JP6359363B2 - 容器検査装置および容器検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、容器の外観を検査する容器検査装置および容器検査方法に関する。

従来から、缶、瓶、ボトルのような容器の外観を検査する容器検査装置が知られている。このような容器検査装置は、例えば、外面に検査対象表示を有するラベルが巻き付けられた容器をカメラで撮像し、撮像して得られた画像データを用いて、容器の外観を検査することが行われる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１２８２６１号公報

ところで、従来の容器検査装置では、容器の外面の全周（一周分）を複数のカメラで撮像し、撮像した複数の画像（部分画像）を結合する処理を行って容器の外面一周分の全周画像を生成し、生成した全周画像と正常な全周画像とを比較することによって、容器の外観検査を行っていた。このため、例えば複数のカメラが撮像したそれぞれの部分画像を正しく結合するために、画像倍率や、容器の外面に対するカメラの位置を予め入力するなどの処理が必要であった。

しかしながら、容器の外観検査が容器の搬送中に行われる場合は、カメラで撮像される時の容器の位置が搬送によってずれてしまうことが起こり得る。このために、撮像した時のカメラの位置が予め入力された容器の外面に対する位置とは異なることになり、複数の部分画像が正しく結合されないことになる。この結果、結合生成された全周画像では容器の外観を精度よく検査できない虞があった。

なお、こうした実情は、外面に検査対象表示を有する容器の外観を検査する容器検査装置および容器検査方法においては、概ね共通したものとなっている。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、撮像部が撮像した部分画像を連結処理することなく高い精度で容器の外観検査を行うことが可能な容器検査装置および容器検査方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する容器検査装置は、外面に検査対象表示を有する容器の外観検査を行う容器検査装置であって、前記容器の良品の前記検査対象表示を含む外面全周を示す全周画像を記憶する記憶部と、前記容器の外面の全周区間のうちの一部区間を撮像して、前記検査対象表示の少なくとも一部が写り込んだ前記容器の部分画像を生成する撮像部と、前記部分画像に写り込んだ前記検査対象表示の写り込み部分の前記検査対象表示における位置を、前記全周画像を用いて特定する位置特定部と、特定された前記写り込み部分の位置に応じた前記外観検査を、前記全周画像と前記部分画像とを比較することにより行う容器検査部と、を備え、前記記憶部は、前記容器の前記外面の周方向の一周の長さと、少なくとも前記部分画像の前記外面の周方向の長さの合計分の周方向の長さ、を有する前記容器の連続した外面を示す画像を、前記全周画像として記憶する。

この構成によれば、記憶された全周画像に含まれる検査対象表示における当該検査対象表示の写り込み部分の位置に応じた検査を、全周画像と部分画像とを比較することにより行うことによって、撮像部が撮像した部分画像を連結処理することなく高い精度で容器の外観検査を行うことが可能である。また、検査対象表示に対する部分画像に写り込んだ検査対象表示の写り込み部分の位置を容易に特定することが可能である。

上記容器検査装置において、前記検査対象表示は、前記容器の外面に巻き付けられて装着されたラベルに印刷された印刷画像であり、前記記憶部は、前記印刷画像の印刷データを用いて生成した前記全周画像を記憶することが好ましい。

この構成によれば、例えば、容器に巻き付ける前のラベルを撮像したり、ラベルが巻き付けられた容器の全周を撮像したりすることなく容易に全周画像を生成して記憶することが可能である。

上記容器検査装置において、前記容器検査部は、前記位置特定部によって特定された前記写り込み部分の位置に応じて、前記容器に対する前記ラベルの装着状態に関する検査、および前記ラベルに印刷された前記印刷画像の印刷状態に関する検査のうちの少なくとも一つの検査を行うことが好ましい。

この構成によれば、撮像部が撮像した部分画像を連結処理することなく、それぞれの部分画像を用いて適切な外観検査を行うことが可能である。
上記課題を解決する容器検査方法は、外面に検査対象表示を有する容器の外観検査を行う容器検査方法であって、前記容器の良品の前記検査対象表示を含む外面全周を示す全周画像を記憶する記憶ステップと、前記容器の外面の全周区間のうちの一部区間を撮像して、前記検査対象表示の少なくとも一部が写り込んだ前記容器の部分画像を生成する撮像ステップと、前記部分画像に写り込んだ前記検査対象表示の写り込み部分の前記検査対象表示における位置を、前記全周画像を用いて特定する位置特定ステップと、特定された前記写り込み部分の位置に応じた前記外観検査を、前記全周画像と前記部分画像とを比較することにより行う容器検査ステップと、を備え、前記記憶ステップにおいて、前記容器の前記外面の周方向の一周の長さと、少なくとも前記部分画像の前記外面の周方向の長さの合計分の周方向の長さ、を有する前記容器の連続した外面を示す画像を、前記全周画像として記憶する。

この方法によれば、記憶された全周画像に含まれる検査対象表示における当該検査対象表示の写り込み部分の位置に応じた検査を、部分画像を用いて行うことによって、撮像部が撮像した部分画像を連結処理することなく高い精度で容器の外観検査を行うことが可能である。また、検査対象表示に対する部分画像に写り込んだ検査対象表示の写り込み部分の位置を容易に特定することが可能である。

実施形態の容器検査装置の概略構成図。 容器検査装置で行われる容器の外観検査の検査処理を示すフローチャート。 （ａ）は生成される容器の部分画像を示す説明図、（ｂ），（ｃ）は、生成された部分画像を示す模式図。 （ａ）は記憶された全周画像を示す模式図、（ｂ）は全周画像に対する部分画像の位置が特定された状態を示す模式図。 （ａ）〜（ｃ）は、全周画像に対する部分画像の位置に応じて行われる外観検査を示す模式図。 搬送される容器が複数の撮像機器で撮像される構成を示す模式図。 （ａ），（ｂ）は、撮像機器に対する向きが一定で搬送される容器の外観検査に用いられる全周画像を示す模式図。

以下、図を参照して、容器検査装置の一実施形態を説明する。本実施形態の容器検査装置は、印刷された印刷画像を有するラベルが外面に巻き付けられて装着された容器について、その印刷画像を検査対象表示として、所定の外観検査を行う装置である。

図１に示すように、容器検査装置１１は、例えばデジタルカメラなどの撮像機器１２と、中央処理装置（ＣＰＵ）や記憶素子（ＲＡＭ，ＲＯＭ）などを備えたコンピューター機能を有する制御機器１３とを備えている。そして、制御機器１３は、図１において実線矢印で示す方向へ移動するベルトコンベヤー１４によって搬送される容器２０を、撮像機器１２を用いて写すことによって、容器２０の部分画像ＢＧ（図３（ａ）参照）を生成し、生成した部分画像ＢＧを用いて容器２０の外観検査を実施する。なお、本実施形態では、容器２０は、内部に液体が収容可能な樹脂製のボトルであって、上端にキャップ２１を有するとともに、その外面が円筒形状を有する丸ボトルとしている。

本実施形態の容器検査装置１１は、制御機器１３が、例えばメモリーカードや光ディスクなどの記億媒体ＭＢにより供給された所定のコンピュータープログラムに基づいて動作することによって、記憶部１５、撮像部１６、位置特定部１７、容器検査部１８として機能する。

記憶部１５は、容器２０の外観検査に用いる画像であってラベル３０を含む容器２０の外面全周を示す全周画像ＡＧ（図４（ａ）参照）を記憶する処理を行う。撮像部１６は、撮像機器１２を動作させて容器２０の外面の全周区間のうちの一部区間を撮像することによって、ラベル３０に印刷された印刷画像ＰＧの少なくとも一部が写り込んだ容器２０の部分画像ＢＧを生成する処理を行う。位置特定部１７は、部分画像ＢＧに写り込んだ印刷画像ＰＧの写り込み部分の当該印刷画像ＰＧにおける位置を、印刷画像ＰＧの全体が含まれる全周画像ＡＧを用いて特定する処理を行う。容器検査部１８は、取得された部分画像ＢＧを用いて、特定された印刷画像ＰＧの写り込み部分の位置に応じた外観検査処理を行う。

なお、本実施形態では、制御機器１３には表示部１９が備えられ、撮像機器１２が撮像した画像や撮像部１６が生成した部分画像ＢＧ、また位置特定部１７が特定した部分画像ＢＧの位置、あるいは容器検査部１８が行った容器２０の外観検査の結果などが必要に応じて表示される。

さらに、容器検査装置１１には、容器２０を照明するための照明機器ＬＴが必要に応じて備えられる。照明機器ＬＴは、容器２０の外面と交差する水平方向において容器２０と対向配置された撮像機器１２に対して、容器２０で反射された光が直接進入しないように、撮像機器１２よりも反重力方向側となる斜め上方から容器２０を照明するように配設されている。

次に、図２に示すフローチャートに基づいて容器検査装置１１で行われる作用、すなわち容器２０の検査処理について具体的に説明する。この検査処理は、例えば、ベルトコンベヤー１４による容器２０の搬送開始に伴って開始される。

この検査処理が開始されると、まずステップＳ１にて、全周画像を記憶する処理が行われる。ここでは、記憶部１５が、記憶媒体ＭＢから供給されるラベル３０の印刷画像ＰＧの印刷データを用いて全周画像ＡＧを生成して記憶する。なお、本実施形態では、印刷画像ＰＧはラベル３０の全面に渡って印刷された良品の画像とされている。したがって、記憶される全周画像ＡＧは良品画像となる。また、ラベル３０は容器２０の円筒形状の外面に沿って巻き付けられたとき、巻き付け方向において外面一周分（３６０°）よりも短い長さとされている。この全周画像ＡＧについては、図４（ａ）を用いて後ほど詳しく説明する。

次に、ステップＳ２にて、容器の撮影画像を取得する処理が行われる。容器検査装置１１には、ベルトコンベヤー１４によって搬送される容器２０の位置を検出する図示しない検出センサーが備えられ、その検出センサーが所定の撮像位置に移動した容器２０を検出したとき、撮像部１６が撮像機器１２を動作させる。この撮像機器１２の動作により、容器２０の全周区間のうちの一部区間が撮影され撮影画像が取得される。なお、本実施形態では、取得されるこの一部区間の撮影画像は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各階調値で示される画像データを有する複数の画素によって構成される。

次に、ステップＳ３にて、撮影画像から部分画像を生成する処理が行われる。本実施形態では、この処理は撮像部１６によって行われ、撮影画像を位置補正したのちに撮影画像から矩形画像を切り出し、切り出した矩形画像を補正することによって部分画像ＢＧを生成する。

すなわち、容器２０の着目部分を基準位置（基準座標）として設定し、撮像画像において、この着目部分が予め画像内での定められた基準位置からずれている場合に、そのずれ分を位置補正する。本実施形態では、図示は省略するが、撮像機器１２で取得される撮影画像を、キャップ２１を着目部分とし、その一部（例えばキャップの角やキャップの形状中心）が画像内での基準位置になるように移動補正する。

さらに、ずれ分が位置補正された撮影画像において基準位置に対する所定の位置であって所定の大きさの矩形画像を切り出し、切り出した矩形画像を平坦面の画像に展開（以降「パノラマ展開」とも呼ぶ）して補正する。このステップＳ３での処理について、図を参照して説明する。

まず図３（ａ）において左側に示すように、所定の画角を有する撮像機器１２によって撮像された容器２０の画像において、容器２０の外面の円筒軸と交差する周方向（左右方向）における角度Ｇａ分の円筒面の両端では、原理的に撮像機器１２の焦点が合い難くぼけた画像になりやすい。そこで、円筒面の両端よりも内側であって角度Ｇａよりも狭い角度Ｇｃ分の画像、つまり左右方向について容器２０の全周区間のうちの一部区間分の画像を、容器２０の外観検査に使用する。ちなみに、本実施形態では、一部区間となる角度Ｇｃはキャップ２１を中心に左右５０°の計１００°とされている。

また、図３（ａ）において中央に示すように、上下方向については、ラベル３０と容器２０の少なくとも一部が含まれるように、キャップ２１から下側へ寸法Ｌａ離れた位置から下側に位置する寸法Ｌｂ分の画像部分を外観検査に使用する。すなわち、図３（ａ）の中央において破線にて囲んだ部分で示すように、撮像機器１２によって撮像された容器２０の撮影画像から所定の大きさの矩形画像ＫＧが外観検査に用いられる画像として切り出される。

次に、図３（ａ）において右側に示すように、この矩形画像ＫＧは容器２０の外面の周方向（左右方向）において円筒画像であるので、パノラマ展開によって平坦な画像に補正される。すなわち、矩形画像ＫＧは、この補正によって、キャップ２１を中心に左右が寸法Ｌｃ／２ずつで、上下が寸法Ｌｂの大きさの画像であって、Ｒ，Ｇ，Ｂの各階調値で示される画像データを有する複数の画素からなる部分画像ＢＧとして生成される。容器検査装置１１では、この生成された部分画像ＢＧが容器２０の外観検査に用いられる。なお、矩形画像ＫＧのパノラマ展開は周知の方法を用いることによって可能であり、パノラマ展開についてのここでの説明は省略する。

図３（ｂ），（ｃ）に、撮像機器１２によって取得された撮影画像が補正されて生成された部分画像ＢＧの一例を示す。図３（ｂ）では、図面左側に示された撮像画像において一点鎖線で囲んだ矩形画像ＫＧ１が切り出され、切り出された矩形画像ＫＧ１がパノラマ展開されて、図面右側に示す上下の寸法Ｌｂと左右の寸法Ｌｃとを有する部分画像ＢＧ１が生成される。この部分画像ＢＧ１には、ラベル３０の印刷画像ＰＧの少なくとも一部が写り込んだ写り込み部分となる写り込み画像ＳＧが存在する。

また図３（ｃ）では、図面左側に示された撮像画像において一点鎖線で囲んだ矩形画像ＫＧ２が切り出され、切り出された矩形画像ＫＧ２がパノラマ展開されて、図面右側に示す上下の寸法Ｌｂと左右の寸法Ｌｃとを有する部分画像ＢＧ２が生成される。この部分画像ＢＧ２にも、ラベル３０の印刷画像ＰＧの少なくとも一部が写り込んだ写り込み部分となる写り込み画像ＳＧが存在する。

図２に戻り、続くステップＳ４にて、全周画像と部分画像とを比較する処理が行われる。ここでは、位置特定部１７が記憶部１５に記憶された全周画像ＡＧを構成する各画素の画像データと、部分画像ＢＧを構成する各画素の画像データとを比較する。なお、本実施形態では、ラベル３０の印刷画像ＰＧの印刷データを用いて生成された全周画像ＡＧは、部分画像ＢＧと同じＲ，Ｇ，Ｂの各階調値で示される画像データを有する複数の画素によって構成されている。

次に、ステップＳ５にて、部分画像の全周画像における位置を特定する処理が行われる。ここでは、位置特定部１７が、部分画像ＢＧにおけるラベル３０の印刷画像ＰＧの写り込み画像ＳＧと、全周画像ＡＧにおけるラベル３０の印刷画像ＰＧとの間で、周知のテンプレートマッチング処理を行って、全周画像ＡＧにおける部分画像ＢＧの位置を特定する。なお、位置特定部１７は、テンプレートマッチング処理に際して、部分画像ＢＧに写り込んでいるラベル３０の印刷画像ＰＧの大きさと全周画像ＡＧに含まれる印刷画像ＰＧの大きさとが一致するように、部分画像ＢＧおよび全周画像ＡＧの少なくとも一方を前もって拡大または縮小して補正する。

ここで、図４（ａ）,（ｂ）を参照して、記憶された全周画像ＡＧと、この全周画像ＡＧにおいて特定された部分画像ＢＧの位置とについて説明する。
図４（ａ）に示すように、本実施形態では、容器２０の外面の全周区間と、矩形画像ＫＧが示す容器の外面の周方向の一部区間と、の合計区間分の容器２０の外面を示す画像を、ステップＳ４の処理に際して用いる全周画像ＡＧとして記憶する。すなわち、全周画像ＡＧの容器２０の外面の周方向に沿う左右の大きさ（長さ）は、ラベル３０の印刷画像ＰＧの中心となる真正面を１８０°の位置とし、真背面となる０°から全周区間分の３６０°までと、さらに３６０°から矩形画像ＫＧが有する一部区間分の１００°を追加した、０°から４６０°までの画像の大きさとされている。もとより、全周画像ＡＧにおいて０°〜３６０°の全周区間の長さは、容器２０の外面の直径に円周率を乗算して得られる容器２０の一周の長さである。したがって、全周画像ＡＧは、この容器２０の外面の直径に円周率を乗算して得られる容器２０の周方向（左右方向）の一周の長さと、部分画像ＢＧの周方向（左右方向）の長さ（寸法Ｌｃの長さ）と、の合計分の周方向の長さを有する容器２０の連続した外面を示す画像を、前記全周画像として記憶する。

なお、本実施形態では、容器２０の外面の周方向（左右方向）において、１８０°を中心として左右の幅９０°の範囲Ｆが正面とされ、０°（３６０°）を中心として左右の幅９０°の範囲Ｕが背面とされている。そして、正面と背面との間の左右の幅９０°の範囲Ｓが側面とされている。

一方、容器２０の外面に沿う周方向とは交差する上下方向の全周画像ＡＧの大きさ（長さ）は、生成された部分画像ＢＧの長さと同じ長さ、すなわち寸法Ｌｂ分の長さ（図３（ａ）参照）とされている。もとより、全周画像ＡＧにおいて上下の寸法Ｌｂの長さは、容器２０の外面に装着されるラベル３０や印刷画像ＰＧの大きさ（幅）以上の長さを有することが好ましく、したがって、全周画像ＡＧはラベル３０や印刷画像ＰＧに応じた上下の寸法Ｌｂを有して記憶される。

なお、全周画像ＡＧにおいてラベル３０以外の画像部分は、容器２０に相当する画像部分であり、本実施形態では、例えばＲ，Ｇ，Ｂの階調値が全て「０」の黒色の画像データなど、特定の画像データを有する画素とされている。

図４（ｂ）には、ステップＳ５での処理（テンプレートマッチング処理）によって、図３（ｂ）に示す部分画像ＢＧ１と、図３（ｃ）に示す部分画像ＢＧ２とが、それぞれ全周画像ＡＧに対する位置が特定された状態で示されている。すなわち、本実施形態では、位置特定部１７は、部分画像ＢＧ１，ＢＧ２の左右方向における中心位置Ｐ１，Ｐ２が、図４（ｂ）において符号Ｋ１、Ｋ２で示すように、全周画像ＡＧにおいてそれぞれ何度(°)の位置であるかを特定する。

このステップＳ５での部分画像ＢＧの位置の特定処理において、全周画像ＡＧは容器２０の外面一周分以上の４６０°の角度分の画像とされているので、全周画像ＡＧと部分画像ＢＧとの間でテンプレートマッチング処理を行う場合、１００°の角度分の部分画像ＢＧは、分割することなく用いることが可能である。このため、テンプレートマッチング処理が容易である。

図２に戻り、続くステップＳ６にて、特定された位置は、正面、背面、側面のいずれの位置であるかを判定する処理が行われる。ここでは、容器検査部１８が、部分画像ＢＧの中心位置が範囲Ｆか範囲Ｕか範囲Ｓのいずれの範囲に位置するかを判定する。

そして、ステップＳ６での判定処理の結果、部分画像ＢＧの中心位置が範囲Ｆに位置する正面である場合、ステップＳ７にて正面位置の検査処理が行われる。また、部分画像ＢＧの中心位置が範囲Ｕに位置する背面である場合、ステップＳ８にて背面位置の検査処理が行われる。あるいは、部分画像ＢＧの中心位置が範囲Ｓに位置する側面である場合、ステップＳ９にて側面位置の検査処理が行われる。

そして、ステップＳ７、ステップＳ８、ステップＳ９のそれぞれの処理によって、容器検査部１８は部分画像ＢＧの全周画像ＡＧにおける位置に応じた検査処理を行い、部分画像ＢＧを用いた容器２０の外観検査処理を終了する。本実施形態では、容器検査部１８は、位置特定部１７によって特定された写り込み画像ＳＧの位置に応じて、容器２０に対するラベル３０の装着状態に関する検査、およびラベル３０に印刷された印刷画像ＰＧの印刷状態に関する検査のうちの少なくとも一つの検査を行う。

図５（ａ）,（ｂ）,（ｃ）を参照して、部分画像ＢＧの全周画像ＡＧにおける位置に応じた検査処理の一例について説明する。図５（ａ），（ｂ），（ｃ）では、左側に外観検査において比較されるマスター画像となる良品画像が図示され、右側に生成された部分画像ＢＧが図示されている。ここでは、良品画像は、記憶部１５に記憶された全周画像ＡＧであって、部分画像ＢＧが特定された位置において、部分画像ＢＧと左右方向において重なる幅で切り出された画像部分である。したがって、ステップＳ７、ステップＳ８、ステップＳ９のそれぞれの検査処理においては、良品画像（全周画像ＡＧ）における印刷画像ＰＧの画素の画像データと、部分画像ＢＧにおける印刷画像ＰＧの写り込み画像ＳＧの画素の画像データとを比較することによって検査（良否判定）が行われる。

まず、図５（ａ）に示すように、ステップＳ７での正面位置の検査では、目立ちやすい不良に関する検査を行う。すなわち、ラベル３０に印刷された印刷画像ＰＧの印刷状態に関する検査として印刷画像ＰＧの色違いや汚れを検査する。また、容器２０に対するラベル３０の装着状態に関する検査として印刷画像ＰＧの上下方向の位置ずれを検査する。

ちなみに、図５（ａ）では、部分画像ＢＧにおいて、文字「Ｅ」の一部が印刷されずに欠けていることが検出される。すなわち、容器２０に装着されたラベル３０に印刷不良が存在することが検出される。また、部分画像ＢＧにおいて、写り込み画像ＳＧ（ラベル３０）が良品画像の印刷画像ＰＧ（ラベル３０）に対して上方へ寸法Ｌｅ分ずれていることが検出される。すなわち、ラベル３０の容器２０の外面への巻き付け位置が、正しい位置に対して上方へずれていることが高い精度で検出される。また、正面位置の検査では、ラベル３０の上下ずれ、斜めずれ、めくれ、異品種ラベル、破れ、汚れ等を検出することも可能である。

また、図５（ｂ）に示すように、ステップＳ８での背面位置の検査では、容器２０に対するラベル３０の装着状態に関する検査として、ラベル３０の４隅の位置によって検出が容易なラベル３０の折れ曲がり、およびラベル３０の斜めズレを検査する。

ちなみに、図５（ｂ）では、部分画像ＢＧの写り込み画像ＳＧにおいて符号３０ａ，３０ｂで示すように、容器２０の外面に巻き付けられるラベル３０の周方向の両端下側の隅部が印刷されずに欠けていることが検出される。すなわち、ラベル３０の隅が容器２０の外面から剥がれて折れ曲がっていることが精度よく検出される。また、部分画像ＢＧの写り込み画像ＳＧにおいて、符号３０ｃ，３０ｄで示すように、ラベル３０の周方向の両端上側の隅部が上下方向において寸法Ｌｆ分ずれていることが検出される。すなわち、ラベル３０の容器２０の外面への巻き付け状態が斜めになっていることが検出される。また、背面位置の検査では、ラベル３０の上下ずれ、斜めずれ、その他の貼付位置のずれ、めくれ、異品種ラベル、破れ、汚れ、４隅の折れ等を検出することも可能である。

また、図５（ｃ）に示すように、ステップＳ９での側面位置の検査では、容器２０に対するラベル３０の装着状態に関する検査として、ラベル３０の片方の側面における印刷画像ＰＧの２隅によって検出が容易なラベル３０の折れ曲がりを検査する。さらに、ラベル３０の側面において破れの発生頻度が多い場合は、このステップＳ９での側面位置の検査において、ラベル３０に印刷された印刷画像ＰＧの印刷状態に関する検査として、ラベル３０の破れを検査する。

ちなみに、図５（ｃ）では、符号３０ｅで示すように、容器２０の外面に巻き付けられるラベル３０の周方向の右端上側の隅部が、容器２０の外面から剥がれて折れ曲がった状態が検出される。また、符号３０ｆで示すように、ラベル３０の側面において比較される画素の画像データが異なる画像領域部分が検出されることから、ラベル３０に破れが発生していることが適切に検出される。また、側面位置の検査では、ラベル３０の上下ずれ、斜めずれ、その他の貼付位置のずれ、めくれ、異品種ラベル、破れ、汚れ、４隅の折れ等を検出することも可能である。

上記実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）記憶された全周画像ＡＧに含まれる印刷画像ＰＧにおける当該印刷画像ＰＧの写り込み部分となる写り込み画像ＳＧの位置に応じた検査を、部分画像ＢＧを用いて行うことによって、撮像部１６が撮像した部分画像ＢＧを連結処理することなく高い精度で容器２０の外観検査を行うことが可能である。

（２）全周画像ＡＧは、容器２０の周方向（左右方向）の一周の長さと、部分画像ＢＧの周方向（左右方向）の長さと、の合計分の周方向の長さを有する容器２０の連続した外面を示す画像であるので、印刷画像ＰＧに対する部分画像ＢＧに写り込んだ印刷画像ＰＧの写り込み部分となる写り込み画像ＳＧの位置を容易に特定することが可能である。

（３）印刷画像ＰＧの印刷データを用いて生成した全周画像ＡＧを記憶するので、例えば、容器２０に巻き付ける前のラベル３０を撮像したり、ラベル３０が巻き付けられた容器２０の全周を撮像したりすることなく容易に全周画像ＡＧを生成して記憶することが可能である。

（４）特定された印刷画像ＰＧの写り込み部分となる写り込み画像ＳＧの位置に応じて検査を行うので、撮像部が撮像した部分画像ＢＧを連結処理することなく、それぞれの部分画像ＢＧを用いて適切な外観検査を行うことが可能である。

なお、上記実施形態は、以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態において、撮像機器１２は一つだけ備える構成でなくてもよい。すなわち、容器検査装置１１は、撮像機器１２を複数台備え、ベルトコンベヤー１４によって搬送される容器２０をそれぞれの撮像機器１２を動作させて取得したそれぞれの部分画像ＢＧを用い、全周画像ＡＧと比較することによって容器２０の外観検査を行うようにしてもよい。撮像機器１２を複数台備える容器検査装置１１の一例について図を参照して説明する。

図６に示すように、本変形例の容器検査装置１１は、撮像機器１２を４台備えている。このうちの第１撮像機器１２ａおよび第２撮像機器１２ｂの２台は、一つの容器２０を水平方向において互いに略直交する方向から撮像する位置関係にあって、ベルトコンベヤー１４に対して水平方向の一方の側に位置するように配設されている。また、他の第３撮像機器１２ｃおよび第４撮像機器１２ｄの２台は、一つの容器２０を水平方向において互いに略直交する方向から撮像する位置関係にあって、ベルトコンベヤー１４に対して水平方向の他方の側に位置するように配設されている。

そして、ベルトコンベヤー１４の一方の側に配設された２台の第１撮像機器１２ａと第２撮像機器１２ｂは、ベルトコンベヤー１４の他方の側に配設された２台の第３撮像機器１２ｃと第４撮像機器１２ｄに対して、それぞれベルトコンベヤー１４に搬送される容器２０の搬送方向上流側に位置する構成とされている。本変形例の容器検査装置１１では、部分画像ＢＧを結合処理することなく容器２０の外観検査を行うことから、検査対象の容器２０を４台の撮像機器１２で同時に写す必要がなく、このような構成とすることが可能である。

従って、このような構成とすることによって、容器検査装置１１では、撮像機器１２毎に異なる光源を用いた外観検査を行うことができる。例えば、図６において二点鎖線で示すように、白色光源を有する照明機器ＬＴに替えて、撮像対象の容器２０を挟んで第２撮像機器１２ｂとは反対側に、また第３撮像機器１２ｃとは反対側に、それぞれ透過光による検査に適する赤外光（赤外線）を照射する照明機器ＬＴａを配置させることが可能である。すなわち、容器検査装置１１は、反射光と透過光との双方を用いたラベル３０の外観検査を行うことができる。

・上記実施形態および上記変形例において、ベルトコンベヤー１４で搬送される容器２０が、撮像機器１２に対してほぼ一定の向きを維持して移動する場合がある。このような場合は、容器２０の外面に沿う全周区間分の角度（３６０°）ではなく、全周画像ＡＧのうち、撮像機器１２に面する容器２０の外面に沿う一部区間のばらつきを含む角度範囲に位置する画像部分を切り取り、切り取った画像部分を外観検査に用いる良品画像（マスター画像）として記憶部１５に記憶するようにしてもよい。すなわち、本変形例において外観検査に用いる良品画像としての全周画像ＡＧは、このように元の全周画像ＡＧから切り取られた画像部分であってもよい。

図７（ａ），（ｂ）に、記憶された良品画像（全周画像ＡＧ）の一例を示す。
図７（ａ）は、容器２０が撮像機器１２に対してほぼ正面を向けて搬送される場合において、記憶される良品画像（全周画像ＡＧ）を示している。本変形例では、異なる３種類の容器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに対応する３種類の正面画像ＦＧ１，ＦＧ２，ＦＧ３が、それぞれの全周画像ＡＧから切り取られて良品画像として記憶されている。また、図７（ｂ）は、容器２０が撮像機器１２に対してほぼ背面を向けて搬送される場合において、記憶される良品画像（全周画像ＡＧ）を示している。本変形例では、異なる３種類の容器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに対応する３種類の背面画像ＵＧ１，ＵＧ２，ＵＧ３が、それぞれの全周画像ＡＧから切り取られて良品画像として記憶されている。

すなわち、本変形例では、良品画像（全周画像ＡＧ）に対する部分画像ＢＧに写り込んでいる写り込み画像ＳＧの位置を特定する際のテンプレートマッチング処理における処理負荷が軽くなる。このことから、上記実施形態におけるテンプレートマッチング処理での処理負荷と同程度の処理負荷で、複数種類の良品画像（全周画像ＡＧ）とのテンプレートマッチング処理を行うことが可能である。従って、本変形例によれば、一つのベルトコンベヤー１４において複数種類の容器２０が混在して搬送される場合、その複数種類の容器２０に対して適切に外観検査を行うことが可能である。

また、良品画像の全周画像ＡＧにおける切り取り位置に応じて、最も適した容器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの外観検査を行うようにしてもよい。例えば良品画像が正面画像ＦＧ１，ＦＧ２，ＦＧ３である場合にはラベル３０に印刷された印刷画像ＰＧの印刷状態に関する検査を行い、良品画像が背面画像ＵＧ１，ＵＧ２，ＵＧ３である場合には容器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに対するラベル３０の装着状態に関する検査を行うようにしてもよい。

・上記実施形態において、容器検査部１８は、位置特定部１７によって特定された写り込み画像ＳＧの位置に応じて、容器２０に対するラベル３０の装着状態に関する検査、およびラベル３０に印刷された印刷画像ＰＧの印刷状態に関する検査のうちのいずれかを行うようにしても差し支えない。例えば、装着状態に関する検査としてラベル３０の装着位置ずれの検査を、また、印刷状態に関する検査として印刷画像ＰＧの画像違いの何れかの検査を行うようにしてもよい。特定された写り込み画像ＳＧの位置に応じて生ずる不良内容がほぼ限定される場合は、このように、行うべき検査を特定しても差し支えない。

・上記実施形態において、検査対象表示は、必ずしも容器２０の外面に巻き付けられて装着されたラベル３０に印刷された印刷画像ＰＧに限定されない。例えば、容器２０の外面に直接印刷された印刷画像ＰＧであってもよい。あるいは、転写シートに印刷された印刷画像ＰＧが容器２０の外面に転写された画像であってもよい。

・上記実施形態において、検査対象表示は印刷によって形成された画像でなくてもよい。例えば、容器２０の外面に塗料を塗布したり、外面を切削などによって加工したりして形成した表示であってもよい。この場合は、全周画像ＡＧは、良品の表示を有する容器２０の外面を連続撮像して取得した画像とすればよい。

・上記実施形態において、記憶部１５は、必ずしも、容器２０の周方向（左右方向）の一周の長さと、部分画像ＢＧの周方向（左右方向）の長さと、の合計分の周方向の長さを有する容器２０の連続した外面を示す画像を、全周画像ＡＧとして記憶しなくてもよい。例えば２周分など、容器２０の周方向の一周の長さと、少なくとも部分画像ＢＧの周方向の長さと、の合計長さよりも長い容器２０の連続した外面を示す画像を、全周画像ＡＧとして記憶してもよい。あるいは、記憶部１５は、容器２０の周方向の外面の一周分の画像を、全周画像ＡＧとして記憶しても差し支えない。

・上記実施形態において、記憶部１５は、必ずしも容器２０の外面に沿う周方向とは交差する上下方向の長さが、生成された部分画像ＢＧの長さと同じ長さ（寸法Ｌｂ分の長さ）の全周画像ＡＧを記憶しなくてもよい。例えば、上下方向の長さが部分画像ＢＧの長さよりも長い全周画像ＡＧを記憶してもよいし、上下方向の長さが部分画像ＢＧの長さよりも短い全周画像ＡＧを記憶してもよい。

・上記実施形態において、容器２０の外面に対して、ラベル３０は必ずしも左右方向を周方向として巻き付けられて装着されなくてもよい。例えば、容器２０が円筒形状ではなく略直方体形状である場合は、ラベル３０を上下方向に巻き付けて装着される場合がある。このような場合は、容器２０の外面の周方向は、左右方向ではなく上下方向となる。したがって、記憶される全周画像ＡＧも、左右方向ではなく上下方向を周方向とする画像となる。

・上記実施形態において、印刷画像ＰＧはラベル３０と同じ大きさではなく、ラベル３０の内側に印刷されていてもよい。なお、このとき、ラベル３０が無色（透明）ではなく有色である場合は、ラベル３０全体を印刷画像ＰＧとして外観検査処理を行うようにしてもよい。もとより、ラベル３０が無色の場合は、ラベル３０全体でなく、印刷された印刷画像ＰＧの画像部分のみを検査対象表示として容器２０の外観検査を行うようにすればよい。

・上記実施形態において、ラベル３０は、容器２０の外面全周に巻き付けられてもよい。このとき、ラベル３０は、加熱などによって収縮させて容器２０の外面全周に巻き付けるシュリンクラベルであってもよい。

・上記実施形態において、容器２０は外面が円筒形状のボトル（丸ボトル）に限らず、外面が角柱形の角ボトルであってもよい。また、容器２０は、ボトルに限らず、缶でも瓶でもよい。また、容器２０の材料も、樹脂製に限らず、紙製や、金属製であってもよい。

１１…容器検査装置、１２…撮像機器、１３…制御機器、１５…記憶部、１６…撮像部、１７…位置特定部、１８…容器検査部、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…容器、３０…ラベル、ＡＧ…全周画像、ＢＧ，ＢＧ１，ＢＧ２…部分画像、ＰＧ…印刷画像（検査対象表示の一例）、ＳＧ…写り込み画像（印刷画像の写り込み部分）。

Claims (4)

1. 外面に検査対象表示を有する容器の外観検査を行う容器検査装置であって、
   前記容器の良品の前記検査対象表示を含む外面全周を示す全周画像を記憶する記憶部と、
   前記容器の外面の全周区間のうちの一部区間を撮像して、前記検査対象表示の少なくとも一部が写り込んだ前記容器の部分画像を生成する撮像部と、
   前記部分画像に写り込んだ前記検査対象表示の写り込み部分の前記検査対象表示における位置を、前記全周画像を用いて特定する位置特定部と、
   特定された前記写り込み部分の位置に応じた前記外観検査を、前記全周画像と前記部分画像とを比較することにより行う容器検査部と、を備え、
   前記記憶部は、前記容器の前記外面の周方向の一周の長さと、少なくとも前記部分画像の前記外面の周方向の長さの合計分の周方向の長さ、を有する前記容器の連続した外面を示す画像を、前記全周画像として記憶する容器検査装置。
2. 前記検査対象表示は、前記容器の外面に巻き付けられて装着されたラベルに印刷された印刷画像であり、
   前記記憶部は、前記印刷画像の印刷データを用いて生成した前記全周画像を記憶する請求項１に記載の容器検査装置。
3. 前記容器検査部は、前記位置特定部によって特定された前記写り込み部分の位置に応じて、前記容器に対する前記ラベルの装着状態に関する検査、および前記ラベルに印刷された前記印刷画像の印刷状態に関する検査のうちの少なくとも一つの検査を行う請求項２に記載の容器検査装置。
4. 外面に検査対象表示を有する容器の外観検査を行う容器検査方法であって、
   前記容器の良品の前記検査対象表示を含む外面全周を示す全周画像を記憶する記憶ステップと、
   前記容器の外面の全周区間のうちの一部区間を撮像して、前記検査対象表示の少なくとも一部が写り込んだ前記容器の部分画像を生成する撮像ステップと、
   前記部分画像に写り込んだ前記検査対象表示の写り込み部分の前記検査対象表示における位置を、前記全周画像を用いて特定する位置特定ステップと、
   特定された前記写り込み部分の位置に応じた前記外観検査を、前記全周画像と前記部分画像とを比較することにより行う容器検査ステップと、を備え、
   前記記憶ステップにおいて、前記容器の前記外面の周方向の一周の長さと、少なくとも前記部分画像の前記外面の周方向の長さの合計分の周方向の長さ、を有する前記容器の連続した外面を示す画像を、前記全周画像として記憶する容器検査方法。