專利名稱：異物檢測裝置及異物檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測流體中的異物的異物檢測裝置等。
背景技術(shù)：
一直以來，通過用過濾器過濾用于產(chǎn)品的液體清潔或空氣清潔的液體或氣體，分離混入到液體中或氣體中的樹脂片或金屬片等異物。由此可以檢測出異物，因此可以通過研究異物的產(chǎn)生狀況來進行在生產(chǎn)線中是否正常生產(chǎn)了產(chǎn)品的判斷等。
作為檢測這種混入到液體等流體中的樹脂片或金屬片等異物的方法，例如公知有如下方法(例如參照專利文獻1)在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，用過濾器過濾用于清潔等的水等液狀物，用CCD(Charge CoupledDevices)相機對該過濾器的表面進行攝像，對作為其攝像結(jié)果而得到的圖像信息進行圖像處理，由此檢查異物。
在這種方法中，使可二維移動的CCD相機在作為檢查對象的過濾器上移動，將過濾器劃分為縱橫細(xì)分化的單位而進行多個攝影，對通過這些的攝影得到的圖像信息進行圖像處理，由此檢測出異物。
專利文獻1日本特開2005-221291號公報(第1頁，圖1等)但是，在現(xiàn)有的異物檢測方法中使用的CCD相機，攝像的景深較深，可以獲取高分辨率的圖像，但可攝影的視野狹窄，因此需要將過濾器區(qū)劃為縱橫細(xì)化的單元來進行攝影。因此，為了不產(chǎn)生相鄰區(qū)域的重疊攝影或無法拍攝到的區(qū)域，需要提高與攝影位置相對的定位精度，但為了提高這種定位精度，需要在CCD相機、配置過濾器的載物臺上安裝伺服電機、位置檢測器等，從而存在用于檢測的裝置復(fù)雜化、裝置的制造成本變高的問題。
此外，在每次攝影時，需要重復(fù)進行CCD相機等的移動、定位等，攝影工序比較復(fù)雜。
進而，檢測到跨越細(xì)分?jǐn)z影的多個區(qū)域而存在的異物時，在各圖像信息中分別作為異物被計數(shù)，從而無法得到正確的異物的檢測結(jié)果。此外，為了將這種跨越多個區(qū)域的異物作為一個異物檢測、以及合算異物的面積，需要使用新軟件的處理，因此處理變得復(fù)雜化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的異物檢測裝置，用于檢測附著在過濾流體的過濾器的表面上的異物，其特征在于，包括掃描器，獲取上述過濾器的表面的圖像信息；圖像信息接收部，接收從上述掃描器輸出的圖像信息；異物信息獲取部，根據(jù)上述圖像信息接收部接收到的圖像信息，獲取與上述過濾器表面的異物相關(guān)的信息、即異物信息；和輸出部，輸出由上述異物信息獲取部獲取的異物信息。
根據(jù)上述構(gòu)成，例如通過使用具有通用性的廉價的掃描器，就能以簡化且低成本的結(jié)構(gòu)檢測出殘留在過濾器上的異物。此外，無需每次都進行定位來從過濾器獲取多個圖像信息，因此可以減少異物檢測時的工序。
此外，本發(fā)明的異物檢測裝置，在上述異物檢測裝置中，上述異物信息獲取部，包括異物檢測單元，根據(jù)由上述圖像信息接收部接收到的圖像信息，檢測上述過濾器表面的異物；和異物信息獲取單元，獲取與由上述異物檢測單元檢測出的異物相關(guān)的上述異物信息。
根據(jù)上述構(gòu)成，能以簡化且低成本的結(jié)構(gòu)檢測出殘留在過濾器上的異物。此外，無需每次都進行定位來從過濾器獲取多個圖像信息，因此可以減少異物檢測時的工序。
本發(fā)明的異物檢測方法，檢測附著在過濾流體的過濾器的表面上的異物，其特征在于，包括以下步驟獲取步驟，利用掃描器獲取上述過濾器表面的圖像信息；圖像信息接收步驟，接收在上述獲取步驟中獲取的圖像信息；異物信息獲取步驟，根據(jù)在上述圖像信息接收步驟中接收到的圖像信息，獲取與上述過濾器表面的異物相關(guān)的信息、即異物信息；和輸出步驟，輸出在上述異物信息獲取步驟中獲取的異物信息。
根據(jù)上述構(gòu)成，例如通過使用具有通用性的廉價的掃描器，就能以簡化且低成本的結(jié)構(gòu)檢測出殘留在過濾器上的異物。此外，無需每次都進行定位來從過濾器獲取多個圖像信息，因此可以減少異物檢測時的工序。
此外，本發(fā)明的異物檢測方法，在上述異物檢測方法中，上述異物信息獲取步驟包括以下步驟第一步驟，根據(jù)通過上述圖像信息接收步驟接收到的圖像信息，檢測上述過濾器的表面的異物；和第二步驟，獲取與通過上述第一步驟檢測出的異物相關(guān)的上述異物信息。
根據(jù)上述構(gòu)成，能以簡化且低成本的結(jié)構(gòu)檢測出殘留在過濾器上的異物。此外，無需每次都進行定位來從過濾器獲取多個圖像信息，因此可以減少異物檢測時的工序。
此外，本發(fā)明的異物檢測方法，在上述異物檢測方法中，上述第二步驟，獲取包括上述異物的數(shù)量的計數(shù)結(jié)果的異物信息。
根據(jù)上述構(gòu)成，可以正確獲知異物的產(chǎn)生狀況，例如，可以掌握生產(chǎn)線中的異常等。
此外，本發(fā)明的異物檢測方法，在上述異物檢測方法中，上述第二步驟，獲取包括與上述異物的形狀相關(guān)的信息即形狀信息的上述異物信息。
根據(jù)上述構(gòu)成，可以掌握產(chǎn)生了哪種形狀的異物，并可根據(jù)產(chǎn)生的異物掌握例如生產(chǎn)線的異常位置等。
此外，本發(fā)明的異物檢測方法，在上述異物檢測方法中，上述第二步驟，在按照上述形狀信息對上述異物進行分類時，獲取包括各分類中的異物數(shù)量的計數(shù)結(jié)果的異物信息。
根據(jù)上述構(gòu)成，可通過異物的形狀掌握異物的種類和產(chǎn)生頻度，可以正確地掌握生產(chǎn)線的異常位置等。
此外，本發(fā)明的異物檢測方法，在上述異物檢測方法中，上述第二步驟，獲取包括與上述異物的顏色相關(guān)的信息即顏色信息的上述異物信息。
根據(jù)上述構(gòu)成，可以掌握產(chǎn)生了哪種顏色的異物，并可根據(jù)產(chǎn)生的異物掌握例如生產(chǎn)線的異常位置等。
此外，本發(fā)明的異物檢測方法，在上述異物檢測方法中，上述第二步驟，在按照上述顏色信息對上述異物進行分類時，獲取包括各分類中的異物數(shù)量的計數(shù)結(jié)果的異物信息。
根據(jù)上述構(gòu)成，可通過異物的顏色正確地掌握異物的種類、產(chǎn)生頻度，可以正確掌握例如生產(chǎn)線的異常位置等。
此外，本發(fā)明的異物檢測方法，在上述異物檢測方法中，上述第二步驟，獲取包括與上述異物的形狀相關(guān)的信息即形狀信息、和與上述異物的顏色相關(guān)的信息即顏色信息的上述異物信息。
根據(jù)上述構(gòu)成，可以掌握產(chǎn)生了哪種形狀的異物、哪種顏色的異物，并可根據(jù)產(chǎn)生的異物掌握例如生產(chǎn)線的異常位置等。
此外，本發(fā)明的異物檢測方法，在上述異物檢測方法中，上述第二步驟，在按照上述形狀信息及顏色信息對上述異物進行分類時，獲取包括各分類中的異物數(shù)量的計數(shù)結(jié)果的異物信息。
根據(jù)上述構(gòu)成，可通過異物的形狀、異物的顏色、或其組合來正確掌握異物的種類、產(chǎn)生頻度，可以掌握例如生產(chǎn)線的異常位置等。
此外，本發(fā)明的異物檢測方法，在上述異物檢測方法中，上述第二步驟，獲取上述掃描器的分辨率的信息，利用該分辨率的信息，計算出與上述異物的實際大小相關(guān)的信息，并獲取包括該計算出的信息的異物信息。
根據(jù)上述構(gòu)成，可以容易地掌握異物的實際大小。由此，能以感官上容易理解的單位評價異物的大小等，因此可以正確地進行異物混入的評價。對于用分辨率不同的掃描器檢測出的過濾器上的異物，也能以相同的單位進行比較評價。
根據(jù)本發(fā)明的異物檢測裝置，能以簡化且低成本的構(gòu)成檢測出殘留在過濾器上的異物。
此外，根據(jù)本發(fā)明的異物檢測裝置等，可以減少異物檢測時的工序。


圖1是實施方式1的異物檢測裝置的框圖。
圖2是用于說明上述異物檢測裝置的動作的流程圖。
圖3是上述異物檢測裝置的示意圖。
圖4是表示由上述異物檢測裝置的掃描器讀出過濾器而得到的圖像信息的顯示例的圖。
圖5是表示通過動態(tài)二值化處理得到的二值化圖像的顯示例的圖。
圖6是表示異物信息列表的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對異物檢測裝置等的實施方式進行說明。另外，在實施方式中，標(biāo)有相同標(biāo)號的構(gòu)成要素進行同樣的動作，因此有時省略其再次的說明。
(實施方式)圖1是本實施方式中的異物檢測裝置的框圖。
異物檢測裝置，具備掃描器1、圖像信息接收部2、異物信息獲取部3、及輸出部4。異物信息獲取部3具有異物檢測單元31、及異物信息獲取單元32。
掃描器1獲取過濾器表面的圖像信息。掃描器1，具體地說，使一個以上的攝像元件沿著被拍攝體、在此為沿著過濾器的表面移動，同時用各攝像元件讀取照射到被拍攝體上的光的反射光或透過光，由此讀取被拍攝體表面的圖像，并轉(zhuǎn)換成圖像信息。一般來說，在掃描器1中，通常使掃描器1內(nèi)的攝像元件沿著過濾器200的表面移動一次，有時根據(jù)情況移動數(shù)次，由此可以獲取過濾器200整體的圖像信息，因此，無需移動作為被拍攝體的過濾器和掃描器1的相對位置關(guān)系，獲取圖像信息所需的時間在短時間內(nèi)完成，并且在得到的圖像內(nèi)不會產(chǎn)生位置偏離等。從掃描器1輸出的圖像信息，通常為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，但也可為模擬數(shù)據(jù)。此外，圖像信息的文件形式等可以任意。掃描器1，優(yōu)選為讀取照射到被拍攝體上的光的反射光的反射式的掃描器，但也可以為根據(jù)過濾器的材質(zhì)或色彩等讀取照射到被拍攝體上的光的透過光的透過型掃描器。掃描器1讀出被拍攝體的寬度及長度，優(yōu)選具有作為被拍攝體的過濾器以上的寬度及長度。作為掃描器1，通常使用讀取被拍攝體的讀取面位于上方的掃描器，但讀取面也可以位于下方。在此，作為掃描器1，特別是使用在圖像讀取時作為被拍攝體的過濾器的位置和掃描器1的位置不移動的掃描器、例如所謂平板掃描器等的情況進行說明。掃描器1，在其自身設(shè)備內(nèi)具有驅(qū)動器等，可根據(jù)該驅(qū)動器等的控制來讀取圖像，也可以根據(jù)后述的圖像信息接收部2等所具有的驅(qū)動器等的控制來讀取圖像。掃描器1可指定讀出的圖像的分辨率。例如，掃描器1可通過預(yù)先設(shè)定的分辨率來讀取圖像。掃描器1的分辨率，可以取決于作為檢測對象的異物的大小，但優(yōu)選為2400dpi(dot per inch)以上，更優(yōu)選為4800dpi以上。例如，要檢測的異物的大小為50μm左右時，如果以4800dpi的分辨率進行讀取，則每1像素的尺寸約為5μm左右，可以充分地檢測異物。掃描器1可以為彩色掃描器，也可以為單色掃描器。此外，掃描器1讀取的圖像的灰度級數(shù)可以任意。例如，掃描器1讀取的圖像，可以是2灰度級的黑白圖像，也可以是256灰度級的灰度(gray scale)圖像，也可以是彩色圖像。另外，關(guān)于掃描器1的基本結(jié)構(gòu)及讀取圖像的動作等，是公知技術(shù)，因此省略說明。
在此，過濾器只要是可以從流體、即水等液體或空氣等氣體中過濾異物的過濾器，可以為任意種類。此外，大小或厚度等也可以任意。例如，過濾器可以是無紡布、織布、海綿體等任意材質(zhì)。過濾器的大小或材質(zhì)等可根據(jù)用途來設(shè)定。另外，在此是從由掃描器1讀出的過濾器的表面的圖像信息中檢測異物，因此優(yōu)選過濾器的顏色為容易判別異物的顏色，例如相對于假定由過濾器分離的異物，為色度、色彩或明亮度等大為不同的顏色。
圖像信息接收部2接收從掃描器1輸出的圖像信息。圖像信息接收部2，可以將接收到的圖像信息存儲在未圖示的存儲器或硬盤中。圖像信息接收部2，可以具有也可以不具有作為輸入單元的掃描器1的驅(qū)動器。圖像信息接收部2接收的輸入，例如為由來自掃描器的有線或無線的通信進行的輸入等，輸入單元可以任意。圖像信息接收部2可通過MPU(micro processing unit，微處理器)及存儲器、掃描器1的驅(qū)動器、USB接口插件或IEEE1394接口插件等有線或無線通信的接收設(shè)備等來實現(xiàn)。
異物信息獲取部3，從由圖像信息接收部2接收到的圖像信息中，獲取與過濾器表面的異物相關(guān)的信息、即異物信息。與異物相關(guān)的信息，具體地說，可以是能表示異物存在一個以上的信息，或圖像信息中所示的異物的個數(shù)、位置的信息，或面積、長徑、短徑、周長、當(dāng)量圓直徑、圓形度、縱橫比等與異物的形狀相關(guān)的信息、即形狀信息。所謂縱橫比是指長徑和短徑的比，在此為長徑的值除以短徑的值后所得的值。此外，與異物相關(guān)的信息，可以是圖像信息中所示的異物的濃度、RGB值即紅色、綠色、藍色的值、色相、色度、明亮度等與顏色相關(guān)的信息。此外，與異物相關(guān)的信息，可以是包括一個以上上述信息的信息。此外，與異物相關(guān)的信息，在按照上述形狀信息、顏色信息對異物進行分類時，可以是包括各分類中的異物數(shù)量的計數(shù)結(jié)果的信息。另外，在此對異物信息獲取部3由異物檢測單元31和異物信息獲取單元32構(gòu)成的情況進行了說明，但只要是可以從圖像信息內(nèi)獲取與異物相關(guān)的信息的技術(shù)即可，可以利用其他技術(shù)。異物信息獲取部3通常由MPU、存儲器等實現(xiàn)。異物信息獲取部的處理順序通常由軟件實現(xiàn)，該軟件被記錄在ROM等記錄介質(zhì)中。但也可以由硬件(專用電路)來實現(xiàn)。
異物檢測單元31，根據(jù)由圖像信息接收部2接收到的圖像信息，檢測過濾器表面的異物。在此所述的異物的檢測，是指至少使之成為可以識別異物和異物以外物體的狀態(tài)，具體地說，在圖像信息中成為可以識別異物的區(qū)域和異物以外的區(qū)域的狀態(tài)。除此之外，可以獲取指定異物位置的信息、或?qū)Ξ愇镔x予標(biāo)簽等識別信息。例如，異物檢測單元31，可以根據(jù)預(yù)定的閾值將由圖像信息接收部2接收到的多灰度級的圖像信息、例如彩色或灰度的圖像信息轉(zhuǎn)換為黑白二值的圖像信息，可以識別用白或黑表示的部分作為異物的位置。關(guān)于這種將彩色或灰度的圖像信息轉(zhuǎn)換為黑白二值圖像信息的處理，是公知技術(shù)，因此省略說明。關(guān)于本實施方式中異物檢測單元31的處理的具體例，在下文利用圖2進行說明。另外，作為利用圖像信息檢測異物的處理，可以是一般公知的從圖像信息中選擇與背景不同的圖像的部分或區(qū)域的處理，或者可以用與背景不同的顏色等表示與背景不同的圖像的部分的處理等。另外，關(guān)于上述可判別異物的區(qū)域等的處理、對可識別的異物賦予標(biāo)簽的處理，是公知技術(shù)，因此省略說明。異物檢測單元31，通?？捎蒑PU、存儲器等實現(xiàn)。異物檢測單元31的處理順序通常由軟件實現(xiàn)，該軟件被記錄在ROM等記錄介質(zhì)中。但也可通過硬件(專用電路)來實現(xiàn)。
異物信息獲取單元32，獲取與由異物檢測單元31檢測到的異物相關(guān)的異物信息。例如，異物信息獲取單元32，獲取包括異物數(shù)量的計數(shù)結(jié)果的異物信息。異物數(shù)量的計數(shù)，例如通過在圖像信息中對由異物檢測單元31檢測到的異物數(shù)量進行計數(shù)來實現(xiàn)。此外，異物信息獲取單元32，獲取包括與上述異物的形狀相關(guān)的信息即形狀信息的異物信息。例如，異物信息獲取單元32，通過對于由異物檢測單元31檢測為異物的像素中在圖像信息上相連的像素，對其相連的數(shù)量等進行計數(shù)，由此可以獲取異物的尺寸、面積等形狀信息。另外，從圖像信息中檢測連續(xù)的具有預(yù)定屬性的像素的處理等是公知技術(shù)，因此省略說明。此外，異物信息獲取單元32，在這樣按照形狀信息對異物進行分類時，可對各分類的異物數(shù)量進行計數(shù)，獲取包括該計數(shù)結(jié)果的異物信息。此外，例如，異物信息獲取單元32，獲取包括與由異物檢測單元31檢測到的異物的顏色相關(guān)的信息、即顏色信息。例如，異物信息獲取單元32，通過對于由異物檢測單元31檢測為異物的像素中在圖像信息上相連的像素，對該相連的像素的顏色信息的平均值進行計數(shù)，由此可以獲取異物的顏色信息。此外，異物信息獲取單元32，在這樣按照顏色信息對異物進行分類時，可對各分類的異物數(shù)量進行計數(shù)，獲取包括其計數(shù)結(jié)果的異物信息。此外，異物信息獲取單元32可以獲取包括形狀信息和顏色信息雙方的異物信息。此外，就該形狀信息及顏色信息對異物進行分類時，可獲取包括各分類中的異物數(shù)量的計數(shù)結(jié)果。此時，例如可對顏色信息及形狀信息均滿足預(yù)定條件的異物的數(shù)量進行計數(shù)。此外，異物信息獲取單元32，可獲取掃描器1的分辨率的信息，利用該分辨率的信息，計算與異物的實際大小相關(guān)的信息，并獲取包括該計算出的信息的異物信息。例如，可以根據(jù)掃描器的分辨率的信息計算出圖像信息的各像素對應(yīng)的尺寸，因此可利用上述形狀信息，并根據(jù)該各像素對應(yīng)的尺寸的信息，計算出異物的實際大小、例如實際的面積、長徑、短徑、周長等。異物信息獲取單元32獲取掃描器1的分辨率的信息的方法可以是任意的。例如，可以是掃描器1在圖像信息中附加輸出讀出像素時的分辨率的信息，異物信息獲取部32從圖像信息讀出附加到該圖像信息中的分辨率的信息。此外，異物信息獲取單元32，通過將對讀出圖像信息時的分辨率進行設(shè)定的信息從掃描器1的驅(qū)動器等適當(dāng)讀出，可以獲取分辨率的信息。異物信息獲取單元32通常可由MPU、存儲器等實現(xiàn)。異物信息獲取單元32的處理順序通常由軟件實現(xiàn)，該軟件被記錄在ROM等記錄介質(zhì)中。但也可由硬件(專用電路)實現(xiàn)。
輸出部4輸出由異物信息獲取部3獲取的異物信息。在此，特別是輸出由異物信息獲取單元32獲取的異物信息。這里所說的輸出，是指包括在顯示器上的顯示、由打印機在紙張等上的打印、向外部裝置的發(fā)送等的概念。輸出部4可以包括也可以不包括顯示器等輸出設(shè)備。輸出部可以通過輸出設(shè)備的驅(qū)動軟件、或輸出設(shè)備的驅(qū)動軟件和輸出設(shè)備等來實現(xiàn)。
接下來，利用圖2的流程圖對異物檢測裝置的動作進行說明。
(步驟S201)掃描器1判斷是否為讀取圖像的時序。掃描器1判斷以怎樣的時序是否進行圖像的讀出，可以是任意的。例如可以在經(jīng)由未圖示的接收部從其他處理部或用戶接收到讀出圖像的指示時讀取圖像，或者以接通掃描器1等的電源等為觸發(fā)來讀取圖像。當(dāng)是讀出圖像的時序時進入到步驟S202，否則返回到步驟S201。另外，圖像信息接收部2具有掃描器1的驅(qū)動器時，可由圖像信息接收部進行該處理。
(步驟S202)掃描器1讀取過濾器表面的圖像，獲取圖像信息。并且輸出獲取的圖像信息。例如，掃描器1，讀取在該掃描器1讀取圖像的位置上放置的過濾器的表面的圖像，構(gòu)成圖像信息，由此獲取圖像信息。并且，將該圖像信息輸出到圖像信息接收部2。另外，關(guān)于掃描器1讀出圖像獲取圖像信息的處理，是公知技術(shù)，因此省略詳細(xì)說明。
(步驟S203)圖像信息接收部2接收從掃描器1發(fā)送的圖像信息。
(步驟S204)異物檢測單元31，利用圖像信息接收部2接收到的圖像信息，獲取平滑化圖像。所謂平滑化圖像，是指將構(gòu)成圖像的各像素的亮度等平滑地平均化的圖像。具體說明得到平滑化圖像的處理的一例，異物檢測單元31對圖像信息的各像素計算各像素的周邊像素的亮度的平均值。異物檢測單元31，在圖像信息接收部2接收到的圖像信息為灰度的圖像信息時，作為亮度信息獲取表示其灰度級的值、即灰度值。此外，異物檢測單元31，在圖像信息為彩色的圖像信息、例如RGB顏色模型等的圖像信息時，可以根據(jù)RGB的各信道的灰度級的值，例如利用(0.3×R)+(0.59×G)+(0.11×B)(其中R、G、B分別為RGB信道的灰度級的值)等公式來進行計算。并且，通過用具有該亮度的平均值的值作為灰度級的值的像素，分別置換各像素，而得到灰度圖像。該灰度圖像在此為平滑化圖像。作為得到平滑化圖像的處理可以使用上述處理以外的處理。此外，平滑化圖像也可以使用上述平滑化圖像以外的平滑化圖像。另外，作為平滑化圖像，可以預(yù)先準(zhǔn)備預(yù)定的圖像、例如過濾流體前的過濾器的圖像等，并將其讀出。
(步驟S205)異物檢測單元31，對在步驟S204中獲取的平滑化圖像、和圖像信息接收部2接收到的圖像信息，進行差分運算。具體地說，所謂差分運算是指求得構(gòu)成圖像信息的值的差的運算。具體地說，異物檢測單元31，在圖像信息接收部2接收到的圖像信息為灰度的圖像信息時，對各像素的灰度級的值和平滑化圖像的各像素的灰度級的值進行差分運算。異物檢測單元31，在圖像信息接收部2接收到的圖像信息為彩色的圖像信息時，對各像素的亮度和平滑化圖像的各像素的灰度級的值進行差分運算。此時，若需要的話，可如上所述根據(jù)RGB的各信道的灰度級的值等算出各像素的亮度。
(步驟S206)異物檢測單元31用于檢測異物。具體地說，異物檢測單元31，對通過步驟S205得到的差分運算的結(jié)果和預(yù)先設(shè)定的閾值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷各像素是否為表示異物的像素。例如，比較差分運算的結(jié)果的絕對值和閾值，在差分運算的結(jié)果的絕對值大于閾值時，判斷為表示異物的像素，小于閾值時，判斷為表示異物不存在的過濾器的像素。另外，異物檢測單元31，可根據(jù)該判斷結(jié)果，將圖像信息接收部2接收到的圖像信息的各像素的值，變更為相當(dāng)于表示比閾值大或小的值的二值，而構(gòu)成二值化圖像。例如將閾值以上的像素、即表示異物的像素的值設(shè)定為“1”，將小于閾值的像素、即不表示異物的像素的值設(shè)定為“0”。另外，如步驟S204和步驟S205所述，對圖像信息和該圖像信息的平滑化圖像進行差分運算，根據(jù)該差分運算的結(jié)果的絕對值和閾值的比較結(jié)果，將各像素的值變更為二值中的任意一個值，而構(gòu)成圖像信息，這種處理就是被稱為動態(tài)二值化處理的處理。并且，異物檢測單元31，利用各像素的判斷結(jié)果，進一步判斷表示異物的像素之間是否相連，表示異物的像素相連的區(qū)域判斷為表示一個異物的區(qū)域。其結(jié)果，異物檢測單元31可以檢測過濾器上的異物。另外，異物檢測單元31，可以分別對檢測出的異物、即表示異物的區(qū)域，進行貼標(biāo)簽處理等附加識別信息的處理。此外，上述閾值優(yōu)選通過預(yù)先進行實驗等來設(shè)定，此外優(yōu)選根據(jù)過濾器的種類、例如顏色等的不同來變更。另外，這里為了提高檢測異物的精度，而比較圖像信息和將該圖像平滑化的平滑化圖像的差分，但在不要求高精度時、要減輕處理的負(fù)擔(dān)時、或要縮短處理時間時，可以比較圖像信息和預(yù)先設(shè)定的閾值，根據(jù)與該比較值相對的值的大小，判斷各像素是否為表示異物的像素。
(步驟S207)異物信息獲取單元32獲取異物信息。例如，異物檢測單元31，根據(jù)步驟S206中的異物的檢測結(jié)果，對表示異物的區(qū)域的數(shù)量、或向表示各異物的區(qū)域賦予的標(biāo)簽數(shù)量等進行計數(shù)，由此獲取表示異物數(shù)量的異物信息。此外，異物信息獲取單元32，根據(jù)步驟S206中的異物的檢測結(jié)果，對表示各異物的區(qū)域的像素數(shù)量等進行計數(shù)，由此獲取各異物的尺寸等形狀信息。此外，異物信息獲取單元32，獲取由圖像信息接收部2接收到的圖像信息的、表示各異物的區(qū)域的像素的顏色信息。例如，求得各區(qū)域中各像素的顏色信息、例如亮度的平均值等，將其作為異物的顏色信息。另外，關(guān)于根據(jù)構(gòu)成預(yù)定區(qū)域的像素的信息等獲取該區(qū)域的形狀信息或顏色信息等的處理，是公知技術(shù)，因此省略說明。
(步驟S208)輸出部4輸出由異物信息獲取單元32獲取的異物信息。例如，輸出部4可以將異物信息獲取單元32獲取的異物信息顯示在顯示器等上，或存儲到存儲器等中。
另外，在圖2的流程圖中，通過電源斷開或處理結(jié)束的插入而結(jié)束處理。
以下，對本實施方式中的異物檢測裝置的具體動作進行說明。圖3是異物檢測裝置的概念圖。在此，異物檢測裝置由掃描器1和信息處理裝置100構(gòu)成。此外，信息處理裝置100具備圖像信息接收部2、異物信息獲取部3、及輸出部4。此外，信息處理裝置100，作為輸出設(shè)備具備顯示器101。此外，在此，掃描器1是在玻璃等讀取面上配置讀取對象物的所謂反射式的平板掃描器。此外，該掃描器1的最大可讀取尺寸為，例如橫210mm、縱300mm，作為讀取范圍，預(yù)先指定與讀取對象的過濾器相同尺寸的區(qū)域。
首先，用戶將要檢測異物的過濾器200配置在掃描器1的讀取面上。此時，為了不會因附著在過濾器200上的異物、浸透在過濾器200中的液體等而污染掃描器1的讀取面，優(yōu)選在將過濾器200放入到透明的小袋等中的狀態(tài)下進行配置，或?qū)⒈∧У日迟N在過濾器表面。過濾器200的尺寸例如為縱4cm、橫5cm的長方形。
接下來，用戶操作未圖示的按鈕或菜單等而施加讀取的開始指示時，掃描器1開始過濾器200的表面的讀取。掃描器1讀取過濾器200表面整體的圖像時，掃描器1的讀取面為過濾器200的大小以上，因此無需移動過濾器200和掃描器1的相對位置。其結(jié)果，與使用了CCD相機的現(xiàn)有技術(shù)相比，可大幅縮短讀取圖像的時間。并且，通過讀取獲得的圖像信息被發(fā)送到圖像信息接收部2。圖像信息接收部2將接收到的圖像信息暫時存儲在存儲器等中，在此顯示到顯示器101上。
圖4表示由圖像信息接收部2接收到的、讀出過濾器200表面所獲得的圖像信息。在此，圖像信息是彩色的圖像信息，圖像信息的讀取分辨率為4800dpi。該過濾器200是用于產(chǎn)品的液體清洗的過濾器，作為異物捕捉了多個銅202、黑樹脂203等。另外，在此，對將掃描器1的圖像讀取區(qū)域指定為與讀取對象的過濾器相同尺寸的情況進行了說明，但在掃描器1的讀取圖像的尺寸大于過濾器200的尺寸的情況下，可以自動或手動刪除獲得的圖像信息中過濾器200以外的部分。用于這樣刪除不需要的部分的構(gòu)成、處理，是公知技術(shù)，因此省略說明。
接下來，異物檢測部31，進行圖2中從步驟S204到步驟S206的處理所示的動態(tài)二值化處理。具體地說，對掃描器1讀取的圖像信息和該圖像信息的平滑化圖像進行差分運算，將差分運算的結(jié)果為預(yù)先設(shè)定的閾值以上的像素的像素值變更為“1”、將差分運算的結(jié)果低于閾值的像素的像素值變更為“0”，由此構(gòu)成二值化圖像。通過該動態(tài)二值化處理，提取出與過濾器200的顏色的差為一定量以上的像素作為表示異物的像素。
圖5是表示通過動態(tài)二值化處理所得到的二值化圖像的圖。在該二值化圖像中，將像素值為“1”的像素表示為白、將像素值為“0”的像素表示為黑。
接下來，異物檢測部31，在二值化圖像中，在縱橫方向上檢測表示異物的區(qū)域、即像素值為“1”的像素連續(xù)的區(qū)域，對各區(qū)域賦予標(biāo)簽。具體地說，將表示各區(qū)域的坐標(biāo)、例如區(qū)域的左上的像素的坐標(biāo)和右下的像素的坐標(biāo)等建立關(guān)聯(lián)，存儲標(biāo)簽的信息。這里所說的“上下”、“左右”是為了方便而設(shè)定的，并不需要與使用時或讀取時過濾器的實際的上下左右一致。另外，這種檢測像素值連續(xù)的區(qū)域的處理等是公知技術(shù)，因此省略詳細(xì)說明。
異物信息處理部32，獲取與異物檢測部賦予了標(biāo)簽的表示異物的區(qū)域相關(guān)的異物信息。例如，通過對賦予了標(biāo)簽的區(qū)域的數(shù)量進行計數(shù)，來獲取表示異物數(shù)量的信息。此外，對于賦予了標(biāo)簽的各區(qū)域，對構(gòu)成各區(qū)域的像素數(shù)量進行計數(shù)，獲取異物的面積。此外，對各區(qū)域的外周的像素數(shù)量進行計數(shù)，獲取異物的周長。此外，異物信息處理部32獲取各區(qū)域的長徑和短徑。各區(qū)域的長徑是指各區(qū)域的所有的投射方向上的最大長度，短徑是指與得到長徑的方向垂直的方向上的最大長度。具體地說，例如，異物信息處理部32，對各區(qū)域在所有的投射方向上連續(xù)的像素的像素數(shù)量進行計數(shù)，獲取得到的像素數(shù)量中最大的像素數(shù)量作為長徑的值。此外，對與得到該長徑的投射方向垂直的方向上連續(xù)的像素的像素數(shù)量進行計數(shù)，獲取得到的像素數(shù)量中最大的像素數(shù)量作為短徑的值。此外，求得與二值化圖像的各區(qū)域內(nèi)的像素對應(yīng)的、由圖像信息接收部2接收到的圖像信息的像素中、紅(R)值、綠(G)值、藍(B)值的各自的平均，由此獲取異物的紅(R)值、綠(G)值、藍(B)值。
并且，輸出部4將異物信息處理部32獲取的異物信息顯示到顯示器101上。圖6是用于表示顯示在顯示器101上的異物信息的異物信息列表。該異物信息列表具有“No.”、“左上坐標(biāo)”、“右下坐標(biāo)”、“面積”、“周長”、“長徑”、“短徑”、“縱橫比”、“紅值”、“綠值”、及“藍值”等屬性?！癗o.”是對表示異物的區(qū)域賦予的標(biāo)簽?！白笊献鴺?biāo)”、“右下坐標(biāo)”是表示異物的區(qū)域的左上的坐標(biāo)及右下的坐標(biāo)。坐標(biāo)用像素單位表示。在此，為了方便，將過濾器200的圖像的最左上的位置設(shè)為坐標(biāo)的原點(0，0)。此外，從原點開始，向右為正x軸方向，向下為正y軸方向。其他屬性與異物信息處理部32獲取的異物信息分別對應(yīng)。單位用像素單位表示。此外，這里“紅值”、“綠值”、及“藍值”作為256灰度級的數(shù)據(jù)來表示。另外，將圖6的各行稱為記錄。
根據(jù)這種異物信息列表，用戶可以獲知具有哪種形狀信息或顏色信息的異物附著在過濾器200的什么位置。例如，根據(jù)“No.”為“2”的異物信息，可知面積為28、周長為16、長徑為8、短徑為7、縱橫比為1.14、紅值為194、綠值為199、藍值為226的異物，附著在左上坐標(biāo)為(147，107)、右下坐標(biāo)為(151，112)的位置上。
另外，在上述具體例中，用以像素為單位的值表示異物信息中的形狀信息。但是，掃描器1與CCD相機等不同，讀取面與攝像元件的位置固定，因此通?？稍隍?qū)動器等中指定讀取分辨率。因此，可利用表示掃描器1讀取時的分辨率的信息，對異物檢測單元31檢測出的異物，計算與實際的大小相關(guān)的信息，并獲取包括該計算出的信息的異物信息。例如，可利用表示掃描器1讀取時的分辨率的信息，將形狀信息表示的像素單位的值轉(zhuǎn)換為實際異物的大小的值，獲取與異物的實際大小相關(guān)的信息。例如，掃描器1讀取時的分辨率為4800dpi，為了方便將1inch設(shè)為25mm，則1像素的縱及橫的長度大約為5μm。因此，例如利用該值轉(zhuǎn)換形狀信息的值，由此可以獲得實際異物的形狀信息。例如，上述“No.”為“2”的異物信息中的長徑大約為40μm、短徑大約為35μm。
以上，根據(jù)本實施方式，利用掃描器1獲取過濾器200表面的圖像信息，因此無需使用進行定位的裝置等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的裝置，而可以使用例如具有通用性的廉價的掃描器1，獲取過濾器200的表面的整體的圖像信息，可以通過簡化且低成本的結(jié)構(gòu)檢測殘留在過濾器上的異物。
此外，根據(jù)本實施方式，利用掃描器1獲取過濾器200表面的圖像信息，因此使掃描器1內(nèi)的攝像元件沿著過濾器200的表面移動一次或數(shù)次，可以過去過濾器200整體的圖像信息，所以為了獲取過濾器200整體的圖像信息，無需數(shù)次移動過濾器200的位置或掃描器1的位置等，也無需進行位置對齊，可以減少檢測異物時的工序。
此外，根據(jù)本實施方式，不用如現(xiàn)有技術(shù)那樣獲取將過濾器表面分割為多個區(qū)域的圖像信息，因此無需判斷圖像信息的邊緣存在的異物是一個異物還是跨越兩個圖像信息顯示的不同的異物，可以提高異物檢測的精度，并減少異物檢測的處理。
此外，根據(jù)本實施方式，利用掃描器1獲取過濾器200表面的圖像信息，因此可以根據(jù)掃描器1讀取圖像時的分辨率，獲取實際的異物的大小等與實際的異物的形狀相關(guān)的信息。
此外，不會產(chǎn)生CCD相機那樣的因鏡頭引起的圖像周邊部的失真，因此可以正確地獲取與異物的形狀相關(guān)的信息。
另外，在上述實施方式中，可以省略異物信息獲取部3的異物信息獲取單元32，從輸出部4輸出異物檢測單元31作為檢測了異物的結(jié)果而獲得的信息。例如，從輸出部4輸出異物檢測單元31獲取的圖5所示的動態(tài)二值化處理的結(jié)果的圖像信息，作為檢測了異物的結(jié)果的信息。
此外，在上述具體例中，關(guān)于圖6所示的異物信息的列表，異物信息處理部32，可利用列表中所示的任一個屬性值，對異物信息的記錄進行分類或進行限定，并由輸出部4將其結(jié)果輸出到顯示器101等。例如，可以對異物信息的各記錄進行分類，以使“周長”屬性按照屬性值的升序進行排列。此外，例如，通過以使“面積”屬性為30以上的條件進行限定，由此可以僅顯示面積為30以上的異物信息的記錄。此外，對于由用戶等指定的屬性，可以按照各屬性值進行直方圖顯示等，由此顯示異物的各個特征的分布狀況?；蛘?，在各異物信息的記錄中，將表示圖像信息內(nèi)檢測出異物的位置的信息(例如坐標(biāo)信息)建立關(guān)聯(lián)并進行存儲，在圖6所示的異物信息的列表中，指定了異物信息的記錄時，例如可以利用上述表示檢測出異物的位置的信息，通過放大或著色等增強并顯示與該記錄對應(yīng)的異物的圖像信息。或者，可以利用上述表示檢測出異物的位置的信息，修整并顯示與指定的記錄對應(yīng)的異物的圖像信息，或在顯示區(qū)域的中心顯示對應(yīng)的異物的圖像信息。
此外，在上述各實施方式中，各構(gòu)成要素可由專用的硬件構(gòu)成，或者，對于可由軟件實現(xiàn)的構(gòu)成要素，可通過執(zhí)行程序來實現(xiàn)。例如，由CPU等程序執(zhí)行部讀出并執(zhí)行在硬盤或半導(dǎo)體存儲器等記錄介質(zhì)中記錄的軟件/程序，由此可實現(xiàn)各構(gòu)成要素。另外，實現(xiàn)上述各實施方式的異物檢測裝置的軟件，是如下程序。即，該程序，用于使計算機執(zhí)行檢測附著在過濾流體的過濾器表面上的異物的處理，用于使計算機執(zhí)行以下步驟圖像信息接收步驟，接收利用掃描器獲取的上述過濾器表面的圖像信息；異物信息獲取步驟，根據(jù)在上述圖像信息接收步驟中接收到的圖像信息，獲取與上述過濾器表面的異物相關(guān)的信息、即異物信息；和輸出步驟，輸出在上述異物信息獲取步驟中獲取的異物信息。
另外，在上述程序中，在發(fā)送信息的發(fā)送步驟、接收信息的接收步驟等中，不包括由硬件進行的處理、例如發(fā)送步驟中由調(diào)制解調(diào)器或接口插件等進行的處理(僅由硬件進行的處理)。
此外，該程序可通過從服務(wù)器等下載來執(zhí)行，也可通過讀出記錄在預(yù)定的記錄介質(zhì)(例如CD-ROM等光盤或磁盤、半導(dǎo)體存儲器等)中的程序來執(zhí)行。
此外，執(zhí)行該程序的計算機，可以是單數(shù)，也可以是多數(shù)。即，可以集中處理，也可以分散處理。
另外，在上述各實施方式中，各處理(各功能)可通過用單一裝置(系統(tǒng))集中處理來實現(xiàn)，也可通過用多個裝置分散處理來實現(xiàn)。
此外，在上述各實施方式中，存在于一個裝置中的兩個以上的通信單元(圖像信息接收部或輸出部等)，可以在物理上由一個介質(zhì)來實現(xiàn)。
本發(fā)明不限于上述實施方式，可以進行各種變更，這些均包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
如上所述，本發(fā)明的異物檢測裝置等，適用作檢測異物的裝置，特別適用作檢測附著在過濾器等上的異物的裝置等。
權(quán)利要求
1.一種異物檢測裝置，用于檢測附著在過濾流體的過濾器的表面上的異物，其特征在于，包括掃描器，獲取上述過濾器的表面的圖像信息；圖像信息接收部，接收從上述掃描器輸出的圖像信息；異物信息獲取部，根據(jù)上述圖像信息接收部接收到的圖像信息，獲取與上述過濾器表面的異物相關(guān)的信息、即異物信息；和輸出部，輸出由上述異物信息獲取部獲取的異物信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異物檢測裝置，其特征在于，上述異物信息獲取部，包括異物檢測單元，根據(jù)由上述圖像信息接收部接收到的圖像信息，檢測上述過濾器表面的異物；和異物信息獲取單元，獲取與由上述異物檢測單元檢測出的異物相關(guān)的上述異物信息。
3.一種異物檢測方法，檢測附著在過濾流體的過濾器的表面上的異物，其特征在于，包括以下步驟獲取步驟，利用掃描器獲取上述過濾器表面的圖像信息；圖像信息接收步驟，接收在上述獲取步驟中獲取的圖像信息；異物信息獲取步驟，根據(jù)在上述圖像信息接收步驟中接收到的圖像信息，獲取與上述過濾器表面的異物相關(guān)的信息、即異物信息；和輸出步驟，輸出在上述異物信息獲取步驟中獲取的異物信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的異物檢測方法，其特征在于，上述異物信息獲取步驟包括以下步驟第一步驟，根據(jù)通過上述圖像信息接收步驟接收到的圖像信息，檢測上述過濾器表面的異物；和第二步驟，獲取與通過上述第一步驟檢測出的異物相關(guān)的上述異物信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異物檢測方法，其特征在于，上述第二步驟，獲取包括上述異物的數(shù)量的計數(shù)結(jié)果的異物信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異物檢測方法，其特征在于，上述第二步驟，獲取包括與上述異物的形狀相關(guān)的信息即形狀信息的上述異物信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的異物檢測方法，其特征在于，上述第二步驟，在按照上述形狀信息對上述異物進行分類時，獲取包括各分類中的異物數(shù)量的計數(shù)結(jié)果的異物信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異物檢測方法，其特征在于，上述第二步驟，獲取包括與上述異物的顏色相關(guān)的信息即顏色信息的上述異物信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的異物檢測方法，其特征在于，上述第二步驟，在按照上述顏色信息對上述異物進行分類時，獲取包括各分類中的異物數(shù)量的計數(shù)結(jié)果的異物信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異物檢測方法，其特征在于，上述第二步驟，獲取包括與上述異物的形狀相關(guān)的信息即形狀信息、和與上述異物的顏色相關(guān)的信息即顏色信息的上述異物信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的異物檢測方法，其特征在于，上述第二步驟，在按照上述形狀信息及顏色信息對上述異物進行分類時，獲取包括各分類中的異物數(shù)量的計數(shù)結(jié)果的異物信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異物檢測方法，其特征在于，上述第二步驟，獲取上述掃描器的分辨率的信息，利用該分辨率的信息，計算出與上述異物的實際大小相關(guān)的信息，并獲取包括該計算出的信息的異物信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能以簡化且低成本的結(jié)構(gòu)檢測殘留在過濾器上的異物的異物檢測裝置。該異物檢測裝置具有掃描器(1)，獲取過濾流體的過濾器的表面的圖像信息；圖像信息接收部(2)，接收從掃描器(1)輸出的圖像信息；異物信息獲取部(3)，根據(jù)圖像信息接收部(2)接收到的圖像信息，獲取與過濾器表面的異物相關(guān)的信息、即異物信息；和輸出部(4)，輸出由異物信息獲取部(3)獲取的異物信息。
文檔編號G01N15/00GK101074915SQ20071010328
公開日2007年11月21日 申請日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月15日
發(fā)明者藤居藤樹, 淺間隆 申請人:歐姆龍株式會社