专利名称：外观检查装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种装置，检查医药品(片剂、胶囊等)、食品、机械零件或电子零件等(以下，称为“检查对象物”)的外观。
背景技术：
以往，作为检查所述检查对象物表面的外观的装置，已知有例如日本专利特开昭63-53452号公报(先前例I)或日本专利特开2004-317126号公报(先前例2)中公开的装置。该先前例I的检查装置是对检查对象物的表面照射漫射光，利用摄像装置适当拍摄表面，通过对所得的灰度图像进行分析，检测存在于检查对象物表面上的污痕或印刷部， 判别其是否合适。该检查装置是通过对检查对象物表面照射漫射光而从所有方向均质地照明表面，由此，获得将存在于表面上的凹凸取出、即抑制产生由凹凸造成的阴影且使表面的图形(污痕或印刷部)强调的灰度图像。另一方面，所述先前例2的检查装置是对检查对象物表面照射激光狭缝光，通过摄像装置合适拍摄受到照射的激光狭缝光的图像，按照光切割法，分析所得图像，取得检查对象物表面的有关高度的信息，并依据所得高度信息，检测存在于检查对象物的表面上的划痕或缺损等，而且，算出检查对象物的体积。
背景技术：
文献专利文献专利文献I :日本专利特开昭63-53452号公报专利文献2 :日本专利特开2004-317126号公报

发明内容
[发明要解决的问题]然而，所述先前例的检查装置内、先前例2的检查装置中存在以下说明的问题。S卩，当所述检查对象物的表面存在深色部时，如果对该深色部照射所述激光狭缝光，那么激光将在深色部被吸收而不会产生反射光，因此，通过所述摄像装置将拍摄到该深色部中缺失反射光的图像。而且，在使用如此的部分缺失的图像，按照所述光切割法，计算检查对象物表面的高度信息时，会因图像缺失而判定为高度异常，从而无法判定检查对象物表面的准确形状。尤其在所述医药品的情况下，在其表面上通常印刷有文字等，因此，使用有所述光切割法的形状检查无法对所述医药品进行准确检查。另一方面，由于医药品在药效方面要求高度保证，所以，若能准确检测其表面的划痕或缺损，则极为有益。本发明是鉴于以上实际情况研制而成，其目的在于提供一种外观检查装置，即便表面具有深色图形的物品，也可以准确检查其表面形状。[解决问题的技术手段]为实现所述目的，本发明涉及一种外观检查装置，其包括输送单元，沿着特定的输送路径，输送检查对象物；表面图形检查单元，检查由所述输送单元输送的所述检查对象物的表面图形；以及 表面形状检查单元，检查同样地由所述输送单元输送的所述检查对象物的表面形状；且所述表面图形检查单元包括灰度图像摄像部，配设在所述输送路径附近，对所述检查对象物的表面照射漫射光，拍摄由该漫射光照明的检查对象物表面的灰度图像；以及图形判定部，依据由该灰度图像摄像部拍摄的灰度图像，辨识所述检查对象物表面的图形特征，判定该图形是否合适；所述表面形状检查单元包括狭缝光图像摄像部，配设在相较所述灰度图像摄像部为上游侧或下游侧的所述输送路径附近，将带状狭缝光以其照射路线与所述检查对象物的输送方向正交的方式照射到所述检查对象物表面，并且从摄像光轴沿着所述检查对象物的输送方向且与照射到所述检查对象物的狭缝光的光轴交叉的方向，拍摄对所述检查对象物照射所述狭缝光时的图像；以及形状判定部，依据由该狭缝光图像摄像部拍摄的图像，辨识所述检查对象物表面的形状特征，判定该形状是否合适；进而，所述形状判定部构成为从所述图形判定部接收与至少所述检查对象物表面的存在深色部的区域相关的信息，且将接受信息的区域设定为非检查区域，判定所述形状是否合适。根据本发明的外观检查装置，由所述输送单元输送的检查对象物是其表面由所述表面图形检查单元进行检查，且依据由所述灰度图像摄像部拍摄的灰度图像，判定其表面的图形是否合适。例如在表面存在污痕的情况下，作为图形特征检测到污痕，其结果判定为不良，在表面印刷有文字等的情况下，作为图形特征检测到此印刷部，判定印刷状态是否合适。另一方面，检查对象物是通过所述表面形状检查单元来检查其表面形状。即，在所述狭缝光图像摄像部中，将带状狭缝光照射到检查对象物的表面，拍摄其反射光，在形状判定部中，依据所述拍摄图像，通过例如光切割法，计算检查对象物表面的有关三维形状的数据，根据算出的数据，辨识表面形状的特征，判定其是否合适。此时，形状判定部从所述图形判定部接收与至少检查对象物表面的存在深色部的区域相关的信息，并将接受信息的区域设定为非检查区域，判定检查对象物表面的形状是否合适。在检查对象物表面存在深色部的情况下，如果对该深色部照射狭缝光，那么狭缝光将在该深色部被吸收而不会反射，因此，通过狭缝光图像摄像部，将拍摄到该深色部中缺失反射光的图像。而且，在使用如此的部分缺失的图像，利用光切割法，计算检查对象物表面的有关三维形状的特征数据的情况下，因该深色部的数据缺失，所以，通常必将判定为该深色部的三维形状异常。
因此，本发明构成为所述形状判定部从可以准确判别深色部的所述表面图形检查单元的图形判定部中，接收与至少存在该深色部的区域相关的信息，并将接受信息的区域设定为非检查区域，判定检查对象物表面的三维形状是否合适。可通过将存在深色部的区域设定为非检查区域，而防止有关三维形状的如上所述的错误判定，从而可对检查对象物表面的形状准确地进行检查。另外，在本发明中，所述灰度图像摄像部与狭缝光图像摄像部均可设置在上游侧，但若考虑形状判定部中的处理快速性，则将灰度图像摄像部设置在上游侧，使图形判定部的处理先于形状判定部的处理进行，可不使形状判定部的处理中产生待机时间，因此较佳。而且，本发明优选构成为，所述狭缝光图像摄像部在垂直方向上照射所述狭缝光，并且从所述检查对象物的输送方向上游侧及下游侧两个方向分别拍摄图像，所述形状判定 部将由所述狭缝光图像摄像部拍摄的两个图像合成，并依据经合成的图像，判定所述检查对象物表面的形状是否合适。当所述狭缝光图像摄像部的拍摄方向为单向时，对于存在于相对该拍摄方向为死角的位置上的表面，无法获得其图像，从而无法对该表面判定三维形状是否合适，但若自相对的两个方向进行拍摄，则可极力减少这种死角，从而可对表面大致整体判定其三维形状是否合适。[发明的效果]如上所述，根据本发明，即便检查对象物是表面具有深色图形的物品，也可以准确地检查其表面的三维形状。


图I是表示本发明一实施方式的外观检查装置的整体的前视图。图2是图I中箭线A-A方向的局部截面图。图3是用来说明A面灰度图像摄像部及B面灰度图像摄像部的概略构成的说明图。图4是用来说明A面狭缝光图像摄像部及B面狭缝光图像摄像部的概略构成的说明图。图5是用来说明检查分类处理部的构成的框图。图6是用来说明A面狭缝光图像摄像部及B面狭缝光图像摄像部中的狭缝光的照射状态的说明图。图7是用来说明A面狭缝光图像摄像部及B面狭缝光图像摄像部中的图像拍摄方式的说明图。图8是用来说明A面狭缝光图像摄像部及B面狭缝光图像摄像部中的图像拍摄方式的说明图。图9是用来说明由A面狭缝光图像摄像部及B面狭缝光图像摄像部拍摄的图像的说明图。图10是用来说明A面亮度数据转换处理部及B面亮度数据转换处理部中的处理的说明图。
图11是用来说明A面两图像合成处理部及B面两图像合成处理部中的处理的说明图。图12是用来说明A面形状特征提取处理部及A面形状判定处理部、以及B面形状特征提取处理部及B面形状判定处理部中的处理的说明图。图13是例示在拍摄面存在深色印刷时由A面狭缝光图像摄像部及B面狭缝光图像摄像部拍摄的图像的说明图。图14是用来说明A面狭缝光图像摄像部及B面狭缝光图像摄像部中的死角问题的说明图。
具体实施例方式以下，根据附图，对本发明的优选实施方式进行说明。如图I所示，本例的外观检查装置I包括供给部3，将检查对象物K排列地进行供给；第一直线输送部10及第二直线输送部15，直线输送所供给的检查对象物K ;A面灰度图像摄像部21及A面狭缝光图像摄像部31，配设在第一直线输送部10的输送路径附近；B面灰度图像摄像部51及B面狭缝光图像摄像部61，配设在第二直线输送部15的输送路径附近；检查分类处理部20 ;以及分类部80。另外，作为本例中的检查对象物K，可以例示医药品(片剂、胶囊等)、食品、机械零件或电子零件等，但不受这些例示的任何限定。以下，对所述各部的详情进行说明。
所述供给部3包括料斗4，可供投放大量的检查对象物K ;振动进料机5，对从料斗4的下端部排出的检查对象物K施加振动使之前进；滑槽6，使从振动进料机5的输送终端排出的检查对象物K滑落；排列平台7，进行水平旋转，将从滑槽6供给的检查对象物K排列成一排后排出；以及旋转输送部8，具有在垂直面内旋转的圆盘状构件，将从所述排列平台7排出的检查对象物K吸附在该圆盘状构件的外周面上进行输送；且，所述供给部3将大量的检查对象物K排列成一排后依次转交给所述第一直线输送部10。所述第一直线输送部10及第二直线输送部15具有相同构造，且第二直线输送部15以相对第一直线输送部10上下反转的状态配置,第一直线输送部10在其上部具有输送路径，第二直线输送部15在其下部具有输送路径。图2是图I中箭线A-A方向的局部截面图，且表示第一直线输送部10的构造，标注括号的符号表示第二直线输送部15的对应构件。如该图2所示，第一直线输送部10包括侧板11、12，以特定间隔相向的方式配置；以及环形圆皮带13、14，由形成在该侧板11、12的上表面的导槽引导，沿着该导槽行进。由侧板11、12夹隔的空间是以其上部开放的方式由侧板11、12及其他构件(未图示)阻塞，并由未图示的真空泵维持为负压。如此，通过使所述空间内维持为负压，而在沿着导槽行进的圆皮带13、14间产生负压抽吸力，检查对象物K若载置在该圆皮带13、14上，则因所述抽吸力而被抽吸、吸附在圆皮带13、14上，并随着圆皮带13、14行进而朝向该行进方向输送。所述第二直线输送部15也情况相同，包括侧板16、17、以及环形圆皮带18、19，通过将由侧板16、17夹隔的空间内维持为负压，而在圆皮带18、19间产生负压抽吸力，将检查对象物K抽吸、吸附在该圆皮带18、19上，并随着它们行进而朝向该行进方向输送。第一直线输送部10的输送始端是与所述旋转输送部8的输送终端连接,第一直线输送部10的输送终端是与第二直线输送部15的输送始端连接,第一直线输送部10从旋转输送部8依次接收检查对象物K，并吸附着检查对象物K的下表面(B面)将检查对象物K输送到输送终端，转交给第二直线输送部15。同样地,第二直线输送部15从第一直线输送部10依次接收检查对象物K，并吸附检查对象物K的上表面(A面)将检查对象物K输送到输送终端。所述分类部80是设置在第二直线输送部15的输送终端，且包括未图示的分类回收机构、良品回收室及不良品回收室，根据来自所述检查分类处理部20的指令，驱动所述分类回收机构，将输送到第二直线输送部15的输送终端的检查对象物K之中的良品回收到良品回收室，将不良品回收到不良品回收室。
如图3所示，所述A面灰度图像摄像部21包括半球壳状扩散构件24，以覆盖所述第一直线输送部10的输送路径且可使所述检查对象物K通过的方式，配设在所述第一直线输送部10的输送路径上方；多个灯23,配设在扩散构件24的外侧，朝向扩散构件24的内部照射光；以及摄像机22，设置在扩散构件24上方，通过设置在扩散构件24顶部的开口部24a，拍摄该扩散构件24内。由灯23照射的光在透过扩散构件24时扩散，成为无指向性的散射光(漫射光)，对由扩散构件24覆盖的空间内进行照明。由第一直线输送部10搬入扩散构件24内的检查对象物K由该漫射光将其上表面(A面)均质地照明。而且，由于以此方式均质地照明上表面(A面)，故即便上表面(A面)存在凹凸，其整面也均匀地受到照明，使得该上表面成为其灰度得到强调的状态。所述摄像机22包含线传感器或区域传感器，且以特定的快门速度拍摄由第一直线输送部10搬入扩散构件24内的检查对象物K的上表面(A面)的灰度图像，将所得的至少上表面(A面)整个区域的图像，作为每次快门时拍摄的帧图像发送到所述检查分类处理部20。这样的话，该A面灰度图像摄像部21，通过所述摄像机22拍摄由漫射光均质地照明且灰度得到进一步强调的状态的检查对象物K上表面(A面)，并将拍摄的灰度图像发送到所述检查分类处理部20。所述B面灰度图像摄像部51包括与所述A面灰度图像摄像部21构成相同的扩散构件54、多个灯53及摄像机52，且以与A面灰度图像摄像部21上下反转的状态配设在所述第二直线输送部15的附近。另外，图3中，标注括号的符号表示B面灰度图像摄像部51的对应构件。这样的话，在该B面灰度图像摄像部51中也同样地，通过因灯53及扩散构件54的作用而产生的漫射光来均质地照明由第二直线输送部15输送的检查对象物K的下表面(B面)，且利用摄像机52通过扩散构件54的开口部54a，拍摄因该均质照明而使灰度进一步强调的状态的所述下表面(B面)，并将拍摄的至少下表面(B面)整个区域的图像作为每次快门时拍摄的帧图像，发送到所述检查分类处理部20。所述A面狭缝光图像摄像部31是相较所述A面灰度图像摄像部21配设在输送方向下游侧，且如图4所示，包括摄像机32，配设在所述第一直线输送部10的输送路径上方；狭缝光照射器33，照射带状狭缝光L1 ;反射镜34、35，将从该狭缝光照射器33中照射的狭缝光L1朝向所述摄像机32的正下方向引导，使之照射到第一直线输送部10的输送路径上；反射镜36、37，从第一直线输送部10的输送方向(箭头表不方向)上游侧接收照射到输送路径上的狭缝光L1的反射光L2，并将其导入摄像机32 ;以及反射镜38、39，从输送方向下游侧接收该反射光L3,并将其导入摄像机32。如图6所示，狭缝光照射器33及反射镜34、35是将所述狭缝光L1以其照射路线相对由第一直线输送部10输送的检查对象物K的输送方向(箭头表不方向)正交的方式，向铅垂下方照射。而且，如图7所示，摄像机32是从检查对象物K的输送方向(箭头表示方向)上游侧接收对由第一直线输送部10输送的检查对象物K照射狭缝光L1时该狭缝光L1的反射光L2,从下游侧接收反射光L3,且撷取各自的图像。若从所述两个方向肉眼观察，则成为图8 (a)及(b)所示情况，但摄像机32撷取从这两个方向观察所得的狭缝光L1的照射路线的图像。另外，图7是以容易理解且简略的等价方式表示图4中摄像机32的拍摄方式。 摄像机32是利用包含多行多列地配置的元件的区域传感器，接收所述反射光L2及L3，分别生成包含具有亮度数据的多行多列像素的图像数据。将拍摄一反射光(例如，反射光L2)的图像的一个例子不于图9。如图所不，如果将与所述输送方向正交的方向设为X，将输送方向设为Y，那么，拍摄的图像成为与检查对象物K表面对应的部分Ls从与基面对应的部分Lb向Y方向移位的状态(也参照图8)。这是如图7所示因拍摄方向与狭缝光的照射方向交叉而引起，且称为所谓光切割法，例如就与检查对象物K表面对应的图像Ls的像素(XpYi)来看，与该像素(Xi)对应的检查对象物K表面相距所述基面的高度可以依据与基面对应的图像Lb的像素(Yj)和图像Ls的像素(Yi)的差值，通过几何学计算方法计算。本例中，并未直接计算检查对象物K表面的高度，但由摄像机32拍摄的图像中包含着基于这种光切割法的高度信息。然后，将如此拍摄的图像数据从摄像机32发送到检查分类处理部20。此时，摄像机32并非发送全像素位置(\、Yi) (i = 0 n)与其亮度数据建立关联的全部图像数据，而是如图9所示，将含有X方向的像素位置(XiX及此列内具有最大亮度的像素位置(Yi)的位置数据(\、Yi)作为图像数据发送到检查分类处理部20。通过这种处理，发送数据量变少，可以提高其发送速度或检查分类处理部20的处理速度，从而可以进行快速处理。而且，摄像机32是以特定的快门速度撷取所述两个方向的图像，至少将对检查对象物K的上表面照射激光期间的所述图像数据，作为每次快门时所得的帧图像发送到所述检查分类处理部20。以此方式，该A面狭缝光图像摄像部31拍摄包含检查对象物K上表面(A面)的高度信息的图像，并将该图像发送到所述检查分类处理部20。所述B面狭缝光图像摄像部61是相较所述B面灰度图像摄像部51配设在输送方向下游侧，且包括与所述A面狭缝光图像摄像部31相同构成的摄像机62、狭缝光照射器63、以及反射镜64、65、66、67、68、69，且以与所述A面狭缝光图像摄像部31上下反转的状态配设在所述第二直线输送部15的附近。另外，图4中，标注括号的符号表示B面狭缝光图像摄像部所对应的构件。以此方式，该B面狭缝光图像摄像部61中，以同样的方式，摄像机62从检查对象物K的输送方向上游侧及下游侧两个方向，接收照射到由第二直线输送部15输送的检查对象物K的下表面(B面)的狭缝光的反射光，生成该反射光的所述图像数据(包含X方向的像素位置(\)、及在此列内具有最大亮度的像素位置(Yi)的位置数据(XpYi)),至少将对检查对象物K的下表面照射激光期间的所述图像数据作为帧图像发送到所述检查分类处理部20。如图5所示，所述检查分类处理部20包含A面图形判定部25、A面形状判定部40、B面图形判定部55、B面形状判定部70及分类控制部81。所述A面图形判定部25包含A面灰度图像存储部26，存储从所述A面灰度图像摄像部21接收的所述A面的灰度图像；A面灰度图像二值化处理部27，以特定的基准值对存储在该A面灰度图像存储部26的A面灰度图像进行二值化处理;A面对象部提取处理部28，从经二值化处理的图像中提取属于检查对象物K的上表面(A面)的图像部分；A面图形特征提取处理部29，将提取的图像中的黑色部分(图形部分)提取；以及A面图形判定处理部30，将提取的黑色部分(图形部分)与特定的基准图形进行比较，判定其优劣。
由所述A面灰度图像摄像部21拍摄且存储在所述A面灰度图像摄像部21中的灰度图像是多值图像，且以特定的基准值将该多值图像二值化处理，接着，从该经二值化处理的图像中提取属于检查对象物K的上表面(A面)的图像部分，进而，将提取的图像中的黑色部分(图形部分)提取，将黑色部分(图形部分)与特定的基准图形进行比较，判别其优劣。例如当合适的检查对象物K的上表面(A面)未附有任何印刷文字等图形时，如果存在提取的黑色部分，便将其判别为污点不良，而当表面附有印刷文字等图形时，将提取的黑色部分(图形部分)与合适的图形进行比较，根据其拟合优度判别优劣。如该图5所示，所述A面形状判定部40包含A面狭缝光图像存储部41、A面亮度数据转换处理部42、A面两图像合成处理部43、A面形状特征提取处理部44及A面形状判定处理部45。A面狭缝光图像存储部41分别存储从所述A面狭缝光图像摄像部31接收的两个方向的图像数据(帧图像)。A面亮度数据转换处理部42分别读取存储在A面狭缝光图像存储部41的两个方向的帧图像，进行以下处理，将源于高度成分的位置数据转换成对应着该高度成分设定的亮度数据，生成高度成分以亮度数据表现的新图像数据。具体而言，A面亮度数据转换处理部42首先依次读取一侧的帧图像数据，依据其像素位置(XiJi),如图10所示，将属于高度成分的像素位置(Yi)转换成256灰阶的亮度数据，生成包含像素位置(Xi)与亮度数据的图像数据，依次对所有帧图像进行转换，生成新图像数据(包含二维平面的位置数据、与表示各位置中的高度信息的亮度数据的图像数据，以下称为“亮度图像数据”)。接着，对另一侧的图像数据也以同样的方式生成亮度图像数据。所述A面两图像合成处理部43将由所述A面亮度数据转换处理部42数据转换而新生成的两个方向的亮度图像数据合成为一个亮度图像数据。根据图7可知，当从输送方向上游侧的斜上方拍摄检查对象物K时，检查对象物K的前部的反射光较弱，当从输送方向下游侧的斜上方拍摄时，检查对象物K的后部的反射光变弱，因此，关于这些部分的图像数据变得不准确。图11 (a)中表示通过所述A面亮度数据转换处理部42将图7的检查对象物K从其输送方向上游侧拍摄获得的图像转换而成的图像，图11 (b)中同样表示从输送方向下游侧拍摄的图像的转换图像。图11 (a)中，图像的上部(由白线包围的部分)变得不准确，图11 (b)中，图像的下部(由白线包围的部分)变得不准确。因此，将这些两个图像合成，例如在相互间数据缺失的情况下，分配存在方的数据，在相互存在数据的情况下，分配其平均值，由此，可获得如图11 (C)所示的将检查对象物K的上表面(A面)整面准确表现的图像。另外，根据检查对象物K表面的形状，而仅从单向拍摄的话，对于成为拍摄方向死角的部位，完全无法接收所述激光L1的反射光，但可通过从两个方向拍摄，而从其他方向拍摄这种死角部分，这也意味着存在从两个方向拍摄的意义。例如，如图14所示，当检查对象物K的表面存在缺口部100时，如果摄像机32从由实线表示的方向拍摄，那么会产生死角部100a，但如果从其相反方向(由点划线表示的方向)拍摄，则可以拍摄该死角部100a。 所述A面形状特征提取处理部44是依据由所述A面两图像合成处理部43生成的合成图像，进行提取形状特征的处理。具体而言，通过所谓平滑滤波器对合成图像进行平滑化处理，生成取所得的平滑化图像数据与所述合成图像数据的差值的特征图像数据。合成图像是将高度成分转换成亮度数据所得的图像，亮度表示检查对象物K的上表面(A面)的高度，但可通过从合成图像中减去平均化图像而获得强调上表面(A面)的高度方向的变化量较大之处的图像。例如，如图12所示，通过从合成图像(图12 (a))中减去平滑化图像(图12 (b))，而如图12 (c)所示，将检查对象物K的外周轮廓、与印刻在上表面(A面)的数字“678”作为深色部进行强调。另外，数字“7”下的斑点是污点，下文中对此进行阐述。所述A面形状判定处理部45是依据由所述A面形状特征提取处理部44生成的表面形状的相关特征图像，将其与合适的表面形状的相关数据进行比较，判别印刻是否合适或有无缺损等其优劣。此时,A面形状判定处理部45从所述A面图形特征提取处理部29接收由该A面图形特征提取处理部29生成的表面图形的相关特征图像，辨识该图像中存在黑色部的区域，将由所述A面形状特征提取处理部44生成的特征图像内属于存在所述黑色部区域的区域设定为非检查区域，进行所述优劣判定。如图13 (a)所示，当检查对象物K的表面存在无凹凸的深色印刷时，如果对所述检查对象物K表面的深色部照射狭缝光，则狭缝光被该深色部吸收，几乎不存在其反射光，因此，由摄像机32拍摄的图像中会产生数据遗漏，使得以所述方式获得的图像变得如图13(b)所示。此情况也在检查对象物K的表面存在深色污点时相同，当存在这种污点时，由A面狭缝光图像摄像部31拍摄，且由A面亮度数据转换处理部42、A面两图像合成处理部43、A面形状特征提取处理部44依次进行处理，最终生成的图像数据成为如图12 (a)所示污点部的数据缺失的图像数据。图中，圆黑部分是污点部，且是数据缺失部。因此，当检查对象物K的表面存在这种深色印刷或污点时，如果直接使用由A面形状特征提取处理部44生成的图像数据，进行其表面形状优劣的判定，则甚至会将原本形状合适的检查对象物K判别为不良品。
因此，本例如上所述从A面图形特征提取处理部29接收由该A面图形特征提取处理部29生成的表面图形的相关特征图像，辨识该图像中存在黑色部的区域，将由所述A面形状特征提取处理部44生成的表面形状的相关特征图像内属于存在所述黑色部区域的区域设定为非检查区域，进行其形状优劣判定。例如当检查对象物K表面存在深色污点时，由A面形状特征提取处理部44生成的特征图像变成如图12 (c)所示，而由A面图形特征提取处理部29生成的特征图像变成如图12 (d)所示，但A面形状判定处理部45辨识图12 (d)的存在污点的区域(由点划线表示的区域)，将图12 (c)中的该区域(由点划线表示的区域)设为非检查区域，且如图12(e)所示，辨识此区域以外的特征部，判别其优劣(图12 Ce)中为印刻形状优劣)。可通过以此方式，如上所述地将存在于检查对象物K表面上的深色印刷或污点设定为非检查区域，而对检查对象物K表面的形状进行准确检查。如图5所示，所述B面图形判定部55包含B面灰度图像存储部56、B面灰度图像 二值化处理部57、B面对象部提取处理部58、B面图形特征提取处理部59及B面图形判定处理部60。B面灰度图像存储部56与所述A面灰度图像存储部26具有相同构成，B面灰度图像二值化处理部57与所述A面灰度图像二值化处理部27具有相同构成，B面对象部提取处理部58与所述A面对象部提取处理部28具有相同构成，B面图形特征提取处理部59与所述A面图形特征提取处理部29具有相同构成，B面图形判定处理部60与所述A面图形判定处理部30具有相同构成，且进行相同处理。以此方式，该B面图形判定部55检测检查对象物K的下表面(B面)图形的相关特征，判别其优劣。而且，如该图5所示，所述B面形状判定部70包含B面狭缝光图像存储部71、B面亮度数据转换处理部72、B面两图像合成处理部73、B面形状特征提取处理部74及B面形状判定处理部75。而且，B面狭缝光图像存储部71与所述A面狭缝光图像存储部41具有相同构成，B面亮度数据转换处理部72与所述A面亮度数据转换处理部42具有相同构成，B面两图像合成处理部73与所述A面两图像合成处理部43具有相同构成，B面形状特征提取处理部74与所述A面形状特征提取处理部44具有相同构成，B面形状判定处理部75与所述A面形状判定处理部45具有相同构成，且进行相同处理。以此方式，B面形状判定部70检测检查对象物K的下表面(B面)形状的相关特征，判别其优劣。所述分类控制部81是从所述A面图形判定处理部30、A面形状判定处理部45、B面图形判定处理部60及B面形状判定处理部75分别接收判定结果，且若从这些处理部中的至少任一个处理部接收到不良判定结果，则在被判定为该不良的检查对象物K到达所述分类部80的时间内将分类信号发送到该分类部80。所述分类部80在接收到该分类信号时将符合条件的检查对象物K回收到不良品回收室，在未接收到分类信号时则将输送的检查对象物K回收到良品回收室。如以上详细阐述，根据本例的外观检查装置1，在由第一直线输送部10进行输送的期间，依据由A面灰度图像摄像部21拍摄的图像，在A面图形判定部25中对检查对象物K的上表面(A面)的图形是否合适进行检查，并且依据由A面狭缝光图像摄像部31拍摄的图像，在A面形状判定部40中检查该上表面(A面)的形状是否合适，接着，在由第二直线输送部15进行输送的期间，依据由B面灰度图像摄像部51拍摄的图像，在B面图形判定部55中对检查对象物K的下表面(B面)的图形是否合适进行检查，并且依据由B面狭缝光图像摄像部61拍摄的图像，在B面形状判定部70中检查该下表面(B面)的形状是否合适，自动地对检查对象物K的上下两面的图形与形状进行检查。而且，A面形状判定部40及B面形状判定部70是在提取所述形状的相关特征，判定形状是否合适时，从A面图形判定部25及B面图形判定部55分别接收提取的图形的相关特征图像，辨识存在黑色部的区域，将形状的相关特征图像中属于存在所述黑色部的区域的区域设定为非检查区域，进行其形状的优劣判定，因此，即便在检查对象物K的上下表面存在深色印刷部或污点的情况下，也可以准确检查该上下表面的形状。而且，A面狭缝光图像摄像部31及B面狭缝光图像摄像部61是从检查对象物K的输送方向上游侧与下游侧的两个方向拍摄图像，且A面形状判定部40及B面形状判定部70将所得两个图像合成，生成一个图像，依据生成的合成图像，判别检查对象物K上下表面的形状是否合适，因此，可以尽力获得无死角的图像，从而可以准确地检查所述上下表面整面的形状。 另外，本例是使A面灰度图像摄像部21相较A面狭缝光图像摄像部31设置在上游侧，因此，先于A面狭缝光图像存储部41在A面灰度图像存储部26中存储相当于一个相同检查对象物K的数据。因此，使A面灰度图像二值化处理部27 A面图形判定处理部30的处理先于A面亮度数据转换处理部42 A面形状判定处理部45的处理执行，A面形状判定处理部45可参照来自A面图形特征提取处理部29的数据进行处理而不会产生等待时间，从而可进行快速处理。同样地，先于B面狭缝光图像存储部71而在B面灰度图像存储部56中存储相当于一个相同检查对象物K的数据，B面形状判定处理部75可参照来自B面图形特征提取处理部59的数据进行处理而不会产生等待时间，从而可进行快速处理。然而，在无需这种快速处理的情况下，可以在A面灰度图像存储部26及A面狭缝光图像存储部41中分别存储相当于一个相同检查对象物K的数据之后，同时地并行执行A面灰度图像二值化处理部27 A面图形判定处理部30的处理、与A面亮度数据转换处理部42 A面形状判定处理部45的处理，而且也可以在B面灰度图像存储部56及B面狭缝光图像存储部71中分别存储相当于一个相同检查对象物K的数据之后，同时地并行执行B面灰度图像二值化处理部57 B面图形判定处理部60的处理、与B面亮度数据转换处理部72 B面形状判定处理部75的处理。在此情况下，也可使A面狭缝光图像摄像部31相较A面灰度图像摄像部21配设在上游侧，且使B面狭缝光图像摄像部61相较B面灰度图像摄像部51配设在上游侧。以上对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明可采取的具体方式不受其任何限定，可在不脱离本发明精神的范围内采取其他方式。符号的说明I外观检查装置
10第一直线输送部
15第二直线输送部
21A面灰度图像摄像部
25A面图形判定部
31A面狭缝光图像摄像部
40A面形状判定部
51B面灰度图像摄像部
55B面图形判定部
61B面狭缝光图像摄像部
70B面形状判定部
权利要求
1.一种外观检查装置，其包括 输送单元，沿着特定的输送路径，输送检查对象物； 表面图形检查单元，检查由所述输送单元输送的所述检查对象物的表面图形；以及 表面形状检查单元，检查同样地由所述输送单元输送的所述检查对象物的表面形状；且 该外观检查装置的特征在于 所述表面图形检查单元包括灰度图像摄像部，配设在所述输送路径附近，对所述检查对象物的表面照射漫射光，拍摄由该漫射光照明的检查对象物表面的灰度图像；以及图形判定部，依据由该灰度图像摄像部拍摄的灰度图像，辨识所述检查对象物表面的图形特征，判定该图形是否合适； 所述表面形状检查单元包括狭缝光图像摄像部，配设在相较所述灰度图像摄像部为上游侧或下游侧的所述输送路径附近，将带状狭缝光以其照射路线与所述检查对象物的输送方向正交的方式照射到所述检查对象物表面，并且从摄像光轴沿着所述检查对象物的输送方向且与照射到所述检查对象物的狭缝光的光轴交叉的方向拍摄对所述检查对象物照射所述狭缝光时的图像；以及形状判定部，依据由该狭缝光图像摄像部拍摄的图像，辨识所述检查对象物表面的形状特征，判定该形状是否合适； 进而，所述形状判定部构成为从所述图形判定部接收与至少所述检查对象物表面的存在深色部的区域相关的信息，且将接受信息的区域设定为非检查区域，判定所述形状是否合适。
2.根据权利要求I所述的外观检查装置，其特征在于 所述狭缝光图像摄像部是在垂直方向上照射所述狭缝光，并且从所述检查对象物的输送方向上游侧及下游侧两个方向分别拍摄图像，且 所述形状判定部构成为将由所述狭缝光图像摄像部拍摄的两个图像合成，并依据合成的图像，辨识所述检查对象物表面的形状特征，判定该形状是否合适。
全文摘要
本发明涉及一种外观检查装置，即便是表面具有深色图形的物品，也可以准确检查该物品的形状。该外观检查装置包括配设在输送检查对象物K的输送路径附近的表面图形检查单元及表面形状检查单元。表面图形检查单元包括灰度图像摄像部21、51，对检查对象物K照射漫射光，拍摄灰度图像；以及图形判定部，依据拍摄的灰度图像，判定表面图形是否合适。表面形状检查单元包括狭缝光图像摄像部31、61，拍摄带状狭缝光照射在检查对象物K上的图像；以及形状判定部，依据拍摄的图像，判定表面形状是否合适。形状判定部从图形判定部接收与至少检查对象物K表面的存在深色部的区域相关的信息，将接受信息的区域设定为非检查区域，判定形状是否合适。
文档编号G01N21/85GK102713580SQ201080056200
公开日2012年10月3日 申请日期2010年11月25日 优先权日2009年12月11日
发明者松田晋也, 青木广志 申请人:第一实业视检系统股份有限公司