JP6073261B2

JP6073261B2 - びん底検査装置

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Publication number: JP6073261B2
Application number: JP2014056617A
Authority: JP
Inventors: 直広田中; 大輔小林
Original assignee: Nihon Yamamura Glass Co Ltd
Current assignee: Nihon Yamamura Glass Co Ltd
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2034-03-19
Also published as: JP2015179020A

Description

この発明は、例えば、種々の形態のガラスびんについて、びん底を撮像して取得した画像によりびん底に欠陥があるかどうかを検査するためのびん底検査装置に関し、この発明は特に、びん底に所定の情報がびん底の表面より盛り上がるかまたは凹むように表されたびんを検査対象とする場合に、前記情報の読み取りとびん底にある泡などの欠陥の検出とを併せて行うことのできるびん底検査装置に関する。

びんの欠陥には種々あるが、びん底に入り込んだ異物を、びん底を撮像して取得した画像により検査することは公知である。ところで、びんには、びんの製造元を表す文字や記号、そのびんを製造した金型を表す型番などの情報が、例えば、びん底にびん底の表面より盛り上がるように突起物により表されている。その種のびんを検査工程で検査する場合、特定の検査ステーションにおいて、びん底を撮像して取得した画像から突起物により表された情報（型番）を読み取り、各びんから読み取った型番と各種の検査結果とがびん毎に対応付けられた検査結果情報を作成し、さらに、その検査結果情報を用いて欠陥の種類毎および型番毎に欠陥の検出数を集計することが行われている。

びん底を撮像して取得した画像には、情報を表す突起物が映っているほか、検査対象のびんのびん底に異物が混入していれば、その異物が映っているので、突起物の画像部分を含まない検査対象領域を設定して、異物の有無を検査する（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載された図１２に示すびん底検査装置９は、検査対象のびん１０の下方位置にフレネルレンズ９１を介して照明装置９２が設置されるとともに、びん１０の上方位置にカメラ９３が配置されたものである。照明装置９２からの照明光がフレネルレンズ９１を経てびん底１１に照射されたとき、カメラ９３で取得されたびん底１１の画像は、突起物が暗く映った画像となるもので、突起物により表された情報の読み取りが容易である。図中、９４はカメラ９３により取得された画像を取り込んでびん底１１に異物が存在するかどうかを判別する処理を実行する画像処理装置である。

上記のびん底検査装置９では、カメラ９３はびん１０のびん口１２よりびん底１１を覗くような視野の設定が行われており、下方位置の照明装置９２により照明されたびん底１１がびん口１２を通してカメラ９３により撮像される。カメラ９３で取得された画像は画像処理装置９４に取り込まれ、びん底１１の画像上の、突起物が存在する画像領域を除く画像領域を検査対象領域とし、その検査対象領域に異物の画像部分が存在するかどうかが検査される。

特許第４２５３７４２号公報

特許文献１に記載のびん底検査装置９では、図１３（１）（２）に示すような首の長いびん１０ａについては、カメラ９３の視野ｗにびん底１１の全体が含まれず、びん底１１の外周部分はカメラ９３の視野ｗから外れるため、未検査の領域が生じるという問題がある。図１４に示すような扁平なびん１０ｂや図１５に示すような角形のびん１０ｃについても同様であり、カメラ９３の視野ｗにびん底１１の全体が含まれず、びん底１１の外周部分の一部または全部がカメラ９３の視野ｗから外れるため、未検査の領域が生じることになる。なお、図１３〜図１５において、（１）は各びんの正面図、（２）は各びんの底面図である。

そのうえ、検査対象のびん１０の種類が変わる毎に、びん１０の高さに応じてカメラ９３のピント合わせが必要であって作業が煩雑となり、また、ズームレンズが必要となるなど、設備費用も高くつく。

さらに、特許文献１に記載のびん底検査装置９では、検査対象のびん１０の下方に照明装置９２が、びん１０の上方にカメラ９３が、それぞれ設置されるため、例えば、後述するスターホイールの外周に沿って複数の検査ステーションを設置して複数項目の検査を行う場合に、突起物により表される所定の情報の読み取りとびん底の欠陥の検出とが行われる検査ステーションでは、上下の両方の空間が照明装置９２とカメラ９３とで占拠されるため、他の検査装置を併置できず、他の検査との併用は困難である。

さらにまた、特許文献１に記載のびん底検査装置９では、びん底１１の突起物は画像上で暗く映るため、読取り精度が高く、また、遮光性を有する異物も、画像上で暗く映るため、その種の異物の検出精度は高くなるが、異物が泡のような中空のものである場合、泡の部分を屈折しつつ透過する光の量がかなりあるため、泡は画像上で明るく映ってびん底の平坦部分と区別がつきにくく、その結果、泡の検出精度は低くなる。

この発明は、上記の問題に着目してなされたもので、びんの形態を問わずびん底全体をカメラの視野に含ませることができ、また、検査対象のびんが変わってもカメラのピント合わせを必要とせず、さらに、他の検査との併用も可能であり、そのうえ泡の検出精度も高めることができるびん底検査装置を提供することを目的とする。

この発明によるびん底検査装置は、びん底に所定の情報がびん底の表面より盛り上がるかまたは凹むように表されたびんを検査対象としてびん底に中空の泡が存在するかどうかを検査するものであって、検査対象のびんをびん底を塞がない状態で検査位置に定位させる位置決め機構と、検査位置に定位したびんのびん底に対してびん底の下方のびん底との対面位置より照明光をほぼ直角に照射する第１の照明装置と、検査位置に定位したびんのびん底に対してびん底の下方のびん底との対面位置から逸れた位置より照明光を斜めに照射する第２の照明装置と、第１の照明装置のみが点灯する状態から第２の照明装置のみが点灯する状態に切り替える制御装置と、検査位置に定位したびんのびん底全体が視野に含まれるようにびん底との対面位置に配置され第１の照明装置のみが点灯した状態下でのびん底の画像と第２の照明装置のみが点灯した状態下でのびん底の画像とを取得するカメラとを含んで成るものである。

上記したびん底検査装置では、位置決め機構により検査対象のびんが決められた検査位置に位置決めされると、まず、第１の照明装置のみが点灯し、検査位置に定位したびんのびん底に対してびん底との対面位置より照明光がほぼ直角に照射される。この第１の照明装置の点灯状態下でびん底がカメラにより撮像されてびん底の画像が取得される。この場合、びんのびん底は塞がれておらず、カメラの視野にびん底全体が含まれているので、カメラで取得される画像はびん底全体の画像である。
第１の照明装置による照明光がびん底の平坦面に当たると、その照明光が反射してかなりの量の光がカメラに向けて進むので、平坦面は明るく映る。
例えば、型番などの情報がびん底の表面より盛り上がるように突起物によって表されている場合、第１の照明装置による照明光がその突起物に当たると、突起物の傾斜面に当たった照明光はカメラの方向へ反射せず、傾斜面は暗く映る。突起物の頂部に当たった照明光は反射してかなりの量の光がカメラに向けて進むので、頂部は明るく映る。その結果、突起物は傾斜面の暗く映った部分により縁取られたような画像となり、突起物により表された情報の読み取りが容易である。
なお、型番などの情報がびん底の表面より凹むようにＶ字状の凹溝などによって表されている場合においても、凹溝に当たった照明光は上記と同様の反射を行うものである。

びん底に泡が存在する場合、その泡の中空部分とびんとの境界はびん底とほぼ平行でほぼ平坦な面を構成するので、第１の照明装置による照明光が泡に当たると、泡の中空部分とびんとの境界において照明光が反射してかなりの量の光がカメラに向けて進むので、泡の部分は明るく映る。その結果、泡とびん底の平坦面とは画像上で殆ど区別がつかない状態となる。

つぎに、制御装置によって第１の照明装置のみが点灯する状態から第２の照明装置のみが点灯する状態に切り替えられると、検査位置に定位したびんのびん底に対してびん底との対面位置から逸れた位置より照明光が斜めに照射され、この第２の照明装置の点灯状態下でびん底がカメラにより撮像されてびん底の画像を取得される。この場合、びんのびん底は塞がれておらず、カメラの視野にびん底全体が含まれているので、カメラで取得される画像はびん底全体の画像である。
第２の照明装置による照明光がびん底の平坦面に斜めに当たると、その照明光のかなりの量の光がカメラの方向以外の方向へ反射するので、平坦面は暗く映る。
第２の照明装置による照明光が型番などの情報を表す突起物に当たると、突起物の傾斜面に当たった照明光はかなりの量の光がカメラに向けて反射するので、傾斜面は明るく映る。突起物の頂部に当たった照明光はその一部がカメラに向けて反射するので、頂部は明るく映る。その結果、突起物は傾斜面および頂部の明るく映った部分が白抜きとなるような画像となり、突起物により表された情報の読み取りが可能である。
なお、型番などの情報がびん底の表面より凹むようにＶ字状の凹溝などによって表されている場合においても、凹溝に当たった照明光は上記と同様の反射を行うものである。

びん底に泡が存在する場合、その泡の中空部分とびんとの境界はびん底とほぼ平行でほぼ平坦な面を構成するので、第２の照明装置による照明光が泡に斜めに当たると、泡の中空部分とびんとの境界において照明光のかなりの量の光はカメラの方向以外の方向へ反射するが、びん底と平行でない泡の周辺部分では泡の中空部分とびんとの境界において照明光のかなりの量の光がカメラに向けて反射するので、泡の周辺部分が明るく映り、その結果、泡とびん底の平坦面とは画像上で区別がつく状態となる。

この発明の上記した構成において、位置決め機構は種々の態様のものがあるが、例えば、びん底の形状および大きさに対応する開口部が設けられた水平なテーブルを用いて構成することができる。このような態様のものでは、開口部にびんのびん底を臨ませるようにしてテーブルにびんを載置することでびん底を塞がない状態でびんを定位できる。なお、びん底を塞がない状態でびんを定位させるのに、例えば、びんを宙吊り状態でアームにより支持するなど、その他種々の態様を考えることもできる。

また、この発明によるびん底検査装置においては、前記第１、第２の各照明装置と前記カメラは、前記検査位置に定位したびんの中心軸の延長線上にびん底に近い側より第２の照明装置、第１の照明装置、カメラの順で配置されており、第２の照明装置は、びん底全体を含むカメラの視野が遮られないように、かつびん底全体にわたる第１の照明装置によるびん底へ向かう照明光が遮られないように、中心部分が貫通するリング形状の光源により構成されている。また、第１の照明装置は、びん底全体を含むカメラの視野が遮られないように、びん底へ向かう照明光を投射する部分が透明の導光板により構成されている。

上記したびん底検査装置では、第１の照明装置による照明光がびんのびん底へ照射されるとき、その照明光は第２の照明装置の貫通する部分を通過してびん底に当たる。そして、びん底でカメラに向けて反射した光は、第２の照明装置の貫通する部分を通過し、さらに、第１の照明装置の導光板を透過してカメラに達する。
また、第２の照明装置による照明光がびんのびん底へ照射されるとき、びん底に当たりカメラに向けて反射した光は、第２の照明装置の貫通する部分を通過し、さらに、第１の照明装置の導光板を透過してカメラに達する。

この発明によるびん底検査装置は、前記カメラにより取得されたびん底の画像を取り込んで所定の画像処理を実行する画像処理装置をさらに含んでいる。前記画像処理装置は、第１の照明装置のみが点灯した状態下で前記カメラにより取得したびん底の画像からびん底に表された所定の情報を読み取る処理を実行し、第２の照明装置のみが点灯する状態下で前記カメラにより取得したびん底の画像の、前記情報が表された画像領域を除く画像領域からびん底の泡を検出する処理を実行する。

この実施態様によると、びんのびん底より型番などの所定の情報を読み取るときに、びん底にある欠陥、特にびん底に泡が存在するかどうかの検査を併せて実行することが可能であり、ひとつの検査ステーションで情報の読み取りとびん底の検査とを併せて実行することが可能である。そのうえ、情報の読み取り時にびん底の情報が表された画像領域を認識するので、その画像領域を除く画像領域に検査対象領域を設定でき、びん底に表された情報に影響されることなくびん底の検査を行うことができる。

この発明によれば、びんのびん底に対してびん底との対面位置から照明光を照射するとともに、びん底との対面位置に配置したカメラによりびん底を撮像するようにしたので、びんの口部よりびん底を撮像する従来の方式のように視野が制限されることがなく、びんの形態を問わずびん底全体にカメラの視野を設定することができる。また、検査対象のびんが変わってもカメラのピント合わせを行う必要がなく、ズームレンズも不要である。さらに、びんの口部の側は空きスペースになっているので、その空きスペースを利用して他の検査を行うことができ、検査の併用が可能である。さらに、情報の読み取りに適した構成の第１の照明装置から泡の検出に適した構成の第２の照明装置への切り替えを行うので、びん底の泡の検出が容易となり、泡の検出精度が高められる。

この発明のびん底検査装置が設置されたびん検査装置の概略構成を示す平面図である。びん底の一例を示すびんの底面図である。この発明の一実施例であるびん底検査装置の概略構成を示す図である。第１の照明装置の概略構成を示す図である。第１の照明装置による照明光をびん底の突起物に照射したときの光の透過および反射の各状態を示す説明図である。第１の照明装置による照明光をびん底の泡に照射したときの光の透過および反射の各状態を示す説明図である。第２の照明装置による照明光をびん底の突起物に照射したときの光の透過および反射の各状態を示す説明図である。第２の照明装置による照明光をびん底の泡に照射したときの光の透過および反射の各状態を示す説明図である。第１の照明装置の点灯状態下で取得されたびん底の画像を示す図である。第２の照明装置の点灯状態下で取得されたびん底の画像を示す図である。情報の読み取り処理と泡の検出処理の手順を示すフローチャートである。従来のびん底検査装置の概略構成を示す図である。首の長いびんに対する従来例のカメラの視野を示す正面図および底面図である。扁平なびんに対する従来例のカメラの視野を示す正面図および底面図である。角形のびんに対する従来例のカメラの視野を示す正面図および底面図である。

図１は、この発明のびん底検査装置が設置されたびん検査装置の概略構成を示している。同図のびん検査装置は、スターホイール２０の周囲に複数個の検査ステーションが円陣に配置された構成のものである。なお、図１には最終の検査ステーションＴのみが示してあり、他の検査ステーションについての図示を省略している。スターホイール２０は外周面に検査対象のガラスびん（以下、単に「びん」という。）１０が導入される複数個の凹部２１を備えている。スターホイール２０は図示しない間欠回転機構により図中、矢印Ｐで示す方向へ所定の角度づつ間欠送りされ、これにより各びん１０が各検査ステーションへ順次導かれる。なお、図中、２２は、製びん機からコンベヤにより送られてきたびん１０をスターホイール２０へ供給するためのびん供給機構であり、２３は検査済のびん１０を検査の結果に応じて良品と不良品とに弁別する弁別機構である。この弁別機構２３によって良品は搬出コンベヤへ送り出され、不良品はリジェクトテーブルに回収される。

前記製びん機は、複数のセクションに分かれ、セクション毎に粗型と仕上型とが例えば２個ずつ設けられている。粗型で成形されたパリソンは仕上型で最終形態のびんに仕上げられる。最終形態のびんのびん底には、図２に示すように、当該びん１０を成形した金型の型番を表す「１３６」のような数字１３、その型番をコードで表した点列１４、びんの製造元を表す「ＹＳ」のような文字１５などの情報が同じ円周上もしくは同心円上に配置されている。これらの数字１３、点列１４、および文字１５は、びん底１１の表面より傾斜して盛り上がるような突起物、すなわち、断面が山形形状の突起物によって表されている。
なお、この発明は、びん底１１に表された情報がびん底１１の表面より盛り上がる突起物によって表されたびんに限らず、びん底１１の表面より傾斜して凹むような凹溝ないしは凹部、すなわち、断面がＶ字状の凹溝ないしは凹部によって表されたびんについても適用できる。
図示例のびん１０は、びん底１１の外周部分の表面近くに泡Ｘが存在する不良品であり、図３に示すびん底検査装置１によってびん底１１の突起物により表された型番が読み取られるとともに、びん底１１に泡Ｘなどの異物が存在するかどうかが検査される。

図示例のびん底検査装置１は、図１のびん検査装置の最終の検査ステーションＴに設置されており、びん底１１に型番などの情報が突起物により表されたびん１０を検査対象として型番の読み取りとびん底の欠陥検査とを併せて実施する。なお、以下の説明では、検査すべきびん底１１の欠陥として泡に着目しているが、このびん底検査装置１は、泡以外の異物についても検査可能である。

びん底検査装置１は、検査対象のびん１０をびん底１１を塞がない状態で検査位置に定位させる位置決め機構２を含んでいる。位置決め機構２は前記のスターホイール２０およびその間欠回転機構に加えて、最終の検査ステーションＴの位置に水平に設けられたテーブル２４を構成として含むものである。図示のテーブル２４は、びん底１１を塞がない状態で定位させるために、テーブル２４の中央部にびん底１１のほぼ全体を下面より露出させることが可能な大きさおよび形状の開口部２５が形成されている。この開口部２５の形状および大きさは、検査対象のびん１０のびん底１１に合わせられており、検査対象がびん底１１の形状や大きさが異なるものに代わるとき、そのびん１０のびん底１１の形状及び大きさに応じた開口部２５を有するテーブル２４と交換される。

びん底検査装置１は、検査位置に定位したびん１０のびん底１１に対してその下方のびん底１１との対面位置より照明光Ｌ１をほぼ直角に照射するための第１の照明装置３と、びん１０のびん底１１に対してその下方のびん底１１との対面位置から逸れた位置より照明光Ｌ２を斜めに照射するための第２の照明装置４と、びん１０のびん底１１全体を視野ｗに含むようにびん底１１の下方のびん底１１との対面位置に配置されるＣＣＤカメラなどのカメラ５と、第１、第２の各照明装置３，４の点灯、消灯の各動作を制御するコントローラ６と、カメラ５で取得した画像を取り込んで所定の画像処理を実行する画像処理装置７とを含んでいる。なお、図１に示したびん検査装置は、前記コントローラ６へ検査の開始タイミングを与えたりびん底１１の検査結果を受け取って前記弁別機構２３へ駆動タイミングを与えたりするタイミングコントローラ（図示せず）を含むものである。

前記コントローラ６は、びん底検査に際して、まず第１の照明装置３のみが点灯した状態に設定した後、その状態から第２の照明装置４のみが点灯した状態に切り替える制御を実行する。前記画像処理装置７は、まず第１の照明装置３のみが点灯した状態下でカメラ５により取得したびん底１１の画像からびん底１１の型番などの情報を読み取る処理を実行し、次に、第２の照明装置４のみが点灯した状態下でカメラ５により取得したびん底１１の画像の、前記突起物が存在する画像領域を除く画像領域からびん底１１の泡Ｘの有無を判別する処理を実行する。

図３において、ｃは検査位置に定位したびん１０の中心軸（軸芯）を示しており、この中心軸ｃの延長線上にびん底１１に近い側より第２の照明装置４、第１の照明装置３、カメラ５が順に配置されている。
第２の照明装置４は、びん底１１全体を含むカメラ５の視野ｗが遮られないように、かつびん底１１全体にわたる第１の照明装置３による照明光Ｌ１が遮られないように、中心部分が貫通するリング形状の光源により構成されている。このリング形状の光源は、中央部がくり抜かれた基板上に複数個のＬＥＤを同方向に向けて実装されるとともに、ＬＥＤの上方を拡散板により覆った構造のものであり、中央部に貫通する円形状の貫通孔４１を有している。この第２の照明装置は、びん１０のびん底１１に対してその下方のびん底１１との対面位置から逸れた位置より照明光Ｌ２を斜めに照射するために、また、びん底１１全体を含むカメラ５の視野ｗを遮らず、かつびん底１１全体にわたる第１の照明装置３による照明光Ｌ１を遮らないようにするために、前記貫通孔４１の径が前記テーブル２４の開口部２５より大きなドーナツ形状のものを用いるのが望ましい。

第１の照明装置３は、びん底１１全体を含むカメラ５の視野ｗが遮られないように、びん底１１へ向かう照明光Ｌ１を投射する部分が透明の導光板３０により構成されたものである。
図４は、第１の照明装置３の概略構成を示すもので、透明な導光板３０の外周端面に中心方向に向けて複数個のＬＥＤ３１が配置されている。前記導光板３０の一方の表面の中央部分には、導光板３０の内部に導入されたＬＥＤ３１の光の一部を反射させて他方の表面に向けて案内する反射部３２が形成されている。この反射部３２がびん底１１に向かう照明光Ｌ１を投射する部分に相当し、びん底１１でカメラ５に向けて反射した照明光Ｌ１は反射部３２を通ってカメラ５に取り込まれる。

図５は、第１の照明装置３による照明光Ｌ１がびん底１１の表面より盛り上がる突起物１６に照射された状態を、また、図６は、照明光Ｌ１がびん底１１の表面付近に存在する泡Ｘに照射された状態を、それぞれ示している。前記の突起物１６は、当該びんを成形した金型の型番を表す数字１３、その型番をコードで表した点列１４、びんの製造元を表す文字１５などの情報を表すものである。

第１の照明装置３による照明光Ｌ１がびん底１１の平坦面１１ａに当たると、その照明光Ｌ１が反射してかなりの量の光がカメラ５に向けて進むので、平坦面１１ａは明るく映る。なお、図中、明るく映る部分は「明」の文字で、暗く映る部分は「暗」の文字で、それぞれ示してある。また、第１の照明装置３からの照明光Ｌ１は太い点線で、びん底１１での反射光や透過光は細い点線で、それぞれ示してある。
第１の照明装置３による照明光Ｌ１が突起物１６に当たると、突起物１６の傾斜面１６ｂに当たった照明光Ｌ１はカメラ５の方向へ反射せず、傾斜面１６ｂは暗く映る。突起物１６の頂部１６ａに当たった照明光Ｌ１は反射してかなりの量の光がカメラ５に向けて進むので、頂部１６ａは明るく映る。その結果、突起物１６は傾斜面１６ｂの暗く映った部分により縁取られたような画像、具体的には図９に示すような画像Ｇ１となり、突起物１６により表された情報の読み取りが容易である。

びん底１１に泡Ｘが存在する場合、その泡Ｘの中空部分とびん１０との境界はびん底１１とほぼ平行でほぼ平坦な面を構成するので、第１の照明装置３による照明光Ｌ１が泡Ｘに当たると、泡Ｘの中空部分とびん１０との境界において照明光Ｌ１が反射してかなりの量の光がカメラ５に向けて進むので、泡Ｘの部分（図９において点線で示す。）は明るく映る。その結果、泡Ｘとびん底１１の平坦面１１ａとは画像上で殆ど区別がつかない状態となる。

図７および図８は、第２の照明装置４による照明光Ｌ２がびん底１１の表面より盛り上がった突起物１６およびびん底１１の表面付近に存在する泡Ｘに照射された状態をそれぞれ示している。
第２の照明装置４による照明光Ｌ２がびん底１１の平坦面１１ａに斜めに当たると、その照明光Ｌ２のかなりの量の光がカメラ５の方向以外の方向へ反射するので、平坦面１１ａは暗く映る。第２の照明装置４による照明光Ｌ２が突起物１６に当たると、突起物１６の傾斜面１６ｂに当たった照明光Ｌ２はかなりの量の光がカメラ５に向けて反射するので、傾斜面１６ｂは明るく映る。突起物１６の頂部１６ａに当たった照明光Ｌ２はその一部がカメラ５に向けて反射するので、頂部１６ａは明るく映る。その結果、突起物１６は傾斜面１６ｂおよび頂部１６ａの明るく映った部分が白抜きとなるような画像、具体的には図１０に示すような画像Ｇ２となり、突起物１６により表された情報の読み取りが可能である。

びん底１１に泡Ｘが存在する場合、その泡Ｘの中空部分とびんとの境界はびん底１１とほぼ平行でほぼ平坦な面を構成するので、第２の照明装置４による照明光Ｌ２が泡Ｘに斜めに当たると、泡Ｘの中空部分とびん１０との境界において照明光Ｌ２のかなりの量の光はカメラ５の方向以外の方向へ反射するが、びん底１１と平行でない泡Ｘの周辺部分では泡Ｘの中空部分とびん１０との境界において照明光Ｌ２のかなりの量の光がカメラ５に向けて反射するので、泡Ｘの周辺部分が明るく映り、その結果、泡Ｘとびん底１１の平坦面１１ａとは画像上で区別がつく状態となる。

図１１は、カメラ５で取得されるびん底１１の画像について一連に実施される型番の読み取り処理および泡Ｘの検出処理の各手順を示している。これらの処理は、コントローラ６からの指示に応じて開始されるもので、びん１０が検査位置に導入されるタイミングに合わせて図１１の各手順（図中、各手順を「ＳＴ」で示す。）が順次、そして繰り返し実行される。

図１１において、検査対象のびん１０が図１に示した最終の検査ステーションＴの検査位置に導入されると、ＳＴ１の判定が「ＹＥＳ」となり、コントローラ６は第１の照明装置３を点灯させ、びん１０のびん底１１へ照明光Ｌ１が照射される（ＳＴ２）。この第１の照明装置３の点灯状態下でカメラ５によりびん底１１が撮像され、カメラ５で取得された図９に示す画像Ｇ１が画像処理装置７に取り込まれ、図示しない画像メモリに格納される（ＳＴ３）。

次のＳＴ４では、画像メモリより前記の画像Ｇ１が読み出され、これを処理対象画像として所定の画像処理が実行されることにより、金型の型番を表す数字１３またはその型番をコードで表した点列１４から型番が読み取られる（ＳＴ４）。
型番を読み取るには、図９に示すように、まず、処理対象画像よりびんの製造元を表す文字１５の画像および金型の型番を表す数字１３の画像を含むドーナツ状の基準検索領域Ｓ１が切り出された後、前記文字１５の画像を基準画像としてその基準画像のモデル画像により前記基準検索領域Ｓ１上を走査しつつ各走査位置においてモデル画像との類似度を求める処理（パターンマッチング）を実行し、これにより類似度が最も高くなる角度位置を特定する。このようにして基準画像の角度位置が検出されると、次に、その角度位置の回転ずれ量（回転角度）を計測し、この計測値を用いたアフィン変換により処理対象画像を回転ずれのない状態に補正したうえで、型番が位置する画像領域に計測領域Ｓ２を設定して型番の認識処理を実行するか、型番をコードで表した点列の画像からそのコードを抽出した後型番へ変換する。

上記により型番が適正に読み取られると、ＳＴ５の判定が「ＹＥＳ」となり、コントローラ６は第１の照明装置３を消灯させかつ第２の照明装置４を点灯させ、びん１０のびん底１１へ照明光Ｌ２が照射される（ＳＴ６）。この第２の照明装置３の点灯状態下でカメラ５によりびん底１１が撮像され、カメラ５で取得された図１０に示す画像Ｇ２が画像処理装置７に取り込まれ、図示しない画像メモリに格納される（ＳＴ７）。

次のＳＴ８では、画像メモリより前記の画像Ｇ２が読み出されて２値化された後、その２値画像について、型番を表す数字１３、その型番をコードで表した点列１４、びんの製造元を表す文字１５が位置する各画像領域にマスク領域を設定し（ＳＴ９）、そのマスク領域を除く画像領域を対象として泡の検出処理を実行する（ＳＴ１０）。この泡の検出処理は、マスク領域を除く画像領域に含まれる各画素の輝度を計測し、その輝度の計測値がしきい値を超えかつしきい値を越える画素が所定数以上連続する場合に、泡が存在すると判定するものである（ＳＴ１１）。

１びん底検査装置
２位置決め機構
３第１の照明装置
４第２の照明装置
５カメラ
６コントローラ
７画像処理装置
１０びん
１１びん底
Ｌ１，Ｌ２照明光
Ｘ泡

Claims

びん底に所定の情報がびん底の表面より盛り上がるかまたは凹むように表されたびんを検査対象としてびん底に中空の泡が存在するかどうかを検査するびん底検査装置であって、検査対象のびんをびん底を塞がない状態で検査位置に定位させる位置決め機構と、検査位置に定位したびんのびん底に対してびん底の下方のびん底との対面位置より照明光をほぼ直角に照射する第１の照明装置と、検査位置に定位したびんのびん底に対してびん底の下方のびん底との対面位置から逸れた位置より照明光を斜めに照射する第２の照明装置と、第１の照明装置のみが点灯する状態から第２の照明装置のみが点灯する状態に切り替える制御装置と、検査位置に定位したびんのびん底全体が視野に含まれるようにびん底との対面位置に配置され第１の照明装置のみが点灯した状態下でのびん底の画像と第２の照明装置のみが点灯した状態下でのびん底の画像とを取得するカメラと、前記カメラにより取得されたびん底の画像を取り込んで所定の画像処理を実行する画像処理装置とを含んで成り、前記第１、第２の各照明装置と前記カメラは、前記検査位置に定位したびんの中心軸の延長線上にびん底に近い側より第２の照明装置、第１の照明装置、カメラの順で配置されており、第２の照明装置は、びん底全体を含むカメラの視野が遮られないように、かつびん底全体にわたる第１の照明装置によるびん底へ向かう照明光が遮られないように、中心部分が貫通するリング形状の光源により構成され、第１の照明装置は、びん底全体を含むカメラの視野が遮られないように、びん底へ向かう照明光を投射する部分が透明の導光板により構成されており、前記画像処理装置は、第１の照明装置のみが点灯した状態下で前記カメラにより取得したびん底の画像からびん底に表された所定の情報を読み取りかつその情報が表された画像領域を認識する処理を実行し、第２の照明装置のみが点灯する状態下で前記カメラにより取得したびん底の画像の、前記情報が表された画像領域を除く画像領域からびん底の泡を検出する処理を実行するびん底検査装置。