JP2020034489A - パック詰めされた卵の検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パック詰めされた卵の卵黄汚れを容易に検出する。【解決手段】透光性を有するパック越しに卵Ｅに光Ｌ１を照射する光照射部２と、卵Ｅからの反射光Ｌ２を受光することにより卵Ｅをパック越しに撮像する撮像部３と、撮像部３により得られた画像を処理する画像処理部６１と、画像処理部６１により処理された画像に基づいて、パック詰めされた卵Ｅに卵黄汚れがあるか否かを判定する判定部６２とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、パック詰めされた卵の検査装置に関するものである。

卵を選別して包装するＧＰセンター（Ｇｒａｄｉｎｇ ａｎｄ Ｐａｃｋｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ）では、卵を搬送させて方向整列、洗卵、計量等の所定の処理を施した後に、計量結果に基づいた選別・包装処理を行う。そして、所定のパックに詰められた卵は市場に出荷される。

上述したＧＰセンターでは、搬送されながら卵が受ける種々の検査により、殻に割れがある卵（破卵）や、異物（糞尿や卵の内容物など）が付着した卵など、商品化に不向きな卵について、パック詰めされる前の段階で取り除かれる。しかしながら、このような作業で見過ごされたり、前述した検査後の工程において割れや異物の付着が生じたりする可能性も否定できない。そのため、卵をパック詰めした後に再度、検査員がパックの上方から及びパックを裏返して目視による検査を行っているが、この検査には多大な労力が必要であり、機械化が進められている。（例えば特許文献１を参照）。

特許文献１の検査装置は、パック詰めされた卵に近赤外光を照射し、その透過光を撮像して卵の割れ等の損傷の有無を判定したり、パック詰めされた卵の底部に近赤外線を照射し、その反射光を撮像して卵殻の穴の有無を検出するものである。

特許第５８９６８４０号公報

一方近年では、パック詰めされた卵の卵黄汚れの検査においても自動化のニーズが高まっている。ここで、卵の卵黄汚れには、破卵から漏れ出た卵黄が当該破卵に付着する場合と、破卵から漏れ出た卵黄が選別／包装過程等で前記破卵とは異なる卵に付着する場合がある。

しかしながら、パック詰めされた卵の卵黄汚れの検査に特許文献１の検査装置をそのまま適用すると、正反射光によってパックがぎらついてしまう。その結果、画像上で卵黄がぎらつきに隠れてしまい、卵黄汚れを見つけることが難しい。このぎらつきは、物体の表面で反射した光の鏡面反射成分に基づくものである。

また、本願発明者は、パックのぎらつきだけでなく、図３の上図（「従来」）に示すように、卵殻に付着した卵黄も正反射光によってぎらつく場合があり、画面上で卵黄自体のぎらつきによっても卵黄が隠れてしまうことを見い出した。

そこで本発明は、上記の問題点を解決すべくなされたものであり、パック詰めされた卵の卵黄汚れを容易に検出することをその主たる課題とするものである。

すなわち本発明に係るパック詰めされた卵の検査装置は、透光性を有するパック越しに卵に光を照射する光照射部と、前記卵からの反射光を受光することにより前記卵をパック越しに撮像する撮像部と、前記撮像部により得られた画像を処理する画像処理部と、前記画像処理部により処理された画像に基づいて、パック詰めされた卵に卵黄汚れがあるか否かを判定する判定部とを備えることを特徴とする。

このような検査装置であれば、撮像部により得られた画像を画像処理部により処理し、処理された画像に基づいて、判定部がパック詰めされた卵に卵黄汚れがあるか否かを判定するので、目視によらず自動で卵黄汚れを検出することができる。その結果、パック詰めされた卵の卵黄汚れを容易に検出することができる。

パック詰めされた卵の検査装置は、前記パックのぎらつき又は前記卵に付着した卵黄のぎらつきを抑制するぎらつき抑制部をさらに備えるものが好ましい。

このような検査装置であれば、パックのぎらつき又は卵に付着した卵黄のぎらつきを抑制するぎらつき抑制部を設けているので、パックのぎらつき又は卵黄のぎらつきを抑えた画像を取得することができる。

ぎらつき抑制部の具体的な実施の態様としては、前記ぎらつき抑制部は、前記光照射部及び前記パックの間に設けられ、前記卵に向けて照射される光を第１方向に偏光する第１偏光部と、前記パック及び前記撮像部の間に設けられ、前記反射光を前記第１方向とは異なる第２方向に偏光する第２偏光部とを有することが考えられる。
このように第１偏光部及び第２偏光部を設けるだけで、パック又は卵黄における正反射光を低減することができ、それらのぎらつきを抑えた画像を取得することができる。

また、ぎらつき抑制部のその他の実施の態様としては、前記光照射部は、前記撮像部の撮像領域を覆うように設けられた反射部材と、当該反射部材に向けて光を照射する光源とを備え、前記反射部材により反射された光を前記卵に照射するものであり、前記ぎらつき抑制部は、前記反射部材により構成されていることが考えられる。
このように撮像部の撮像領域を覆うように設けた反射部材により間接光をパック越しの卵に照射するので、パック越しの卵に均質な光を照射することができ、パック又は卵黄のぎらつきを抑えた画像を取得することができる。

パックは、卵の形に沿うように卵座が形成されている。そして、この卵座にはその強度が低下しないように、複数のリブ（凹凸）が設けられている。このリブによる影の影響を低減しつつ、画像から卵黄汚れを検出しやすくするためには、前記光照射部は白色光を照射するものであり、前記撮像部はカラーカメラであることが望ましい。この構成であれば、画像から黄色成分だけを抽出することができ、卵黄汚れを特定しやすくできる。

また、前記画像処理部は、卵黄が付着している卵黄汚れ領域と、当該卵黄汚れ領域以外の領域とを区別し、検査対象の卵の卵殻が存在する卵殻領域と、当該卵殻領域の外側においてパックが存在するパック領域とを区別しないものが好ましい。
このような検査装置であれば、画像処理部が、前記撮像部により得られた画像において卵黄汚れ領域と当該卵黄汚れ領域以外の領域とを区別し、検査対象の卵の卵殻が存在する卵殻領域と、当該卵殻領域の外側においてパックが存在するパック領域とを区別しないので、目視によらず自動で卵黄汚れを検出することができる。その結果、パック詰めされた卵の卵黄汚れを容易に検出することができる。

このように構成した本発明によれば、パック詰めされた卵の卵黄汚れを容易に検出することができる。

本発明の一実施形態に係るパック詰めされた卵の検査装置の概略構成図である。 同実施形態のパック詰めされた卵を撮像した場合の処理前の生画像及び処理後の抽出画像を示す図である。 同実施形態のパック詰めされていない卵を撮像した場合の処理前の生画像及び処理後の抽出画像を示す図である。 本発明の変形実施形態に係るパック詰めされた卵の検査装置の概略構成図である。

以下に、本発明に係るパック詰めされた卵の検査装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。

本実施形態のパック詰めされた卵の検査装置１００は、図１に示すように、透光性を有するパックＰ１に卵Ｅが収容された状態であるパック卵Ｐを撮影して、パック詰めされた卵Ｅの卵黄汚れを画像処理によって自動検出するものである。以下では卵Ｅに付着した卵黄汚れを検出する例を示す。

なお、「透光性を有するパックＰ１」とは、パックＰ１を通して向こう側の形状等をある程度認識できるようなものであればどのようなものであってもよく、例えば、光の透過率が極めて高い無色透明の容器の他に、着色された透明（有色透明）の容器であっても良い。無色透明の容器としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の合成樹脂製のものが用いられている。

また、パックＰ１は、複数個の卵Ｅを収容するものであり、複数個の卵座Ｐ４を有する本体部Ｐ２と、当該本体部Ｐ２の開口を塞ぐ蓋部Ｐ３とを有している。各卵座Ｐ４には、パックＰ１が薄い素材で作られても強度が低下しないように、図示しない複数のリブ（凹凸）が設けられている。

そして、パック詰めされた卵の検査装置１００は、所定の検査位置Ｘに位置付けられたパック卵Ｐを検査するものであり、パック越しに卵Ｅに照明光Ｌ１を照射する光照射部２と、卵Ｅからの反射光Ｌ２を受光することにより卵Ｅをパック越しに撮像する撮像部３とを備えている。

ここで、所定の検査位置Ｘは、パック卵Ｐを搬送する搬送経路の途中に設定されており、本実施形態では、所定距離離間して設けられた上流側搬送部１０と下流側搬送部１１との間に設定されている。なお、本実施形態では、卵Ｅの検査時において外光による影響を低減するために、検査位置Ｘにあるパック卵Ｐ並びに光照射部２及び撮像部３は、外光を遮断するための遮光ボックス（不図示）に収容されている。

光照射部２は、所定の検査位置Ｘに位置付けられたパック卵Ｐの底部に向かって照明光Ｌ１を照射するものであり、本実施形態では、搬送方向に直交した方向に延びた光射出面を有する、いわゆるバー照明である。この光照射部２により搬送方向に直交する方向に横並びした複数個（例えば２個）の卵Ｅに対して照明光Ｌ１が照射される。

具体的に光照射部２は、卵Ｅの底部に向かって斜め下方から照明光Ｌ１を照射するものであり、検査位置Ｘにある卵Ｅを挟むように両側それぞれに設けられている。光照射部２は、照明光Ｌ１として白色光を照射するものであり、ここでは、複数の白色ＬＥＤを長手方向に配列することにより構成されている。また、光照射部２は、複数の白色ＬＥＤを用いたことによる光量ムラを低減するために拡散板を有していても良い。

撮像部３は、所定の検査位置Ｘに位置付けされたパック卵Ｐの底部を撮像するものであり、検査位置Ｘの真下に設けられて、そのレンズが真上を向くように設けられている。

具体的に撮像部３はカラーカメラであり、光照射部２により照明光Ｌ１が照射された領域（本実施形態では横並びした複数個の卵Ｅを含む領域）を撮像する。

本実施形態では、光照射部２は、パック詰めされた各卵Ｅが所定の検査位置Ｘに位置付けられる毎に照明光Ｌ１をパック越しに卵Ｅに向かって瞬間的に照射する。また、撮像部３は、パック詰めされた各卵Ｅが所定の検査位置Ｘに位置付けられる毎に、光照射部２の照明タイミングと同期して、照明光Ｌ１が照射された卵Ｅをパック越しに撮像する。なお、光照射部２は連続的に照明光Ｌ１を照明するものであっても良いし、撮像部３は連続的に卵Ｅを撮像するものであっても良い。

そして、本実施形態のパック詰めされた卵Ｅの検査装置１００は、光照射部２及び撮像部３の間に介在して設けられ、パックＰ１のぎらつき又は卵Ｅの卵殻に付着した卵黄のぎらつきを光学的に抑制するぎらつき抑制部１０を備えている。本実施形態のぎらつき抑制部１０は、光照射部２及びパックＰ１の間に設けられた第１偏光部４と、パックＰ１及び撮像部３の間に設けられた第２偏光部５とを有している。

第１偏光部４は、所定の検査位置Ｘに位置付けられた卵Ｅに向けて照射される照明光Ｌ１を第１方向に偏光するものである。第１偏光部４は、例えば偏光フィルタである。なお、第１偏光部４は、光照射部２とは別体に設けられても良いし、光照射部２に一体に設けられても良い。

第２偏光部５は、所定の検査位置Ｘに位置付けられた卵Ｅから反射する反射光Ｌ２を第１方向とは異なる第２方向に偏光するものである。本実施形態の第２方向は、第１方向と直交する方向である。第２偏光部５は、例えば偏光フィルタである。なお、第２偏光部５は、撮像部３とは別体に設けられても良いし、撮像部３に一体に設けられても良い。

反射光Ｌ２には、パックＰ１等からの正反射光Ｌ２１と、卵殻等からの拡散反射光Ｌ２２とが含まれるが、正反射光Ｌ２１の大部分は第２偏光部５により除去される。第２偏光部５により正反射光Ｌ２１が除去された結果、撮像部３には主として拡散反射光Ｌ２２が入射して、その拡散反射光Ｌ２２が撮像される。

上記の構成において撮像部３により得られた画像データは、情報処理装置６で処理される。この情報処理装置６は、ＣＰＵ、内部メモリ、入出力インターフェース、ＡＤ変換器等により構成される専用又は汎用のコンピュータである。

そして、この情報処理装置６は、内部メモリに格納されたプログラムにしたがって、ＣＰＵやその他の周辺機器が協働することによって、画像処理部６１及び判定部６２等としての機能を発揮する。以下各部６１、６２について説明する。

画像処理部６１は、撮像部３により得られた画像データを取得して、当該画像データにおける色相、彩度及び明度を予め設定された値に変換して、黄色成分を抽出した抽出画像データを生成するものである。黄色成分を抽出することによって、画像に卵黄が写っている場合には、卵黄に該当する部分（卵黄汚れ領域）を抽出した画像が生成される。なお、予め設定された値は、例えばユーザにより設定されるものである。このように画像処理部６１は、黄色成分を抽出することによって、卵黄が付着している卵黄汚れ領域と、当該卵黄汚れ領域以外の領域とを区別し、検査対象の卵Ｅの卵殻が存在する卵殻領域と、当該卵殻領域の外側においてパックＰ１が存在するパック領域とを区別しない構成とされている。

判定部６２は、画像処理部６１により処理された抽出画像データに基づいて、パック詰めされた卵Ｅに卵黄汚れがあるか否かを判定するものである。具体的に判定部６２は、処理された抽出画像データから卵黄に該当する部分（黄色部分）を検出して、卵黄汚れがあるか否かを判定する。例えば、判定部６２は、処理された抽出画像データから卵黄に該当する部分があれば、卵黄汚れがあると判定することもできるし、卵黄に該当する部分の面積が所定の閾値以上であれば、卵黄汚れがあると判定することもできる。

次に、本実施形態の検査装置１００（偏光フィルタあり）と、従来の検査装置（偏光フィルタなし）との場合における、画像処理前の生画像と画像処理後の抽出画像とを図２及び図３に示す。なお、図２はパック詰めした卵を撮像した例であり、図３は、パック詰めされていない卵を撮像した例である。

生画像において、偏光フィルタを設けた構成の方が、偏光フィルタを設けない構成に比べて、パックのぎらつき及び卵黄のぎらつきが低減されていることが分かる。また、黄色成分を抽出した抽出画像において、偏光フィルタを設けない構成では、ぎらつきによって卵黄に該当する部分（卵黄汚れ領域）が抽出できていない又は当該部分が減少しているが、偏光フィルタを設けた構成では、卵黄に該当する部分が抽出できている。

＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態の検査装置１００によれば、光照射部２及びパックＰ１の間に第１偏光部４を設け、パックＰ１及び撮像部３の間に第１偏光部４とは偏光方向が異なる第２偏光部５を設けているので、パックＰ１や卵黄などによる正反射を低減することができ、それらのぎらつきを抑えた画像を取得することができる。
そして、撮像部３の画像を画像処理部６１により処理し、処理された画像に基づいて、判定部６２がパック詰めされた卵Ｅに卵黄汚れがあるか否かを判定するので、目視によらず自動で卵黄汚れを検出することができる。
その結果、パックＰ１のぎらつきや卵殻に付着した卵黄のぎらつきを抑えることができ、卵黄汚れを容易に検出することができる。

また、本実施形態では、光照射部２が白色光を照射するものであり、撮像部３がカラーカメラであるので、画像処理によって画像から黄色成分を抽出することができ、パックＰ１のリブによる影の影響を低減しつつ、画像から卵黄汚れを検出しやすくすることができる。

＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、前記実施形態では、光照射部としてバー照明を用いているが、パック越しに卵の底部を全周から照明するいわゆるリング照明を用いても良いし、複数の光照射部を卵を取り囲むように設けても良い。

また、光照射部２は、図４に示すように、撮像部３の撮像領域を覆うように設けられた反射部材２１と、当該反射部材２１に向けて光を照射する光源２２とを備え、反射部材２１により反射された間接光をパック越しの卵Ｅに向かって照射するものであっても良い。

反射部材２１は、光源２２からの光を拡散反射して均質な光とするものであり、例えば内壁面に部分球面状（ドーム状）をなす拡散反射面２１ａが形成されている。この反射部材２１には、撮像部３がパック越しに卵Ｅを撮像可能にするための撮像窓２１Ｗが形成されている。つまり、反射部材２１において、拡散反射面２１ａは、撮像部３を取り囲むように設けられている。なお、反射部材２１は、均質な光が照射可能なものであれば、ドーム状をなす拡散反射面を有するものに限られず、種々の形状とすることができる。

この反射部材２１の上部開口の周縁部には、拡散反射面２１ａに向かって光を照射する複数の光源２２が設けられている。この光源２２は、例えば白色ＬＥＤである。

このように光照射部２をいわゆるドーム照明にすることによって、複数の光源２２からの光が反射部材２１によって拡散されて均質な光となり、パック越しの卵Ｅに照射される。これにより、パックＰ１のぎらつき又は卵Ｅの卵殻に付着した卵黄のぎらつきが抑えられる。つまり、反射部材２１の拡散反射面２１ａによりぎらつき抑制部１０が構成される。

また、前記実施形態では、パック詰めされた複数の卵のうち所定個数を撮像して検査するものであったが、パック詰めされた複数の卵を一括して撮像して検査するものであっても良い。

前記実施形態では、卵殻の外側に存在する卵黄のうち卵殻に卵黄が付着したものを卵黄汚れとして検出するものであったが、パックの内部に卵黄が付着したもの（卵殻から離れた位置に卵黄が存在するもの）を検出するものであっても良い。つまり、本発明の検査装置は、卵殻表面とパックの間に存在する卵黄を検出することができる。

前記実施形態では白色光を照射するものであったが、青色の光を照射するものであっても良い。青色の光を照射すると卵黄により青色の光が吸収されて、画像上で卵黄部分が黒く映る。これによっても卵黄汚れを検出することができる。

前記実施形態ではカラーカメラを用いているが、モノクロカメラであっても良い。

前記実施形態では、パックの蓋部が開いた状態で検査するものであったが、蓋部が閉じられた状態で検査するものであっても良い。

前記実施形態では、パック詰めされた卵を下方から照明して卵の底部を撮像する構成であったが、パック詰めされた卵を上方又は側方から照明して卵の上部又は側面を撮像する構成としても良い。また、それらを組み合わせた構成としても良い。パック詰めされた卵を上方又は側方から照明して卵の上部又は側面を撮像する場合には、パックの蓋を閉じた場合にその効果が顕著となる。

前記実施形態の検査装置はぎらつき抑制部を有する構成であったが、本発明の検査装置はぎらつき抑制部を有さない構成であっても良い。つまり、検査装置は、透光性を有するパック越しに卵に光を照射する光照射部と、卵からの反射光を受光することにより卵をパック越しに撮像する撮像部と、撮像部により得られた画像を処理する画像処理部と、前記画像処理部により処理された画像に基づいて、パック詰めされた卵に卵黄汚れがあるか否かを判定する判定部とを備えている。なお、前記光照射部、撮像部、画像処理部及び判定部は、前記実施形態と同じ構成である。このような検査装置であれば、ぎらつき抑制部を設けない構成おいて目視によらず自動で卵黄汚れを検出することができる。その結果、パック詰めされた卵の卵黄汚れを容易に検出することができる。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・パック詰めされた卵の検査装置
Ｐ１ ・・・パック
Ｅ ・・・卵
Ｌ１ ・・・照明光
２ ・・・光照射部
Ｌ２ ・・・反射光
３ ・・・撮像部
１０ ・・・ぎらつき抑制部
４ ・・・第１偏光部
５ ・・・第２偏光部
６１ ・・・画像処理部
６２ ・・・判定部
２１ ・・・反射部材（ぎらつき抑制部）
２２ ・・・光源

Claims (6)

1. 透光性を有するパック越しに卵に光を照射する光照射部と、
   前記卵からの反射光を受光することにより前記卵をパック越しに撮像する撮像部と、
   前記撮像部により得られた画像を処理する画像処理部と、
   前記画像処理部により処理された画像に基づいて、パック詰めされた卵に卵黄汚れがあるか否かを判定する判定部とを備える、パック詰めされた卵の検査装置。
2. 前記パックのぎらつき又は前記卵の卵殻の外側に存在する卵黄のぎらつきを抑制するぎらつき抑制部を備える、請求項１記載のパック詰めされた卵の検査装置。
3. 前記ぎらつき抑制部は、前記光照射部及び前記パックの間に設けられ、前記卵に向けて照射される光を第１方向に偏光する第１偏光部と、前記パック及び前記撮像部の間に設けられ、前記反射光を前記第１方向とは異なる第２方向に偏光する第２偏光部とを有する、請求項２記載のパック詰めされた卵の検査装置。
4. 前記光照射部は、前記撮像部の撮像領域を覆うように設けられた反射部材と、当該反射部材に向けて光を照射する光源とを備え、前記反射部材により反射された光を前記卵に照射するものであり、
   前記ぎらつき抑制部は、前記反射部材により構成されている、請求項２記載のパック詰めされた卵の検査装置。
5. 前記光照射部は白色光を照射するものであり、
   前記撮像部はカラーカメラである、請求項１乃至４の何れか一項に記載のパック詰めされた卵の検査装置。
6. 前記画像処理部は、卵黄が付着している卵黄汚れ領域と、当該卵黄汚れ領域以外の領域とを区別し、検査対象の卵の卵殻が存在する卵殻領域と、当該卵殻領域の外側においてパックが存在するパック領域とを区別しない、請求項１乃至５の何れか一項に記載のパック詰めされた卵の検査装置。