JP3621937B2 - Agricultural product quality judgment device and agricultural product quality judgment method - Google Patents

Agricultural product quality judgment device and agricultural product quality judgment method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘタのある農産物の画像を取得し、取得した農産物の画像に基づき農産物の品質を判定する、特に茄子に用いて好適な、農産物の品質判定装置及び農産物の品質判定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動で農産物の品質を判定し等級分けする自動選果装置が種々開発されている。自動選果装置では、先ず農産物が撮像され、取得された画像に基づき、この農産物の色や艶や形状などから農産物の品質が判定される。
茄子のようにヘタ(蔕)のある農産物については、精度良くその品質を判定するために、取得された農産物の画像は、ヘタが除去されてから品質解析に使用される。このため、ヘタを正確に検出することが重要となる。
【0003】
従来は、農産物の全長に対して一定の比率にある部分を仮想的にヘタとしていた。例えば農産物が茄子であれば、図16に示すように、茄子1の全長Ltに所定の定数R1を乗じた長さL1(=Lt×R1)の範囲内にある部分を、実際のヘタ1aに対し、仮想的なヘタ1a′としていた。なお、この場合、ヘタの向き(図16において左右のどちらにあるか)を予め別の方法で識別しておくか、予め揃えておく必要がある。農産物のヘタの向きを検出する検出装置は、例えば特開平10−76233号公報に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、たとえ同種の農産物であっても、当然ながらその全長に対するヘタのしめる割合は一定でないため、図16において仮想的なヘタ1a′と実際のヘタ1aとに差があるように上述した従来技術では正確にヘタを検出することができず、この結果、農産物の品質を正確に判定できないという課題がある。
【0005】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、取得した農産物の画像からヘタを正確に除去することができ、このヘタを除去した画像に基づいて農作物の品質を精度良く判定できるようにした、農産物の品質判定装置及び品質判定方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の農産物の品質判定装置(請求項1)は、ヘタのある農産物の画像を取得する画像取得手段と、該画像取得手段により取得された農産物の画像に対し、該画像の各画素を、隣接する画素に対する輝度変化が所定のしきい値よりも大きいか否かでオン又はオフして二値化微分画像を作成する、二値化微分画像作成手段と、該二値化微分画像作成手段により作成された該二値化微分画像から、画素のオン・オフ分布に基づき該ヘタに対応する領域を抽出する、ヘタ抽出手段と、該画像取得手段により取得された該農産物の画像から、該ヘタ抽出手段により抽出された上記のヘタに対応する領域を除去する、ヘタ除去手段と、該ヘタ除去手段により上記のヘタに対応する領域を除去された該農産物の本体部分の画像から、該品質を判定する、品質判定手段とをそなえて構成されていることを特徴としている。
【0007】
この場合、二値化微分画像作成手段が、該農作物が、該ヘタのほうが該本体部分よりも輝度変化の大きいことが予想される農作物の場合には、輝度変化が所定のしきい値未満の画素をオフにするとともに輝度変化が該しきい値以上の画素をオンにした二値化微分画像を作成し、逆に、該農作物が、該ヘタよりも該本体部分のほうが輝度変化の大きいことが予想される農作物の場合には、輝度変化が所定のしきい値未満の画素をオンにするとともに輝度変化が該しきい値以上の画素をオフにした二値化微分画像を作成し、該ヘタ抽出手段を、該ヘタをオン状態の画素で囲んで輪郭を明瞭化する、輪郭明瞭化手段と、該二値化微分画像を該ヘタのある側と無い側とに分割するように区分し、該区分毎に、オン状態の画素からなる閉領域内にある画素を全てオンする穴埋め処理を施す、穴埋め手段と、オン状態の画素が集合した領域の内、最大画素数の領域を、ヘタとして判定する、ヘタ判定手段とをそなえて構成しても良い(請求項2)。
【0008】
また、該ヘタ抽出手段が、該穴埋め手段により穴埋め処理を施された二値化微分画像に対し、収縮処理した後、膨張処理する、収縮膨張手段をさらにそなえて構成されていることが好ましい(請求項3)。
特に該農産物として茄子に適用することが好ましい(請求項4)。
本発明の農産物の品質判定方法(請求項5)は、ヘタのある農産物の画像を取得し、取得した該農産物の画像に基づき該農産物の品質を判定する、農産物の品質判定方法において、上記の取得された農産物の画像に対し、該画像の各画素を、隣接する画素に対する輝度変化が所定のしきい値よりも大きいか否かでオン又はオフして二値化微分画像を作成する第1ステップと、該二値化微分画像から、画素のオン・オフ分布に基づき該ヘタの部分を抽出する第2ステップと、該取得した該農産物の画像に対し、該第2ステップにおいて抽出した該ヘタに対応する領域を除去する第3ステップと、上記のヘタに対応する領域を除去された該農産物の画像から、該品質を判定する第4ステップとをそなえて構成されていることを特徴としている。
【0009】
この場合、該第1ステップでは、該農作物が、該ヘタのほうが該本体部分よりも輝度変化の大きいことが予想される農作物の場合には、輝度変化が所定のしきい値未満の画素をオフにするとともに輝度変化が該しきい値以上の画素をオンにした二値化微分画像を作成し、逆に、該農作物が、該ヘタよりも該本体部分のほうが輝度変化の大きいことが予想される農作物の場合には、輝度変化が所定のしきい値未満の画素をオンにするとともに輝度変化が該しきい値以上の画素をオフにした二値化微分画像を作成し、該第2ステップを、該ヘタをオン状態の画素で囲んで輪郭を明瞭化するステップと、該二値化微分画像を、該ヘタのある側と無い側とに分割するように区分し、該区分毎に、オン状態の画素からなる閉領域内にある画素を全てオンする穴埋めステップと、オン状態の画素が集合した領域の内、最大画素数の領域を、ヘタとして判定するヘタ判定ステップとをそなえて構成しても良い(請求項6)。
【0010】
また、該第2ステップが、該穴埋めステップと該ヘタ判定ステップとの間に、該二値化微分画像に対し、収縮処理した後、膨張処理するステップをさらにそなえて構成されていることが好ましい(請求項7)。
特に該農産物として茄子に適用することが好ましい(請求項8)。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1〜図15は本発明の一実施形態としての農産物の品質判定装置及び農産物の品質判定方法について示す図であり、図1は品質判定装置の構成を示す模式図、図2(a)〜(c)は品質判定方法を説明するための模式図、図3は品質判定方法を説明するための模式図であって、(a)はヘタにおける輝度微分値に関するヒストグラム、(b)は本体部分における輝度微分値に関するヒストグラム、図4はヘタ抽出部の機能構成について説明するための模式的なフローチャート、図5〜図15はヘタ抽出部の画像処理を説明するための画像である。
【0012】
本実施形態の農産物の品質判定装置10は、農産物として茄子の品質を判定するものであり、図1に示すように構成され、トレー2に載置されコンベア3により搬送される茄子1を、画像取得手段としてのCCDカメラ(又はTVカメラ)11により撮像し、このCCDカメラ11により取得された茄子1の画像(カメラ画像)に基づいて、この茄子1の品質を判定するものである。茄子1の品質とは、具体的には色や艶や形状などである。品質を判定された茄子1は、図示しない下流側において、その品質に応じて仕分けされることとなる。
【0013】
なお、トレー2をその長辺がCCDカメラ11の左右方向に一致するようにコンベア上で並べるようにすることで、茄子1のコンベア3上での姿勢が、撮像された画像において右半分又は左半分の一方だけにヘタが位置するように揃えられてある。
品質判定装置10は、上記CCDカメラ11,ヘタ抽出部12,ヘタ除去部13及び品質判定部14とをそなえて構成されている。CCDカメラ11により取得された図2(a)に示すようなカメラ画像から、ヘタ抽出部12により、図2(b)に示すように、ヘタ1aが画像的に抽出され、ヘタ除去手段13により、図2(b)のヘタ1aに対応する領域が図2(a)のカメラ画像から除去され、この結果得られた図2(c)に示すような茄子本体(以下、本体部分又は実ともいう)1bだけの画像に基づき、茄子の品質が判定部14により判定されるようになっている。なお、ヘタ抽出部12,ヘタ除去手段13及び判定部14は、例えばコンピュータ内に機能構成される。
【0014】
茄子1は、ヘタ1aと本体部分1bとで、色に顕著な差はないが、光沢の度合いに差がある。つまり、本体部分1bは表面に光沢があり、輝度が比較的一様である一方、ヘタは表面に刺(毛)状の突起物があり光沢があまり無く、輝度に比較的むらがある。例えば、横軸を輝度変化(輝度微分値)とし縦軸を度数(測定点数)としてヒストグラムを作成すると、ヘタ1aは図3(a)にようになり、本体部分1bは図3(b)にようになる。
【0015】
この輝度変化の違いを利用して、ヘタ抽出部12は、カメラ画像から輝度に関する微分画像を作成し、この微分画像から、輝度変化の大きな画像領域をヘタとして抽出するようになっている。
ヘタ抽出部12は、図1に示すように二値化微分画像作成部12a,輪郭明瞭化部12b,穴埋め処理部12c,収縮膨張処理部12d及びヘタ判定部12eをそなえて構成されている。以下、ヘタ抽出部12について、図4のフローチャートを参照して詳細に説明する。
【0016】
ヘタ抽出部12では、先ず、ステップA5で、CCDカメラ11により取得されたカメラ画像(図5参照)20が入力される。そして、このカメラ画像20から、二値化微分画像作成部12aにより、輝度に関する二値化微分画像が作成されるようになっている。
つまり、ステップA10で、カメラ画像20から、各画素に対する輝度情報が読み取られ、輝度に関する多値の微分画像(図6参照)21が作成される。微分画像とは、カメラ画像を微分処理したものであり、図6の微分画像21の各画素の輝度は、図5のカメラ画像20の同座標にある画素における輝度変化の大きさ〔隣接する画素との輝度の差(輝度微分値〕〕を表しており、カメラ画像20において輝度変化の大きい座標ほど、微分画像21では高い輝度で表示されるようになっている。
【0017】
この微分画像は、さらにステップA20で所定のしきい値C1を境に二値化されるようになっている。つまり、微分画像21の各画素において、その輝度(=カメラ画像20の各画素において、その輝度変化量)がしきい値C1未満であれば『0』(オフ)とされ〔輝度がゼロに設定されて黒く表示され〕、上記輝度がしきい値C1以上であれば『1』(オン)とされる〔輝度が所定値に設定されて白く表示される〕ようになっている。
【0018】
上述したようにヘタについて図3(a)に示すような輝度微分値のヒストグラムが得られ、本体部分について図3(b)に示すような輝度微分値のヒストグラムが得られたとすれば、図3(a),(b)に一点鎖線で示す輝度微分値を上記しきい値C1として設定すれば、ヘタを本体部から精度良く区別することが可能となる。しきい値C1は、農産物の種別に応じて適宜設定され、農産物に光を当てる光源の明るさやCCDカメラのレンズの絞りなどに応じて変化するが、農作物が茄子の場合には2程度である。
【0019】
また、上記ステップA10及びステップA20と並行してステップA30及びステップA40で画像処理が行なわれる。ステップA30では、カメラ画像からマスク画像22(図7参照)が作成される。マスク画像とは、カメラ画像から背景(茄子以外の領域)が除去された画像で、背景を形成する画素を『0』とし、茄子を形成する画素を『1』としたものである。また、ステップA40で、マスク画像22に対し、背景と茄子との境界をなす画素を『1』とし、その他の画素を『0』とした境界画素画像23(図8参照)が作成される(つまり茄子の輪郭が画像として取り出される)ようになっている。
【0020】
そして、ステップA50で、ステップA20で得られた二値化画像とステップA30で得られたマスク画像22とがAND処理により合成される。AND処理とは、合成する画像の相互に対応する画素(同じ座標の画素)が共に『1』であればこの座標の画素を『1』とし、それ以外の場合には『0』として、合成画像を作成する画像処理のことである。上記二値化画像と上記マスク画像22とをAND処理すると、上記二値化画像から背景が除去されることとなって、図9に示すような画像24が得られる。これにより、二値化微分画像作成部12aによる画像処理が完了する。
【0021】
二値化微分画像作成部12aにより作成された二値化微分画像24は、次に、ステップA60及びステップA70で、輪郭明瞭化部12bにより茄子全体の輪郭及びヘタの輪郭を明瞭化するようになっている。
つまり、ステップA60で、この背景が除去された二値化画像24とステップA40で得られた境界画素画像23(図8参照)とがOR処理により合成される。OR処理とは、合成される画像の相互に対応する画素の少なくとも何れか一方が『1』であれば、この座標の画素を『1』として合成画像を作成する画像処理のことである。図9の二値化画像24は、図5のカメラ画像20の輝度変化の大きい画素を『1』としたものであり、二値化画像24では茄子の輪郭は図示するように不連続になるなどして必ずしも明瞭にはならないが、このように二値化画像と境界画素画像とをOR処理すると、図9の二値化画像24に対し図8の境界画素画像23が重ね合わされて、図10に示すような茄子の輪郭が明瞭化された二値化画像25が得られる。
【0022】
そして、ステップA70で、この輪郭が追加された二値化画像25に対し膨張処理が所定回数施される。膨張処理とは、ある画素が『1』であればこの画素に隣接する画素を『1』とする処理で、『1』の画素からなる像を一画素分だけ太くする処理である。例えば図11(b)に示すような画像に対し膨張処理を施せば図11(c)に示すような画像が得られる。なお、図11(b),(c)において、各升目がそれぞれ画素を表す。これにより、図11(a)に示すように、今度はヘタの茄子本体側(図10中で左側)の輪郭(ヘタと茄子本体との境界)が明瞭化された画像26が得られるようになっている。
【0023】
このように、ステップA60で茄子全体の輪郭を明瞭化するとともにステップA70でヘタと茄子本体との境界を明瞭化することは、即ちヘタの輪郭を明瞭化することであり、これにより輪郭明瞭化部12bによる画像処理が完了する。ヘタの輪郭を明瞭化することは、ヘタを、確実に『1』の画素に囲まれた閉領域とすることであり、後述の穴埋め処理によりヘタを安定して穴埋めすることに繋がる。
【0024】
輪郭明瞭化部12bによる画像処理された画像26は、次に、穴埋め処理部12cにより画像処理されるようになっており、画像26に対し、ステップA80でその左半分26aに穴埋め処理が施され、この結果、図12に示すような画像27が得られ、さらに、この画像27に対し、ステップA90でその右半分27bに穴埋め処理が施され、図13に示すような画像28が得られる。
【0025】
穴埋め処理とは、画像中に『1』の画素に囲まれた閉領域があると、この閉領域にある画素を全て『1』にする処理のことである。画像全体に一括して穴埋め処理を施すと茄子全体が穴埋めされてしまうが、このように画像の左右半分毎に穴埋め処理を行なうことでヘタだけを穴埋めするようにしている。上述したように茄子は図12及び図13において、左右の何れかにヘタが位置するようにコンベア上に並べられているので、画像の左右半分毎に穴埋め処理することは、ヘタのある側と無い側とに画像を分けて穴埋め処理することとなり、確実にヘタだけを塗り潰すことができるようになっている。
【0026】
穴埋め処理部12cにより画像処理された画像28は、さらに、収縮膨張処理部12dにより画像処理されるようになっている。つまり、ステップA100で、画像28に対し、収縮処理が所定回数(k回)繰り返された後、膨張処理が所定回数(m回)繰り返される。収縮処理とは、膨張処理とは逆に、『1』の画素からなる像を一画素分だけ細くする処理である。例えば図14(b)に示すような画像に対し収縮処理を施せば図14(c)に示すような画像が得られる。そして、この画像に対し膨張処理を施せば図14(d)に示すような画像が得られる。このように収縮処理と膨張処理とを組み合わせれば、図14(b)の像41と図14(d)の像42とを見比べれば分かるように像41から細かなドット41aだけを除去することが可能となる。
【0027】
したがって、収縮膨張処理部12dにより、図13に示す画像28に対し収縮処理を所定回数繰り返してから膨張処理を所定回数繰り返すことにより、図14(a)に示すような茄子本体部の輪郭線や茄子本体部に点在するドットが除去された画像29が得られる。
このように収縮処理及び膨張処理を行なっても、図14(a)に示すようにヘタ以外の不要な像(連続した『1』の画素の集合体)が残存することがあり、そこで、ステップA110で、この中から最も大きな面積の(最も多数の画素数からなる)像が、ヘタ判定部12eによりヘタとして判定され、この結果、図15に示すようにヘタだけの画像30が得られることとなる。
【0028】
本発明の一実施形態としての農産物の品質判定装置は上述したように構成されているので、輝度微分値の分布に応じてヘタをカメラ画像から正確に抽出することができる。したがって、茄子画像(カメラ画像)からヘタを精度良く除去して、このヘタの除去された茄子画像(つまり茄子本体だけの画像)に基づき、茄子の品質を精度良く判定できるという利点がある。
【0029】
なお、本発明の農産物の品質判定装置及び品質判定方法は、上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、上記実施形態では、茄子1のコンベア3上での姿勢を、撮像された画像において右半分又は左半分の一方だけにヘタが位置するように予め揃えるようにしていたが、このように茄子1のコンベア3上での姿勢を予め揃えずに品質判定を行なうことも可能である。つまり、▲1▼茄子を慣性楕円体とみなして二値化画像よりその慣性主軸(長軸)方向を求め、▲2▼この主軸方向が画像の水平方向と一致するように二値化画像を回転させ、▲3▼茄子を示す領域をその重心を境界に左半分,右半分に分け、上記実施形態と同様にこの左半分,右半分毎に穴埋め処理を行なうのである。
【0030】
また、上記実施形態では、農作物の画像を取得する画像取得手段を、CCDカメラにより構成した例を説明したが、外部装置により撮像した画像をフロッピー(登録商標)ディスク等の記録媒体に一旦記録させた後、フロッピー(登録商標)ディスクドライブのような記録読み取り装置により、この記録媒体から画像を読み取るようにしても良い。この場合、上記記録読み取り装置により画像取得手段が構成されることとなる。
【0031】
また、上記実施形態では、農作物として、本体部(実)よりもヘタの輝度変化の大きい茄子を扱った例を説明したため、二値化微分画像は、輝度変化がしきい値よりも大きな画素を『1』とするとともに輝度変化がしきい値よりも小さな画素を『0』として作成されたが、ヘタよりも実の輝度変化の大きい農作物を扱う場合は、二値化微分画像は、逆に、輝度変化がしきい値よりも大きな画素を『0』とするとともに輝度変化がしきい値よりも小さな画素を『1』として作成される。
【0032】
また、上記実施形態では、農作物として、実の色とヘタの色とが近い茄子を扱った例を説明したが、本発明は、実の色とヘタの色とが比較的異なる農作物(例えばトマト)に対しても広く適用しうるものである。
【0033】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、たとえ実の色とヘタの色とが類似の農作物に対しても、輝度に関する二値化微分画像の画素のオン・オフ分布に基づき、取得した農産物の画像からヘタを正確に除去することができ、このヘタを除去した画像に基づいて農作物の品質を精度良く判定できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としての農産物の品質判定装置の構成を示す模式図である。
【図2】(a)〜(c)は本発明の一実施形態としての農産物の品質判定方法を説明するための模式図である。
【図3】本発明の一実施形態としての農産物の品質判定方法を説明するための模式図であって、(a)はヘタにおける輝度微分値に関するヒストグラム、(b)は本体部分における輝度微分値に関するヒストグラムである。
【図4】本発明の一実施形態としての農産物の品質判定装置のヘタ抽出部の機能構成(本発明の一実施形態としての農産物の品質判定方法)について説明するための模式的なフローチャートである。
【図5】本発明の一実施形態にかかるヘタ抽出部の画像処理(本発明の一実施形態としての農産物の品質判定方法)を説明するための画像である。
【図6】本発明の一実施形態にかかるヘタ抽出部の画像処理(本発明の一実施形態としての農産物の品質判定方法)を説明するための画像である。
【図7】本発明の一実施形態にかかるヘタ抽出部の画像処理(本発明の一実施形態としての農産物の品質判定方法)を説明するための画像である。
【図8】本発明の一実施形態にかかるヘタ抽出部の画像処理(本発明の一実施形態としての農産物の品質判定方法)を説明するための画像である。
【図9】本発明の一実施形態にかかるヘタ抽出部の画像処理(本発明の一実施形態としての農産物の品質判定方法)を説明するための画像である。
【図10】本発明の一実施形態にかかるヘタ抽出部の画像処理(本発明の一実施形態としての農産物の品質判定方法)を説明するための画像である。
【図11】本発明の一実施形態にかかるヘタ抽出部の画像処理(本発明の一実施形態としての農産物の品質判定方法)を説明するため図であって、(a)は膨張処理された二値化微分画像、(b),(c)は膨張処理を説明するための模式図である。
【図12】本発明の一実施形態にかかるヘタ抽出部の画像処理(本発明の一実施形態としての農産物の品質判定方法)を説明するための画像である。
【図13】本発明の一実施形態にかかるヘタ抽出部の画像処理(本発明の一実施形態としての農産物の品質判定方法)を説明するための画像である。
【図14】本発明の一実施形態にかかるヘタ抽出部の画像処理(本発明の一実施形態としての農産物の品質判定方法)を説明するため図であって、(a)は収縮膨張処理された二値化微分画像、(b)〜(d)は収縮膨張処理を説明するための模式図である。
【図15】本発明の一実施形態にかかるヘタ抽出部の画像処理(本発明の一実施形態としての農産物の品質判定方法)を説明するための画像である。
【図16】従来の茄子画像からのヘタ除去方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
1 茄子(農作物)
1a ヘタ
1b 茄子本体
2 トレー
3 コンベア
10 品質判定装置
11 CCDカメラ(画像取得手段)
12 ヘタ抽出部
12a 二値化微分画像作成部
12b 輪郭明瞭化部
12c 穴埋め処理部
12d 収縮膨張処理部
12e ヘタ判定部
13 ヘタ除去部
14 品質判定部
20 カメラ画像
21 多値微分画像
22 マスク画像
23 境界画素画像
24〜30 二値化微分画像
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an agricultural product quality determination apparatus and an agricultural product quality determination method, which are suitable for use in an insulator.
[0002]
[Prior art]
Various automatic fruit selection devices that automatically determine the quality of agricultural products and classify them have been developed. In the automatic fruit selection apparatus, first, the agricultural product is imaged, and the quality of the agricultural product is determined from the color, gloss, shape, etc. of the agricultural product based on the acquired image.
In order to accurately determine the quality of the agricultural products such as the eggplant with the stickers, the acquired images of the agricultural products are used for quality analysis after the scraps are removed. For this reason, it is important to accurately detect the material.
[0003]
Conventionally, a portion having a certain ratio with respect to the total length of the agricultural product has been virtually set. For example, if the agricultural product is an insulator, as shown in FIG. 16, a portion within a range of a length L1 (= Lt × R1) obtained by multiplying the total length Lt of the insulator 1 by a predetermined constant R1 is set as an actual sticker 1a. On the other hand, it is assumed to be a virtual set 1a '. In this case, it is necessary to identify the orientation (whether it is on the right or left in FIG. 16) in advance by another method or align it in advance. A detection device for detecting the orientation of the crops is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-76233.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if it is the same kind of agricultural product, naturally, the ratio of the stagnation to the total length is not constant, so the conventional technology described above so that there is a difference between the imaginary stalk 1a 'and the actual stalk 1a in FIG. Then, it is impossible to accurately detect the material, and as a result, there is a problem that the quality of the agricultural product cannot be accurately determined.
[0005]
The present invention has been devised in view of such a problem, and can accurately remove the scraps from the acquired image of the agricultural product, so that the quality of the crop can be accurately determined based on the image from which the scraps are removed. An object of the present invention is to provide an agricultural product quality determination device and a quality determination method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
For this reason, the agricultural product quality determination device of the present invention (Claim 1) includes an image acquisition unit that acquires an image of an agricultural product with stagnation, and an image of the agricultural product acquired by the image acquisition unit. Binarized differential image creating means for creating a binarized differential image by turning on or off a pixel depending on whether or not a luminance change with respect to an adjacent pixel is larger than a predetermined threshold, and the binarized differential A crop extraction means for extracting a region corresponding to the splash from the binarized differential image created by the image creation means based on an on / off distribution of pixels, and an image of the agricultural product obtained by the image acquisition means From the image of the main body part of the agricultural product from which the area corresponding to the above-mentioned spatula extracted by the above-mentioned spatula extracting means is removed, , The quality A constant, is characterized by being configured to include the quality determining means.
[0007]
In this case, when the binarized differential image creation means is the crop where the crop is expected to have a brightness change larger than the main body portion, the brightness change is less than a predetermined threshold value. Create a binary differential image in which pixels are turned off and pixels whose luminance change is greater than or equal to the threshold value are turned on, and conversely, the crop has a larger luminance change in the main body portion than in the stalk In the case of crops for which a change in brightness is expected, a binary differential image in which pixels whose luminance change is less than a predetermined threshold value is turned on and pixels whose luminance change is equal to or higher than the threshold value is turned off is created, The squeezing means is divided so as to divide the binarized differential image into the side with and without the squeezing, and the squeezing means for enclosing the stalk with pixels in the ON state to clarify the contour. For each segment, an image in a closed area consisting of pixels in the on state A filling means for performing a filling process for turning on all of the pixels, and a filling judgment means for judging the area having the maximum number of pixels among the area where the pixels in the ON state are gathered as the collection (claim) Item 2).
[0008]
Further, it is preferable that the squeezing means is further provided with a contraction / expansion means for performing a contraction process on the binarized differential image subjected to the hole filling process by the hole filling means and then performing an expansion process ( Claim 3).
In particular, it is preferable to apply it to the eggplant as the agricultural product (claim 4).
A method for determining the quality of agricultural products according to the present invention (Claim 5) is a method for determining the quality of agricultural products, in which an image of a crop with crops is acquired and the quality of the agricultural product is determined based on the acquired image of the agricultural product. A first binarized differential image is generated by turning on or off each pixel of the acquired agricultural product image depending on whether or not a luminance change with respect to an adjacent pixel is larger than a predetermined threshold value. A second step of extracting a portion of the stem from the binarized differential image based on an on / off distribution of pixels; and the step extracted from the acquired image of the agricultural product in the second step. And a fourth step of determining the quality from the image of the agricultural product from which the region corresponding to the above-mentioned scraper has been removed. .
[0009]
In this case, in the first step, when the crop is a crop that is expected to have a brightness change larger than that of the main body, the pixels whose brightness change is less than a predetermined threshold value are turned off. And a binary differential image in which pixels whose luminance change is equal to or greater than the threshold value is turned on, and conversely, the crop is expected to have a larger luminance change in the main body portion than in the stalk. In the case of an agricultural product, a binary differential image in which a pixel whose luminance change is less than a predetermined threshold value is turned on and a pixel whose luminance change is equal to or greater than the threshold value is turned off is generated, and the second step Divide the binarized differential image into a side having the gap and a side not having the gap, and Turn on all pixels in the closed area consisting of pixels in the on state That filling steps, among the pixels in the ON state is set region, the region of the maximum number of pixels, may be configured to include a calyx determination step of determining a calyx (claim 6).
[0010]
Further, it is preferable that the second step further includes a step of performing an expansion process after performing a contraction process on the binarized differential image between the hole filling step and the settling step. (Claim 7).
In particular, it is preferable to apply it to the eggplant as the agricultural product (claim 8).
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIGS. 1-15 is a figure shown about the quality determination apparatus of agricultural products and the quality determination method of agricultural products as one Embodiment of this invention, FIG. 1 is a schematic diagram which shows the structure of a quality determination apparatus, FIG. (C) is a schematic diagram for explaining the quality judgment method, FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the quality judgment method, (a) is a histogram relating to a luminance differential value in the magenta, (b) is a main body part. FIG. 4 is a schematic flowchart for explaining the functional configuration of the squeezing extraction unit, and FIGS. 5 to 15 are images for explaining the image processing of the squeezing extraction unit.
[0012]
The agricultural product quality determination apparatus 10 of this embodiment determines the quality of the insulator as an agricultural product, and is configured as shown in FIG. 1. The insulator 1 placed on the tray 2 and conveyed by the conveyor 3 is imaged. The quality of the insulator 1 is determined on the basis of an image (camera image) of the insulator 1 captured by the CCD camera (or TV camera) 11 as an acquisition means and acquired by the CCD camera 11. The quality of the insulator 1 is specifically the color, gloss and shape. The insulators 1 whose quality has been determined are sorted according to their quality on the downstream side (not shown).
[0013]
By arranging the trays 2 on the conveyor so that the long sides thereof coincide with the left-right direction of the CCD camera 11, the posture of the insulator 1 on the conveyor 3 is the right half or the left in the captured image. It is aligned so that the half is located in only one of the halves.
The quality determination apparatus 10 includes the CCD camera 11, the squeeze extraction unit 12, the stalk removal unit 13, and the quality determination unit 14. From the camera image obtained by the CCD camera 11 as shown in FIG. 2 (a), the splash extractor 12 extracts the splash 1a imagewise as shown in FIG. 2B is removed from the camera image of FIG. 2A, and the resulting insulator main body (hereinafter referred to as the main body portion or the actual body) as shown in FIG. The quality of the insulator is determined by the determination unit 14 based on the image of only 1b. Note that the stem extracting unit 12, the stem removing unit 13, and the determining unit 14 are configured in a computer, for example.
[0014]
The insulator 1 has no significant difference in color between the sticker 1a and the main body portion 1b, but there is a difference in the degree of gloss. That is, the main body portion 1b has a gloss on the surface and a relatively uniform luminance, while the heta has a stab (hair) -like projection on the surface, is not very glossy, and has a relatively uneven luminance. For example, when a histogram is created with the horizontal axis representing the luminance change (luminance differential value) and the vertical axis representing the frequency (number of measurement points), the rough 1a is as shown in FIG. 3A, and the main body portion 1b is as shown in FIG. 3B. It becomes like this.
[0015]
Utilizing this difference in luminance change, the sketch extracting unit 12 creates a differential image related to the brightness from the camera image, and extracts an image area having a large brightness change from the differential image as a stick.
As shown in FIG. 1, the shear extracting unit 12 includes a binarized differential image creating unit 12a, a contour clarifying unit 12b, a hole filling processing unit 12c, a contraction / expansion processing unit 12d, and a stitch determining unit 12e. Hereinafter, the wetting extraction unit 12 will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.
[0016]
First, at the step A5, the camera image (see FIG. 5) 20 acquired by the CCD camera 11 is input to the material extracting unit 12. From the camera image 20, a binarized differential image creating unit 12a creates a binarized differential image related to luminance.
That is, in step A10, luminance information for each pixel is read from the camera image 20, and a multi-value differential image (see FIG. 6) 21 relating to luminance is created. The differential image is obtained by differentiating the camera image, and the luminance of each pixel of the differential image 21 in FIG. 6 is the magnitude of the luminance change in the pixel at the same coordinate of the camera image 20 in FIG. The difference in luminance (brightness differential value)] is shown, and the coordinates having a larger luminance change in the camera image 20 are displayed in the differential image 21 with higher luminance.
[0017]
This differential image is further binarized at a predetermined threshold C1 in step A20. That is, in each pixel of the differential image 21, if the luminance (= the luminance change amount in each pixel of the camera image 20) is less than the threshold C1, it is set to “0” (off) [the luminance is set to zero. If the luminance is equal to or higher than the threshold value C1, it is set to “1” (ON) [the luminance is set to a predetermined value and displayed in white].
[0018]
As described above, assuming that the histogram of the luminance differential value as shown in FIG. 3A is obtained for the gap and the histogram of the luminance differential value as shown in FIG. 3B is obtained for the main body portion, FIG. If the luminance differential value indicated by the alternate long and short dash line in (a) and (b) is set as the threshold value C1, it is possible to accurately distinguish the hatter from the main body. The threshold value C1 is appropriately set according to the type of the agricultural product, and varies depending on the brightness of the light source that irradiates the agricultural product, the aperture of the lens of the CCD camera, etc., but is about 2 when the crop is an insulator. .
[0019]
Further, image processing is performed in step A30 and step A40 in parallel with step A10 and step A20. In step A30, a mask image 22 (see FIG. 7) is created from the camera image. The mask image is an image obtained by removing the background (the region other than the insulator) from the camera image, and the pixel forming the background is “0” and the pixel forming the insulator is “1”. Further, in step A40, a boundary pixel image 23 (see FIG. 8) is created with the pixel forming the boundary between the background and the insulator set to “1” and the other pixels set to “0” for the mask image 22 (see FIG. 8). That is, the contour of the insulator is taken out as an image).
[0020]
In step A50, the binarized image obtained in step A20 and the mask image 22 obtained in step A30 are combined by AND processing. The AND processing means that if the corresponding pixels (pixels with the same coordinates) of the images to be combined are both “1”, the pixel of this coordinate is set to “1”, otherwise it is set to “0”. This is image processing for creating an image. When the binarized image and the mask image 22 are ANDed, the background is removed from the binarized image, and an image 24 as shown in FIG. 9 is obtained. Thereby, the image processing by the binarized differential image creation unit 12a is completed.
[0021]
In step A60 and step A70, the binarized differential image 24 created by the binarized differential image creating unit 12a is then clarified by the contour clarifying unit 12b to clarify the outline of the entire insulator and the outline of the punch. It has become.
That is, in step A60, the binarized image 24 from which the background has been removed and the boundary pixel image 23 (see FIG. 8) obtained in step A40 are synthesized by OR processing. The OR processing is image processing for creating a composite image by setting a pixel of this coordinate as “1” if at least one of the pixels corresponding to each other in the composite image is “1”. The binarized image 24 in FIG. 9 is a pixel in which the luminance change of the camera image 20 in FIG. 5 is “1”. In the binarized image 24, the contour of the insulator becomes discontinuous as shown in the figure. Although it is not always clear, the boundary pixel image 23 of FIG. 8 is superimposed on the binarized image 24 of FIG. 9 when the binarized image and the boundary pixel image are ORed in this way. As shown in FIG. 10, a binary image 25 in which the contour of the insulator is clarified is obtained.
[0022]
In step A70, the dilation image 25 to which the contour is added is subjected to a dilation process a predetermined number of times. The expansion process is a process of setting a pixel adjacent to this pixel to “1” if a pixel is “1”, and is a process of thickening an image composed of the pixel of “1” by one pixel. For example, if an expansion process is performed on an image as shown in FIG. 11B, an image as shown in FIG. 11C is obtained. In FIGS. 11B and 11C, each cell represents a pixel. As a result, as shown in FIG. 11 (a), an image 26 in which the outline (boundary between the spatula and the insulator body) on the insulator main body side (left side in FIG. 10) is clarified is obtained. It has become.
[0023]
Thus, in step A60, the outline of the entire insulator is clarified, and in step A70, the boundary between the stalk and the insulator body is clarified, that is, the outline of the stalk is clarified. The image processing by the unit 12b is completed. Clarification of the outline of the material is to make the material a closed region surrounded by “1” pixels, which leads to stable filling of the material by a filling process described later.
[0024]
The image 26 subjected to the image processing by the contour clarifying unit 12b is then subjected to image processing by the hole filling processing unit 12c, and the left half 26a is subjected to hole filling processing in step A80 for the image 26. As a result, an image 27 as shown in FIG. 12 is obtained. Further, the right half 27b of the image 27 is subjected to hole filling processing in step A90, and an image 28 as shown in FIG. 13 is obtained.
[0025]
The hole filling process is a process for setting all the pixels in the closed region to “1” when there is a closed region surrounded by “1” pixels in the image. If the entire image is subjected to the hole filling process, the entire insulator is filled, but only the right side is filled by performing the hole filling process for each of the left and right halves of the image. As described above, in FIG. 12 and FIG. 13, the insulators are arranged on the conveyor so that the left and right sides are positioned on the conveyor. The image is divided into the non-exposed side and the hole filling process is performed, so that it is possible to reliably fill only the material.
[0026]
The image 28 subjected to the image processing by the hole filling processing unit 12c is further subjected to image processing by the contraction / expansion processing unit 12d. That is, in step A100, after the contraction process is repeated a predetermined number of times (k times) for the image 28, the expansion process is repeated a predetermined number of times (m times). In contrast to the expansion process, the contraction process is a process for thinning an image composed of “1” pixels by one pixel. For example, if a contraction process is performed on an image as shown in FIG. 14B, an image as shown in FIG. 14C is obtained. Then, if an expansion process is performed on this image, an image as shown in FIG. 14D is obtained. By combining the contraction process and the expansion process in this way, only fine dots 41a are removed from the image 41 as can be seen by comparing the image 41 in FIG. 14B and the image 42 in FIG. 14D. It becomes possible.
[0027]
Therefore, the contraction / expansion processing unit 12d repeats the contraction process for the image 28 shown in FIG. 13 a predetermined number of times, and then repeats the expansion process a predetermined number of times, so that the contour line of the insulator main body as shown in FIG. An image 29 is obtained in which dots scattered in the insulator main body are removed.
Even if the contraction process and the expansion process are performed as described above, an unnecessary image (an aggregate of consecutive “1” pixels) other than the stutter may remain as shown in FIG. In A110, an image having the largest area (consisting of the largest number of pixels) is determined as a set by the set determination unit 12e, and as a result, an image 30 having only the set is obtained as shown in FIG. It becomes.
[0028]
Since the agricultural product quality determination apparatus according to the embodiment of the present invention is configured as described above, it is possible to accurately extract the material from the camera image according to the distribution of the luminance differential value. Therefore, there is an advantage in that it is possible to accurately determine the quality of the insulator based on the insulator image (that is, the image of only the insulator body) from which the insulator has been removed with high accuracy by removing the insulator from the insulator image (camera image).
[0029]
In addition, the quality determination apparatus and quality determination method of the agricultural product of this invention are not limited to embodiment mentioned above, It can change variously in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in the above-described embodiment, the posture of the insulator 1 on the conveyor 3 is aligned in advance so that only the right half or the left half is positioned in the captured image. It is also possible to perform quality judgment without aligning the posture on one conveyor 3 in advance. In other words, (1) the insulator is regarded as an inertia ellipsoid, the inertia main axis (long axis) direction is obtained from the binarized image, and (2) the binarized image is aligned so that the main axis direction coincides with the horizontal direction of the image. The region showing the {circle over (3)} insulator is divided into a left half and a right half with the center of gravity as the boundary, and a hole filling process is performed for each left half and right half as in the above embodiment.
[0030]
In the above embodiment, an example in which the image acquisition means for acquiring an image of a crop is configured by a CCD camera has been described. However, an image captured by an external device is temporarily recorded on a recording medium such as a floppy (registered trademark) disk. Thereafter, an image may be read from the recording medium by a recording / reading device such as a floppy (registered trademark) disk drive. In this case, the recording / reading apparatus constitutes an image acquisition unit.
[0031]
In the above embodiment, an example has been described in which an insulator having a larger luminance change than the main body (actual) is handled as an agricultural product. Therefore, the binarized differential image includes pixels having a luminance change larger than a threshold value. A pixel with a luminance change smaller than the threshold value is set to “0” and “1” is created. However, when dealing with a crop whose actual luminance change is larger than the stagnation, the binary differential image is reversed. A pixel whose luminance change is larger than the threshold is set to “0” and a pixel whose luminance change is smaller than the threshold is set to “1”.
[0032]
Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which an insulator in which the actual color and the color of the sputum are similar is handled as the crop. ) Is widely applicable.
[0033]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, even for a crop with a similar color to the real color, it was obtained based on the on / off distribution of pixels of the binary differential image related to luminance. There is an advantage that the grime can be accurately removed from the image of the agricultural product, and the quality of the crop can be accurately determined based on the image from which the grime has been removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an agricultural product quality determination apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A to 2C are schematic diagrams for explaining a method for determining the quality of agricultural products according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams for explaining a method for judging the quality of agricultural products according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a histogram relating to a luminance differential value in a set, and FIG. 3B is a luminance differential value in a main body portion; It is a histogram regarding.
FIG. 4 is a schematic flowchart for explaining the functional configuration of the crop extraction unit of the agricultural product quality determination apparatus as one embodiment of the present invention (the agricultural product quality determination method as one embodiment of the present invention); .
FIG. 5 is an image for explaining image processing (a method for determining the quality of agricultural products as one embodiment of the present invention) of the stalk extractor according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an image for explaining image processing (a method for determining the quality of agricultural products as one embodiment of the present invention) of the stalk extractor according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an image for explaining image processing (a method for determining the quality of agricultural products as one embodiment of the present invention) of the patch extractor according to one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an image for explaining image processing (a method for determining the quality of agricultural products as one embodiment of the present invention) of the stalk extractor according to one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an image for explaining image processing (a method for determining the quality of agricultural products as one embodiment of the present invention) of the stalk extractor according to one embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an image for explaining image processing (a method for determining the quality of agricultural products as one embodiment of the present invention) of the stalk extractor according to one embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram for explaining image processing (a method for judging quality of agricultural products as one embodiment of the present invention) of the stalk extractor according to one embodiment of the present invention, in which (a) is subjected to expansion processing; The binarized differential images (b) and (c) are schematic diagrams for explaining the expansion process.
FIG. 12 is an image for explaining image processing (a method for determining the quality of agricultural products as one embodiment of the present invention) of the stalk extractor according to one embodiment of the present invention.
FIG. 13 is an image for explaining image processing (a method for determining the quality of agricultural products as one embodiment of the present invention) of the stalk extractor according to one embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram for explaining image processing (a method for judging quality of agricultural products as one embodiment of the present invention) of the patch extraction unit according to one embodiment of the present invention, in which (a) is subjected to contraction / expansion processing; The binarized differential images (b) to (d) are schematic diagrams for explaining the contraction / expansion processing.
FIG. 15 is an image for explaining image processing (a method for determining the quality of agricultural products according to an embodiment of the present invention) of an image extraction unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a schematic diagram for explaining a method of removing a sticker from a conventional insulator image.
[Explanation of symbols]
1 Isogo (agricultural crops)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Scrap 1b insulator main body 2 tray 3 conveyor 10 quality judgment apparatus 11 CCD camera (image acquisition means)
12 Streaks Extraction Unit 12a Binary Differential Image Creation Unit 12b Outline Clarification Unit 12c Hole Filling Processing Unit 12d Shrinkage Expansion Processing Unit 12e Staging Determination Unit 13 Staging Removal Unit 14 Quality Determination Unit 20 Camera Image 21 Multilevel Differential Image 22 Mask Image 23 Boundary pixel image 24-30 Binary differential image

Claims (8)

ヘタのある農産物の画像を取得する画像取得手段と、
該画像取得手段により取得された農産物の画像に対し、該画像の各画素を、隣接する画素に対する輝度変化が所定のしきい値よりも大きいか否かでオン又はオフして二値化微分画像を作成する、二値化微分画像作成手段と、
該二値化微分画像作成手段により作成された該二値化微分画像から、画素のオン・オフ分布に基づき該ヘタに対応する領域を抽出する、ヘタ抽出手段と、
該画像取得手段により取得された該農産物の画像から、該ヘタ抽出手段により抽出された上記のヘタに対応する領域を除去する、ヘタ除去手段と、
該ヘタ除去手段により上記のヘタに対応する領域を除去された該農産物の本体部分の画像から、該品質を判定する、品質判定手段とをそなえて構成されていることを特徴とする、農産物の品質判定装置。
Image acquisition means for acquiring images of crops with stickiness,
A binarized differential image with respect to the image of the agricultural product acquired by the image acquisition means, wherein each pixel of the image is turned on or off depending on whether or not the luminance change with respect to the adjacent pixel is larger than a predetermined threshold value. A binary differential image creating means for creating
A sampler extracting unit for extracting a region corresponding to the sampler based on the on / off distribution of pixels from the binary differential image generated by the binary differential image generating unit;
A remover for removing a region corresponding to the above-mentioned splash extracted by the splash extractor from the image of the agricultural product acquired by the image acquirer;
The agricultural product is characterized by comprising quality judging means for judging the quality from the image of the main part of the produce from which the area corresponding to the above-mentioned sticker has been removed by the sticker removing means. Quality judgment device.
二値化微分画像作成手段が、
該農作物が、該ヘタのほうが該本体部分よりも輝度変化の大きいことが予想される農作物の場合には、輝度変化が所定のしきい値未満の画素をオフにするとともに輝度変化が該しきい値以上の画素をオンにした二値化微分画像を作成し、
逆に、該農作物が、該ヘタよりも該本体部分のほうが輝度変化の大きいことが予想される農作物の場合には、輝度変化が所定のしきい値未満の画素をオンにするとともに輝度変化が該しきい値以上の画素をオフにした二値化微分画像を作成し、
該ヘタ抽出手段が、
該ヘタをオン状態の画素で囲んで輪郭を明瞭化する、輪郭明瞭化手段と、
該二値化微分画像を該ヘタのある側と無い側とに分割するように区分し、該区分毎に、オン状態の画素からなる閉領域内にある画素を全てオンする穴埋め処理を施す、穴埋め手段と、
オン状態の画素が集合した領域の内、最大画素数の領域を、ヘタとして判定する、ヘタ判定手段とをそなえて構成されている
ことを特徴とする、請求項1記載の農産物の品質判定装置。
The binarized differential image creating means
If the crop is a crop that is expected to have a brightness change larger than that of the main portion, the pixel whose brightness change is less than a predetermined threshold value is turned off and the brightness change is the threshold value. Create a binary differential image with pixels above the value turned on,
Conversely, when the crop is a crop that is expected to have a larger luminance change in the main body portion than the stagnation, a pixel whose luminance change is less than a predetermined threshold value is turned on and the luminance change occurs. Create a binary differential image with the pixels above the threshold turned off,
The squeezing means is
A contour clarification means for surrounding the stalk with pixels in an ON state to clarify the contour;
The binarized differential image is divided so as to be divided into the side with the gap and the side without the gap, and for each of the divisions, a filling process is performed to turn on all the pixels in the closed region including the pixels in the on state. The hole filling means,
2. The agricultural product quality determination device according to claim 1, further comprising: a determination unit that determines a region having the maximum number of pixels as a set from among a group of on-state pixels. .
該ヘタ抽出手段が、該穴埋め手段により穴埋め処理を施された二値化微分画像に対し、収縮処理した後、膨張処理する、収縮膨張手段をさらにそなえて構成されている
ことを特徴とする、請求項2記載の農産物の品質判定装置。
The squeezing means is further provided with a contraction / expansion means for performing a contraction process on the binarized differential image subjected to the hole filling process by the hole filling means and then performing a expansion process. The agricultural product quality determination device according to claim 2.
該農産物が茄子であることを特徴とする、請求項1〜3の何れかの項に記載の農産物の品質判定装置。The agricultural product quality determination device according to any one of claims 1 to 3, wherein the agricultural product is an insulator. ヘタのある農産物の画像を取得し、取得した該農産物の画像に基づき該農産物の品質を判定する、農産物の品質判定方法において、
上記の取得された農産物の画像に対し、該画像の各画素を、隣接する画素に対する輝度変化が所定のしきい値よりも大きいか否かでオン又はオフして二値化微分画像を作成する第1ステップと、
該二値化微分画像から、画素のオン・オフ分布に基づき該ヘタに対応する領域を抽出する第2ステップと、
該取得した該農産物の画像に対し、該第2ステップにおいて抽出した上記のヘタに対応する領域を除去する第3ステップと、
上記のヘタに対応する領域を除去された該農産物の画像から、該品質を判定する第4ステップとをそなえて構成されている
ことを特徴とする、農産物の品質判定方法。
In the method for determining the quality of agricultural products, an image of crops with a sticker is acquired, and the quality of the agricultural products is determined based on the acquired images of the agricultural products.
A binarized differential image is created by turning on or off each pixel of the acquired agricultural product image depending on whether or not the luminance change with respect to an adjacent pixel is larger than a predetermined threshold value. The first step;
A second step of extracting from the binarized differential image a region corresponding to the gap based on pixel on / off distribution;
A third step of removing an area corresponding to the above-described stalk extracted in the second step from the acquired image of the agricultural product;
A method for determining the quality of agricultural products, comprising: a fourth step of determining the quality from the image of the agricultural products from which the area corresponding to the above-mentioned scrap has been removed.
該第1ステップでは、
該農作物が、該ヘタのほうが該本体部分よりも輝度変化の大きいことが予想される農作物の場合には、輝度変化が所定のしきい値未満の画素をオフにするとともに輝度変化が該しきい値以上の画素をオンにした二値化微分画像を作成し、
逆に、該農作物が、該ヘタよりも該本体部分のほうが輝度変化の大きいことが予想される農作物の場合には、輝度変化が所定のしきい値未満の画素をオンにするとともに輝度変化が該しきい値以上の画素をオフにした二値化微分画像を作成し、
該第2ステップが、
該ヘタをオン状態の画素で囲んで輪郭を明瞭化するステップと、
該二値化微分画像を、該ヘタのある側と無い側とに分割するように区分し、該区分毎に、オン状態の画素からなる閉領域内にある画素を全てオンする穴埋めステップと、
オン状態の画素が集合した領域の内、最大画素数の領域を、ヘタとして判定するヘタ判定ステップとをそなえて構成されている
ことを特徴とする、請求項5記載の農産物の品質判定方法。
In the first step,
If the crop is a crop that is expected to have a brightness change larger than that of the main portion, the pixel whose brightness change is less than a predetermined threshold value is turned off and the brightness change is the threshold value. Create a binary differential image with pixels above the value turned on,
Conversely, when the crop is a crop that is expected to have a larger luminance change in the main body portion than the stagnation, a pixel whose luminance change is less than a predetermined threshold value is turned on and the luminance change occurs. Create a binary differential image with the pixels above the threshold turned off,
The second step is
Surrounding the stalk with on-state pixels to clarify the contour;
The binarized differential image is divided so as to be divided into the side with the gap and the side without the gap, and for each of the divisions, a filling step for turning on all the pixels in the closed region composed of the pixels in the on state,
6. The method for judging quality of agricultural products according to claim 5, further comprising: a step of determining a region having the maximum number of pixels among regions where pixels in an on state are gathered as a set.
該第2ステップが、
該穴埋めステップと該ヘタ判定ステップとの間に、該二値化微分画像に対し、収縮処理した後、膨張処理するステップをさらにそなえて構成されている
ことを特徴とする、請求項6記載の農産物の品質判定方法。
The second step is
7. The method according to claim 6, further comprising a step of performing an expansion process after the shrinkage process is performed on the binarized differential image between the hole filling step and the setter determination step. A method for judging the quality of agricultural products.
該農産物が茄子であることを特徴とする、請求項5〜7の何れかの項に記載の農産物の品質判定方法。The method for judging quality of agricultural products according to any one of claims 5 to 7, wherein the agricultural products are eggplants.
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