特表 2024-518600 食品パッケージの品質評価方法及び包装システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-01

(54)【発明の名称】食品パッケージの品質評価方法及び包装システム

(51)【国際特許分類】

   B65B 57/10 20060101AFI20240423BHJP

【ＦＩ】

B65B57/10 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023571260

(86)(22)【出願日】2022-04-27

(85)【翻訳文提出日】2023-12-07

(86)【国際出願番号】 EP2022061150

(87)【国際公開番号】W WO2022248145

(87)【国際公開日】2022-12-01

(31)【優先権主張番号】21176702.5

(32)【優先日】2021-05-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】391053799

【氏名又は名称】テトラ ラバル ホールディングス アンド ファイナンス エス エイ

【住所又は居所原語表記】７０ Ａｖｅｎｕｅ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｇｕｉｓａｎ，ＣＨ－１００９ Ｐｕｌｌｙ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100151105

【弁理士】

【氏名又は名称】井戸川 義信

(72)【発明者】

【氏名】メランドリ、アントニオ

(72)【発明者】

【氏名】スカラベッリ、パオロ

(72)【発明者】

【氏名】ベラサーニ、マッティア

(57)【要約】

包装システム（１００）における食品パッケージ（１０２）の品質評価の方法（２００）であって、当該方法（２００）は、前記包装システム内の第１のステーション（１１２）において、前記食品パッケージ（１０２）を描写する第１の画像データセット（１２８）を撮像し（２０２）、前記第１のステーション（１１２）は、第１の画像撮像装置（１１４）を備え、前記包装システム（１００）内の第２のステーション（１１８）において、前記食品パッケージ（１０２）を描写する第２の画像データセット（１３０）を撮像し（２０４）、前記第２のステーション（１１８）は、第２の画像撮像装置（１２０）を備え、前記第２のステーション（１１８）は、前記包装システム（１００）のパッケージ搬送経路（Ｐ）の前記第１のステーション（１１２）とは異なる位置に配置され、前記第２の画像撮像装置（１２０）は、前記第１の画像撮像装置（１１４）と比較して異なるように設置され、前記食品パッケージ（１０２）は、前記第１の画像データ（１２８）と比較して前記第２の画像データ（１３０）において異なるように表現され、前記第１の画像データ（１２８）及び前記第２の画像データ（１３０）を処理することによって特徴（１３６）を決定し（２０６）、前記特徴を参照データ（１４０）と比較し（２０８）、一致した場合、肯定的な品質表示(１４６)を送付(２１０)し、一致しない場合は、否定的な品質表示(１４８)を送付する(２１２)、ことを含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

包装システム（１００）における食品パッケージ（１０２）の品質評価の方法（２００）であって、当該方法（２００）は、
前記包装システム内の第１のステーション（１１２）において、前記食品パッケージ（１０２）を描写する第１の画像データセット（１２８）を撮像し（２０２）、前記第１のステーション（１１２）は、第１の画像撮像装置（１１４）を備え、
前記包装システム（１００）内の第２のステーション（１１８）において、前記食品パッケージ（１０２）を描写する第２の画像データセット（１３０）を撮像し（２０４）、前記第２のステーション（１１８）は、第２の画像撮像装置（１２０）を備え、前記第２のステーション（１１８）は、前記包装システム（１００）のパッケージ搬送経路（Ｐ）の前記第１のステーション（１１２）とは異なる位置に配置され、前記第２の画像撮像装置（１２０）は、前記第１の画像撮像装置（１１４）と比較して異なるように設置され、前記食品パッケージ（１０２）は、前記第１の画像データ（１２８）と比較して前記第２の画像データ（１３０）において異なるように表現され、
前記第１の画像データ（１２８）及び前記第２の画像データ（１３０）を処理することによって特徴（１３６）を決定し（２０６）、
前記特徴を参照データ（１４０）と比較し（２０８）、
一致した場合、肯定的な品質表示(１４６)を送付(２１０)し、
一致しない場合は、否定的な品質表示(１４８)を送付する(２１２)、
ことを含む方法（２００）。

【請求項2】

前記第１の画像データセット（１２８）の識別マーク（１６０）を特定し（２１４）、
前記第２の画像データセット（１３０）の前記識別マーク（１６０）を特定し（２１６）、
前記第１の画像データセット（１２８）及び前記第２の画像データセット（１３０）を前記食品パッケージ１０２にリンクする（２１８）、
ことをさらに含む、
請求項１に記載の方法（２００）。

【請求項3】

前記識別マーク（１６０）が前記食品パッケージ（１０２）に設けられた印刷マークである、
請求項２に記載の方法（２００）。

【請求項4】

第２の照明配置（１２２）が偏光フィルタ（１５８）を備えており、前記第２の照明配置（１２２）によって放射された第２の光（１６４）が偏光（１６６）に変換され、前記第２の画像撮像装置（１２０）に到達する前に前記食品パッケージ（１０２）によって反射され、
第１の照明配置（１１６）は、偏光フィルタを備えず、前記第１の照明配置（１１６）によって放射された第１の光（１６２）が前記食品パッケージ（１０２）によって反射され、前記第１の画像撮像装置（１１４）によって非偏光光（１６８）として受光される、
請求項１～３のいずれか一項に記載の方法（２００）。

【請求項5】

前記第１の撮像装置（１１４）によって受光された偏光していない光（１６８）によって生成された第１の画像データのセット（１２８）は、前記食品パッケージ（１０２）のへこみを検出するために使用される、
請求項４に記載の方法（２００）。

【請求項6】

前記第２の撮像装置（１２０）によって受光された偏光（１６６）によって生成された第２の画像データのセット（１３０）は、前記食品パッケージ（１０２）上の印刷されたテキストをチェックするために使用される、
請求項４又は５に記載の方法（２００）。

【請求項7】

前記第１の照明配置（１１６）は、前記第１の光（１６２）が前記第２の光（１６４）と比較して前記食品パッケージ（１０２）によって異なるように反射されるように、前記第２の照明配置（１２２）と比較して物理的に異なるように設定されている、
請求項４～６のいずれか一項に記載の方法（２００）。

【請求項8】

包装材料データ（１５２）及び／又はレシピデータ（１５７）を受信し（２２０）、前記包装材料データ（１５２）は、前記食品パッケージ（１０２）の包装材料（１２４）に使用される材料の種類に関する情報を含み、前記レシピデータ（１５７）は、前記食品パッケージ（１０２）に充填される食品（１２６）に関する情報を含み、
前記包装材料データ（１５２）及び／又は前記レシピデータ（１５７）に基づいて、前記第１の光（１６２）及び／又は前記第２の光（１６４）の特性を調整する（２２２）、ことをさらに含む、
請求項１～７のいずれか一項に記載の方法（２００）。

【請求項9】

装飾データ（１５４）を受信し（２２４）、前記装飾データ（１５４）は、前記食品パッケージ（１０２）上に設けられた印刷に関する情報を含み、
前記装飾データ（１５４）に基づいて、前記第１の光（１６２）及び／又は前記第２の光（１６４）の特性を調整する（２２６）、ことをさらに含む、
請求項１～８のいずれか一項に記載の方法（２００）。

【請求項10】

前記特徴（１３６）を決定するステップ（２０６）は、前記特徴（１３６）に関連付けられた複数の測定値（１７０）を決定する（２３４）ことをさらに含み、
当該方法は、
設定が調整できるように、前記測定値（１７０）を充填機（１０６）に送付する、ことをさらに含む、
請求項１～９のいずれか一項に記載の方法（２００）。

【請求項11】

前記食品パッケージ（１０２）にリンクされた機械データを受信し（２２８）、前記機械データ（１５６）は、前記食品パッケージ（１０２）を製造する際に使用される包装システム（１００）の機械構成要素及び／又は機械設定に関する情報を含み、
前記特徴（１３６）を決定（２０６）するステップは、前記機械データ（１５６）と組み合わせて前記第１の画像データ（１２８）及び前記第２の画像データ（１３０）を処理することによって行われる、ことをさらに含む、
請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法（２００）。

【請求項12】

前記第１のステーション（１１２）は、キャップアプリケータ（１０８）の上流に配置され、前記第２のステーション（１１８）は、前記キャップアプリケータ（１０８）の下流に配置され、
前記特徴（１３６）は、前記キャップアプリケータ（１０８）によって前記食品パッケージ（１０２）上に適用されるキャップ（１１０）の、前記食品パッケージ（１０２）に対する回転角度を含み、前記キャップ（１１０）は回転非対称である。
請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法（２００）。

【請求項13】

前記参照データ（１３６）を保持するデータベース（１４４）を含むサーバー（１４２）から特徴要求（１５０）を受信し（２３０）、
前記特徴要求（１５０）において指定された１つ又は複数の要求された特徴（１３６）が、前記第１の画像データ（１２８）及び前記第２の画像データ（１３０）を処理することによって前記特徴（１３６）を決定するステップ（２０６）において決定され、
前記１つ又は複数の要求された特徴（１３６）を前記サーバー（１４２）にアップロードし（２３２）、前記データベース（１４４）のギャップを埋める、
ことをさらに含む、
請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法（２００）。

【請求項14】

包装システム（１００）であって、
食品パッケージ（１０２）を描写する第１の画像データのセット（１２８）を撮像する第１の画像撮像装置（１１４）を含む第１のステーション（１１２）と、
前記食品パッケージ（１０２）を描写する第２の画像データのセット（１３０）を撮像する第２の画像撮像装置（１２０）を含む第２のステーション（１１８）と、前記第２の画像撮像装置（１２０）は、前記第１の画像撮像装置（１１４）と異なるように設定され、前記第２の画像データ（１３０）では、前記第１の画像データ（１２８）と比較して、前記食品パッケージが異なるように表現され、
コントローラ（１３２）と、
を備え、
前記コントローラは、
前記第１の画像データ（１２８）及び前記第２の画像データ（１３０）を処理して特徴（１３６）を決定するように構成された、特徴決定モジュール（１３４）と、
前記特徴（１３６）を参照データと比較し、
一致した場合、肯定的な品質表示(１４６)を送付し、
一致しない場合、否定的な品質表示(１４８)を送付する、比較モジュール（１３８）と、を備える
包装システム（１００）。

【請求項15】

処理能力を有する装置上で実行されたときに、請求項１～１３のいずれか一項に記載の方法を実施するためのプログラムコード部分が記憶された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般に、食品パッケージの品質評価に関する。より具体的には、食品パッケージの品質評価方法、包装システム、及び本方法を実施するためのプログラムコード部分をその上に記憶した非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、食品包装システムの一部として品質評価ステーションを備えることが一般的に知られている。このようなステーションは、例えば、カメラと、食品パッケージのキャップを描写する画像データを撮像し、画像データを基準画像データと比較し、撮像された画像データと基準画像データとの間の偏差が識別された場合、キャップの適用プロセスを調べる必要があることをオペレータに通知するように構成された制御ユニットとを備え得る。品質の問題を検出できることにより、食品安全基準を満たさないパッケージを製造するリスクを低減できる。これにより、消費者に安全でない食品が流通するリスクを低減できる。

【0003】

食品の安全性を保証するだけでなく、品質評価ステーションは食品廃棄の削減にも密接に関係している。食品パッケージの品質問題を迅速に特定できることにより、食品包装システムを迅速に停止させることができ、その結果、品質問題のある食品パッケージの生産が減る。これは、廃棄される食品パッケージの数が減り、ひいては食品廃棄が少なくなるという点で有益である。このように、食品包装システムの品質評価ステーションを設置することは、ＣＯ_２排出量などの環境への影響を改善できるという利点もある。

【0004】

包装業界において、キャップの用途などを評価するための画像データを評価するためのいくつかの技術が知られている。ここ数十年の間にカメラの発展は目覚ましく、今日のカメラの画質は１０～２０年前には存在しなかった可能性を提供する。画像データ処理装置の開発も同様に、ここ数十年の間に順調に進んでいる。その結果、画像データに基づく食品包装の品質評価がここ数年の間に改善された。

【0005】

画像ベースの品質評価ステーションは、効率的かつ確実に逸脱（ｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ）を検出することができるにもかかわらず、より優れた食品安全性と、より少ない食品廃棄を提供するために、品質評価をさらに改善する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、従来技術の上記で特定された限界の１つ以上を少なくとも部分的に克服することである。特に、予め設定された品質基準を満たさない食品パッケージを製造するリスクをさらに低減できる、食品パッケージの品質評価方法を提供することが目的である。

【0007】

第１の態様によれば、包装システムにおける食品パッケージの品質評価方法が提供される。本方法は、
包装システム内の第１のステーションで、食品パッケージを描写する第１の画像データを撮像し、第１のステーションは第１の画像撮像装置を備え、
包装システムの第２のステーションにおいて、食品パッケージを描写する第２の画像データを撮像し、第２のステーションは第２の画像撮像装置を備え、第２のステーションは包装システムのパッケージ輸送経路Ｐの第１のステーションとは異なる位置に配置され、第２の画像撮像装置は第１の画像撮像装置と比較して異なるように設置され、それにより、食品パッケージは第１の画像データと比較して第２の画像データにおいて異なるように表現され、
第１及び第２の画像データを処理して特徴を決定し、
特徴を参照データと比較し、
一致した場合、肯定的な品質表示を送付し、
一致しない場合、否定的な品質表示を送付する、
ことを含む。

【0008】

特徴は、評価されるパッケージの単一又は複合の特徴として解釈され得る。例えば、特徴は、パッケージの上部に配置されたキャップと、パッケージの上部の縁までの最短距離との間の距離を含んでもよい。このような特徴は、本明細書では単一特徴と呼ばれる。特徴が、キャップと頂部の縁部との間の最短距離と、キャップと頂部の縁部との間の最長距離との間の関係、すなわち比率（ｑｕｏｔｉｅｎｔ）を含む場合、このような特徴は、本明細書では複合特徴と呼ばれる。別の言い方をすれば、特徴は、パッケージを識別するため、又はパッケージが製造されている他のパッケージから逸脱しているかどうかを判断するために使用することができ、それによってパッケージが事前に設定された品質基準を満たしていないかどうかを検出することができるように、パッケージごとに異なる可能性のあるパッケージの詳細として解釈することができる。特徴は事前に設定された品質基準を含み、それによって比較を事前に設定された品質基準の直接的な評価としてもよいが、特徴は事前に設定された品質基準に間接的に関連する特徴を含んでもよく、それによって比較を事前に設定された品質基準の間接的な評価としてもよい。

【0009】

参照データは、フォーマット上、第１及び第２の画像データセットから抽出された特徴に対応し得るが、評価されるパッケージにリンクされるのとは異なり、参照データは、予め設定された品質基準を満たすとみなされるパッケージにリンクされる。従って、一致する場合、つまり特徴量が参照データと一致する場合、そのパッケージは予め設定された品質基準を満たしていると判断され、肯定的な品質表示が出力してもよい。逆に、一致しない場合は、否定的な品質表示を出力してもよい。

【0010】

評価の信頼性を向上させるために、参照データは、予め設定された品質基準を満たしているとみなされるパッケージと、満たしていないとみなされるパッケージに基づいてもよい。あらかじめ設定された品質基準を満たすとみなされたパッケージと満たさないとみなされたパッケージの両方の情報を持つことにより、より信頼性の高い参照データを提供し得る。

【0011】

２つのステーションを別々に設置することの利点は、２つのステーションで撮影された画像データを組み合わせることで、パッケージの状態に関するより完全な情報を提供し得る。

【0012】

パッケージ搬送経路Ｐに沿った異なる位置は広く解釈されるべきである。例えば、第１ステーションと第２ステーションは、パッケージの上部と下部を同時に描写する画像データを撮像するように配置されてもよい。別の言い方をすれば、異なる位置は異なる時点である必要はない。

【0013】

本方法はさらに、
第１の画像データセットの識別マークを特定し、
第２の画像データセットの識別マークを特定し、
第１及び第２の画像データセットを食品パッケージにリンクする、
ことを含んでもよい。

【0014】

識別マークを有することの利点は、２組の画像データを確実にリンクできることである。また、２つの画像データをリンクさせるだけでなく、後でパッケージを識別するために識別マークを使用してもよい。

【0015】

識別マークは、食品パッケージに印刷されたマークであってもよい。

【0016】

第２の照明配置は、第２の照明配置によって放出された第２の光が偏光に変換され、第２の画像撮像装置に到達する前に食品パッケージによって反射されるように、偏光フィルタを備えてもよく、第１の照明配置は、第１の照明配置によって放出された第１の光が食品パッケージによって反射され、第１の画像撮像装置によって非偏光として受光されるように、偏光フィルタを備えず構成される。

【0017】

ステーションの１つで非偏光を使用すると、非偏光の反射を利用してへこみを識別できるという利点がある。一方、偏光を使用すると、パッケージ上のテキストやその他の印刷情報が、より容易に認識できるという利点がある。このように、２つの組み合わせ、すなわち両方の選択肢を使用する２つのステーションを持つことで、異なる側面を異なるステーションで組み合わせて評価することができ、品質評価が向上する。

【0018】

第１の撮像装置によって受光された偏光していない光によって生成された第１の画像データのセットは、食品パッケージのへこみを検出するために使用し得る。

【0019】

第２の撮像装置によって受光された偏光光によって生成された第２の画像データのセットは、食品パッケージ上の印刷文字を確認するために使用し得る。

【0020】

第１の照明配置は、第２の照明配置と比較して、第１の光が第２の光と比較して食品パッケージによって異なるように反射されるように、物理的に異なるように設定してもよい。

【0021】

本方法はさらに、
包装材料データ及び／又はレシピデータを受信し、包装材料データは、食品パッケージの包装材料に使用される材料の種類に関する情報を含み、レシピデータは、食品パッケージに充填される食品に関する情報を含み、
包装材料データ及び／又はレシピデータに基づいて、第１の光及び／又は第２の光の特性を調整する、
ことを含んでもよい。

【0022】

包装材料データ及び/又はレシピデータを考慮する利点は、特定の包装材料又は特定の製品に関連する品質問題に対処することができ、それによってパッケージのより信頼性の高い品質評価を達成できることである。

【0023】

本方法はさらに、
装飾データを受信し、装飾データは、食品パッケージに施された印刷に関する情報を含み、
装飾データに基づいて、第１の光及び／又は第２の光の特性を調整する、
ことを含んでもよい。

【0024】

包装材料の装飾に関する情報を持ち、装飾に応じて照明を適合させることで、生成された画像データにより、品質評価を改善できる。

【0025】

特徴を決定するステップは、特徴に関連する測定値の数を決定することをさらに含み、方法は、それに応じて設定が調整され得るように、充填機に測定値を送信することをさらに含み得る。

【0026】

本方法はさらに、
前記食品パッケージにリンクされた機械データを受信し、機械データは、食品パッケージを製造する際に使用される包装システムの機械構成要素及び／又は機械設定に関する情報を含み、
特徴を決定するステップは、機械データと組み合わせて第１及び第２の画像データを処理することによって行われる、
ことを含んでもよい。

【0027】

機械データを考慮する利点は、間もなく交換される充填機の構成部品に関連する特徴を具体的に扱うことができることである。例えば、充填機の横シールシステムが間もなく交換される場合、横シールに関連する特徴に特に対処することができる。そうすることで、品質問題が見落とされるリスクを低減できる。さらに、まもなく交換される、あるいは別の言い方をすれば、予想される寿命に近い場合、これらに関連する特徴がより綿密に監視されるため、構成部品の寿命を延ばす可能性も提供される。

【0028】

第１ステーションはキャップアプリケータの上流に配置され、第２ステーションはキャップアプリケータの下流に配置され、ここで、特徴は、キャップアプリケータによって食品パッケージに適用されるキャップの、食品パッケージに対する回転の度合いからなり、キャップは回転非対称である。

【0029】

代替又は補完として、第１ステーションをキャップアプリケータの上流に配置し、第２ステーションをキャップアプリケータの下流に配置する場合、特徴は、第１の画像データのセットを使用して決定されたプレラミネートホール位置と、第２の画像データのセットを使用して決定されたキャップ位置を含んでもよい。このようにして、キャップがプレラミネート穴に対して正しく配置されることを保証できる。

【0030】

本方法はさらに、
参照データを保持するデータベースを含むサーバーから特徴要求を受信し、
特徴要求で指定された１つ又は複数の要求された特徴が、前記第１及び第２の画像データを処理して特徴を決定するステップで決定され、
１つ又は複数の要求された特徴をサーバーにアップロードし、データベースのギャップを埋める、
ことを含んでもよい。

【0031】

この方法の利点は、信頼できる比較を行うために参照データの一部にデータポイントが少なすぎる場合、これらのギャップを埋めるために機能リクエストを作成できることである。別の言い方をすれば、特定のパッケージに使用できるデータを撮像することに加えて、第１及び第２ステーションは、信頼できる参照データを提供するために使用できるデータを撮像できる。

【0032】

第２の態様によれば、包装システムは、
食品パッケージを描写する第１の画像データを撮像するように構成された第１の画像撮像装置を含む第１のステーションと、
食品パッケージを描写する第２の画像データを撮像するように構成された第２の画像撮像装置を含む第２のステーションと、
第２の画像撮像装置は、第１の画像撮像装置と異なるように設定され、その結果、第２の画像データでは、第１の画像データと比較して、食品パッケージが異なるように表現され、
コントローラと、を備え、当該コントローラは、
第１及び第２の画像データを処理して特徴を決定するように構成された、特徴決定モジュールと、
比較モジュールと、を備え、当該比較モジュールは、特徴を参照データと比較し、
一致した場合、ポジティブな品質表示を送付し、
一致しない場合、否定的な品質表示を送付する。

【0033】

第１の態様に関して示したのと同じ特徴や利点が、この第２の態様にも当てはまる。

【0034】

第３の態様によれば、処理能力を有する装置上で実行されたときに第１の態様による方法を実施するためのプログラムコード部分が記憶された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体が提供される。

【0035】

本発明のさらに他の目的、特徴、態様及び利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0036】

以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら例示的に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】包装システムを概略的に示す。

【図2】実施例１に係るパッケージの上面図である。

【図3】実施例２に係るパッケージの上面図である。

【図4】実施例３に係るパッケージの底面図である。

【図5】包装システムにおける食品パッケージの品質評価方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0038】

図１を参照すると、一例として包装システム１００が全般的に例示されている。この特定の例では、食品パッケージ１０２は、ロール供給式カートン包装機等の充填機１０６から、キャップ１１０が食品パッケージ１０２に適用されるキャップアプリケータ１０８まで、パッケージ搬送経路Ｐに沿ってコンベアバンド１０４上を搬送される。図示されているように、第１の画像撮像装置１１４及び第１の照明配置１１６を有する第１のステーション１１２が、充填機１０６の下流であってキャップアプリケータ１０８の上流に設けられる。キャップアプリケータ１０８の下流には、第２の画像撮像装置１２０及び第２の照明配置１２２を備えた第２のステーション１１８が設けられる。食品パッケージ１０２の品質評価のために２つの異なるステーションを有する利点は、画像データを異なる方法で取り込むことができることである。例えば、第１の照明装置１１２及び第２の照明配置１２２を、入射光（第１のステーション１１２の第１の光１６２及び第２のステーション１１８の第２の光１６４）と食品パッケージ１０２の上面との間の角度が異なるように設定させる。図１ではα及びβとして図示されている異なる角度は、第１のステーション１１２及び第２ステーション１１８において異なる反射が生じるという結果をもたらし得る。これにより、２つのステーションからの情報を組み合わせることで、より信頼性の高い品質評価を行うことができる。

【0039】

上記で示したように、充填機１０６は、包装機とも呼ばれる、Ｔｅｔｒａ Ｐａｋ（登録商標）によって販売されているＴｅｔｒａ Ｂｒｉｋ（登録商標）充填機などのロール供給式充填機であってもよい。パッケージ１０２を形成及び充填するために、充填機１０６は、ここではカートンをベースとする包装材料を有するリールとして図示される包装材料１２４、及び食品１２６を受け取ることができる。包装材料１２４は、充填機１０６に供給される前に装飾が印刷されてもよく、又は装飾は充填機１０６で実行されるステップの一部として印刷されてもよい。すなわち、包装材料１２４が充填機１０６に供給される前に装飾の一部が印刷され、充填機１０６において装飾の一部が印刷される。装飾の印刷に加えて、賞味期限などの製品関連情報を、別のプリンタによって充填機の中又は下流で印刷してもよい。

【0040】

第１のステーション１１２及び第２のステーション１１８は、多くの異なる方法で異なるように設定されてもよい。上記で示唆されたように、入射光の角度は第１及び第２ステーション１１２、１８８で異なっていてもよく、それによりパッケージ１０２上で異なる反射が生じる。他の可能性としては、入射光のスペクトル特性が異なること、使用される光源の数が異なること、光源の配置が異なること、周囲の光に対する遮蔽の種類が異なること、入射光の強度が異なること等が挙げられる。

【0041】

第１の撮像装置１１４によって第１の画像データセット１２８が撮像され、第２の撮像装置１２０によって第２の画像データセット１３０が撮像された後、これらをコントローラ１３２に転送することができる。画像データの転送は、有線でもよいが、無線であってもよい。コントローラ１３２は、第１及び第２のステーション１１２、１１８の近くに配置してもよいが、遠隔地に配置してもよい。

【0042】

コントローラ１３２では、特徴決定モジュール１３４が、第１及び第２の画像データセット１２８、１３０における特徴１３６を決定するために使用され得る。このような特徴は、例えば、プレラミネートホールと呼ばれる包装材料１２の切り欠き部がどのように配置されているかに関連してキャップ１１０がどのように配置されているかであってもよい。このような特徴には、入射光による包装材料１２４の反射が含まれてもよい。パッケージ１０２のへこみや他のタイプの変形は、反射に影響を及ぼす可能性があり、異なるステーション１１２、１１８からの反射を撮像することにより、これら２つからの第１及び第２の画像データ１２８、１３０を組み合わせることで、単一のステーションのみを使用する場合と比較して、へこみや他の変形をより確実に識別できる。

【0043】

特徴１３６が決定されると、これらは比較モジュール１３８に転送され、参照データ１４０と比較される。参照データ１４０は、品質基準を満たすことが知られている複数のパッケージ１０２に基づくデータであってもよく、例えば、へこみやその他の変形がないパッケージや、キャップ１１０が包装材料の切り欠き部と一直線上に配置されたパッケージであってもよい。参照データ１４０は、参照データ１４０が格納されているデータベース１４４を含むサーバー１４２から取得してもよい。参照データ１４０をサーバー１４２に記憶させることにより、多数の包装システム１００からデータを収集することができ、統計的に信頼できる参照データを得ることができる。図示されていないが、参照データ１４０を生成できるように、オペレータの入力もサーバー１４２によって受け取ってもよい。

【0044】

比較モジュール１３８は、特徴データとも呼ばれる特徴１３６が参照データ１４０と一致する場合、すなわちパッケージ１０２が品質基準を満たすことが知られているパッケージと視覚的に類似しているとみなされる場合、肯定的な品質表示１４６が出力され得る。逆に、一致しない場合、否定的な品質表示１４８が出力され得る。比較モジュール１３８は、特徴決定モジュール１３４及びサーバー１４２と同様に、人工知能に基づいていてもよい。すなわち、特徴決定モジュール１３４及び比較モジュール１３８は、どの特徴を評価するか、またどのように特徴と参照データとを比較するかを、全部又は部分的に決定してもよい。人工知能を使用する場合、ニューラルネットワークを使用してもよい。

【0045】

データベース１４４にギャップがある場合、すなわち、パッケージ１０２の信頼できる評価を行うために必要な参照データ１４０を提供できるように追加情報が必要な場合、例えば、あるタイプの開封装置に関連するデータポイントが少なすぎる場合、特徴要求１５０がサーバー１４２から第１のステーション１１２及び／又は第２のステーション１１８に転送され得る。このようにして、２つのステーション１１２、１１８は、第１及び第２の画像データセット１２８、１３０が、特徴要求１５０で指定された特徴に関連する情報を提供するように構成され得る。別の言い方をすれば、特定のパッケージを評価するために使用することができるデータを収集することに加えて、第１及び第２のステーション１１２、１１８は、比較モジュール１３８で使用される参照データ１４０を継続的に改善するために使用してもよい。

【0046】

異なる包装材料１２４は異なる仕様を有し得るため、例えば包装材料１２４は異なる材料、異なる厚さ、及び異なる層数を備えてもよく、使用される包装材料１２４に関する情報は、包装材料データ１５２の形態で包装システム１００に提供されてもよい。包装材料データ１５２に基づいて、第１及び第２のステーション１１２、１１８の設定は、画像データの第１及び第２のセット１２８、１３０が、より信頼性の高い品質評価を行うことを可能にする情報を含むように適合させてもよい。包装材料データ１５２は、コントローラ１３２及び／又はサーバー１４２に提供されてもよい。

【0047】

同様に、装飾データ１５４は、第１及び第２のステーション１１２、１１４だけでなく、コントローラ１３２及びサーバー１４２にも提供されてもよい。包装材料１２４上に設けられた印刷パターンに関する情報を提供する装飾データ１５４を使用することによって、これら２つにおけるスペクトル特性が、評価されるパッケージ１０２の特定の装飾に適合するように、第１及び／又は第２の照明配置１１６、１２２を適合させることが可能になる。

【0048】

加えて、又は代替として、機械データ１５６は、第１及び第２ステーション１１２、１１８への入力として、またコントローラ１３２及び／又はサーバー１４２への入力として使用されてもよい。機械データ１５６は、パッケージ１０２を製造するときに使用される包装システム１００の機械構成要素及び／又は機械設定に関する情報を含んでもよい。これは、例えば、機械設定及び／又は機械構成要素によって引き起こされる影響に対処できるようにするために特定の特徴を選択できるという点で有利である。例えば、充填機１０６の横シールシステムが間もなく交換される場合、パッケージ１０２の横シールが品質基準を満たさないリスクが増大する可能性があり、その影響として横シールに関連する特徴が優先されてもよい。

【0049】

レシピデータ１５７、すなわち、食品１２６及び食品１２６の処理に関連する情報も、改善された品質評価が可能になるような方法で特徴が選択されるように考慮し得る。例えば、食品１２６が種子を含む場合、食品１２６、特に種子が横方向シールに引っかかり、横方向シールが悪影響を受ける危険性が高まる可能性がある。レシピデータ１５７は、第１及び第２ステーション１１２、１１８、ならびにコントローラ１３２及びサーバー１４２に入力されてもよい。

【0050】

上述のとおり、パッケージ１０２上の反射は、パッケージ１０２のへこみ又は他の変形を検出するために使用され得る。この目的のために、偏光していない光１６８が使用され得ることが理解される。一方、包装材料１２４上に提供されたテキスト又は他の印刷情報が、テキストを認識できるような方法で描写された画像データを提供できるようにするために、偏光１６６を使用することができる。図示されているように、偏光されていない光１６８を第１ステーション１１２で使用し、偏光された光１６６を第２ステーション１１８で使用することができる。偏光１６６を形成するために、偏光フィルタ１５８を第２の照明配置１２２の前に配置することができる。第２の照明配置１２２から放出され、第２の照明配置の前に配置された偏光フィルタ１５８を通過した偏光１６６が第２の撮像装置１２０に到達することを提供するために、偏光フィルタ１５９が第２の撮像装置１２０の前に配置され得る。偏光フィルタ１５９が第２の撮像装置１２０の前に配置されることの代替として、第２の撮像装置１２０のイメージセンサは、偏光１６６のみが登録されるように構成されてもよい。このようなイメージセンサは、偏光イメージセンサと呼ばれる。

【0051】

識別マーク１６０を使用してパッケージ１０２を識別し、それによって同じパッケージ１０２に関連する第１の画像データセット１２８と第２の画像データセット１３０をリンクさせることを提供できる。識別マーク１６０は、ＱＲコード（登録商標）やＤａｔａＭａｔｒｉｘなどの印刷マークであってもよく、包装材料１２４に一体化されたマークであってもよい。例えば、磁性粒子を包装材料１２４に組み込むことで、パッケージ１０２に固有の識別を付与することができる。包装システム１００全体を通してパッケージ１０２を追跡することも可能であり、パッケージ１０２を追跡することで、パッケージ１０２に識別マーク１６０が設けられていなくても、第１及び第２の画像データのセット１２８、１３０をリンクすることができる。さらに、２つのアプローチ、すなわちパッケージ１０２に識別マーク１６０を付けること、パッケージ１０２を追跡すること、を組み合わせることにより、２組の画像データをリンクするためのさらに信頼性の高いプロセスを提供することが可能である。

【0052】

肯定的及び否定的な品質表示１４６、１４８は、測定値１７０、すなわち特徴に関連する数値データを含んでもよい。例えば、横シールとキャップ１１０との間の距離が決定され、測定値１７０の一部を形成してもよい。この情報は、充填機１０６、及び／又はキャップアプリケータ１０８（図示されていないが）にフィードバックされ、設定された品質基準を満たすように設定が調整されることを提供することができる。例えば、横シールとキャップ１１０との間の距離が設定値より大きいが、それでも許容範囲内である場合、キャップアプリケータは、来るキャップ１１０が横シールに近づいて適用されることを提供するように調整され得る。

【0053】

図２は、例としてパッケージ１０２の頂部２００をさらに詳細に示している。この特定の例では、キャップ１１０はまだ適用されておらず、この例は、第１のステーション１１２を通過するときのパッケージ１０２の一例を構成し得る。例示したパッケージ１０２は、長手方向シール２０２を備えたカートンベースのパッケージである。長手方向シール２０２は、包装材料１２４の一方の面が他方の面の上に配置され、次いで一緒にヒートシールされることによって形成され得る。横方向シール２０４も同様に設けることができる。図示されているように、パッケージ１０２の実質的に平坦な上面が達成されるように、横方向シール２０４が設けられた上部フィンをパッケージ１０２の上面２００上に折り畳むことができる。パッケージ１０２を識別するため、及び／又はパッケージ１０２及び／又は食品１２６の製造工程に関連する情報を提供するために、印刷情報２０６をパッケージ１０２に設けることができる。

【0054】

図示の例では、キャップ１１０は後の段階で適用される。包装材料１２４だけでなく、包装材料１２４によって形成されたパッケージ１０２の上面２００にも、カートン層切り欠き部２０８を設けることができる。その名が示すように、カートン層切り欠き部２０８は、包装材料１２４のカートン層が除去された頂部２００の一部であり得る。そうすることで、適用されるキャップ１１０の切断要素が包装材料１２４を貫通することができる。カートン層を除去する効果として、アルミニウム層２１０が見えるようになることである。第１の照明配置１１６からの第１の光１６２による反射２１２は、アルミニウム層２１０だけでなく、カートン層が除去されていないパッケージ１０２の他の部分にも発生する可能性がある。しかし、アルミニウムとカートンの性質が異なるため、反射２１２は、カートン層が除去された領域、すなわち、カートン層切り欠き部２０８と、カートン層が存在する他の領域とで異なる。２つのステーションを有することにより、改善された方法で異なるニーズに対処することが可能である。弱化線とも呼ばれる折り畳み線２１４は、頂部２００上に存在してもよく、特徴１３６及び／又は測定値１７０を決定するために使用されてもよい。

【0055】

図３は、パッケージ１０２の頂部２００の別の例を示す。図２に示した例とは異なり、図３に図示した例は、キャップ１１０を適用した上面２００である。キャップ１１０はカートン層切り欠き２０８の上に配置されるため、この例ではアルミニウム層２１０は見えない。図１に示された例に従って配置された包装システム１００を使用する場合、図３に示された例は、第２のステーション１１８、すなわちキャップアプリケータ１０８の下流を通過する際に、パッケージ１０２がどのように配置され得るかの例である。

【0056】

キャップ１１０は、パッケージ１０２の頂部２００に取り付けられるキャップベース２１６と、キャップベース２１６の一部を形成する注ぎ口にねじ止めされる蓋２１７とを有することができる。キャップ１１０が頂部２００に適切に取り付けられていることを保証するために、横方向シール２０４とキャップベース１１０の側面との間の角度を決定し、特徴１３６の一つとして使用することができる。横方向シール２０４とキャップベース１１０の側面との間の角度は、測定値１７０の一つとして使用することができる。

【0057】

図４は、パッケージ１０２の第３の例を示している。図２及び図３に示した例とは異なり、図４に示した例はパッケージ１０２の底部２１８である。この例においても、図２及び図３に示した例と同様に、パッケージ１０２はカートンパッケージであり、より詳細には、パッケージ１０２は多数の層からなる包装材料１２４のウェブから形成され、そのうちの少なくとも１つの層はカートン層である。

【0058】

図２及び図３に示された頂部２００では、フラップはパッケージ１０２のサイドパネル上に折り畳まれており、図示された例では見えない。しかしながら、底部２１８では、第１及び第２の底部フラップ２２０,２２２を内側に折り込み、底部フィン２２４に設けられた横方向シーリングに向けて折り込むことができ、それによってパッケージ１０２により安定したベースを提供することができる。第１及び第２の底部フラップ２２０，２２２の角度ならびに両者の間の距離は、特徴１３６の一部を形成することができ、それに関連する数値データは、測定値１７０の一部を形成することができる。印刷された参照データ２２６は、底部２１８に提供されてもよく、またそれ自体で、又は例えば第１及び第２の底部フラップ２２０、２２２と組み合わせて、特徴１３６及び／又は測定値１７０の基礎を形成してもよい。

【0059】

図５は、包装システム１００における食品パッケージ１０２の品質評価の方法２００を示すフローチャートである。方法２００は、
包装システム内の第１のステーション１１２において、食品パッケージ１０２を描写する第１の画像データのセット１２８を撮像し（２０２）、ここで、第１のステーション１１２は、第１の画像撮像装置１１４を備え、
包装システム内の第２のステーション１１８において、食品パッケージを描写する第２の画像データのセット１３０を撮像し（２０４）、第２のステーション１１８は、第２の画像撮像装置１２０を備え、第２のステーション１１８は、包装システム１００のパッケージ搬送経路Ｐの第１のステーション１１２とは異なる位置に配置され、第２の画像撮像装置１２０は第１の画像撮像装置１１４と比較して異なるように設置され、それにより、食品パッケージ１０２は、第１の画像データ１２８と比較して第２の画像データ１３０において異なるように表現され、
第１及び第２の画像データ１２８、１３０を処理することにより、特徴１３６を決定し（２０６）、
特徴２０８を参照データ１４０と比較し（２０８）、
一致した場合は、肯定的な品質表示１４６を送付し（２１０）、
一致しない場合は、否定的な品質表示１４８を送付する（２１２）、
ことを含んでもよい。

【0060】

任意で、本方法はさらに、
第１の画像データセット１２８の識別マーク１６０を特定し（２１４）、
第２の画像データセット１３０の識別マーク１６０を特定し（２１６）、
第１及び第２の画像データセット１２８、１３０を食品パッケージ１０２にリンクする（２１８）、
ことを含んでもよい。

【0061】

任意で、本方法はさらに、
包装材料データ１５２及び／又はレシピデータ１５７を受信し（２２０）、包装材料データ１５２は、食品パッケージ１０２の包装材料１２４に使用される材料の種類に関する情報を含み、レシピデータ１５７は、食品パッケージ１０２に充填される食品１２６に関する情報を含み、
包装材料データ１５２及び／又はレシピデータ１５７に基づいて、第１の光１６２及び／又は第２の光１６４の特性を調整する（２２２）、
ことを含んでもよい。

【0062】

任意で、本方法はさらに、
装飾データ１５４を受信し（２２４）、装飾データ１５４は、食品パッケージ１０２上に提供された印刷に関する情報を含み、
装飾データ１５４に基づいて、第１の光１６２及び/又は第２の光１６４の特性を調整する（２２６）、
ことを含んでもよい。

【0063】

任意で、本方法はさらに、
食品パッケージ１０２にリンクされた機械データを受信し（２２８）、機械データ１５６は、食品パッケージ１０２を製造する際に使用される包装システム１００の機械構成要素及び／又は機械設定に関する情報を含み、
特徴１３６を決定するステップ（２０６）は、機械データ１５６と組み合わせて第１及び第２の画像データ１２８、１３０を処理することによって行われる、
ことを含んでもよい。

【0064】

任意で、本方法はさらに、
参照データ１３６を保持するデータベース１４４を含むサーバー１４２から特徴要求１５０を受信し（２３０）、
１つ又は複数の要求された特徴１３６をサーバー１４２にアップロードし（２３２）、それによってデータベース１４４のギャップを埋める、
ことを含んでもよい。

【0065】

以上の説明から、本発明の様々な実施形態を説明し、図示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲に定義される主題の範囲内で他の方法で具体化してもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】