにおける値（出力画像）
Next, the flattening processing unit 32 normalizes each point of the designated inspection region based on the following formula from the obtained coefficient.
Q (x, y) = I (x, y) -P (x, y) +128
x, y: coordinate value for specifying a two-dimensional position in the designated inspection region I (x, y): value of a point (x, y) in a raw image (profile image) P (x, y): correction secondary Value at curve (x, y) Q (x, y): Normalized value at x, y after correction (output image)
さらに、別の方法としては、高次曲線に替えて、スプライン曲線で補正をするスプライン曲線法を用いることもできるし、それ以外の手法もできる。但し、対象が錠剤のように表面の形状が比較的単純な曲面であるので、高次曲面法を用いた処理で高精度な平坦化処理を行える。また、平坦化は各錠剤ごとに独立して実行している。従って、上記の指定検査領域も、図１１等に示すように、１個の錠剤１０を含む領域を指定検査領域に設定すればよいので、その面積もさほど大きくならないので、平坦化の処理の負荷はさほどかからないで済む。なおまた、各錠剤の存在位置を特定し、錠剤を含む領域で切り出すのは、錠剤情報に基づいて行える。 Furthermore, as another method, a spline curve method of correcting with a spline curve can be used instead of a higher-order curve, and other methods can be used. However, since the target is a curved surface having a relatively simple surface shape like a tablet, high-precision flattening can be performed by processing using a higher-order curved surface method. Further, the flattening is performed independently for each tablet. Accordingly, as shown in FIG. 11 and the like, the designated inspection area may be set to an area including one tablet 10 as the designated inspection area, so that the area does not increase so much. It doesn't take much. In addition, it is possible to specify the location of each tablet and cut out the region including the tablet based on the tablet information.
振動除去部３３は、外的振動による影響を軽減・除去する補正処理を実行する。すなわち、容器シート（錠剤）の画像取得中に外的振動により、瞬間的に容器シート１全体が上下に動く場合（振動）がある。上述したように、３Ｄカメラ装置２１は、シート全体を同時に撮像するのではなく、対象物に対してライン上のレーザー光を照射し、その照射されている部位を撮像してえらたれ画像から三角測量の原理に基づき当該部位の各位置の高さ位置データを算出することを、照射位置を変えながら繰り返し行うことで、対象物である錠剤１０の表面形状の全体を計測するようにしている。そのため、仮にある位置にレーザー光を照射して当該部位の高さ位置データを求め、次に容器フィルム（錠剤）の前進移動に伴いレーザー光を照射する位置も変わるので、その変わった箇所の高さ位置データを取得するが、このとき、上記の外的振動を受け、仮に容器フィルムが上に移動すると、錠剤１０の表面の高さ位置もその容器フィルムが上に移動した分だけ全体的に高い位置となる。よって、３Ｄカメラ装置２１から出力されるプロファイル画像は、錠剤１０の曲面からなる表面形状による高さの変位に加え、上記の外的振動による高さ方向の移動分も加味されたものとなる。その結果、外的振動による上下の移動は、高さの急激な変化として現れ、平坦化画像でも外的振動があった箇所は、ベースライン（ベース面）に比べて大きく変位したものとなり、そのままでは、係る外的振動の部分は以上有りと判定されてしまうおそれがある。 The vibration removing unit 33 executes a correction process for reducing / removing the influence of external vibration. That is, there is a case where the entire container sheet 1 instantaneously moves up and down (vibration) due to external vibration during image acquisition of the container sheet (tablet). As described above, the 3D camera device 21 does not capture the entire sheet at the same time, but irradiates the target with the laser light on the line, images the irradiated part, and obtains a triangle from the obtained image. By calculating the height position data of each position of the part based on the principle of surveying repeatedly while changing the irradiation position, the entire surface shape of the tablet 10 as the object is measured. Therefore, the position of the laser beam is changed as the container film (tablet) is moved forward, and the position of the laser beam is changed as the container film (tablet) moves forward. The position data is acquired. At this time, if the container film is moved upward due to the external vibration described above, the height position of the surface of the tablet 10 is also increased as much as the container film is moved upward. High position. Therefore, the profile image output from the 3D camera device 21 takes into account the height displacement due to the external vibration in addition to the height displacement due to the surface shape formed of the curved surface of the tablet 10. As a result, the vertical movement due to external vibration appears as a sudden change in height, and the portion where there was external vibration in the flattened image is greatly displaced compared to the baseline (base surface). Then, there exists a possibility that the part of the external vibration concerned may be determined to be present.
特に、平坦化では錠剤１０の１つ１つについて処理しているため、スキャン方向に水平な割れがあるのか、シート全体が動いたのか区別がつかない。そこで、振動除去部３３は、まず平坦化画像に対し、図１２に示すような同一スキャンラインＳＬ上の各画素の補正後（平坦化処理後）の値の平均値（Ｉave ）を求める。 In particular, since each of the tablets 10 is processed in flattening, it cannot be distinguished whether there is a horizontal crack in the scanning direction or whether the entire sheet has moved. Therefore, the vibration removing unit 33 first obtains an average value (Iave) of corrected values (after the flattening process) of each pixel on the same scan line SL as shown in FIG.
平坦化処理では、各錠剤の表面の補正後のグレースケールの値の平均値が１２８になるように正規化されているため、振動がなければ同一スキャンラインＳＬでも平均値は１２８になることが期待される。しかし、振動があるとその分シフトすると考えられるため、本実施形態では、各スキャンラインＳＬごとの平均値と１２８との差が振動による影響とし、振動除去部３３は、その値を各画素の平坦化処理後の値から減算することにより振動除去の補正をするようにした。具体的には、振動除去部３３は、スキャンラインＳＬの位置を徐々にずらしながら下記式によりＣ（ｘ）を求めることで振動除去画像を生成し、生成した振動除去画像を振動除去画像記憶部３８に格納する。
Ｃ（ｘ）＝Ｐ（ｘ）−（Ｉave −１２８）
Ｃ（ｘ）：振動除去補正後のＸ点でのグレーレベル
Ｐ（ｘ）：平坦化画像のグレーレベル
Ｉave ：同一スキャンラインの平均値（Ｉave ＝ΣＰ（ｘ）／［対象画素数］）
In the flattening process, since the average value of the gray scale values after correction of the surface of each tablet is normalized to 128, the average value may be 128 even in the same scan line SL if there is no vibration. Be expected. However, since it is considered that the vibration is shifted by that amount, in this embodiment, the difference between the average value for each scan line SL and 128 is regarded as the influence of the vibration, and the vibration removing unit 33 determines the value of each pixel. The vibration removal is corrected by subtracting the value after the flattening process. Specifically, the vibration removal unit 33 generates a vibration removal image by obtaining C (x) by the following equation while gradually shifting the position of the scan line SL, and the generated vibration removal image is the vibration removal image storage unit. 38.
C (x) = P (x) − (Iave−128)
C (x): Gray level at point X after vibration removal correction P (x): Gray level of flattened image Iave: Average value of the same scan line (Iave = ΣP (x) / [number of target pixels])
また、同一スキャンラインＳＬであるが、ラインの幅は、１画素分としても良いし、複数画素を纏めて１つのラインとして求めても良い。但し、振動の影響を精度良く求めるためには、１画素分ずつにするのがよい。 Further, although the same scan line SL is used, the width of the line may be one pixel, or a plurality of pixels may be collectively obtained as one line. However, in order to accurately determine the influence of vibration, it is preferable to use one pixel at a time.
欠陥解析部３４は、各種パラメータにより、錠剤１０上の欠陥を検出する。すなわち、この欠陥解析部３４は、振動除去画像記憶部３８に格納された振動除去画像を読み出し、当該画像に対して欠陥モード毎のパラメータで錠剤ごとに粒子解析を行う。この粒子解析のパラメータとして、グレーレベル、欠陥部分の面積・横幅・高さ、円形度、モーメント比等がある。グレーレベルは、閾値と比較することで異常（欠陥）の有無を判断することができる。すなわち、図１３（ａ）に示すように、正規化後に振動による影響を除去する補正を行って得られた振動除去画像は、正常品であればベースラインＢＬ（グレーレベル＝１２８）付近の値を採る。一方、図１３（ｂ）に示すように、何かしらの欠陥ａ，ｂ，ｃがある場合には、グレーレベルはベースラインＢＬから大きく離れた値となるので、１２８よりも所定量だけ大きい第１閾値Ｔｈ１以上の領域が欠陥領域（凸）とし、１２８よりも所定量だけ小さい第２閾値Ｔｈ２以下の領域が欠陥領域（凹）となる。図１３（ｂ）の例では、ａ，ｃが欠陥領域（凸）となり、ｃが欠陥領域（凹）となっている。なお、第１閾値Ｔｈ１，第２閾値Ｔｈ２のベースラインＢＬからのズレ量は、同じでも良いし異ならせても良い。さらに、第１閾値以上／第２閾値以下の場合、グレーレベルのピーク（最大値，最小値）から欠陥の高さ・深さを求めることができる。 The defect analysis unit 34 detects defects on the tablet 10 based on various parameters. That is, the defect analysis unit 34 reads out the vibration-removed image stored in the vibration-removed image storage unit 38, and performs particle analysis for each tablet with the parameters for each defect mode. Parameters for this particle analysis include gray level, defect area, width, height, circularity, moment ratio, and the like. By comparing the gray level with a threshold value, the presence or absence of an abnormality (defect) can be determined. That is, as shown in FIG. 13A, the vibration removal image obtained by performing the correction for removing the influence of vibration after normalization is a value near the baseline BL (gray level = 128) if it is a normal product. Take. On the other hand, as shown in FIG. 13B, when there are some defects a, b, c, the gray level is a value far away from the base line BL, so that the first larger than 128 is a predetermined amount. An area equal to or greater than the threshold Th1 is defined as a defective area (convex), and an area equal to or smaller than a second threshold Th2 that is smaller than 128 by a predetermined amount is defined as a defective area (concave). In the example of FIG. 13B, a and c are defective areas (convex), and c is a defective area (concave). Note that the amount of deviation from the base line BL of the first threshold Th1 and the second threshold Th2 may be the same or different. Further, in the case of the first threshold value or more and the second threshold value or less, the height / depth of the defect can be obtained from the gray level peak (maximum value, minimum value).
また、図１３（ａ），（ｂ）は、Ｘ軸方向に延びる１つのラインについて閾値と比較する例を示しており、この閾値と比較して二値化（Ｔｈ１以上またはＴｈ２以下であれば１、それ以外は０）する処理を、Ｙ軸方向に適宜ずらしながら繰り返し行うとともに二値化処理した結果を合成することで、１つの錠剤の表面全体について二値化処理した結果が得られる。この二値化処理した結果は、欠陥がないと錠剤表面の全ての領域が「０」になり、欠陥があるとその部分が「１」になる。 FIGS. 13A and 13B show an example in which one line extending in the X-axis direction is compared with a threshold value, and binarization (Th1 or more or Th2 or less) is performed in comparison with this threshold value. The result of binarizing the entire surface of one tablet is obtained by repeatedly performing the process of 1) and 0 otherwise, by repeating the process while appropriately shifting in the Y-axis direction and combining the binarized results. As a result of the binarization processing, if there is no defect, the entire area of the tablet surface becomes “0”, and if there is a defect, the portion becomes “1”.
そこで、欠陥解析部３４は、係る１の部分を抽出し、つながった画素に同じラベルをつけるラベリングを行う。これにより、１つの欠陥部分には同じラベルが付され、別の欠陥部分と識別ができる。そして、欠陥解析部３４は、ラベリングされた結果から個々の欠陥部分の面積、横幅、縦幅、円計度、モーメント比を求める。つまり、欠陥部分の面積は、例えば、同じラベルが付された画素の数をカウントすることで求めることができる。また、欠陥部分の横幅は、同じラベルが付された画素の横に連続する数の最大値から求められ、欠陥部分の縦幅は、同じラベルが付された画素の縦に連続する数の最大値から求めることができる。さらに、円形度は、どれだけ円に近いかをあらわすパラメータであり、
円形度＝（４π×面積）／（周囲長）２
により求めることができる。周囲調は、同じラベルが付された画素の集合体における外周に存在する画素を抽出し、縦或いは横に連続している場合には、画素間の長さは「１」となり、斜めに連続している画素間の長さは「√２」とし、画素間の長さの総和から求めることができる。モーメント比は、欠陥の形状が細長いか否かを表す指数であり、図１３（ｃ）に示すように、長手方向の長さをｔ１、短手方向の長さをｔ２とした場合に、
モーメント比＝ｔ２／ｔ１
により求める。モーメント比が０に近づくほど、細長い形状であると言える。なお、上記のパラメータは、一例であり、例示したものの一部を用いても良いし、さらに別のものを加えても良い。また、パラメータを求める際の演算アルゴリズムも上記のものに限ることはなく、各種のものを用いることができる。
Therefore, the defect analysis unit 34 extracts such one portion and performs labeling for attaching the same label to the connected pixels. Thereby, the same label is attached to one defective part, and can be distinguished from another defective part. And the defect analysis part 34 calculates | requires the area, horizontal width, vertical width, circularity degree, and moment ratio of each defect part from the labeled result. That is, the area of the defective portion can be obtained by, for example, counting the number of pixels with the same label. Further, the horizontal width of the defective portion is obtained from the maximum number of consecutive pixels having the same label, and the vertical width of the defective portion is the maximum of the consecutive number of pixels having the same label. It can be obtained from the value. Furthermore, the circularity is a parameter indicating how close to a circle,
Circularity = (4π × area) / (perimeter) 2
It can ask for. For the ambient tone, when the pixels existing on the outer periphery of the collection of pixels with the same label are extracted and are continuous vertically or horizontally, the length between the pixels is “1”, and the pixels are continuously inclined. The length between the pixels is “√2” and can be obtained from the sum of the lengths between the pixels. The moment ratio is an index indicating whether or not the shape of the defect is elongated. As shown in FIG. 13C, when the length in the longitudinal direction is t1 and the length in the lateral direction is t2,
Moment ratio = t2 / t1
Ask for. It can be said that the closer the moment ratio is to 0, the longer the shape is. In addition, said parameter is an example, A part of what was illustrated may be used and another thing may be added. Further, the calculation algorithm for obtaining the parameters is not limited to the above, and various algorithms can be used.
そして、欠陥解析部３４は、このパラメータの組み合わせで、欠陥モード（異物、毛髪、欠け、割れなど）を分類する。この分類分けは、予め決めたルールに合致するか否かにより行うことができる。また、検出された欠陥は、錠剤ごとに欠陥情報として出力され、欠陥情報記憶部３９に格納される。 And the defect analysis part 34 classify | categorizes defect modes (a foreign material, hair, a chip, a crack, etc.) with the combination of this parameter. This classification can be performed based on whether or not a predetermined rule is met. The detected defects are output as defect information for each tablet and stored in the defect information storage unit 39.
判定部４０は、錠剤の有無、異形、欠陥の情報をまとめ、出力する。すなわち、判定部４０は、錠剤検出部３１で求め、錠剤情報記憶部３６に格納された錠剤情報でる錠剤の位置、大きさ、平均高さ情報を、所定の基準値と比較することにより、異形錠あるいは欠錠を判定する。さらに、欠陥解析部３４で求め、欠陥情報記憶部３９に格納された欠陥情報により、各錠剤の良否を判定する。判定部４０は、この判定結果を上位コンピュータ２３に通知する。 The determination unit 40 collects and outputs information on the presence / absence of tablets, irregularities, and defects. That is, the determination unit 40 obtains the irregularity by comparing the tablet position, size, and average height information obtained by the tablet detection unit 31 with the tablet information stored in the tablet information storage unit 36 with a predetermined reference value. Judge the lock or missing tablet. Further, the quality of each tablet is determined based on the defect information obtained by the defect analysis unit 34 and stored in the defect information storage unit 39. The determination unit 40 notifies the determination result to the upper computer 23.
上位コンピュータ２３は、送られてきた判定結果に基づき、不良品となるシートを認識し、最終的にＰＴＰ包装機で製造された当該不良品のシートからなるＰＴＰ包装体を破棄する制御を行う。 The host computer 23 recognizes a sheet that becomes a defective product based on the sent determination result, and performs control for finally discarding the PTP package made of the defective product sheet manufactured by the PTP packaging machine.
なお、上記の実施形態では、判定処理まで１つの装置（パソコン）で行うようにしたが、一部の機能を上位コンピュータ２３に分けて配置することもできる。例えば、図１４に示すように、検査装置２０′は、上下に配置される２つの３Ｄカメラ装置２１で撮像したそれぞれの画像データを取り込み、前処理・一次判定（解析）をする処理装置（パソコン）２２′と、その処理装置２２′で行った解析結果並びに上記画像データに基づき最終的な判定を行う上位コンピュータ２３′とにより構成することができる。図１５は、検査装置２０′の一部を構成する処理装置２２′における機能ブロック図である。この図１５と、図６とを比較すると明らかなように、ここでは、上述した実施形態における判定部４０の機能を無くし、係る判定部４０の機能は上位コンピュータ２３′で行うようにした。このように一部の機能を上位コンピュータに分けることで、処理装置２２′の負荷を軽減し、より小型なコンピュータで実現することが可能となる。 In the above embodiment, the determination processing is performed by one apparatus (personal computer). However, some functions may be arranged separately in the host computer 23. For example, as shown in FIG. 14, the inspection apparatus 20 ′ is a processing apparatus (a personal computer) that takes in respective image data captured by two 3D camera apparatuses 21 arranged above and below and performs preprocessing and primary determination (analysis). ) 22 'and a host computer 23' for making a final determination based on the analysis result performed by the processing device 22 'and the image data. FIG. 15 is a functional block diagram of the processing device 22 ′ that constitutes a part of the inspection device 20 ′. As apparent from a comparison between FIG. 15 and FIG. 6, here, the function of the determination unit 40 in the above-described embodiment is eliminated, and the function of the determination unit 40 is performed by the host computer 23 ′. As described above, by dividing some functions into the host computer, it is possible to reduce the load on the processing device 22 ′ and realize it with a smaller computer.
２０ 外観検査装置
２１ ３Ｄカメラ装置
２２ 処理装置
３１ 錠剤検出部
３２ 平坦化処理部
３３ 振動除去部
３４ 欠陥解析部
４０ 判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Appearance inspection apparatus 21 3D camera apparatus 22 Processing apparatus 31 Tablet detection part 32 Flattening process part 33 Vibration removal part 34 Defect analysis part 40 Determination part
Claims (3)
その錠剤の表面からの反射光を撮像可能な撮像手段と、
その前記撮像手段にて撮像された画像データに基づき、三次元計測法により錠剤の表面の各位置の高さ位置を濃淡画像で表したプロファイル画像を求める手段と、
そのプロファイル画像に基づき錠剤の外観検査を行う処理手段と、を備え、
前記処理手段は、前記プロファイル画像中の錠剤を示す画像データを抽出する手段と、抽出した画像データを錠剤ごとにその錠剤の表面が平坦になるように正規化して平坦化画像を生成する平坦化手段と、その錠剤ごとの平坦化画像に基づいて外観異常の判定を行う手段を備え、
前記ｍ個のポケット部は、前記移動する方向と直交する方向に一列に並び、前記撮像手段は前記移動する方向と直交する方向にスキャンし、
前記移動する方向と直交する方向に一列に並んだ前記ｍ個のポケット部に収納されたそれぞれの錠剤の同一スキャンライン上に存在する前記平坦化画像における濃淡値の平均値を求め、求めた平均値が前記正規化する値との差から振動による補正値を求め、前記同一直線上に存在する各画素の濃淡値を前記補正値により補正する補正手段を備え、
前記外観異常の判定を行う手段は、その補正手段による補正後の画像データに基づいて行うことを特徴とする錠剤の外観検査装置。 a light irradiating means for irradiating light to a tablet that is accommodated in the pocket portion of the container film having n × m pocket portions and moves together with the container film ;
Imaging means capable of imaging reflected light from the surface of the tablet;
Based on the image data imaged by the imaging means, means for obtaining a profile image representing the height position of each position on the surface of the tablet by a three-dimensional measurement method as a grayscale image;
Processing means for inspecting the appearance of the tablet based on the profile image,
The processing means extracts image data indicating a tablet in the profile image, and normalizes the extracted image data so that the surface of the tablet becomes flat for each tablet to generate a flattened image e Bei means, means for judging abnormal appearance based on flattening the image of each the tablet,
The m pocket portions are aligned in a direction orthogonal to the moving direction, and the imaging means scans in a direction orthogonal to the moving direction,
The average of the gray values in the flattened image existing on the same scan line of each tablet stored in the m pockets arranged in a line in a direction orthogonal to the moving direction A correction means for obtaining a correction value by vibration from a difference between the value and the value to be normalized, and correcting the gray value of each pixel existing on the same straight line by the correction value,
The appearance inspection apparatus for tablets, wherein the means for determining the appearance abnormality is performed based on image data corrected by the correction means.
前記錠剤供給装置の下流側に設けられ、前記ポケット部を塞ぐようにして前記容器フィルムに蓋フィルムを重ねた状態でそれら容器フィルムと蓋フィルムとをシールして密封するシール装置と、
そのシール装置の下流側に設けられ、前記容器フィルムと蓋フィルムの所定位置を切断する切断装置と、
を備えたＰＴＰ包装機であって、
前記錠剤供給装置の下流側に請求項１または２に記載の外観検査装置を設け、その外観検査装置で前記ポケット部に供給された前記錠剤の外観異常の検査を行うことを特徴とするＰＴＰ包装機。 To pocket portions formed on a strip-shaped container full Irumu for conveying the tablet supply unit for supplying tablets,
A sealing device that is provided on the downstream side of the tablet supply device and seals and seals the container film and the lid film in a state where the lid film is stacked on the container film so as to close the pocket portion;
A cutting device provided on the downstream side of the sealing device, for cutting a predetermined position of the container film and the lid film;
A PTP packaging machine equipped with
3. A PTP packaging, wherein the appearance inspection apparatus according to claim 1 or 2 is provided on a downstream side of the tablet supply apparatus, and the appearance abnormality of the tablet supplied to the pocket portion is inspected by the appearance inspection apparatus. Machine.
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