JP3836035B2 - Food imaging and ejection device - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は食品撮像兼排出装置に関し、特に、食品の表面部分に本来あるべきではない異物や損傷箇所などが存在し良品でない場合に、それを撮像情報により把握して当該食品を系外に排出するようにした装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
穀粒などの食品をホッパーから所定の流路に沿って流下させ、流路内を通過する食品をCCDカメラのような撮像装置により撮像し、得られた撮像情報を分析して、当該情報が特定情報を含む場合には、当該食品を系外に排出するようにした食品撮像兼排出装置は、種々知られている。
【0003】
例えば、特開平03−249981号公報、特表2001−502965号公報になどには、ある角度で傾斜した斜板やコンベアで送られる穀粒などの食品類の自由落下流路部分に、発光素子(光源)と受光素子(撮像装置)とからなる撮像部を配置し、受光素子で得られた情報に基づき、特定情報が検出された食品類を空気流により正規の流路から排除するようにした装置が記載されている。このような装置では、光源は対象物に向かって照らすようにしているのが普通であり(具体的には、▲1▼原理的に指向性を持つ光源、▲2▼通常のフィラメントが発光する光源や管面が発光する蛍光灯のような散乱光源のように指向性のない光源に反射板をつけて特定方向のみに光が出るようにしたものなど)、被撮像物である食品からの反射光を撮像装置がとらえ、該撮像情報から特定情報の有無を検出するようにしている。また、流路をはさんで受光素子と反対の側には背景(基準色板)を配置し、そこからの光も同時に受光して、特定情報を含む食品の識別を容易にすることも行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来の食品撮像兼排出装置は、対象物に向かって光を直接的に照らすようにし、その反射光を撮像装置が撮像するものであり、少ない光量の照射でもって所要の撮像情報を入手することができ、装置全体の小型化も可能となる。特に、撮像すべき食品が穀粒のように小さく、平坦な表面を有し、かつ、検出すべき特定情報(例えば、色彩など)が食品と同程度の大きさの異物のものであったり、また食品に比べてかなり小さいものであっても食品の表面全体に露見しているような場合には、支障なく当該特定情報の検出と分析が可能となる。
【0005】
しかし、対象食品が、比較的大きく、表面に凹凸があり、かつ検出すべき特定情報が表面の一部にのみ存在するような場合には、従来の食品撮像兼排出装置でもって、その撮像情報から的確に特定情報を検出することは容易でない。その理由は、対象物に向かって光を直接的に照らすことにより、被撮像食品の表面に凹凸が存在する場合に、その影が形成され、それが食品表面の色とは異なった色として現れること、また、特に、中〜大形の食品を対象とした場合、対象物の像に大きく明暗差が生じる(輪郭が形成される)ことから、本来特定情報として識別すべき部分と該影の部分あるいは輪郭の部分とを、得られた撮像情報から明確に分析し識別することがきわめて困難になることによる。結果として、本来検出すべき特定情報を含まない食品であっても、影の部分の情報や明暗差に起因する情報を誤分析して排除することが起こり得る。
【0006】
そのような食品の例として、唐揚げ、コロッケ、春巻き、おにぎり、餃子、トンカツ、ソーセージといった加工食品類や、各種果物、トマト、カボチャ、ピーマン、ナス、ジャガイモ、サトイモといった青果物などを挙げることができ、例えば唐揚げの場合には、表面に付着した黒こげとなったあげカスからの情報が本来検出すべき特定情報となり、また、ジャガイモの場合には、剥ぎ残した皮や芽が本来検出すべき特定情報となる。
【0007】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、対象物の像に大きく明暗差が生じる中〜大形の食品、あるいは表面に存在する凹凸により表面に影が形成されやすい食品であっても、その表面に存在する本来検出すべき異なった色領域部分を、撮像装置による撮像情報から高い確率で識別することを可能とし、かつ、当該特定領域を表面に持つ食品を選択的に排除できるようにした改良された食品撮像兼排出装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明による食品撮像兼排出装置は、食品落下通路と、食品落下通路を挟んで位置する第1の対をなす散乱光源と、第1の対をなす散乱光源の下方において食品落下通路を挟んで位置する第2の対をなす散乱光源と、食品落下通路内における第1の対をなす散乱光源と第2の対をなす散乱光源との間の領域に撮像位置を持つように配置された撮像装置と、該撮像装置からの撮像情報に基づき、落下してくる食品を選択的に排除する排除手段と、を少なくとも備え、前記第1および第2の対をなす散乱光源には、反射板が取り付けられていないことを特徴とする。
【0009】
本発明による食品撮像兼排出装置では、4箇所に、対象物に向かって光を直接的に照らすようにした光源でなく、散乱光源を配置したことにより、食品の全表面にほぼ全方向から等しい光量の光を当てることができる。そのために、食品が比較的大きなものであっても、また表面に凹凸があるような場合でも、対象物の像に明暗差が生じるのを抑制でき、また、凹凸に起因する影が表面に形成されるのも極力抑えることができる。結果として、食品表面に本来検出すべき異なる色の部分(例えば、あげカスの付着による黒い部分)が存在するような場合に、撮像装置はそれを確実に撮像画像としてとらえることができる。それにより、撮像装置からの撮像情報に基づき、落下してくる当該食品を選択的にかつ確実に系外に排除することが可能となる。
【0010】
好ましい態様において、第1および第2の対をなす散乱光源の食品落下通路を挟み撮像装置とは反対の側には背景板が備えられる。この態様では、撮像装置が該背景板からの反射光をも同時に受光することにより、異なる色の部分(例えば、黒い部分)の認識を一層確実に行うことができ、また、対象物の像を明るくする効果がある。
【0011】
本発明による食品撮像兼排出装置では散乱光源を用いている。そのために、対象物に向かって光を直接的に照らすようにした光源からの光を被撮像体(落下する食品)に照射して撮像に必要な反射光量を得る場合と比較して、より大きな光量を持つ散乱光源を必要とする。本発明者らの実験では、散乱光源に反射板をまったく付けなかったときよりも、撮像時の被撮像物体に直接向かわないようにして反射板を付けたときのほうが、像が明るいことが確認された。その知見を踏まえ、本発明による食品撮像兼排出装置の好ましい態様において、第1および第2の対をなす散乱光源には、反射光が撮像時の被撮像物体に直接向かわないようにして反射板が備えられる。該反射板からの反射光は、装置の他の構成部材(例えば、背景板など)からのさらなる反射光である間接光として、被撮像体(落下する食品)を照らすこととなり、反射板がない場合よりも少ない光量の光源での撮像が可能となる。それにより、装置の小型化も可能となる。
【0012】
上記の態様において、第1の対をなす散乱光源に備えられた反射板を、反射光が下方に向かうようにして取り付け、第2の対をなす散乱光源に備えられた反射板を、反射光が上方に向かうようにして取り付ける態様、さらには、第1の対をなす散乱光源に備えられた反射板のうち少なくとも食品落下通路を挟んで撮像装置と反対側に位置する反射板は、反射光が背景板の方向に向かうようにして取り付け、第2の対をなす散乱光源に備えられた反射板は、反射光が上方に向かうようにして取り付ける態様、などとすることにより、反射板からの反射光を間接光として一層有効に利用することができ、異なる色の部分(例えば、黒い部分)の認識が一層確実になり、さらに装置を小型化することも可能となる。
【0013】
本発明に使用する撮像装置における撮像素子の種類に制限はなく、従来知られているCCD、C−MOS式撮像素子のようなものを任意に用いることができる。しかし、撮像素子が特にCCDの場合、散乱光源とはいえ、それを直接とらえると、撮像画面にスミア現象が生じ、本来識別すべき画像情報を誤認識することが起こり得る。従って、撮像素子としてCCDを備えたCCDカメラを用いる場合には、4つの散乱光源のいずれをもCCDカメラが直接捉えないようにして、CCDカメラと4つの散乱光源を配置することが望ましい。そのためには、第1の対をなす散乱光源と第2の対をなす散乱光源とを上下方向に大きく引き離して配置することが必要であり、結果として、大きな光量を備えた散乱光源を必要とし、かつ、装置も大型化する。
【0014】
そこで、本発明による食品撮像兼排出装置の好ましい態様では、CCDカメラの撮像領域の上半分のみを有効撮像領域(すなわち、検出などに使用する情報を取り込む領域)として用い、下半分からは検出などに使用する情報を取り込まないようにすることによって、装置を大型化することなく、かつ、少ない光量でもって、必要な画像情報を入手できるようにしている。そして、特に好ましくは、片側スミアのCCDカメラが用いられる。
【0015】
この態様では、第2の対をなす散乱光源がCCDカメラの撮像領域の下半分に入り込むことを許容しており、その分、第1の対をなす散乱光源と第2の対をなす散乱光源との上下方向の距離を短縮することができ、装置の小型化と光量の有効利用を図ることができる。また、CCDカメラの撮像領域の下半分からの情報は有効情報として取り込まないので、CCDカメラの撮像領域の下半分にとらえられた第2の対をなす散乱光源からの情報により、上半分でとらえた有効画像情報が乱されることもない。
【0016】
なお、スミア現象が生じ難い撮像装置(例えば、C−MOS式撮像素子を備えた撮像装置)を用いる場合には第1と第2の対をなす散乱光源の双方が視野に入るようにして撮像装置と光源の位置を定めても差し支えなく、その場合には、さらに装置の小型化が可能となる。
【0017】
なお、本発明による食品撮像兼排出装置において、撮像装置は、食品落下通路の一方側にのみ配置してもよく、食品落下通路を挟んで両側に対向配置してもよい。後者の場合には、1つの食品の表側と裏側とを同時に撮像することができ、当該食品についてのより完全な画像情報を得ることができる。
【0018】
本発明による食品撮像兼排出装置において、食品落下通路内に食品を投入するのは手作業で行ってもよいが、投入位置の普遍性、作業の連続性、落下食品の等間隔性などを考慮すると、何らかの食品投入手段を食品落下通路の上方に備えることが望ましい。そのような食品投入手段としては、投入すべき食品の種類や、作業の容易性などを考慮して任意のものを用いることができるが、好ましくは、送りコンベアと、送りコンベアの放出端側に位置する下側面が湾曲した案内面となったガイド板とを備え、送りコンベアの放出端から放出された食品が、ガイド板の湾曲した下側案内面に圧接した状態で案内面に沿い送られた後、食品落下通路内に落下するようにされているものを用いることが望ましい。
【0019】
上記の食品投入手段では、送りコンベアの放出端から所要の横方向の加速度をもって放出される食品は、ガイド板の湾曲した案内面の下面に当接し、該湾曲した下面に圧接した状態を維持しながら、下面に沿って下方に移動する。そして、ガイド板の下端から食品落下通路内に自由落下していく。従って、ガイド板の下端位置を適切な位置にセットしておくことにより、食品落下通路の所望位置(通常は、その中央位置)に確実に被撮像食品を投入することが可能となる。送りコンベアの放出端から放出されるときの食品に作用する横方向の加速度が大きなものであっても、当該食品はガイド板の下面に沿って確実に案内されるので、送りコンベアとの摩擦や付着性が不安定なもの(例えば、冷凍ニンジンのような食品)であっても、支障なく食品落下通路内の所定位置に投入することができる。また、扁平な形状の食品(例えば、輪切りした大根のような食品)の場合には、ガイド板の下面に沿って移動する過程で、姿勢が同じ方向に整えられるので、食品はすべて同じ方向を向いて食品落下通路を落下するようになる。そのために、撮像装置に対する個々の食品の向きは同じ状態となり、個体差のない撮像画像が得られる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態に基づき説明する。図1は本発明による食品撮像兼排出装置の第1の実施の形態を概略的に示す側面図であり、図2はそれを上方から見た概略図である。食品撮像兼排出装置1は箱形ケーシング2を有し、その天井面3のほぼ中央には食品投入口4が、また側壁面5には食品取り出し口6が、形成されている。そして、食品投入口4には後記する食品投入手段50が備えられ、食品取り出し口6には取り出しコンベア60が備えられる。
【0021】
ケーシング2内における、前記食品投入口4に近い位置には第1の対をなす散乱光源10が取り付けてあり、該第1の対をなす散乱光源10の下方には第2の対をなす散乱光源20が取り付けてある。この例において、第1の対をなす散乱光源10は、横方向に所定の間隔をおいて並行に位置する水平方向の長尺状の蛍光管11a、11bであり、第2の対をなす散乱光源20も、同様に横方向に所定の間隔をおいて並行に位置する水平方向の長尺状の蛍光管21a、21bである。好ましくは、図示のように、蛍光管11aと21aおよび蛍光管11bと21bとは同じ垂直面内に位置するようにされる。なお、各蛍光管は撮像条件を良くするために直流電源で点灯するようにすることが望ましい。
【0022】
上記のように、本発明による食品撮像兼排出装置1では、ケーシング2内は4個の散乱光源、すなわち、蛍光管11a、11bおよび21a、21bが所定間隔をおいて配置されており、図で、左側の蛍光管11aと21aと右側の蛍光管11bと21bの間の領域が、本発明でいう「食品落下通路」30を形成する。そして、左側の蛍光管11aと21aの外側(すなわち、食品落下通路30とは反対の側)には、撮像装置の一例として、第1のCCDカメラ40aがセットされ、右側の蛍光管11bと21bの外側にも第2のCCDカメラ40bがセットされる。
【0023】
上記の構成であり、本発明による食品撮像兼排出装置1では、4箇所に、対象物に向かって光を直接的に照らすようにした光源でなく、散乱光源(蛍光管11a、11bおよび21a、21b)を配置したことにより、食品落下通路30を落下する食品Fの全表面にほぼ全方向から等しい光量の光を当てることが可能となる。そのために、食品Fが鳥の唐揚げのように比較的大きなものであり、かつ表面に凹凸があるような場合でも、対象物の像に大きな明暗差を生じさせることなく、また、該凹凸に起因する影が表面に形成されるのも極力抑えることができる。結果として、CCDカメラ40a,40bは、食品Fの大きさや表面凹凸に左右されることなく、食品そのものの表面画像(明暗情報、色彩情報)を表裏両面から同時に、かつ確実に撮像画像としてとらえることができる。
【0024】
必ずしも必須ではないが、図示の例では、第1および第2の対をなす散乱光源10、20の食品落下通路30を挟みCCDカメラ40a,40bと反対の側に湾曲した背景板41a,41bが備えられている。この背景板41a,41bは、散乱光源10、20からの散乱光を間接光として反射する機能も有しており、好ましくは、対象物に近い色のものを用いる。CCDカメラ40a,40bは該背景板41a,41bからの反射光を同時に受光することによって、食品Fの異なる色の部分(例えば、黒い部分)を一層確実に認識できるようになる。
【0025】
本発明による食品撮像兼排出装置では、上記のように、光源として方向性のない散乱光源を用いており、CCDカメラ40a,40bの撮像に必要な充分な光量を効率的に得るために、図示の食品撮像兼排出装置1では、第1および第2の対をなす散乱光源10、20の各蛍光管11a、11bおよび21a、21bに、反射光が撮像時の食品F1に直接向かわないようにして、反射板12a、12bおよび22a、22bを備えている。各反射板からの反射光は、ケーシング2内の他の構成部材(例えば、背景板41a,41bなど)からの反射光(間接光)として、撮像時の食品F1に付加的に照射されるので、散乱光源からのより少ない光量でもって撮像に必要な光量を得ることができ、装置1の小型化も可能となる。
【0026】
図示の例において、第1の対をなす散乱光源10の各蛍光管11a、11bに取り付けられた反射板12a、12bは、下向きかつ背景板41a,41bに向かうようにして取り付けてあり、第2の対をなす散乱光源20の各蛍光管21a、21bに取り付けられた反射板22a、22bは、上向きに取り付けてある。なお、反射板12a、12bを背景板41a,41bに向かうようにして取り付けたのは、背景板41a,41bからの反射光(間接光)をより有効に利用するためであり、所要の光量が得られる場合には、真下に向けて取り付けるようにしてもよい。また、反射板はすべて断面半円形のものとして示しているが、これは発せられる光の向きをあまり制限しすぎないためであり、これが満たされれば、コの字型の断面を持つ、平板を折り曲げたような形状のものであってもよい。しかし、反射板の開口部からあまり深い位置に散乱光源を置くようなものや、開口部があまりに狭くなるようなものは、物体像の明るさの低下をもたらすので好ましくない。
【0027】
図示の例において、必須ではないが、第1のCCDカメラ40aと第2のCCDカメラ40b(好ましくは、共に片側スミアであるCCDカメラ)は、食品落下通路30を挟んで対称な位置に対向して、かつ、その撮像中心線L1が第2の対をなす散乱光源20(蛍光管21a、21b)に近接した位置としてセットされている。このように下方に偏位してセットすることにより、図1に示すように、その撮像範囲内に上位の第1の対をなす散乱光源10を捉えることはなく、下半分の撮像範囲に第2の対をなす散乱光源20のみを捉えた状態の撮像画像が得られる。
【0028】
この態様において、食品落下通路30を自由落下してくる食品FをCCDカメラ40a、40bの上半分の撮像領域に位置しているとき(食品F1の位置)に撮像することにより、少なくとも第1の対をなす散乱光源10による画像の乱れのない状態で、食品F1の撮像画像を得ることができる。下半分の撮像領域には第2の対をなす散乱光源20が捉えられており、その影響で画像は乱れる(スミア現象)。しかし、下半分の撮像領域は食品F1の撮像に供しないようにすることにより、支障なく、所要の撮像情報を得ることができる。好ましくは、片側スミアのCCDカメラ40a、40bを、その下半分の撮像素子からの情報を検出などに使用する情報として取り込まないように設定しておく。それにより、必要とする撮像情報を一層確実に得ることができる。
【0029】
食品落下通路30の下方には、跳ね出し板31が設けてあり、適宜のアクチュエータ32により作動して、落下してくる食品Fを容器33内に排出できるようになっている。該跳ね出し板31の下方に、前記した取り出しコンベア60が位置しており、跳ね出し板31が作動することなく下方に落下してきた食品Fを装置外に搬出する。
【0030】
食品投入手段50は、送りコンベア51と、送りコンベア51の放出端側に位置するガイド板52とを備える。この例において、ガイド板52はステンレス鋼板を曲げ加工して作ったものであり、下側面が所要に湾曲した案内面53となっている。また、その下端54はさらに内側に折り曲げられている。ガイド板52は、下端54近傍が第1の対をなす散乱光源10における図で左側の蛍光管11aに近接した位置となるようにして、ケーシング2の食品投入口4に取り付けられる。送りコンベア51は、その搬送側先端がガイド板52の上位部分に位置するようにして、傾斜した状態で取り付けてある。
【0031】
上記の食品撮像兼排出装置1を使用するに当たって、撮像しようとする食品Fは、好ましくは所定の間隔で、図示しないホッパーなどから送りコンベア51の上に移される。送りコンベア51は所要の速度で矢印方向に回動しており、食品Fは、送りコンベア51の放出端からガイド板52に向けて、所定の初速度で放出される。放出速度は、食品Fと送りコンベア51の搬送面との粘着程度や摩擦程度などを考慮して、実験的に最適値を設定する。
【0032】
放出された食品Fは、ある横方向の加速度をもってガイド板52の湾曲した案内面53の下面に当接し、該湾曲した下面に圧接した状態を維持しながら、下面に沿って加速しながら下方に向けて移動する。そして、ガイド板52の下端54の形成された斜面によって、食品落下通路30のほぼ中央位置に向けて放出され、そこから真下に向けて自由落下していく。
【0033】
このような構成のガイド板52を備えることにより、送りコンベア51の放出端から放出されるときの食品Fに作用する横方向の加速度が大きなものであっても、当該食品は、外側に飛び出すことなく、ガイド板52の下面53に沿って確実に下方に向けて案内される。そのために、食品Fが送りコンベア51に対して粘着性を持つようなものであっても、支障なく食品落下通路30内の所定位置に投入することができる。また、輪切りにした大根のような扁平な形状の食品の場合には、ガイド板52の下面に沿って移動する過程で、姿勢が同じ方向に整えられるので、食品Fはすべて同じ向きで食品落下通路30内を落下する。
【0034】
落下する食品Fが図でF1の位置に来たとき、すなわち、CCDカメラ40a、40bの上半分の撮像領域のほぼ中央に来たときに、図示しない制御機構からの信号により、撮像が行われる。撮像信号は図示しないモニターに送られ、画像として表現される。もちろん、定期的な間隔で電子シャッターを連続的に切り続けるようにしてもよい。その場合に、撮像画像には食品の一部が欠けた状態で写る場合も起こり得るが、その場合でも、本発明では、画像処理を形状認識でなく色だけを基準として行うことができるために、格別の支障は生じない。
【0035】
画像中に、特定情報(例えば、唐揚げの場合に、表面に付着した黒こげとなったあげカスからの情報)が含まれている場合には、適宜の制御機構により、あるいは、それを目視により認知した場合には手作業により、アクチュエータ32をより作動させ、落下してくる当該食品Fを跳ね出し板31により容器33内に排出する。特定情報を含まないものは、跳ね出し板31を作動させることなく下方に落下させ、取り出しコンベア60により食品Fを装置外に搬出する。
【0036】
図3および図4は、本発明による食品撮像兼排出装置の第2の実施の形態示しており、図3は概略的な側面図であって図1に相当し、図4は概略的な上面図であって図2に相当する。この形態の食品撮像兼排出装置1aは、第1と第2の対をなす散乱光源10、20が長尺状の蛍光管で構成されるのではなく、電球型蛍光ランプ111、211で構成されている点で、図1および図2に示したものと相違している。また、このような光源を用いていることから、図1および図2で説明している反射板は、各蛍光管111、211に取り付けられていない。その他の構成は、図1および図2に示したものと同様であってよく、同じ符号を付して説明は省略する。
【0037】
図5は、図1および図2に示した装置を用いて唐揚げを撮像した実際の画面(A1,A2)と、長尺状の蛍光管の反射板12a,12bの位置を反射光が撮像時の被撮像物体(唐揚げ)の位置に向かうような配置に変えて照射して撮像した実際の画面(B)を示している。既存照明Bの場合には、あげカスによる陰影部(黒色部)に加えて、周囲の輪郭と唐揚げの表面に存在する凹凸に依存する陰影が現れているが、新規照明(A1)の画像では、あげカスによる陰影部Zのみが識別可能にはっきりと現れている。さらに、撮像装置からその視野内の背景に向かって直線(実際には撮像装置の左右で傾かない平面)を引いた際に、その線が背景に対し常に直角に近くなるように背景板を曲面として背景条件を最適化した画面(A2)では、背景の明るさが均一となり、かつ光源の反射光の最も明るい成分が像に影響することをなくすことができることから、あげカスによる陰影部のみが一層明瞭になっていることがわかる。
【0038】
本発明による食品撮像兼排出装置において、カラーの撮像装置を用い、色の違いを異物の判別に利用することもできる。白黒画像では明度の違いが判別基準となるが、カラー画像の場合には、明度のみによる選別よりも高い選別能力か得られる。その際に、撮像装置の視野内に表示される背景は色がほぼ均一であることが必要となるが、前記のように背景板を曲げることにより、色が場所によって変わらないようにすることが容易となる。
【0039】
図6は、図1に示す装置でのCCDカメラ(この場合には、片側スミアのCCDカメラ)での実際の撮像画面を示している。この例において、食品は2列で流されており、上半分の画像には2個の食品の画像が写っている。右側の画像には、前記した特定情報(例えば、唐揚げの場合に、表面に付着した黒こげとなったあげカスZからの情報)が含まれている食品が写っている。画面の下半分には対向するCCDカメラが写っている。また、下半分の領域には第2の対をなす散乱光源が捉えられており、その影響で画像は乱れていることもわかる。しかし、下半分の撮像素子からの情報は、検出などに使用する情報として取り込まないように設定してあるので、上半分の画像には何の影響も現れていない。なお、2台のカメラ40a、40bからの画像出力は、1つのプログラマブルコントローラに送られ、どちらからの出力でも排出装置を作動させられるように、プログラマブルコントローラがプログラムされている。
【0040】
特に図示しないが、図5、図6に示した画像において、前記のように背景板を調整しかつ背景板として対象物に近い色のものを用いることにより、黒こげとなったあげカスZの部分をはっきりと目立つようにした画像を得ることができることは理解されよう。
【0041】
【発明の効果】
上記したように、本発明による食品撮像兼排出装置を用いることにより、対象物の像に大きく明暗差生じる(輪郭が形成される)ことから本来特定情報として識別すべき部分と影の部分あるいは輪郭の部分とを、得られた撮像情報から明確に分析し識別することがきわめて困難になる中〜大形の食品、あるいは表面に存在する凹凸により表面に影が形成されやすい食品であっても、その輪郭や陰影に左右されることなく、表面に存在する本来検出すべき異なった色の部分(例えば、唐揚げのような場合に、その表面に付着している黒こげのあげカス部分)を、CCDカメラなどの撮像装置からの撮像情報によって、高い確率で識別することが可能となり、そのような食品を選択的に確実に排除できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による食品撮像兼排出装置の第1の実施の形態を概略的に示す側面図。
【図2】図1に示す装置の概略図な上面図。
【図3】本発明による食品撮像兼排出装置の第2の実施の形態を概略的に示す側面図。
【図4】図3に示す装置の概略図な上面図。
【図5】図1および図2に示した装置を用いて唐揚げを撮像した実際の画面(A1,A2)と、反射板の位置を反射光が撮像時の被撮像物体(唐揚げ)の位置に向かうような配置に変えて照射して撮像した実際の画面(B)を示す図。
【図6】図1および図2に示す装置におけるCCDカメラでの実際の撮像画面
【符号の説明】
1…食品撮像兼排出装置、2…箱形ケーシング、4…食品投入口、6…食品取り出し口、10…第1の対をなす散乱光源、20…第2の対をなす散乱光源、11a、11b、21a、21b…蛍光管、12a、12b、22a、22b…反射板、30…食品落下通路、31…跳ね出し板、32…アクチュエータ、40a…撮像装置(第1のCCDカメラ)、40b…撮像装置(第2のCCDカメラ)、41a,41b…背景板、50…食品投入手段、51…送りコンベア、52…ガイド板、53…湾曲した案内面、F,F1…食品
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a food imaging and discharging apparatus, and in particular, when there is a foreign object or a damaged part that should not be originally present on the surface portion of the food and it is not a non-defective product, this is grasped by imaging information and the food is discharged outside the system It is related with the apparatus made to do.
[0002]
[Prior art]
A food such as a grain is allowed to flow down from the hopper along a predetermined flow path, the food passing through the flow path is imaged by an imaging device such as a CCD camera, and the obtained imaging information is analyzed. Various food imaging and discharging devices are known in which specific food is included so that the food is discharged out of the system.
[0003]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 03-249981 and 2001-502965, a light emitting element is provided in a free fall channel portion of food such as a swash plate inclined at a certain angle or a grain sent by a conveyor. An image pickup unit composed of a (light source) and a light receiving element (imaging device) is arranged, and based on the information obtained by the light receiving element, foods for which specific information is detected are excluded from the normal flow path by an air flow. The device is described. In such an apparatus, the light source is usually directed toward the object (specifically, (1) a light source that is directional in principle, and (2) a normal filament emits light. A light source or a scattering light source such as a fluorescent lamp that emits light on the tube surface, and a non-directional light source with a reflector so that light is emitted only in a specific direction) The imaging apparatus captures the reflected light and detects the presence or absence of specific information from the imaging information. In addition, a background (reference color plate) is placed on the opposite side of the light receiving element across the flow path, and the light from the background is also received at the same time to facilitate identification of foods containing specific information. Is called.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional food imaging and discharging apparatus is configured to illuminate light directly toward an object, and the imaging apparatus images the reflected light, and the required imaging with a small amount of light irradiation. Information can be obtained, and the entire apparatus can be downsized. In particular, the food to be imaged is as small as a grain, has a flat surface, and the specific information to be detected (for example, color) is from a foreign object of the same size as the food, Moreover, even if it is much smaller than food, if it is exposed on the entire surface of the food, the specific information can be detected and analyzed without any trouble.
[0005]
However, if the target food is relatively large, the surface has irregularities, and the specific information to be detected exists only on a part of the surface, the imaging information can be obtained with a conventional food imaging and discharging device. Therefore, it is not easy to detect specific information accurately. The reason for this is that when there is unevenness on the surface of the imaged food by direct illuminating light toward the object, a shadow is formed, which appears as a color different from the color of the food surface In particular, when medium-to-large foods are targeted, a large difference in brightness and darkness occurs in the image of the object (a contour is formed). This is because it becomes extremely difficult to clearly analyze and distinguish the portion or the contour portion from the obtained imaging information. As a result, even if the food does not contain specific information that should be detected originally, it is possible that the information of the shadow portion and the information caused by the contrast difference are misanalyzed and excluded.
[0006]
Examples of such foods include processed foods such as fried chicken, croquettes, spring rolls, rice balls, dumplings, tonkatsu, sausages, and various fruits, fruits and vegetables such as tomatoes, pumpkins, peppers, eggplants, potatoes, and taros. For example, in the case of deep-fried chicken, the information from the black residue that is attached to the surface is the specific information that should be detected. In the case of potato, the peeled skin and buds should be detected. Specific information.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a medium-to-large food that produces a large difference in brightness in an image of an object, or a food that easily forms a shadow on the surface due to unevenness on the surface. Even if it exists, it is possible to identify different color area portions that should be detected on the surface with high probability from imaging information by the imaging device, and selectively select foods having the specific area on the surface. An object of the present invention is to provide an improved food imaging and discharging apparatus which can be eliminated.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A food imaging and discharging apparatus according to the present invention includes a food dropping passage, a first pair of scattered light sources positioned across the food dropping passage, and a food falling passage below the first pair of scattered light sources. Imaging arranged so as to have an imaging position in a region between the second pair of scattered light sources and the first pair of scattered light sources and the second pair of scattered light sources in the food drop passage And at least an exclusion means for selectively removing falling food based on imaging information from the imaging device A reflecting plate is not attached to the scattering light sources forming the first and second pairs. It is characterized by that.
[0009]
In the food imaging and discharging apparatus according to the present invention, the scattered light source is arranged in four places instead of the light source that directly illuminates the object, so that the whole surface of the food is almost equal from all directions. Able to shine light. Therefore, even if the food is relatively large or the surface is uneven, it is possible to suppress the difference in brightness and darkness in the image of the object, and shadows due to the unevenness are formed on the surface. It can be suppressed as much as possible. As a result, when there is a portion of a different color that should be originally detected on the food surface (for example, a black portion due to the adhesion of lifting residue), the imaging device can reliably capture it as a captured image. Thereby, based on the imaging information from an imaging device, it becomes possible to selectively and reliably exclude the falling food from outside the system.
[0010]
In a preferred embodiment, a background plate is provided on the side opposite to the imaging device with the food falling passage of the first and second pairs of scattered light sources interposed therebetween. In this aspect, when the imaging device simultaneously receives the reflected light from the background plate, it is possible to more reliably recognize different color portions (for example, black portions), and to capture the image of the object. It has the effect of brightening.
[0011]
The food imaging and discharging apparatus according to the present invention uses a scattered light source. Therefore, it is larger than the case where the object to be imaged (falling food) is irradiated with light from a light source that directly illuminates the object to obtain the reflected light amount necessary for imaging. Requires a scattered light source with light intensity. In our experiments, it was confirmed that the image was brighter when the reflector was attached so as not to face the object to be imaged at the time of imaging than when the reflector was not attached to the scattered light source. It was done. Based on that knowledge, in the preferred embodiment of the food imaging and discharging apparatus according to the present invention, the first and second pairs of scattered light sources are such that the reflected light does not directly face the object to be imaged at the time of imaging. Is provided. The reflected light from the reflecting plate will illuminate the object to be imaged (falling food) as indirect light that is further reflected light from other components of the apparatus (eg, background plate), and there is no reflecting plate. Imaging with a light source having a smaller amount of light than the case becomes possible. Thereby, the apparatus can be miniaturized.
[0012]
In the above aspect, the reflection plate included in the first pair of scattering light sources is attached so that the reflected light is directed downward, and the reflection plate included in the second pair of scattering light sources is the reflection light. The reflector mounted on the opposite side of the imaging device across at least the food dropping path among the reflectors provided in the first pair of scattered light sources is reflected light. Is attached in such a way as to face the background plate, and the reflection plate provided in the second pair of scattered light sources is attached in such a manner that the reflected light is directed upward. Reflected light can be used more effectively as indirect light, and different color portions (for example, black portions) can be recognized more reliably, and the apparatus can be further downsized.
[0013]
There is no limitation on the type of image sensor in the image pickup apparatus used in the present invention, and a conventionally known CCD or C-MOS type image sensor can be used arbitrarily. However, in the case where the image pickup device is a CCD in particular, although it is a scattered light source, if it is viewed directly, a smear phenomenon occurs on the image pickup screen, and image information that should originally be identified may be erroneously recognized. Therefore, when using a CCD camera equipped with a CCD as an imaging device, it is desirable to arrange the CCD camera and the four scattered light sources so that the CCD camera does not directly capture any of the four scattered light sources. For this purpose, it is necessary to dispose the first pair of scattered light sources and the second pair of scattered light sources in the vertical direction so that a scattered light source having a large amount of light is required. In addition, the apparatus becomes larger.
[0014]
Therefore, in a preferred embodiment of the food imaging and discharging apparatus according to the present invention, only the upper half of the imaging area of the CCD camera is used as an effective imaging area (that is, an area for capturing information used for detection, etc.), and detection is performed from the lower half. By not capturing the information to be used, the necessary image information can be obtained without increasing the size of the apparatus and with a small amount of light. Particularly preferably, a one-side smear CCD camera is used.
[0015]
In this aspect, the second pair of scattered light sources is allowed to enter the lower half of the imaging area of the CCD camera, and accordingly, the first pair of scattered light sources and the second pair of scattered light sources. The distance in the vertical direction can be shortened, and the apparatus can be downsized and the light quantity can be effectively used. In addition, since information from the lower half of the imaging area of the CCD camera is not captured as effective information, the information from the second pair of scattered light sources captured in the lower half of the imaging area of the CCD camera is captured by the upper half. The effective image information is not disturbed.
[0016]
Note that when using an imaging device that hardly causes a smear phenomenon (for example, an imaging device provided with a C-MOS type imaging device), imaging is performed so that both the first and second pairs of scattered light sources enter the field of view. The positions of the apparatus and the light source may be determined, and in that case, the apparatus can be further downsized.
[0017]
In the food image pickup / discharge device according to the present invention, the image pickup device may be disposed only on one side of the food dropping passage, or may be disposed opposite to both sides across the food dropping passage. In the latter case, the front side and the back side of one food can be imaged simultaneously, and more complete image information about the food can be obtained.
[0018]
In the food imaging and discharging apparatus according to the present invention, food may be manually fed into the food dropping passage. However, considering the universality of the loading position, the continuity of the work, the equality of the falling food, etc. Then, it is desirable to provide some food input means above the food dropping passage. As such food input means, any type can be used in consideration of the type of food to be input, ease of work, etc., but preferably on the feed conveyor and the discharge end side of the feed conveyor And a guide plate having a curved guide surface on the lower side, and the food discharged from the discharge end of the feed conveyor is fed along the guide surface while being pressed against the curved lower guide surface of the guide plate. After that, it is desirable to use one that falls into the food dropping passage.
[0019]
In the food input means described above, the food discharged with the required lateral acceleration from the discharge end of the feed conveyor is in contact with the lower surface of the curved guide surface of the guide plate and is kept in pressure contact with the curved lower surface. However, it moves downward along the lower surface. And it falls freely in the food dropping path from the lower end of the guide plate. Therefore, by setting the lower end position of the guide plate to an appropriate position, it is possible to reliably feed the imaged food to the desired position (usually the central position) of the food dropping passage. Even if the lateral acceleration acting on the food when it is discharged from the discharge end of the feed conveyor is large, the food is reliably guided along the lower surface of the guide plate. Even if the adhesiveness is unstable (for example, food such as frozen carrot), it can be put into a predetermined position in the food dropping passage without any trouble. In addition, in the case of flat foods (for example, foods such as daikon radish), the posture is adjusted in the same direction in the process of moving along the lower surface of the guide plate. It faces and falls through the food drop passage. Therefore, the direction of each food with respect to an imaging device will be the same state, and the captured image without an individual difference will be obtained.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments. FIG. 1 is a side view schematically showing a first embodiment of a food imaging and discharging apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of the first embodiment as viewed from above. The food imaging / discharging device 1 has a box-shaped casing 2, and a food inlet 4 is formed in the center of the ceiling surface 3, and a food outlet 6 is formed in the side wall surface 5. The food inlet 4 is provided with a food input means 50 described later, and the food outlet 6 is provided with an outlet conveyor 60.
[0021]
In the casing 2, a first pair of scattered light sources 10 is attached at a position close to the food inlet 4, and a second pair of scattered light sources 10 is provided below the first pair of scattered light sources 10. A light source 20 is attached. In this example, the first pair of scattered light sources 10 are horizontally elongated fluorescent tubes 11a and 11b positioned in parallel at a predetermined interval in the lateral direction, and the second pair of scattered light sources 10 are scattered. The light source 20 is also a horizontally long fluorescent tube 21a, 21b that is positioned in parallel at a predetermined interval in the horizontal direction. Preferably, as shown in the figure, the fluorescent tubes 11a and 21a and the fluorescent tubes 11b and 21b are positioned in the same vertical plane. In addition, it is desirable that each fluorescent tube is lit by a DC power source in order to improve imaging conditions.
[0022]
As described above, in the food imaging and discharging apparatus 1 according to the present invention, four scattering light sources, that is, the fluorescent tubes 11a, 11b and 21a, 21b are arranged at a predetermined interval in the casing 2. The region between the left fluorescent tubes 11a and 21a and the right fluorescent tubes 11b and 21b forms the “food dropping passage” 30 in the present invention. A first CCD camera 40a is set as an example of an imaging device on the outside of the left fluorescent tubes 11a and 21a (that is, the side opposite to the food dropping passage 30), and the right fluorescent tubes 11b and 21b. The second CCD camera 40b is also set on the outside.
[0023]
In the food imaging and discharging apparatus 1 according to the present invention having the above-described configuration, a scattering light source (fluorescent tubes 11a, 11b, and 21a, not a light source that directly illuminates light toward an object at four locations. By arranging 21b), it becomes possible to irradiate the same amount of light from almost all directions on the entire surface of the food F falling through the food dropping passage 30. Therefore, even when the food F is relatively large like a fried bird and has unevenness on the surface, the unevenness of the image of the object is not generated and the unevenness is not generated. It is also possible to suppress the resulting shadow from being formed on the surface as much as possible. As a result, the CCD cameras 40a and 40b can capture the surface image (brightness / darkness information and color information) of the food itself from both the front and back sides as a captured image without being affected by the size of the food F or the surface irregularities. Can do.
[0024]
Although not necessarily essential, in the illustrated example, background plates 41a and 41b curved on the opposite side of the CCD cameras 40a and 40b across the food drop passage 30 of the first and second pairs of scattered light sources 10 and 20 are provided. Is provided. The background plates 41a and 41b also have a function of reflecting the scattered light from the scattered light sources 10 and 20 as indirect light, and preferably have a color close to the object. The CCD cameras 40a and 40b simultaneously receive the reflected light from the background plates 41a and 41b, thereby making it possible to more reliably recognize different color portions (for example, black portions) of the food F.
[0025]
In the food imaging and discharging apparatus according to the present invention, as described above, a non-directional scattered light source is used as the light source, and in order to efficiently obtain a sufficient amount of light necessary for the imaging of the CCD cameras 40a and 40b, it is illustrated. In the food imaging / discharging device 1, the reflected light does not go directly to the food F1 at the time of imaging on the fluorescent tubes 11a, 11b and 21a, 21b of the scattering light sources 10 and 20 forming the first and second pairs. Reflecting plates 12a and 12b and 22a and 22b are provided. Since the reflected light from each reflecting plate is additionally irradiated to the food F1 at the time of imaging as reflected light (indirect light) from other constituent members in the casing 2 (for example, the background plates 41a and 41b). The light quantity required for imaging can be obtained with a smaller quantity of light from the scattered light source, and the apparatus 1 can be miniaturized.
[0026]
In the illustrated example, the reflecting plates 12a and 12b attached to the fluorescent tubes 11a and 11b of the scattering light source 10 forming the first pair are attached so as to face downward and toward the background plates 41a and 41b. The reflectors 22a and 22b attached to the fluorescent tubes 21a and 21b of the scattering light source 20 that are paired with each other are attached upward. The reason why the reflectors 12a and 12b are attached so as to face the background plates 41a and 41b is to use reflected light (indirect light) from the background plates 41a and 41b more effectively. If it is obtained, it may be attached directly below. Moreover, although all the reflectors are shown as semicircular in cross section, this is because the direction of the emitted light is not so limited, and if this is satisfied, a flat plate having a U-shaped cross section is formed. It may have a bent shape. However, it is not preferable to place the scattering light source at a position that is too deep from the opening of the reflecting plate or to make the opening too narrow because the brightness of the object image is reduced.
[0027]
In the illustrated example, although not essential, the first CCD camera 40a and the second CCD camera 40b (preferably, a CCD camera that is both one-side smears) are opposed to symmetrical positions with the food dropping passage 30 in between. In addition, the imaging center line L1 is set as a position close to the second pair of scattered light sources 20 (fluorescent tubes 21a and 21b). As shown in FIG. 1, by setting the position so as to be shifted downward in this way, the upper first pair of scattered light sources 10 is not captured in the imaging range, and the first imaging range is set in the lower half. A captured image in a state where only the two pairs of scattered light sources 20 are captured is obtained.
[0028]
In this embodiment, when the food F that freely falls through the food dropping passage 30 is located in the upper half of the imaging area of the CCD cameras 40a and 40b (position of the food F1), at least the first A captured image of the food F1 can be obtained in a state where the image is not disturbed by the paired scattered light sources 10. The second pair of scattered light sources 20 is captured in the lower half of the imaging region, and the image is disturbed by the influence (smear phenomenon). However, if the lower half of the imaging region is not used for imaging the food F1, the required imaging information can be obtained without hindrance. Preferably, the one-side smear CCD cameras 40a and 40b are set so as not to capture information from the lower half of the image sensor as information used for detection or the like. Thereby, the required imaging information can be obtained more reliably.
[0029]
Below the food dropping passage 30, a jumping plate 31 is provided, which is operated by an appropriate actuator 32 so that the falling food F can be discharged into the container 33. The take-out conveyor 60 described above is located below the jump plate 31, and the food F that has fallen downward without the jump plate 31 being operated is carried out of the apparatus.
[0030]
The food input means 50 includes a feed conveyor 51 and a guide plate 52 located on the discharge end side of the feed conveyor 51. In this example, the guide plate 52 is made by bending a stainless steel plate, and the lower side surface is a guide surface 53 that is curved as required. Moreover, the lower end 54 is further bent inward. The guide plate 52 is attached to the food inlet 4 of the casing 2 so that the vicinity of the lower end 54 is located near the left fluorescent tube 11a in the figure of the first pair of scattered light sources 10. The feed conveyor 51 is attached in an inclined state so that the conveyance-side tip is positioned at the upper portion of the guide plate 52.
[0031]
In using the food imaging and discharging apparatus 1 described above, the food F to be imaged is moved onto the feed conveyor 51 from a hopper (not shown) or the like, preferably at a predetermined interval. The feed conveyor 51 rotates in the arrow direction at a required speed, and the food F is discharged from the discharge end of the feed conveyor 51 toward the guide plate 52 at a predetermined initial speed. The discharge speed is experimentally set to an optimum value in consideration of the degree of adhesion between the food F and the conveying surface of the feed conveyor 51, the degree of friction, and the like.
[0032]
The released food F comes into contact with the lower surface of the curved guide surface 53 of the guide plate 52 with a certain lateral acceleration, and while accelerating along the lower surface while maintaining a state of being pressed against the curved lower surface. Move towards. And it discharge | releases toward the substantially center position of the food fall path | route 30 by the slope in which the lower end 54 of the guide plate 52 was formed, and it falls freely downward from there.
[0033]
By providing the guide plate 52 having such a configuration, even if the lateral acceleration acting on the food F when it is discharged from the discharge end of the feed conveyor 51 is large, the food jumps out to the outside. Instead, it is reliably guided downward along the lower surface 53 of the guide plate 52. Therefore, even if the food F is sticky to the feed conveyor 51, it can be put into a predetermined position in the food dropping passage 30 without any trouble. Further, in the case of a flat-shaped food such as a radish cut into round pieces, the posture is adjusted in the same direction in the process of moving along the lower surface of the guide plate 52, so that all the foods F fall in the same direction. It falls in the passage 30.
[0034]
When the falling food F comes to the position F1 in the figure, that is, when it comes to the approximate center of the upper half of the imaging area of the CCD cameras 40a and 40b, imaging is performed by a signal from a control mechanism (not shown). . The imaging signal is sent to a monitor (not shown) and expressed as an image. Of course, the electronic shutter may be continuously cut at regular intervals. In that case, the captured image may appear in a state where a part of the food is missing, but even in that case, in the present invention, image processing can be performed based on only color instead of shape recognition. , No particular hindrance will occur.
[0035]
If the image contains specific information (for example, information from black scraps that have adhered to the surface in the case of deep-fried food), the image is displayed by an appropriate control mechanism or visually. When it is recognized, the actuator 32 is operated more manually and the falling food F is ejected into the container 33 by the spring plate 31. What does not contain specific information is dropped downward without operating the jumping plate 31, and the food F is carried out of the apparatus by the takeout conveyor 60.
[0036]
3 and 4 show a second embodiment of the food imaging and discharging apparatus according to the present invention. FIG. 3 is a schematic side view corresponding to FIG. 1, and FIG. 4 is a schematic top view. FIG. 2 corresponds to FIG. In this form of the food imaging and discharging apparatus 1a, the scattering light sources 10 and 20 forming the first and second pairs are not constituted by long fluorescent tubes but are constituted by light bulb type fluorescent lamps 111 and 211. This is different from that shown in FIGS. 1 and 2. Further, since such a light source is used, the reflector described in FIGS. 1 and 2 is not attached to the fluorescent tubes 111 and 211. Other configurations may be the same as those shown in FIG. 1 and FIG.
[0037]
FIG. 5 shows the actual screen (A1, A2) obtained by imaging the deep-fried chicken using the apparatus shown in FIGS. 1 and 2, and the reflected light images the positions of the reflectors 12a, 12b of the long fluorescent tubes. An actual screen (B) obtained by irradiating an image by changing the arrangement toward the position of the object to be imaged (fried food) at the time is shown. In the case of the existing lighting B, in addition to the shaded part (black part) due to the lifting residue, shadows depending on the surrounding contours and the unevenness present on the surface of the fried chicken appear, but the image of the new lighting (A1) Then, only the shadow portion Z due to the lifting residue appears clearly in an identifiable manner. Furthermore, when drawing a straight line from the imaging device toward the background in the field of view (actually a plane that does not tilt on the left and right sides of the imaging device), the background plate is curved so that the line is always close to the background. In the screen (A2) with optimized background conditions, the background brightness is uniform, and the brightest component of the reflected light from the light source can be prevented from affecting the image. It can be seen that it is clearer.
[0038]
In the food image pickup and discharge device according to the present invention, a color image pickup device can be used, and the difference in color can be used for discrimination of foreign matter. In the case of a black and white image, the difference in brightness is a criterion for discrimination, but in the case of a color image, a higher sorting ability is obtained than sorting by brightness alone. At that time, the background displayed in the field of view of the imaging device needs to be almost uniform in color, but by bending the background plate as described above, it is possible to prevent the color from changing depending on the location. It becomes easy.
[0039]
FIG. 6 shows an actual imaging screen in the CCD camera (in this case, a one-side smear CCD camera) in the apparatus shown in FIG. In this example, the food is run in two rows, and the upper half of the image shows two food images. The right image shows the food containing the specific information described above (for example, information from the black dust Z that has become black burnt attached to the surface in the case of fried chicken). The opposite CCD camera is shown in the lower half of the screen. Further, the second pair of scattered light sources is captured in the lower half region, and it can be seen that the image is disturbed due to the influence. However, since the information from the lower half image sensor is set not to be taken in as information used for detection or the like, no influence appears in the upper half image. The image output from the two cameras 40a and 40b is sent to one programmable controller, and the programmable controller is programmed so that the output device can be operated by either output.
[0040]
Although not shown in particular, in the images shown in FIGS. 5 and 6, the portion of the raised residue Z that has been darkened by adjusting the background plate as described above and using a color similar to the object as the background plate. It will be appreciated that an image can be obtained that clearly stands out.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, by using the food imaging and discharging apparatus according to the present invention, a large brightness difference is generated in the image of the object (a contour is formed), and therefore, a portion that should be originally identified as specific information and a shadow portion or contour Even if it is a medium-to-large food that is very difficult to clearly analyze and distinguish from the obtained imaging information, or even a food that easily forms a shadow on the surface due to unevenness on the surface, Regardless of the outline and shadow, the part of the different color that should be detected on the surface (for example, in the case of fried chicken, the black burnt residue part attached to the surface) Imaging information from an imaging device such as a CCD camera can be identified with high probability, and such food can be selectively and reliably excluded.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view schematically showing a first embodiment of a food imaging and discharging apparatus according to the present invention.
2 is a schematic top view of the apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a side view schematically showing a second embodiment of the food imaging and discharging apparatus according to the present invention.
4 is a schematic top view of the apparatus shown in FIG.
FIG. 5 shows an actual screen (A1, A2) obtained by imaging the deep-fried fish using the apparatus shown in FIGS. 1 and 2, and the position of the reflection plate of the object to be imaged (fried fish) when the reflected light is imaged. The figure which shows the actual screen (B) imaged by irradiating and changing to the arrangement | positioning which goes to a position.
6 is an actual imaging screen with a CCD camera in the apparatus shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Food imaging and discharge apparatus, 2 ... Box-shaped casing, 4 ... Food input port, 6 ... Food take-out port, 10 ... First pair of scattered light sources, 20 ... Second pair of scattered light sources, 11a, 11b, 21a, 21b ... fluorescent tube, 12a, 12b, 22a, 22b ... reflector, 30 ... food drop passage, 31 ... jump plate, 32 ... actuator, 40a ... imaging device (first CCD camera), 40b ... Imaging device (second CCD camera), 41a, 41b ... background plate, 50 ... food input means, 51 ... feed conveyor, 52 ... guide plate, 53 ... curved guide surface, F, F1 ... food

Claims (9)

食品落下通路と、食品落下通路を挟んで位置する第1の対をなす散乱光源と、第1の対をなす散乱光源の下方において食品落下通路を挟んで位置する第2の対をなす散乱光源と、食品落下通路内における第1の対をなす散乱光源と第2の対をなす散乱光源との間の領域に撮像位置を持つように配置された撮像装置と、該撮像装置からの撮像情報に基づき、落下してくる食品を選択的に排除する排除手段と、を少なくとも備え
前記第1および第2の対をなす散乱光源には、反射板が取り付けられていないことを特徴とする唐揚げ、トンカツ等の中大形食品の食品撮像兼排出装置。
A food fall passage, a first pair of scattered light sources located across the food fall passage, and a second pair of scattered light sources located across the food fall passage below the first pair of scattered light sources And an imaging device arranged to have an imaging position in a region between the first pair of scattered light sources and the second pair of scattered light sources in the food drop passage, and imaging information from the imaging device And at least an exclusion means for selectively excluding falling food ,
The scattering light source which makes the said 1st and 2nd pair is not attached with the reflecting plate , The food imaging and discharge apparatus of medium-sized foods, such as fried chicken and tonkatsu .
食品落下通路と、食品落下通路を挟んで位置する第1の対をなす散乱光源と、第1の対をなす散乱光源の下方において食品落下通路を挟んで位置する第2の対をなす散乱光源と、食品落下通路内における第1の対をなす散乱光源と第2の対をなす散乱光源との間の領域に撮像位置を持つように配置された撮像装置と、該撮像装置からの撮像情報に基づき、落下してくる食品を選択的に排除する排除手段と、を少なくとも備え
前記第1および第2の対をなす散乱光源には、反射光が撮像時の被撮像物体に直接向かわないようにして反射板が備えられていることを特徴とする唐揚げ、トンカツ等の中大形食品の食品撮像兼排出装置。
A food fall passage, a first pair of scattered light sources located across the food fall passage, and a second pair of scattered light sources located across the food fall passage below the first pair of scattered light sources And an imaging device arranged to have an imaging position in a region between the first pair of scattered light sources and the second pair of scattered light sources in the food drop passage, and imaging information from the imaging device And at least an exclusion means for selectively excluding falling food ,
Wherein the first and scattering source a second pair, fried, characterized in that the reflected light is provided with a reflecting plate so as not directed directly to the object to be imaged at the time of imaging, in such cutlet Food imaging and discharging device for large foods .
第1の対をなす散乱光源に備えられた反射板は、反射光が下方に向かうようにして取り付けてあり、第2の対をなす散乱光源に備えられた反射板は、反射光が上方に向かうようにして取り付けてあることを特徴とする請求項記載の唐揚げ、トンカツ等の中大形食品の食品撮像兼排出装置。The reflection plate provided in the first pair of scattering light sources is attached so that the reflected light is directed downward, and the reflection plate provided in the second pair of scattering light sources has the reflection light directed upward. The food imaging and discharging apparatus for medium-sized and large-sized foods such as fried chicken and tonkatsu according to claim 2 , wherein the food imaging and discharging apparatus is mounted so as to face. 第1および第2の対をなす散乱光源の食品落下通路を挟み撮像装置とは反対の側に背景板が備えられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載の唐揚げ、トンカツ等の中大形食品の食品撮像兼排出装置。The fried chicken according to any one of claims 1 to 3 , wherein a background plate is provided on the side opposite to the imaging device with the food falling passage of the first and second pairs of scattered light sources interposed therebetween , Food imaging and discharging device for medium-sized food such as Tonkatsu . 第1の対をなす散乱光源に備えられた反射板のうち少なくとも食品落下通路を挟んで撮像装置と反対側に位置する反射板は、反射光が撮像装置とは反対の側に備えられている背景板の方向に向かうようにして取り付けてあり、第2の対をなす散乱光源に備えられた反射板は、反射光が上方に向かうようにして取り付けてあることを特徴とする請求項記載の唐揚げ、トンカツ等の中大形食品の食品撮像兼排出装置。Of the reflectors provided in the first pair of scattered light sources, the reflector located on the opposite side of the imaging device across at least the food drop passage is provided with the reflected light on the opposite side of the imaging device. It is attached as directed toward the background plate, a reflection plate provided in the scattering light source forming the second pair, according to claim 2, characterized in that the reflected light is mounted so as to upward Food imaging and discharge device for medium and large foods such as fried chicken and tonkatsu . 撮像装置が片側スミアのCCDカメラであり、該CCDカメラは第1の対をなす散乱光源を撮像範囲に取り込まない位置に配置されており、第2の対をなす散乱光源はその位置にあるCCDカメラの撮像領域の下半分に入り込む位置に配置されており、かつ、CCDカメラはその下半分の撮像素子からの情報を検出などに使用する情報として取り込まないように設定されていることを特徴とする請求項1ないし5いずれか記載の唐揚げ、トンカツ等の中大形食品の食品撮像兼排出装置。The imaging device is a one-side smear CCD camera, and the CCD camera is disposed at a position where the first pair of scattered light sources is not taken into the imaging range, and the second pair of scattered light sources is a CCD at that position. It is arranged at the position where it enters the lower half of the imaging area of the camera, and the CCD camera is set so as not to capture information from the lower half of the imaging device as information used for detection etc. It claims 1 to of any one of 5 fried food imaging and discharge device for a large form foods in such cutlet. 食品落下通路を挟んで対向するようにして2個の撮像装置が配置されていることを特徴とする請求項1ないし6いずれか記載の唐揚げ、トンカツ等の中大形食品の食品撮像兼排出装置。The two image pickup devices are arranged so as to face each other across the food dropping passage, and the food image pickup for medium-sized and large-sized foods such as fried chicken and tonkatsu as claimed in any one of claims 1 to 6 Discharging device. 食品落下通路の上方には食品投入手段をさらに備えることを特徴とする請求項1ないし7いずれか記載の唐揚げ、トンカツ等の中大形食品の食品撮像兼排出装置。 The food imaging and discharging apparatus for medium-sized and large-sized foods such as fried chicken and tonkatsu according to any one of claims 1 to 7 , further comprising food input means above the food dropping passage. 食品投入手段は、送りコンベアと、送りコンベアの放出端側に位置する下側面が湾曲した案内面となったガイド板とを備え、送りコンベアの放出端から放出された食品は、ガイド板の湾曲した下側案内面に圧接した状態で案内面に沿い送られた後、食品落下通路内に落下するようにされていることを特徴とする請求項8記載の唐揚げ、トンカツ等の中大形食品の食品撮像兼排出装置。The food input means includes a feed conveyor and a guide plate having a curved guide surface on the lower side located on the discharge end side of the feed conveyor, and the food discharged from the discharge end of the feed conveyor is curved on the guide plate. 9. A medium-sized type such as a deep-fried chicken or tonkatsu according to claim 8 , wherein the medium is fed along the guide surface in pressure contact with the lower guide surface and then falls into the food dropping passage. Food imaging and discharging device for food.
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