JP2023058253A - 画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ばらつきを有する食品から切り取る必要がある要素を好適に切り取る作業を好適に支援すること。【解決手段】画像処理装置は、切り取る必要がある要素を含む被写体を描出している画像を取得する画像取得部と、前記画像に画像処理を施すことにより前記画像上における前記要素と前記要素以外の部分との境界を特定する境界特定部と、前記要素を前記被写体から切り取る際の刃の軌道を前記境界に基づいて決定する軌道決定部と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法に関する。

工場等において取り扱われる食品には、余分な要素が含まれていることがある。例えば、食品が鶏もも肉である場合、皮、脂肪、筋等が余分な要素である。鶏もも肉から皮、脂肪、筋等を取り除き、鶏もも肉を整形する作業は、現在、全ての工程が人の手で行われている。ところが、この作業は、刃物を使用する必要があるため、危険を伴う。また、この作業は、低温下で行われる必要があるため、作業員にかかる負担が大きい。さらに、近年、人手不足の問題も顕在化してきている。これらの問題を解決するために開発された装置として、例えば、非特許文献１に開示されている装置がある。この装置は、ウォータージェットを使用して食品を切断する。

「Ｙｏｕ Ｔｕｂｅ（登録商標） ＪＢＴ － Ｐｒｏｔｅｉｎ － Ｅｕｒｏｐｅ， Ｍｉｄｄｌｅ Ｅａｓｔ ａｎｄ Ａｆｒｉｃａ ＤＳＩ ８００ｓ－ＰＬ」、［令和２年６月２４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.youtube.com/watch?v=kGfcRU7QpQw＞

しかしながら、上述した装置は、鶏もも肉等、形状、色等にばらつきを有する食品から切り取る必要がある要素を切り取る作業を好適に実行し得ないことがある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ばらつきを有する食品から切り取る必要がある要素を好適に切り取る作業を好適に支援することができる画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、切り取る必要がある要素を含む被写体を描出している画像を取得する画像取得部と、前記画像に画像処理を施すことにより前記画像上における前記要素と前記要素以外の部分との境界を特定する境界特定部と、前記要素を前記被写体から切り取る際の刃の軌道を前記境界に基づいて決定する軌道決定部と、を備える画像処理装置である。

本発明の一態様は、上記の画像処理装置であって、前記画像に所定の図形を重畳し、前記所定の図形を利用して前記被写体における前記要素の位置を特定する位置特定部を更に備える。

本発明の一態様は、上記の画像処理装置であって、前記画像取得部が、少なくとも二つの前記要素を含む前記被写体を描出している前記画像を取得し、前記位置特定部が、少なくとも二つの前記要素の相対的な位置関係を利用して前記被写体における前記要素の位置を特定する。

本発明の一態様は、上記の画像処理装置であって、前記軌道決定部が、前記境界から所定の距離だけ離れた前記軌道を設定する。

本発明の一態様は、切り取る必要がある要素を含む被写体を描出している画像を取得する画像取得機能と、前記画像に画像処理を施すことにより前記画像上における前記要素と前記要素以外の部分との境界を特定する境界特定機能と、前記要素を前記被写体から切り取る際の刃の軌道を前記境界に基づいて決定する軌道決定機能と、をコンピュータに実現させる画像処理プログラムである。

本発明の一態様は、切り取る必要がある要素を含む被写体を描出している画像を画像取得部又は画像取得機能により取得し、前記画像に画像処理を施すことにより前記画像上における前記要素と前記要素以外の部分との境界を境界特定部又は境界特定機能により特定し、前記要素を前記被写体から切り取る際の刃の軌道を前記境界に基づいて軌道決定部又は軌道決定機能により決定する、画像処理方法である。

本発明によれば、ばらつきを有する食品から切り取る必要がある要素を好適に切り取る作業を好適に支援することができる。

実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 実施形態に係る画像処理装置と、撮影装置と、照明と、食品加工ラインとの一例を示す図である。 図２に示した鶏もも肉及びその周辺を上から見た場合の一例を示す図である。 実施形態に係る画像処理装置のソフトウェア構成の一例を示す図である。 実施形態に係る画像処理装置により特定された第一の皮、第二の皮、第三の皮又は筋と赤身との境界の一例を示す図である。 実施形態に係る画像処理装置により特定された鶏もも肉の第一の皮の一例を示す図である。 実施形態に係る鶏もも肉を描出している画像に重畳された十二個の矩形の一例を示す図である。 実施形態に係る画像処理装置により特定された第一の皮と赤身との境界、第二皮と赤身との境界及び筋と赤身との境界の一例を示す図である。 実施形態に係る画像処理装置により決定された第一の皮を鶏もも肉から切り取る際の刃の軌道と、第二の皮を鶏もも肉から切り取る際の刃の軌道と、筋を鶏もも肉から切り取る際の刃の軌道の一例を示す図である。 実施形態に係る画像処理装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

［実施形態］
図１から図１０を参照しながら実施形態に係る画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法について説明する。まず、図１から図３を参照しながら実施形態に係る画像処理装置を構成しているハードウェア及び画像処理装置に付帯しているハードウェアについて説明する。

図１は、実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図１に示すように、画像処理装置１０は、プロセッサ１１と、主記憶装置１２と、通信インターフェース１３と、補助記憶装置１４と、入出力装置１５と、バス１６とを備える。

プロセッサ１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、画像処理プログラムを読み出して実行し、図４に示した機能を実現させる。また、プロセッサ１１は、画像処理プログラム以外のプログラムを読み出して実行し、画像処理装置１０が有する各機能を実現させる上で必要な機能を実現させてもよい。

主記憶装置１２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）であり、プロセッサ１１により読み出されて実行される画像処理プログラムその他プログラムを予め記憶している。

通信インターフェース１３は、ネットワークを介して撮影装置１５４、制御装置２００その他の機器と通信を実行するためのインターフェース回路である。通信インターフェース１３は、例えば、図１及び図２に示した撮影装置１５４及び制御装置２００が接続される。また、ここで言うネットワークは、例えば、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、インターネット、イントラネットである。

補助記憶装置１４は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Solid State Drive）、フラッシュメモリ（Flash Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）である。

入出力装置１５は、例えば、入出力ポート（Input/Output Port）である。入出力装置１５は、例えば、図１に示したマウス１５１、キーボード１５２及びディスプレイ１５３が接続される。図２は、実施形態に係る画像処理装置と、撮影装置と、照明と、食品加工ラインとの一例を示す図である。図３は、図２に示した鶏もも肉及びその周辺を上から見た場合の一例を示す図である。また、制御装置２００は、照明１５５、照明１５６、照明１５７及び照明１５８が接続され、これら四つの照明を制御する。

マウス１５１及びキーボード１５２は、例えば、画像処理装置１０を操作するために必要なデータを入力する作業に使用される。

ディスプレイ１５３は、例えば、液晶ディスプレイである。ディスプレイ１５３は、例えば、画像処理装置１０のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ：Graphical User Interface）を表示する。

撮影装置１５４は、被写体をカラーで撮影するカメラである。被写体は、例えば、図２に示した鶏もも肉Ｍである。鶏もも肉Ｍは、食品加工ライン２０を構成しているベルトコンベア２０１により搬送され、光電センサ２０２、光電センサ２０３及び光電センサ２０４により順次検知される。ベルトコンベア２０１、光電センサ２０２、光電センサ２０３及び光電センサ２０４は、制御装置２００により制御されている。撮影装置１５４は、例えば、図２に示すように、鶏もも肉Ｍがベルトコンベア２０１により光電センサ２０３と光電センサ２０４との間に搬送された際に上方から鶏もも肉Ｍを撮影可能な位置に設置されている。

照明１５５、照明１５６、照明１５７及び照明１５８は、白色光等の光を被写体に照射する装置であり、例えば、ＬＥＤ（light emitting diode）を含む。照明１５５は、図２に示すように、ベルトコンベア２０１の上方に設置されており、撮影装置１５４よりもベルトコンベア２０１の上流側から鶏もも肉Ｍに光を照射する。照明１５６は、図２に示すように、ベルトコンベア２０１の上方に設置されており、撮影装置１５４よりもベルトコンベア２０１の下流側から鶏もも肉Ｍに光を照射する。照明１５７及び照明１５８は、図３に示すように、鶏もも肉Ｍがベルトコンベア２０１により搬送される軌道の側方に設置されており、撮影装置１５４により撮影可能な位置までベルトコンベア２０１により搬送されてきた鶏もも肉Ｍに側方から光を照射する。

バス１６は、プロセッサ１１、主記憶装置１２、通信インターフェース１３、補助記憶装置１４及び入出力装置１５を互いにデータの送受信が可能なように接続している。

次に、図４から図９を参照しながら実施形態に係る画像処理装置が実行する処理について説明する。図４は、実施形態に係る画像処理装置のソフトウェア構成の一例を示す図である。図４に示すように、画像処理装置１０は、画像取得部１０１と、境界特定部１０２と、位置特定部１０３と、軌道決定部１０４とを備える。

画像取得部１０１は、切り取る必要がある要素を含む被写体を描出している画像を取得する。例えば、画像取得部１０１は、少なくとも二つの要素を含む被写体を描出している画像を取得する。当該画像は、例えば、撮影装置１５４により撮影され、鶏もも肉Ｍを描出しているカラー画像である。また、当該要素は、例えば、被写体が鶏もも肉Ｍである場合、筋、第一の皮、第二の皮及び第三の皮である。

筋は、鶏の足先から太腿に向かって骨に沿って切り込みを入れて肉を開いた場合に、当該肉の足先に近い部分に付着している白色の紐状の物体である。

第一の皮は、鶏もも肉Ｍが鶏の左足の肉であり、骨が付着していた側から見た鶏もも肉Ｍの外周を筋から時計周りに辿った場合に、一番目に位置する皮である。或いは、第一の皮は、鶏もも肉Ｍが鶏の右足の肉であり、骨が付着していた側から見た鶏もも肉Ｍの外周を筋をから時計周りに辿った場合に、三番目に位置する皮である。つまり、第一の皮は、鶏もも肉Ｍが鶏の左足の肉である場合及び鶏もも肉Ｍが鶏の右足の肉である場合のいずれであっても、筋に対する相対的な位置が一意に定まっている。また、第一の皮は、鶏の臀部の皮である。

第二の皮は、鶏もも肉Ｍが鶏の左足の肉であり、骨が付着していた側から見た鶏もも肉Ｍの外周を筋から時計周りに辿った場合に、二番目に位置する皮である。或いは、第二の皮は、鶏もも肉Ｍが鶏の右足の肉であり、骨が付着していた側から見た鶏もも肉Ｍの外周を筋をから時計周りに辿った場合に、二番目に位置する皮である。つまり、第二の皮は、鶏もも肉Ｍが鶏の左足の肉である場合及び鶏もも肉Ｍが鶏の右足の肉である場合のいずれであっても、筋に対する相対的な位置が一意に定まっている。また、第二の皮は、鶏の背中の皮である。

第三の皮は、鶏もも肉Ｍが鶏の左足の肉であり、骨が付着していた側から見た鶏もも肉Ｍの外周を筋から時計周りに辿った場合に、三番目に位置する皮である。或いは、第三の皮は、鶏もも肉Ｍが鶏の右足の肉であり、骨が付着していた側から見た鶏もも肉Ｍの外周を筋をから時計周りに辿った場合に、一番目に位置する皮である。つまり、第三の皮は、鶏もも肉Ｍが鶏の左足の肉である場合及び鶏もも肉Ｍが鶏の右足の肉である場合のいずれであっても、筋に対する相対的な位置が一意に定まっている。また、第三の皮は、鶏の臀部又は背中の皮である。

境界特定部１０２は、画像取得部１０１により取得されたカラー画像から赤色の成分のみを抽出した画像の各画素の画素値と、当該カラー画像から緑色の成分のみを抽出した画像の各画素の画素値との差を演算し、各画素の画素値が当該差である差分画像を生成する。そして、境界特定部１０２は、当該画像に二値化処理を施すことにより、筋、第一の皮、第二の皮又は第三の皮を描出している領域と、これら以外の赤身を描出している領域とを分離し、両者の境界を特定する。

図５は、実施形態に係る画像処理装置により特定された第一の皮、第二の皮、第三の皮又は筋と赤身との境界の一例を示す図である。図５に示した鶏もも肉Ｍは、鶏の左足の肉である。境界特定部１０２は、例えば、図５に示した差分画像を生成し、当該差分画像に二値化処理を施すことにより、図５に破線で示されている境界を特定する。図５に示した破線の内側の領域は、鶏もも肉Ｍの赤身が描出されている領域である。一方、図５に示した破線の外側の領域は、鶏もも肉Ｍの筋、第一の皮、第二の皮又は第三の皮が描出されている領域である。

位置特定部１０３は、画像取得部１０１により取得された画像に基づいて切り取る必要がある要素の位置を特定する。位置特定部１０３は、例えば、境界特定部１０２より特定され、図５に破線で示されている境界の外側の領域の中で最も面積が大きい領域を第一の皮を描出している領域として特定する。

図６は、実施形態に係る画像処理装置により特定された鶏もも肉の第一の皮の一例を示す図である。図６に示した鶏もも肉Ｍは、鶏の左足の肉である。図６に示した破線の内側の領域は、鶏もも肉Ｍの筋、第一の皮、第二の皮又は第三の皮が描出されている領域である。位置特定部１０３は、例えば、図６に示した破線の内側の領域の中で面積が最大である領域を第一の皮を描出している領域として特定する。

図６は，実施形態に係る画像処理装置により特定された鶏もも肉の第一の皮の一例を示す図である。図６に示した鶏もも肉Ｍは、鶏の左足の肉である。図６に示した破線の内側の領域は、鶏もも肉Ｍの筋、第一の皮、第二の皮又は第三の皮が描出されている領域である。図６に示した二つの矩形は、いずれも長辺の長さが鶏もも肉Ｍの赤身を描出している領域の当該長辺に平行な方向の幅に等しい。また、これら二つの矩形は、図６に示すように、一方の長辺を共有している。位置特定部１０３は、例えば、図６に示した二つの矩形について、これら三つの皮のいずれかが描出されている領域の面積の大小を比較する。そして、位置特定部１０３は、これら三つの皮のいずれかが描出されている領域の面積が大きい矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定する。

次に、位置特定部１０３は、画像に所定の図形を重畳し、所定の図形を利用して被写体における要素の位置を特定する。また、位置特定部１０３は、筋、第一の皮、第二の皮及び第三の皮の相対的な位置関係を利用して鶏もも肉Ｍにおけるこれら四つの要素の位置を特定する。例えば、位置特定部１０３は、画像取得部１０１により取得されたカラー画像に複数の矩形を重畳し、複数の矩形を利用して鶏もも肉Ｍにおける筋の位置、第一の皮の位置、第二の皮の位置及び第三の皮の位置を特定する。

図７は、実施形態に係る鶏もも肉を描出している画像に重畳された十二個の矩形の一例を示す図である。図７に示した鶏もも肉Ｍは、鶏の左足の肉である。図７は、矩形Ｐ１、矩形Ｐ２、矩形Ｐ３、矩形Ｐ４、矩形Ｐ５、矩形Ｐ６、矩形Ｐ７、矩形Ｐ８、矩形Ｐ９、矩形Ｐ１０、矩形Ｐ１１及び矩形Ｐ１２を示している。これら十二個の矩形の長辺は、いずれも図７に示した画像の上下の辺及び鶏もも肉Ｍが載置されている板状の部材の上下の辺に対して４０度傾いている。また、矩形Ｐ４、矩形Ｐ５、矩形Ｐ８及び矩形Ｐ９を合わせた矩形は、図５に示した差分画像を使用して特定された鶏もも肉Ｍの赤身を描出している領域に外接している。

位置特定部１０３は、図７に示すように鶏もも肉Ｍが鶏の左足の肉であり、図６に示した二つの矩形のうち下側の矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定された場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ３が重畳されている部分を第一の皮が描出されている領域であると特定する。次に、位置特定部１０３は、図７に示すように鶏もも肉Ｍが鶏の左足の肉であり、図６に示した二つの矩形のうち下側の矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定された場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ１又は矩形Ｐ２が重畳されている部分を第二の皮が描出されている領域であると特定する。次に、位置特定部１０３は、図７に示すように鶏もも肉Ｍが鶏の左足の肉であり、図６に示した二つの矩形のうち下側の矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定された場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ９が重畳されている部分を第三の皮が描出されている領域であると特定する。そして、位置特定部１０３は、図７に示すように鶏もも肉Ｍが鶏の左足の肉であり、図６に示した二つの矩形のうち下側の矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定された場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ８が重畳されている部分を筋が描出されている領域であると特定する。

なお、位置特定部１０３は、鶏もも肉Ｍが鶏の左足の肉であり、図６に示した二つの矩形のうち上側の矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定された場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ１０が重畳されている部分を第一の皮が描出されている領域であると特定する。次に、位置特定部１０３は、鶏もも肉Ｍが鶏の左足の肉であり、図６に示した二つの矩形のうち上側の矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定された場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ１１又は矩形Ｐ１２が重畳されている部分を第二の皮が描出されている領域であると特定する。次に、位置特定部１０３は、鶏もも肉Ｍが鶏の左足の肉であり、図６に示した二つの矩形のうち上側の矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定された場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ４が重畳されている部分を第三の皮が描出されている領域であると特定する。そして、位置特定部１０３は、鶏もも肉Ｍが鶏の右足の肉である場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ５が重畳されている部分を筋が描出されている領域であると特定する。

また、位置特定部１０３は、鶏もも肉Ｍが鶏の右足の肉であり、図６に示した二つの矩形のうち下側の矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定された場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ７が重畳されている部分を第一の皮が描出されている領域であると特定する。次に、位置特定部１０３は、鶏もも肉Ｍが鶏の右足の肉であり、図６に示した二つの矩形のうち下側の矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定された場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ１１又は矩形Ｐ１２が重畳されている部分を第二の皮が描出されている領域であると特定する。次に、位置特定部１０３は、鶏もも肉Ｍが鶏の右足の肉であり、図６に示した二つの矩形のうち下側の矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定された場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ５が重畳されている部分を第三の皮が描出されている領域であると特定する。そして、位置特定部１０３は、鶏もも肉Ｍが鶏の右足の肉であり、図６に示した二つの矩形のうち下側の矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定された場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ４が重畳されている部分を筋が描出されている領域であると特定する。

また、位置特定部１０３は、鶏もも肉Ｍが鶏の右足の肉であり、図６に示した二つの矩形のうち上側の矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定された場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ６が重畳されている部分を第一の皮が描出されている領域であると特定する。次に、位置特定部１０３は、鶏もも肉Ｍが鶏の右足の肉であり、図６に示した二つの矩形のうち上側の矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定された場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ１又は矩形Ｐ２が重畳されている部分を第二の皮が描出されている領域であると特定する。次に、位置特定部１０３は、鶏もも肉Ｍが鶏の右足の肉であり、図６に示した二つの矩形のうち上側の矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定された場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ８が重畳されている部分を第三の皮が描出されている領域であると特定する。そして、位置特定部１０３は、鶏もも肉Ｍが鶏の右足の肉であり、図６に示した二つの矩形のうち上側の矩形の内側に第一の皮が描出されていると判定された場合、鶏もも肉Ｍのうち矩形Ｐ９が重畳されている部分を筋が描出されている領域であると特定する。

境界特定部１０２は、画像に画像処理を施すことにより画像上における要素と要素以外の部分との境界を特定する。境界特定部１０２は、例えば、画像取得部１０１により取得されたカラー画像のうち鶏もも肉Ｍの赤身を描出している領域に外接する閉曲線を決定し、当該閉曲線のうち当該カラー画像において筋、第一の皮、第二の皮又は第三の皮を描出している領域を通過している部分を筋、第一の皮、第二の皮又は第三の皮と、鶏もも肉Ｍの赤身との境界として特定する。

図８は、実施形態に係る画像処理装置により特定された第一の皮と赤身との境界、第二皮と赤身との境界及び筋と赤身との境界の一例を示す図である。図８に示した鶏もも肉Ｍは、鶏の右足の肉である。境界特定部１０２は、図８に示した鶏もも肉Ｍの赤身を描出している領域に外接する閉曲線Ｃを決定する。そして、境界特定部１０２は、閉曲線Ｃのうちの線Ｌ９１を第一の皮と、鶏もも肉Ｍの赤身との境界として特定する。
また、境界特定部１０２は、閉曲線Ｃのうちの線Ｌ９２を第二の皮と、鶏もも肉Ｍの赤身との境界として特定する。また、境界特定部１０２は、閉曲線Ｃのうちの線Ｌ９４を筋と、鶏もも肉Ｍの赤身との境界として特定する。

軌道決定部１０４は、要素を被写体から切り取る際の刃の軌道を境界に基づいて決定する。軌道決定部１０４は、例えば、境界特定部１０２により特定された境界を通る線分を当該刃の軌道として決定する。

図９は、実施形態に係る画像処理装置により決定された第一の皮を鶏もも肉から切り取る際の刃の軌道と、第二の皮を鶏もも肉から切り取る際の刃の軌道と、筋を鶏もも肉から切り取る際の刃の軌道の一例を示す図である。図９は、点Ｐ１１と点Ｐ１２とを結ぶ線分Ｌ１０１と、点Ｐ２１と点Ｐ２２とを結ぶ線分Ｌ１０２と、点Ｐ４１と点Ｐ４２とを結ぶ線分Ｌ１０４とを示している。図９に示した画像の横方向は、Ｘ方向とされている。図９に示した画像の縦方向は、Ｙ方向とされている。

点Ｐ１１は、鶏もも肉Ｍから第一の皮を切り取る際の刃の始点を表している。点Ｐ１１のＸ座標は、図９に示した画像の上部に示されている通り、「２４２．４」である。また、点Ｐ１１のＹ座標は、図９に示した画像の上部に示されている通り、「０」である。点Ｐ１２は、鶏もも肉Ｍから第一の皮を切り取る際の刃の終点を表している。点Ｐ１２のＸ座標は、図９に示した画像の上部に示されている通り、「１０」である。また、点Ｐ１２のＹ座標は、図９に示した画像の上部に示されている通り、「－２３９．８」である。線分Ｌ１０１は、鶏もも肉Ｍから第一の皮を切り取る際の刃の軌道を表している。なお、図９に示した画像の上部に示されている点Ｐ１１の座標の下に示されている「Ｔ：－０．９６９」は、鶏もも肉Ｍから第一の皮を切り取る際の刃の速度を表している。また、図９に示した画像の上部に示されている点Ｐ１２の座標の下に示されている「θ：－４４．０９」は、線分Ｌ１０１の傾きを表している。

点Ｐ２１は、鶏もも肉Ｍから第二の皮を切り取る際の刃の始点を表している。点Ｐ２１のＸ座標は、図９に示した画像の上部に示されている通り、「６５．２」である。また、点Ｐ２１のＹ座標は、図９に示した画像の上部に示されている通り、「０」である。点Ｐ２２は、鶏もも肉Ｍから第二の皮を切り取る際の刃の終点を表している。点Ｐ２２のＸ座標は、図９に示した画像の上部に示されている通り、「２９２．３」である。また、点Ｐ２２のＹ座標は、図９に示した画像の上部に示されている通り、「－１５１．８」である。線分Ｌ１０２は、鶏もも肉Ｍから第二の皮を切り取る際の刃の軌道を表している。なお、図９に示した画像の上部に示されている点Ｐ２１の座標の下に示されている「Ｔ：１．４０４」は、鶏もも肉Ｍから第二の皮を切り取る際の刃の速度を表している。また、図９に示した画像の上部に示されている点Ｐ２２の座標の下に示されている「θ：３４．５４」は、線分Ｌ１０２の傾きを表している。

点Ｐ４１は、鶏もも肉Ｍから筋を切り取る際の刃の始点を表している。点Ｐ４１のＸ座標は、図９に示した画像の上部に示されている通り、「７０．８」である。また、点Ｐ４１のＹ座標は、図９に示した画像の上部に示されている通り、「０」である。点Ｐ４２は、鶏もも肉Ｍから筋を切り取る際の刃の終点を表している。点Ｐ４２のＸ座標は、図９に示した画像の上部に示されている通り、「９０．１」である。また、点Ｐ４２のＹ座標は、図９に示した画像の上部に示されている通り、「－３７０．９」である。線分Ｌ１０２は、鶏もも肉Ｍから筋を切り取る際の刃の軌道を表している。なお、図９に示した画像の上部に示されている点Ｐ４１の座標の下に示されている「Ｔ：０．０３６」は、鶏もも肉Ｍから筋を切り取る際の刃の速度を表している。また、図９に示した画像の上部に示されている点Ｐ４２の座標の下に示されている「θ：２．０６」は、線分Ｌ１０２の傾きを表している。

軌道決定部１０４は、図８に示した線Ｌ９１に基づいて第一の皮を鶏もも肉Ｍから切り取る際の刃の軌道を図９に示した線分Ｌ１０１に決定する。また、軌道決定部１０４は、図８に示した線Ｌ９２に基づいて第二の皮を鶏もも肉Ｍから切り取る際の刃の軌道を図９に示した線分Ｌ１０２に決定する。また、軌道決定部１０４は、図８に示した線Ｌ９４に基づいて筋を鶏もも肉Ｍから切り取る際の刃の軌道を図９に示した線分Ｌ１０４に決定する。

軌道決定部１０４は、上述した境界から所定の距離だけ離れた前記軌道を設定してもよい。例えば、軌道決定部１０４は、上述した境界に垂直な方向に当該境界を所定の距離だけ移動させて得られる線を刃の軌道としてもよい。このような軌道としては、例えば、図９に示した線分Ｌ１０１、線分Ｌ１０２又は線分Ｌ１０４を所定の距離だけ平行移動させて得られる線分が挙げられる。また、この場合、鶏もも肉Ｍの赤身から遠ざかる方向への平行移動を正の方向への平行移動とし、鶏もも肉Ｍの赤身に近づく方向を負の方向への平行移動としてもよい。なお、軌道決定部１０４は、例えば、上述した境界が折れ線、曲線等であっても、当該境界を所定の距離だけ平行移動させた折れ線、曲線等を刃の軌道として設定してもよい。

次に、図１０を参照しながら実施形態に係る画像処理装置が実行する処理の一例について説明する。図１０は、実施形態に係る画像処理装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、画像取得部１０１は、切り取る必要がある要素を含む被写体を描出している画像を取得する。

ステップＳ２において、境界特定部１０２は、画像に画像処理を施すことにより画像上において切り取る必要がある要素と当該要素以外の部分との境界を特定する。

ステップＳ３において、位置特定部１０３は、画像に所定の図形を重畳し、所定の図形を利用して被写体における要素の位置を特定する。

ステップＳ４において、境界特定部１０２は、ステップＳ３で特定された各要素の位置に基づいて、各要素と、これらの要素以外の部分との境界を特定する。

ステップＳ５において、軌道決定部１０４は、要素を被写体から切り取る際の刃の軌道をステップＳ４で特定した境界に基づいて決定する。

以上、実施形態に係る画像処理装置、画像処理プログラム及び画像処理方法について説明した。画像処理装置１０は、画像取得部１０１と、境界特定部１０２と、軌道決定部１０４とを備える。画像取得部１０１は、切り取る必要がある要素を含む被写体を描出している画像を取得する。境界特定部１０２は、画像に画像処理を施すことにより画像上における要素と要素以外の部分との境界を特定する。軌道決定部１０４は、要素を被写体から切り取る際の刃の軌道を境界に基づいて決定する。これにより、画像処理装置１０は、ばらつきを有する食品から切り取る必要がある要素を好適に切り取る作業を好適に支援することができる。

また、画像処理装置１０は、画像に所定の図形を重畳し、所定の図形を利用して被写体における要素の位置を特定する位置特定部１０３を更に備える。これにより、画像処理装置１０は、切り取る必要がある要素を特定し、要素を被写体から切り取る際の刃の軌道を好適に決定することができる。

また、画像処理装置１０は、少なくとも二つの要素を含む被写体を描出している画像を取得し、少なくとも二つの要素の相対的な位置関係を利用して被写体における要素の位置を特定する。これにより、画像処理装置１０は、被写体に切り取る必要がある要素が複数含まれていても、各要素の位置を好適に特定し要素を被写体から切り取る際の刃の軌道を好適に決定することができる。

なお、上述した実施形態では、図１に示した画像処理装置１０が画像処理プログラムを読み出して実行するプロセッサ１１により実現される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。図１に示した画像処理装置１０の少なくとも一部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の回路部（circuitry）を含むハードウェアにより実現されてもよい。或いは、図１に示した画像処理装置１０の少なくとも一部は、ソフトウェアとハードウェアの協働により実現されてもよい。また、これらのハードウェアは、一つに統合されていてもよいし、複数に分かれていてもよい。

また、上述した実施形態では、被写体が鶏もも肉Ｍであり、切り取る必要がある要素が筋、第一の皮、第二の皮及び第三の皮である場合を例に挙げたが、これに限定されない。

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述した。ただし、本発明の実施形態の具体的な構成は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の組み合わせ、変形、置換及び設計変更の少なくとも一つを上述した実施形態に加えたものであってもよい。

また、上述した実施形態で説明した本発明の効果は、例として示した効果である。したがって、本発明は、上述した効果以外にも上述した実施形態の記載から当業者が認識し得る他の効果も奏し得る。

１０…画像処理装置、１１…プロセッサ、１２…主記憶装置、１３…通信インターフェース、１４…補助記憶装置、１５…入出力装置、１６…バス、１０１…画像取得部、１０２…境界特定部、１０３…位置特定部、１０４…軌道決定部、１５１…マウス、１５２…キーボード、１５３…ディスプレイ、１５４…撮影装置、１５５，１５６，１５７，１５８…照明、２０…食品加工ライン、２００…制御装置、２０１…ベルトコンベア、２０２，２０３，２０４…光電センサ、Ｍ…鶏もも肉

Claims (6)

1. 切り取る必要がある要素を含む被写体を描出している画像を取得する画像取得部と、
   前記画像に画像処理を施すことにより前記画像上における前記要素と前記要素以外の部分との境界を特定する境界特定部と、
   前記要素を前記被写体から切り取る際の刃の軌道を前記境界に基づいて決定する軌道決定部と、
   を備える画像処理装置。
2. 前記画像に所定の図形を重畳し、前記所定の図形を利用して前記被写体における前記要素の位置を特定する位置特定部を更に備える、
   請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記画像取得部は、少なくとも二つの前記要素を含む前記被写体を描出している前記画像を取得し、
   前記位置特定部は、少なくとも二つの前記要素の相対的な位置関係を利用して前記被写体における前記要素の位置を特定する、
   請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記軌道決定部は、前記境界から所定の距離だけ離れた前記軌道を設定する、
   請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の画像処理装置。
5. 切り取る必要がある要素を含む被写体を描出している画像を取得する画像取得機能と、
   前記画像に画像処理を施すことにより前記画像上における前記要素と前記要素以外の部分との境界を特定する境界特定機能と、
   前記要素を前記被写体から切り取る際の刃の軌道を前記境界に基づいて決定する軌道決定機能と、
   をコンピュータに実現させる画像処理プログラム。
6. 切り取る必要がある要素を含む被写体を描出している画像を画像取得部又は画像取得機能により取得し、
   前記画像に画像処理を施すことにより前記画像上における前記要素と前記要素以外の部分との境界を境界特定部又は境界特定機能により特定し、
   前記要素を前記被写体から切り取る際の刃の軌道を前記境界に基づいて軌道決定部又は軌道決定機能により決定する、
   画像処理方法。

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