JP2002062113A - 被検出物の計測方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被検出物に関する正確な検出情報が得られる被
検出物の計測方法及びその装置を提供する。 【解決手段】光透過式計測装置１０を構成する光源１１
から投光される近赤外線Ｂを蚕豆Ａに照射して、蚕豆Ａ
を透過した近赤外線Ｂを受光装置１２で受光する。受光
装置１２が出力する検出情報と、比較情報記憶装置２５
に記憶した比較情報とをＣＰＵ２０により比較して、蚕
豆Ａの莢Ａａと豆Ａｂとを判別する。その判定に基づい
て、莢Ａａ及び豆Ａｂの大きさ、豆Ａｂの粒数等の所定
項目を計測すると共に、その判定結果に基づいて、項目
別に仕分け処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば蚕豆（そ
らまめ）、えんどう豆、大豆、小豆、落花生などの豆
類、或いは、ウリ、ミカン、リンゴ、トマト、柿、梨、
桃、メロンなどの果菜物等の被検出物を計測する作業に
用いられる被検出物の計測方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述例の蚕豆を計測する方法とし
ては、例えば光源から投光される光を蚕豆に照射し、そ
の蚕豆が反射する反射光を撮像カメラで受光する。同時
に、撮像カメラが出力する受光情報と、予め判定装置に
記憶した比較情報とを比較して、蚕豆の大きさや形状等
の所定項目を計測する方法がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の方法
は、蚕豆の外観形状のみを撮像カメラにより撮像するの
で、莢内部の豆の有無や大きさ、粒数を外側から計測す
ることが不可能であり、計測精度に限界がある。且つ、
蚕豆を項目別に仕分ける場合、豆が小さく、粒数が少な
いことがあり、蚕豆を、例えば豆の大きさや粒数別に仕
分けすることが困難であるという問題点を有している。

【０００４】また、蚕豆全体が可視領域に於て略同系統
の色相となるため、莢と豆とを区別することが困難であ
り、莢の大きさや形状を正確に把握することが困難であ
る。且つ、莢と豆との識別が難しく、大きさや輪郭が不
明瞭となるため、正確に検出することができないという
問題点も有している。

【０００５】この発明は上記問題に鑑み、被検出物を透
過する透過光に基づいて、該被検出物の内容物に関する
所定項目を計測することにより、被検出物に関する正確
な計測情報が得られる被検出物の計測方法及びその装置
の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
被検出物を透過する検出光を該被検出物に照射し、該被
検出物を透過した検出光の検出情報と、予め設定した比
較情報とを比較して該被検出物の内容物に関する所定項
目を計測する被検出物の計測方法であることを特徴とす
る。

【０００７】請求項２記載の発明は、被検出物を透過す
る検出光を、該検出光を透過する載置部上の被検出物に
対して照射する投光手段と、上記被検出物を透過した検
出光を受光し、該検出光の検出情報を出力する受光手段
と、上記被検出物の内外部に関する所定項目を判定する
ための比較情報を記憶する比較情報記憶手段と、上記受
光手段が出力する検出情報と、上記比較情報記憶手段に
記憶した比較情報とを比較して被検出物の所定項目を判
定する判定手段とを備えた光透過式計測装置であること
を特徴とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、上記請求項２記載
の構成と併せて、上記受光手段に、特定の帯域波長を有
する検出光を透過し、該帯域波長以外の検出光を遮光す
る遮光手段を設けた光透過式計測装置であることを特徴
とする。

【０００９】請求項４記載の発明は、上記請求項２記載
の構成と併せて、上記載置部を、上記検出光を透過する
構造又は材質で構成した光透過式計測装置であることを
特徴とする。

【００１０】請求項５記載の発明は、上記請求項２又は
４記載の構成と併せて、上記載置部を、上記被検出物を
搬送する搬送手段で構成した光透過式計測装置であるこ
とを特徴とする。

【００１１】

【作用及び効果】この発明によれば、検出光を被検出部
に照射すると、内容物が有る部分と、無い部分とで検出
光の透過光量に差が生じるため、その時検出される検出
光の検出情報と、予め記憶した比較情報とを比較するだ
けで、被検出物を傷付けることなく、被検出物の内外部
の所定項目を正確且つ確実に検出することができる。且
つ、内外部の検出情報に基づいて複数項目に細かく仕分
けすることができる。

【００１２】しかも、遮光手段により特定の帯域波長を
有する光のみを透過し、その帯域波長以外の光を遮光す
るので、特定の波長情報に基づいて、特定の検出項目に
関する正確な情報を得ることができると共に、その他の
不必要な情報を取り除いて、検出精度の向上を図ること
ができる。

【００１３】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面は被検出物の一例である蚕豆（そらまめ）
の所定項目を計測するときに用いられる光透過式計測装
置を示し、図１乃至図３に於いて、この光透過式計測装
置１０は、近赤外線Ｂ（又は近赤外光）を蚕豆Ａに対し
て照射する投光装置１１と、蚕豆Ａを透過した近赤外線
Ｂを受光して、その受光時の検出信号を出力する受光装
置１２と、蚕豆Ａを一定の速度で整列して搬送する搬送
コンベア１３と、蚕豆Ａが到来したことを検知する物品
検知センサー１４とを備えている。

【００１４】つまり、物品検知センサー１４が蚕豆Ａの
到来を検知したとき、投光装置１１から投光される近赤
外線Ｂを蚕豆Ａに照射し、その蚕豆Ａを透過する近赤外
線Ｂを受光装置１２で受光して、その検出信号を装置本
体１９に出力する。

【００１５】図４は、光透過式計測装置１０の制御回路
ブロック図を示し、装置本体１９（例えばパーソナルコ
ンピュータ）に内蔵されたＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２１に
格納されたプログラムに沿って２３〜２６の駆動及び停
止を制御する他、経過時間を計時するタイマーを内蔵し
ている。また、ＲＡＭ２２には、検出処理に必要なデー
タを記憶する。

【００１６】上述の比較情報記憶装置２４は、例えばＰ
ＲＯＭ等の書込み可能及び読取り可能な記憶装置で構成
され、蚕豆Ａの莢Ａａと豆Ａｂとを比較するための比較
情報を予め記憶している。つまり、近赤外線Ｂを蚕豆Ａ
に照射して、その蚕豆Ａを透過した近赤外線Ｂを受光装
置１２が検出したとき、豆Ａｂの無い部分を透過する近
赤外線Ｂの透過光量と、豆Ａｂの有る部分を透過する近
赤外線Ｂの透過光量と、受光装置１２が出力する検出情
報を比較情報として記憶する。また、莢Ａａと豆Ａｂと
を検出するのに必要な情報を、例えばキーボードやマウ
ス、入力ペン等の入力装置を用いて入力又は変更しても
よい。

【００１７】前述のコンベア駆動部２５は、搬送コンベ
ア１３を構成するメッシュ状（網目状）の送りベルト１
３ａを予め設定した速度で送り方向に回転して、送り方
向に対して略平行する姿勢に載置された蚕豆Ａを整列し
て搬送する。また、蚕豆Ａを、例えば送り方向に対して
略直交又は略斜め等に載置して搬送してもよい。

【００１８】送りベルト１３ａは、蚕豆ＡｂＡが載置さ
れる載置部の全長又は一部分を、近赤外線の透過又は通
過が許容される目の荒さに形成している。また、送りベ
ルト１３ａを、例えばプラスチック、金属等の材質で形
成された線径の細い線条体で編成してもよい。

【００１９】上述した搬送コンベア１３に代わる搬送手
段の他の例として、例えばバケットコンベア、ローラコ
ンベア等を用いてもよい。或いは、搬送コンベア１３の
代わりに、例えば蚕豆Ａをフリートレイに載置したり、
吸着子やアームで保持する等して搬送してもよい。

【００２０】物品検知センサー１４は、例えば反射型の
光電センサーで構成され、投光装置１１の投光範囲直前
に蚕豆Ａが到来したことを検知する信号を出力する。ま
た、物品検知センサー１４を、例えばリミットスイッ
チ、近接スイッチ等で検知センサーで構成してもよい。

【００２１】投光装置１１は、例えば赤外線ランプ、ハ
ロゲンランプ等の近赤外線又は近赤外線を含んだ光を投
光する光源で構成され、莢Ａａと豆Ａｂとを判別するの
に適した特定の波長を有する近赤外線Ｂを、搬送コンベ
ア１３の下方から蚕豆Ａの略全体又は一部に対して照射
する。

【００２２】また、投光装置１１に代わる光源の他の例
として、例えばＬＥＤランプ、白熱灯、蛍光灯、キセノ
ンランプ、タングステンランプ等を用いてもよい。且
つ、蚕豆Ａを透過する波長の光であれば、太陽光やその
他の光源を用いてもよく、上述の光源のみに限定される
ものではない。

【００２３】受光装置１２は、例えば蚕豆Ａを透光した
透過光を可視光線と近赤外線とに分光したり、蚕豆Ａを
透過した近赤外線Ｂのみを受光する白黒又はカラーの撮
像カメラ（ＣＣＤカメラ）で構成され、装置下部の受光
部１２ａに組み込まれたレンズ（図示省略）で蚕豆Ａを
透過した近赤外線Ｂを集光し、その近赤外線Ｃを装置内
部に組み込まれた撮像素子（図示省略）で結像する。

【００２４】且つ、近赤外線Ｂの受光量と比例する信号
をディジタル化して、特定部分の検出情報として装置本
体１９に出力する。また、受光装置１２に代わる受光手
段の他の例として、例えば画像素子、ディジタルカメ
ラ、イメージスキャナー等の光学的受光手段を用いても
よい。

【００２５】上述の受光部１２ａ（レンズ部）に取付け
たフィルター１２ｂ（干渉フィルター）は、特定の波長
を有する光を透過し、その他の光を遮光する。また、フ
ィルター１２ｂを介在せずに、蚕豆Ａを透過した近赤外
線Ｂを受光装置１２で直接受光してもよい。或いは、ダ
イクロイックミラー、プリズム等の分光手段で可視光と
近赤外線とに分光する等してもよい。

【００２６】また、蚕豆Ａの大きさや形状、長さに応じ
て、投光装置１１の投光角度や投光範囲、投光装置の配
置数と、受光装置１２の受光角度や受光範囲、受光装置
の配置数とを変更してもよい。

【００２７】前述の表示装置２６は、例えばディスプレ
ーやモニター等の表示器で構成され、受光装置１２の受
光情報やＣＰＵ２０の判定結果等を表示する。

【００２８】図示実施例は上記の如く構成するものにし
て、以下、光透過式計測装置１０により蚕豆Ａの所定項
目を計測する方法を説明する。先ず、図１乃至図３に示
すように、搬送コンベア１３により搬送される蚕豆Ａを
物品検知センサー１４が検知したとき、ＣＰＵ２０は、
投光装置１１の投光範囲に蚕豆Ａが搬送されるまでの時
間を計時する。所定時間が経過し、投光範囲に到達した
と判定されたとき、投光装置１１から投光される近赤外
線Ｂを、整列コンベア１３の網目を通過させて蚕豆Ａ下
面に照射し、蚕豆Ａを透過した近赤外線Ｂを受光装置１
２で受光する。

【００２９】また、近赤外線Ｂを、搬送コンベア１３に
より搬送される蚕豆Ａに対して連続して照射したり、搬
送コンベア１３を間欠的に駆動して、投光装置１１の投
光範囲に一旦停止される蚕豆Ａに近赤外線Ｂを照射して
もよい。

【００３０】ＣＰＵ２０は、受光装置１２が出力する検
出情報と、比較情報記憶装置２５に記憶された比較情報
とを比較して、蚕豆Ａを構成する莢Ａａ及び豆Ａｂの大
きさと、豆Ａｂの粒数とを計測及び判定する。

【００３１】蚕豆Ａの場合、莢Ａａと豆Ａｂとで近赤外
線Ｂの帯域波長に差があるため、その透過する透過光の
帯域波長と、予め記憶した波長情報とを比較することに
より、蚕豆Ａを構成する莢Ａａ及び豆Ａｂの大きさと、
豆Ａｂの粒数とを正確に判定することができる。

【００３２】その判定結果に基づいて、予め設定した項
目別に仕分け処理する。一方、予め記憶したサイズより
も豆粒が小さく、その粒数が少ない場合、規格外である
と判定され、例えば廃棄工程又は回収工程に搬送され
る。

【００３３】以上のように、近赤外線Ｂを蚕豆Ａに照射
すると、豆Ａｂが有る部分と、無い部分とで近赤外線Ｂ
の帯域波長に差が生じるため、その時検出される近赤外
線Ｂの検出情報と、予め記憶した比較情報とを比較する
だけで、蚕豆Ａを傷付けることなく、蚕豆Ａを構成する
莢Ａａ及び豆Ａｂの大きさと、豆Ａｂの粒数とを正確且
つ確実に検出することができ、蚕豆Ａに関する正確な検
出情報が得られる。

【００３４】且つ、蚕豆Ａの莢Ａａ及び豆Ａｂを透過し
た近赤外線Ｂを受光装置１２により受光するので、蚕豆
Ａが反射する可視光を受光するよりも鮮明な画像情報が
得られるだけでなく、莢Ａａと豆Ａｂとの項目に基づい
て、蚕豆Ａを複数の項目別に細かく仕分け処理すること
ができ、その検出を光学的に行うので、人為的な判定ミ
スが皆無となり、判定作業や仕分け作業等が適確に行え
る。

【００３５】しかも、干渉フィルター１２ｂにより特定
の帯域波長を有する近赤外線Ｂを透過し、その帯域波長
以外の光（例えば可視光）を遮光するので、特定の波長
情報に基づいて、特定の検出項目に関する正確な情報を
得ることができると共に、その他の不必要な情報を取り
除いて、検出精度の向上を図ることができる。

【００３６】さらに、透光性を有するメッシュ状の搬送
コンベア１３を介して、近赤外線Ｂを、搬送コンベア１
３により連続して搬送される蚕豆Ａに対して照射すると
共に、その蚕豆Ａを透過した近赤外線Ｂを受光装置１２
により受光するので、所定項目を計測する作業が高速で
行え、処理能力の向上を図ることができる。

【００３７】図５は、搬送コンベア２３の送りベルト２
３ａ全長を、透光性を有する材質で透明又は半透明に形
成した他の計測方法を示し、透光性を有する送りベルト
２３ａを介して、投光装置１１から投光される近赤外線
Ｂを蚕豆Ａの下面側に照射し、蚕豆Ａを透過した近赤外
線Ｂを受光装置１２で受光するので、上述の実施例と略
同等の作用効果を奏することができる。また、送りベル
ト１３ａの蚕豆ＡｂＡが載置される部分を、透光性を有
する材質で形成してもよい。

【００３８】図６は、搬送コンベア３３を構成する第１
コンベア３３ａから第２コンベア３３ｂに乗り移らせる
途中の空間で、投光装置１１から投光される近赤外線Ｂ
を蚕豆Ａに照射して、蚕豆Ａを透過する近赤外線Ｂを受
光装置１２で受光するその他の計測方法を示し、投光装
置１１と受光装置１２との間に、蚕豆Ａ以外の障害物が
存在せず、近赤外線Ｂを蚕豆Ａに対して略均一に照射す
るので、上述の実施例と略同等又は以上の作用効果を奏
することができると共に、受光装置１２で受光する莢Ａ
ａや豆Ａｂの輪郭が鮮明となり、計測及び判定の精度が
向上する。

【００３９】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明の被検出物は、実施例の蚕豆Ａに対
応し、以下同様に、検出光は、近赤外線Ｂ及び蚕豆Ａの
莢Ａａと、豆Ａｂとを検出可能なその他の光に対応し、
投光手段は、投光装置１１に対応し、受光手段は、受光
装置１２に対応し、比較情報記憶手段は、比較情報記憶
装置２４に対応し、判定手段は、装置本体１９と、判定
処理機能を備えたＣＰＵ２０とに対応するも、この発明
は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではな
い。

【００４０】上述の蚕豆Ａ内部の空洞Ａａを検出するこ
とができれば、近赤外線Ｂの輝度や波長を変更してもよ
い。また、近赤外線Ｂの特定波長に限定されるものでは
なく、遠赤外線やその他の波長を有する検出光を用いた
り、所望する配色（例えば赤や青等）を有する波長の検
出光を用いて検出してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 光透過式計測装置による蚕豆の計測方法を示
す斜視図。

【図２】 近赤外線の投光状態及び受光状態を示す正面
図。

【図３】 近赤外線の透過状態を示す正面図。

【図４】 光透過式計測装置の制御回路ブロック図。

【図５】 搬送コンベアを透過した光で計測する他の方
法を示す縦断正面図。

【図６】 蚕豆を空中で計測するその他の方法を示す縦
断正面図。

【符号の説明】

Ａ…蚕豆 Ａａ…莢 Ａｂ…豆 Ｂ…近赤外線 １０…光透過式計測装置 １１…投光装置 １２…受光装置 １３，２３，３３…搬送コンベア １９…装置本体 ２０…ＣＰＵ ２４…比較情報記憶装置

フロントページの続き (72)発明者 高橋 栄一 大阪府大阪市北区茶屋町１番32号 ヤンマ ー農機株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA21 BB15 DD09 FF04 GG02 GG03 GG10 GG12 GG16 GG21 HH15 JJ03 JJ26 LL20 LL22 LL46 PP15 QQ23 QQ25 TT03 2G051 AA05 AA90 BA04 BA06 BA20 BB02 CA03 CA04 CA07 CB02 CC07 CC12 CC15 DA06 EA14 EC01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検出物を透過する検出光を該被検出物に
   照射し、該被検出物を透過した検出光の検出情報と、予
   め設定した比較情報とを比較して該被検出物の内容物に
   関する所定項目を計測する被検出物の計測方法。
2. 【請求項２】被検出物を透過する検出光を、該検出光を
   透過する載置部上の被検出物に対して照射する投光手段
   と、上記被検出物を透過した検出光を受光し、該検出光
   の検出情報を出力する受光手段と、上記被検出物の内外
   部に関する所定項目を判定するための比較情報を記憶す
   る比較情報記憶手段と、上記受光手段が出力する検出情
   報と、上記比較情報記憶手段に記憶した比較情報とを比
   較して被検出物の所定項目を判定する判定手段とを備え
   た被検出物の光透過式計測装置。
3. 【請求項３】上記受光手段に、特定の帯域波長を有する
   検出光を透過し、該帯域波長以外の検出光を遮光する遮
   光手段を設けた請求項１記載の光透過式計測装置。
4. 【請求項４】上記載置部を、上記検出光を透過する構造
   又は材質で構成した請求項２記載の光透過式計測装置。
5. 【請求項５】上記載置部を、上記被検出物を搬送する搬
   送手段で構成した請求項２又は４記載の光透過式計測装
   置。