JP2013034496A - ゴルフボール選別機 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴルフボールを廃棄すべきか否かを信頼性高く判定して選別できる選別機はなかった。
【解決手段】ゴルフボールの表面にできた薄くて小さな傷の数をカウントしてその数でゴルフボールを廃棄すべきか否かを判定する。ゴルフボールの表面にできた薄くて小さな傷の数がショットに影響が出るので、上記判定基準はゴルフボール用には有用である。洗浄装置に後付けで設置し、洗浄済みのゴルフボールから 任意に一部を取り分け判定し、再利用すべきものは戻し、廃棄すべきものは装置外に出すことで、自動的に廃棄すべきものを選別できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ゴルフボールを再利用するものと廃棄するものとに自動的に選別するゴルフボール選別機に関するものである。

ゴルフ練習場では毎日数十万個という膨大な数のゴルフボールが使用されるが、これらのゴルフボールは回収され、特許文献１に示すようなゴルフボール洗浄装置で泥、砂、芝等の付着物が洗浄除去されて、繰り返し使用されるようになっている。
而して、ゴルフボールは繰り返し使用されると、傷ができてショットに影響が出てくる。そのため、従来は、洗浄したゴルフボールを再利用する前に、ゴルフボールの表面を目視で確認して廃棄すべきものは取り除いていた。

特開２００８−１３６５１７号公報

上記したような人手をかけた方法では時間も手間も掛かるため、ゴルフボールを自動的に選別できるような選別機の開発が強く求められていた。
しかしながら、ゴルフボールの表面にはメーカー毎に種々の印刷物が施されており、従来目視で確認してきたような傷と共にその印刷物もその撮影画像に映り込まれてしまい、ノイズが出てしまう。そのため、画像から傷の有無を判定するのは難しく、実用的なものは無かった。
本発明では、上記課題を解決できる、新規且つ有用なゴルフボール選別機を提供することを目的とする。

本発明者は、試行錯誤の末、ゴルフボールの表面には使用する毎に小さな傷ができ、それが増えていくことでもショットに影響が出ることを見出し、従来考慮されていた比較的大きな傷の有無ではなく、この薄くて小さな傷の数を判定基準とすることで、ノイズが出難く、再利用すべきものと廃棄すべきものとを信頼性高く選別できる選別機を開発することに成功した。
請求項１の発明は、ゴルフボール選別機であって、光をゴルフボールに照射する光照射手段と、ゴルフボールを撮影する撮影手段と、前記撮影手段で取得されたゴルフボールの画像データの検査領域を複数の画素からなるセグメント単位で分割する分割手段と、セグメント単位で濃度を計測する濃度計測手段と、セグメント毎に濃度計測値に基づいて傷の有無を判定する傷判定手段と、検査領域での傷の個数をカウントし、個数に基づいて当該ゴルフボールの良品／不良品を判定する良品／不良品判定手段と、前記良品／不良品判定手段からの判定結果を受け取って、当該ゴルフボールを選別する選別手段と、を備えることを特徴とするゴルフボール選別機である。

請求項２の発明は、請求項１に記載したゴルフボール選別機において、光照射手段は、青色光を照射することを特徴とするゴルフボール選別機である。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載したゴルフボール選別機において、光照射手段の反射光軸と撮影手段の観察軸は同一となるように設定されていることを特徴とするゴルフボール選別機である。

本発明のゴルフボール選別機によれば、再利用すべきものと廃棄すべきものとを信頼性高く自動的に選別できる。

本発明の実施の形態に係るゴルフボール選別機のゴルフボール洗浄装置への後付け状態を示す模式図である。 図１のゴルフボール選別機の構成図である。 図１のゴルフボール選別機による検査手順を示すフローチャートである。 傷の検出手法の説明図である。

本発明の実施の形態に係るゴルフボール選別機１を、図面にしたがって説明する。
図１に示すように、ゴルフボール選別機１は、既存のゴルフボールの洗浄装置Ａに連設したボール排出ラインＬに沿って後付けで設置する。
選別機１の本体３には検査ライン５が通っている。検査ライン５は、本体３内及びそれより上流側では１つの通路で構成されており、その先端側はゴルフボール洗浄装置Ａ内に入り込んで洗浄済みのゴルフボールＢの一部を誘導するようになっている。

本体３より下流側では分岐して２つの通路になっており、２つの通路は選別手段としての切替え板７の動作によりいずれか一方の通路が択一的に開通するようになっている。一方の通路の先端側はボール排出ラインＬに上方から臨んでおり、そこを通ったゴルフボールＢはボール排出ラインＬ上に誘導され落とされる。他方の通路の先端側は取分け容器（図示省略）に上方から望んでおり、そこを通ったゴルフボールＢはその取分け容器内に落とされて溜まるようになっている。
検査ライン５は、上方に開口した溝状通路で構成され、底面にはゴルフボールＢを静置するための穴６が形成されており、ゴルフボールＢはその穴６に入り込んで互いに間隔をおいて一列に本体３内を通過するようになっている。そのため、撮影画像にゴルフボールＢが重なって映り込んだりすることはない。

本体３内では、検査ライン５を挟んでその斜め上方に青色光照明手段としてのＬＥＤ光源９と撮影手段としてのＣＣＤカメラ１１が配置されており、ＬＥＤ光源９の反射光軸とＣＣＤカメラ１１の観察軸は一点鎖線で示すように同一となっている。そのため、小さくて薄い傷が鮮明に映し出されるようになっている。
また、その上流側にはゴルフボールＢの所定位置への到着を知らせるゴルフボール検出センサー１３が配置されている。
これらＬＥＤ光源９、ＣＣＤカメラ１１、ゴルフボール検出センサー１３と、上記した切替え板７は、コンピュータで構成される制御・検査手段１５に接続されてその制御下にあり、ゴルフボール検出センサー１３からの信号を受け取ると、ＣＣＤカメラ１１に撮影させるようになっている。また、検査の結果で、切替え板７は動作して、再利用すべきものはボール排出ラインＬに誘導され、廃棄すべきものは取分け容器（図示省略）側に誘導されるようになっている。

制御・検査手段１５はコンピュータにより構成されており、プログラムに従って検査手順を実行することにより、ゴルフボールの画像データの検査領域を複数の画素からなるセグメント単位で分割する分割手段と、セグメント単位で濃度を計測する濃度計測手段と、セグメント毎に濃度計測値に基づいて傷の有無を判定する傷判定手段と、検査領域での傷の個数をカウントし、個数に基づいて当該ゴルフボールの良品／不良品を判定する良品／不良品判定手段を動作する。

以下、この選別機１による検査手順を、図３のフローチャートに従って説明する。
（画像取込み）
ＣＣＤカメラ１１で撮影した画像データを、ＣＣＤカメラ１１のカメラボードメモリから転送させることで取込む。
（画像の位置補正）
画像内の画素の明度がしきい値を超えた画素をゴルフボールの輪郭とし、それを繋いだ輪郭線を、境界線追跡のアルゴリズムに従って探索する。そして、その輪郭線から算出された中心位置を予め記憶された中心位置に合わせることでゴルフボールの画像位置を補正する。
（検査領域の画定）
次に、輪郭線より所定だけ内方に位置する画像データだけを検査領域として抽出する。輪郭線近傍はコントラストが悪いので、検査対象から除外している。

（表面傷の検査）
セグメント単位でゴルフボールＢの表面の傷を検査する。
セグメントは複数の画素からなるものであり、セグメントサイズは予め設定されている。
セグメントサイズは、検査対象となる傷の大きさに対応して、以下の式に従って最適に設定される。
セグメントサイズ（画素数）＝
傷の大きさ（ｍｍ）×Ｙ方向画素数／Ｙ方向視野（ｍｍ）
ゴルフボールＢの場合には、注目すべき傷の大きさは４ｍｍ程度が境界となっているので、これに視野が１２０ｍｍ角で、２４万画素カメラ（Ｙ方向４８０画素）を用いると、４×４８０÷１２０＝１６となる。

また、セグメント移動量も予めセグメントサイズの１／４と設定されている。セグメント移動量は細かくすることでより小さく薄い濃度変化が検出されるが、注目すべき傷の大きさを考慮して上記のように設定されている。

ゴルフボールＢの画像データは、上記した設定に従って処理する。
先ず、セグメント分割手段の動作により、画像をセグメント単位で分割し、濃度計測手段により、各セグメントの濃度を計測する。図４（１）に示すように、検出方向として一方向（Ｘ方向）を指定する場合には、注目セグメントの濃度（値）は、当該セグメント内を１／４ずつ検出方向をずらしながら濃度（＝明暗）（値）を計測し、合計で４つ検出したセグメント内の濃度（値）を平均化したものとする。
そして、図４（２）に示すように、４セグメント範囲で各セグメントの平均濃度（値）を得る。

そして、傷判定手段により、図４（３）に示すように、当該注目セグメントとそれより検出方向先方の３つのセグメントの合計４セグメント範囲でのそれぞれの平均濃度（値）を比較し、それが「傷レベル」と認定されたしきい値を超えている場合には当該注目セグメントには「傷」有りと判定して、カウント＋１とする。これで、図４（４）で示す太枠で囲んだセグメントはカウント＋１となる。
このようにして、セグメント単位で「傷」の数をカウントする。
そして、良品／不良品判定手段により、前記「傷」の数が選別ラインのしきい値を超えるか否かで、良品、即ち再利用すべきものか、不良品、即ち廃棄すべきものかを判定する。

上記検査を経て、検査対象であったゴルフボールＢの進行方向を誘導する切替え板７が動作して、廃棄すべきものと判定された場合は取分け容器（図示省略）側に誘導されて、自動的に選別される。
このゴルフボール選別機１では、ゴルフボールＢの一方向側だけを検査することになるが、検査ライン５上で搬送されてくる度にゴルフボールＢの上向きとなる側がランダムに変わるので、問題ない。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、比較するセグメントは注目セグメントを含めて合計で４つであったが、良品／不良品の判定基準を厳しくする場合には、例えば二次元（ＸＹ）方向にそれぞれ４セグメント、合計１６セグメントと数を増やしてその内で比較すればよい。

本発明のゴルフボール選別機は、ゴルフ洗浄装置に後付けで設置でき、しかも自動化できるので有用である。

１…ゴルフボール選別機
３…本体 ５…検査ライン
７…切替え板 ９…ＬＥＤ光源
１１…ＣＣＤカメラ １３…ゴルフボール検出センサー
１５…制御・検査手段
Ａ…ゴルフボール洗浄装置 Ｌ…ゴルフボール排出ライン
Ｂ…ゴルフボール

Claims (3)

1. ゴルフボール選別機であって、
   光をゴルフボールに照射する光照射手段と、
   ゴルフボールを撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段で取得されたゴルフボールの画像データの検査領域を複数の画素からなるセグメント単位で分割する分割手段と、
   セグメント単位で濃度を計測する濃度計測手段と、
   セグメント毎に濃度計測値に基づいて傷の有無を判定する傷判定手段と、
   検査領域での傷の個数をカウントし、個数に基づいて当該ゴルフボールの良品／不良品を判定する良品／不良品判定手段と、
   前記良品／不良品判定手段からの判定結果を受け取って、当該ゴルフボールを選別する選別手段と、
   を備えることを特徴とするゴルフボール選別機。
2. 請求項１に記載したゴルフボール選別機において、
   光照射手段は、青色光を照射することを特徴とするゴルフボール選別機。
3. 請求項１または２に記載したゴルフボール選別機において、
   光照射手段の反射光軸と撮影手段の観察軸は同一となるように設定されていることを特徴とするゴルフボール選別機。

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