JP4019008B2 - Gloss inspection apparatus and gloss inspection method for fruits and vegetables - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、青果物の光沢検査装置及び光沢検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、青果物等の農産物の画像をカメラで取ることにより、農産物の品質を検査する農産物検査装置が使用されていた(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2003−4418号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、茄子やトマト等の青果物においては、表面の光沢の有無は商品価値を左右する大きな要因であるが、従来の農産物検査装置においては、可視光線又は赤外線を用いており、青果物の表面の状態に起因する光沢の有無を検出することは困難であったため、従来は、人間の目で一つ一つ青果物の表面の光沢の有無を検査しており、検査に多大な時間を要すると共に、検査を行う者によって判断基準がばらつき、一様な判断を行うことは極めて難しかった。
【0005】
そこで、本発明は、青果物の光沢の有無の検査を迅速かつ画一的に行うことができる光沢検査装置及び光沢検査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】
以上の課題を解決するため、本発明は、青果物に紫外線領域の光を照射する少なくとも一つの光源と、前記紫外線領域の光に感度を有し、前記青果物の画像を撮像する少なくとも一つの紫外線カメラと、前記紫外線カメラにより撮像された前記青果物の画像の内、最大明度階調と最小明度階調との間の中間明度階調の中から予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分と判定する処理解析装置と、を備え、前記処理解析装置は、前記光沢のない部分が予め定められたしきい値を越えて存在する場合に、光沢のない青果物と判断することを特徴とする青果物の光沢検査装置を提供する。
【0007】
一般的に青果物の表皮は、品質が良いものには光沢があり、品質の落ちるものには、光沢がなくなり、この光沢がなくなった部分をボケ部という。
【0008】
ここで、青果物は、その表皮に細かいしわができると、光沢が失われるため、このしわの有無を検出することにより、光沢の有無を検出することができるものと考えられる。
【0009】
そこで、青果物の表面に紫外線領域の光を照射すると、紫外線領域の光は短波長の光であるため、青果物の表面に凹凸があると多方面に錯乱するように反射する。
【0010】
したがって、青果物の表面に紫外線領域の光を照射して、青果物に反射した光を紫外線カメラにより撮像すると、光が乱反射している領域と光が乱反射していない領域とに分けることができ、光が乱反射している領域は、最大明度階調と最小明度階調との間の中間明度階調の中に含まれることとなる。
【0011】
このことから、紫外線カメラにより撮像された青果物の画像の内、中間明度階調の中から、予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分(ボケ部)と判定することができるようになる。
【0012】
なお、中間明度階調の内、どの明度階調にある部分を光沢のない部分(ボケ部)とするかは、測定誤差等を考慮して、適時選択すればよい。
【0013】
また、このようにして判定された光沢のない部分(ボケ部)が、予め定められたしきい値を越えて存在するような場合には、その青果物は光沢のない青果物と判断することができるようになる。また、このような光沢のない部分(ボケ部)の面積又は画素数が予め定められたしきい値を越えて存在する場合に、光沢のない青果物と判断することもできる。
【0014】
ここで、紫外線領域の光として、300乃至440ナノメートルの波長の光を用いることが望ましい。
【0015】
これは、300ナノメートルよりも短い波長の紫外線は、DNAを傷つける等生体に極めて有害のものだからである。
【0016】
また、本発明は、青果物に紫外線領域の光を照射する第一の過程と、前記青果物の画像を前記紫外線領域の光で撮像する第二の過程と、前記第二の過程で撮像された前記青果物の画像の内、最大明度階調及び最小明度階調の間の中間明度階調の中から予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分と判定する第三の過程と、前記光沢のない部分が予め定められたしきい値を越えて存在する場合に、光沢のない青果物と判断する第四の過程と、を備える青果物の光沢検査方法を提供する。
【0017】
上述のように、青果物に短波長である紫外線領域の光を照射すると、青果物の表面のしわのある部分で乱反射するため、これを紫外線カメラで撮像することにより、しわのある部分は、最大明度階調と最小明度階調との間の中間明度階調の中に含まれることとなり、このような中間明度階調の中から、予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分(ボケ部)と判定することができるようになる。そして、このような光沢のない部分(ボケ部)が予め定められたしきい値を越えて存在する場合に、光沢のない青果物と判断することができるようになる。
【0018】
また、このような光沢のない部分(ボケ部)の面積又は画素数が予め定められたしきい値を越えて存在する場合に、光沢のない青果物と判断することもできるようになる。
【0019】
さらに、使用する紫外線領域の光は、300乃至440ナノメートルの波長の光であることが望ましい。
【0020】
また、本発明は、青果物に紫外線領域の光を照射して、前記紫外線領域の光で前記青果物を撮像した画像に基づいて、前記青果物の光沢の有無を判定する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記コンピュータに実行させる処理は、前記青果物の画像の内、最大明度階調及び最小明度階調の間の中間明度階調の中から予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分と判定する第一の処理と、前記光沢のない部分が予め定められたしきい値を越えて存在する場合に、光沢のない青果物と判断する第二の処理と、であることを特徴とするプログラムを提供する。
【0021】
このようなプログラムにより、紫外線領域の光で青果物を撮像した画像に基づいて、青果物の光沢の有無を判定する処理を自動的に行わせる処理をコンピュータに自動的に行わせることができるようになる。
【0022】
なお、光沢のない部分(ボケ部)の面積又は画素数が予め定められたしきい値を越えて存在する場合に、光沢のない青果物と判断する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することも可能である。
【0023】
また、この場合でも、300乃至440ナノメートルの波長の紫外線領域の光を用いて画像を撮像しているものであることが望ましい。
【0024】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態に係る光沢検査装置100の概略構成図である。
【0025】
光沢検査装置100は、紫外線照明装置101、紫外線カメラ102及び処理解析装置103により構成されている。
【0026】
紫外線照明装置101は、検査対象である茄子104に300乃至400ナノメートルの波長の紫外線領域の光を照射する紫外線発光LEDを複数配置することにより形成されている。
【0027】
なお、本実施形態では、紫外線発光LEDを用いたが、紫外線照明装置101は、紫外線領域の光を照射するものであればよく、例えば、ブラックライト蛍光灯により形成することもできる。
【0028】
紫外線カメラ102は、300乃至400ナノメートルの波長の紫外線領域の光を感度領域に含むCCDカメラであり、コンベア110により搬送される茄子104をオンラインで検査可能なように電子シャッター方式を採用しているため、別個に制御装置を備えることにより、搬送されてくる茄子104毎に露光するタイミングをこの制御装置からのタイミング信号により制御することで、適切なシャッタースピードで露光を行い、静止画像を撮像することもできる。
【0029】
また、茄子104をオンラインで検査する場合には、紫外線照明装置101及び紫外線カメラ102を複数配置し、茄子104の全体を撮像することができるようにすることが望ましい。
【0030】
なお、紫外線カメラ102で鮮明な画像を得るため、紫外線照明装置101から照射される光以外の光が入り込まないように暗室等で撮像を行うことが望ましい。
【0031】
そして、紫外線カメラ102により撮像されたデータは、ケーブル105を介して処理解析装置103に送られる。
【0032】
処理解析装置103は、パーソナルコンピュータからなり、紫外線カメラ102から送信されたデータを、その明度に基づいて、図2に示すような16階調のグレイスケールにより描画する。
【0033】
図2に示した16階調のグレイスケールは、向かって左側に位置するにつれて、明度が低くなるように配置されており、一番左側にある階調が、最小明度階調、即ち、黒で、一番右側にある階調が、最大明度階調、即ち、白である。
【0034】
ここで、紫外線カメラ102により撮像され、処理解析装置103により16階調のグレイスケール画像に変換された茄子104の画像は、次の三つの部分に分類される。
(1)茄子104の表面にしわがない部分で、紫外線照明装置101からの光が鏡面反射し、反射光の進む方向が、紫外線カメラ102の撮像方向と一致したため、明度が高い第一の部分。
(2)茄子104の表面にしわがある部分で、紫外線照明装置101からの光が乱反射し、中間的な明度階調にある第二の部分。
(3)茄子104の表面にしわがない部分で、紫外線照明装置101からの光が鏡面反射しているが、反射光の進む方向が、紫外線カメラ102の撮像方向と一致しなかったため、明度が低い第三の部分。
【0035】
そして、図2のグレイスケールにおける16階調の明度において、最大明度階調を含むAの範囲の階調にある部分を第一の部分、最大明度階調及び最小明度階調を含まないBの範囲の階調にある部分を第二の部分、最小明度階調を含むCの範囲の階調にある部分を第三の部分と判断するように、予め処理解析装置103を設定しておき、かつ、これらの部分が異なる色彩でディスプレイ103aに表示されるように設定しておくことで、図3に表されているように、第一の部分が第一の領域106、第二の部分が第二の領域107及び第三の部分が第三の領域108として色分けされた画像を処理解析装置103のディスプレイ103aに表示することができるようになる。
【0036】
ここで、どの明度階調の場合に第二の領域107に含まれるものとしておくかについては、測定誤差、しわの多い種類である等茄子の種類、しわのできやすい季節等を考慮して適時選択することができる設計事項である。
【0037】
また、処理解析装置103は、光沢のない部分(ボケ部)と認識される第二の領域107が一定のしきい値を越えて存在する場合には、光沢のない茄子104である旨をディスプレイ103aに、文字・図形等で表示することで、検査者に知らせることができる。
【0038】
なお、この判断は、第二の領域107に含まれる面積又は画素数が予め定められているしきい値を越えているか否かにより判断すればよい。
【0039】
また、茄子104がコンベア110により搬送されるものである場合には、光沢のない部分(ボケ部)と認識される第二の領域107が一定のしきい値を越えて存在すると判断されたときに、適当な手段を介して、光沢のある青果物から選別されるようにすることも可能である。
【0040】
また、処理解析装置103では、明度の階調に応じて、第一の領域106、第二の領域107及び第三の領域108を区別し、第二の領域107を光沢のない部分(ボケ部)と認識するようにしているため、図1に表されているように、茄子104の背景は、黒色又は白色のスクリーン109としておくことが望ましい。
【0041】
図4は、本実施形態に係る光沢検査装置100の処理手順を示すフローチャートである。
【0042】
茄子104に紫外線照明装置101により紫外線領域にある光を照射すると共に、紫外線カメラ102で茄子104の画像を撮像する(ステップ220)。
【0043】
撮像したデータを処理解析装置103に送信し、処理解析装置103はグレイスケール画像に変換し(ステップ221)、明度階調に基づいて、予め三つの領域に区分されている領域の内どの領域に属する階調であるかを各画素毎に分析する(ステップ222)。
【0044】
さらに、処理解析装置103は、第二の領域107に含まれる部分の面積又は画素数が、予め定められているしきい値を越えて存在するか否かを判断し(ステップ223)、このしきい値を越えていない場合には、三つの領域に区分されている画像をディスプレイ103aで表示し(ステップ224)、このしきい値を越えている場合には、三つの領域に区分されている画像をディスプレイ103aに表示すると共に、光沢のない茄子である旨の文字をディスプレイ103aに表示する(ステップ225)。
【0045】
なお、上述した処理解析装置103での処理は、このような処理をコンピュータ読み取り可能な言語で記述したコンピュータプログラムをコンピュータに読み込ませることによっても実行可能である。
【0046】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、青果物の光沢の有無の検査を迅速かつ画一的に行うことができる光沢検査装置及び光沢検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態に係る光沢検査装置100の概略構成図。
【図2】16階調のグレイスケールの説明図。
【図3】三つの領域に色分けされた茄子の画像の表示例を表す正面図。
【図4】光沢検査装置100の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
100 光沢検査装置
101 紫外線照明装置
102 紫外線カメラ
103 処理解析装置
104 茄子
105 ケーブル
106 第一の領域
107 第二の領域
108 第三の領域
109 スクリーン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gloss inspection apparatus and a gloss inspection method for fruits and vegetables.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an agricultural product inspection apparatus for inspecting the quality of agricultural products by taking images of agricultural products such as fruits and vegetables with a camera has been used (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-4418
[Problems to be solved by the invention]
However, in fruits and vegetables such as eggplants and tomatoes, the presence or absence of surface gloss is a major factor that affects the value of the product, but in conventional agricultural product inspection equipment, visible light or infrared light is used, and the surface condition of the fruits and vegetables Since it was difficult to detect the presence or absence of the gloss due to the color, the human eyes have inspected the surface of the fruits and vegetables one by one, and the inspection takes a lot of time. The judgment criteria varied depending on the person who performed the work, and it was extremely difficult to make a uniform judgment.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a gloss inspection apparatus and a gloss inspection method capable of quickly and uniformly inspecting the presence or absence of gloss of fruits and vegetables.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides at least one light source that irradiates fruits and vegetables with light in the ultraviolet region, and at least one ultraviolet camera that is sensitive to the light in the ultraviolet region and images the fruits and vegetables. And the portion of the image of fruits and vegetables captured by the ultraviolet camera that has a predetermined lightness gradation among the intermediate lightness gradations between the maximum lightness gradation and the minimum lightness gradation has no gloss. A processing analysis device for determining a portion , wherein the processing analysis device determines that the non-glossy fruit is present when the non-glossy portion exceeds a predetermined threshold. providing gloss inspection apparatus fruit or vegetable to be.
[0007]
In general, the skin of fruits and vegetables is glossy when the quality is good, and when the quality is low, the gloss is lost.
[0008]
Here, it is considered that the presence or absence of gloss can be detected by detecting the presence or absence of wrinkles because the fruits and vegetables lose their luster when fine wrinkles are formed on the epidermis.
[0009]
Therefore, when the surface of the fruits and vegetables is irradiated with light in the ultraviolet region, the light in the ultraviolet region is light with a short wavelength, and therefore when the surface of the fruits and vegetables is uneven, it is reflected so as to be confused in many directions.
[0010]
Therefore, when the surface of fruits and vegetables is irradiated with light in the ultraviolet region and the light reflected on the fruits and vegetables is imaged with an ultraviolet camera, it can be divided into regions where light is irregularly reflected and regions where light is not irregularly reflected. The region in which the light is irregularly reflected is included in the intermediate lightness gradation between the maximum lightness gradation and the minimum lightness gradation.
[0011]
From this, it is possible to determine a portion having a predetermined lightness gradation among the intermediate lightness gradations as a non-glossy part (blurred portion) from among the images of fruits and vegetables taken by the ultraviolet camera. become.
[0012]
It should be noted that it is only necessary to appropriately select which lightness gradation portion of the intermediate lightness gradation is to be a non-glossy portion (blurred portion) in consideration of measurement errors and the like.
[0013]
In addition, when the non-glossy part (blurred part ) determined in this way is present beyond a predetermined threshold, the fruit and vegetables can be determined to be non-glossy fruit and vegetables. It becomes like this. Further, when the area or the number of pixels of such a dull part (blurred part) exceeds a predetermined threshold, it can be determined that the fruit or fruit is dull.
[0014]
Here, it is desirable to use light having a wavelength of 300 to 440 nanometers as light in the ultraviolet region.
[0015]
This is because ultraviolet rays having a wavelength shorter than 300 nanometers are extremely harmful to a living body, such as damaging DNA.
[0016]
Further, the present invention comprises a first step of irradiating a light in the ultraviolet region to the fruit or vegetable, a second step of capturing an image of the fruits or vegetables with light of the ultraviolet region, which is captured by the second step A third step of determining a portion at a predetermined lightness gradation from the intermediate lightness gradation between the maximum lightness gradation and the minimum lightness gradation in the fruit and vegetable image as a non-glossy part; There is provided a method for inspecting the gloss of fruits and vegetables, comprising: a fourth step of determining that the non-glossy portion exceeds a predetermined threshold value .
[0017]
As described above, when the fruit and vegetables are irradiated with light in the ultraviolet region, which is a short wavelength, the surface of the fruit and vegetables is diffusely reflected, so by imaging with an ultraviolet camera, the wrinkled part has the maximum brightness. It is included in the intermediate lightness gradation between the gradation and the minimum lightness gradation, and from such intermediate lightness gradation, a portion at a predetermined lightness gradation is replaced with a non-glossy part ( It becomes possible to determine that it is a blurred portion. And when such a dull part (blurred part) exists exceeding a predetermined threshold value, it can be determined that the fruit and vegetables are dull.
[0018]
Further, when the area or the number of pixels of such a dull part (blurred part) exceeds a predetermined threshold value, it can be determined that the fruit or fruit is dull.
[0019]
Furthermore, it is desirable that the light in the ultraviolet region to be used is light having a wavelength of 300 to 440 nanometers.
[0020]
In addition, the present invention is directed to causing a computer to execute a process of irradiating the fruits and vegetables with ultraviolet light and determining whether the fruits or vegetables are glossy based on an image obtained by imaging the fruits and vegetables with the ultraviolet light. The program, which is executed by the computer, includes processing a portion at a predetermined lightness gradation from among the intermediate lightness gradations between the maximum lightness gradation and the minimum lightness gradation in the fruit image. A first process for determining a non-glossy part, and a second process for determining a non-glossy fruit when the non-glossy part exceeds a predetermined threshold. A program characterized by the above is provided.
[0021]
With such a program, it is possible to cause the computer to automatically perform a process for automatically determining whether or not the fruit or vegetable is glossy based on an image obtained by capturing the fruit or vegetable with light in the ultraviolet region. .
[0022]
Provided is a program for causing a computer to execute processing for determining non-glossy fruits and vegetables when the area or the number of pixels of a non-glossy portion (blurred portion) exceeds a predetermined threshold. It is also possible.
[0023]
Also in this case, it is desirable that an image is captured using light in the ultraviolet region with a wavelength of 300 to 440 nanometers.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
In the present embodiment, the ultraviolet light emitting LED is used. However, the
[0028]
The
[0029]
In addition, when the
[0030]
In order to obtain a clear image with the
[0031]
Data captured by the
[0032]
The
[0033]
The gray scale of 16 gradations shown in FIG. 2 is arranged so that the brightness decreases as it is located on the left side, and the gradation on the leftmost side is the minimum brightness gradation, that is, black. The gradation on the rightmost side is the maximum brightness gradation, that is, white.
[0034]
Here, the image of the
(1) A first portion with high brightness because the light from the
(2) A second portion in which the surface of the
(3) Although light from the
[0035]
Then, in the lightness of 16 gradations in the gray scale of FIG. 2, the part in the gradation of the range A including the maximum lightness gradation is the first part, and the part of B not including the maximum lightness gradation and the minimum lightness gradation is included. The
[0036]
Here, as to which lightness gradation is to be included in the
[0037]
In addition, the
[0038]
This determination may be made based on whether the area or the number of pixels included in the
[0039]
Further, when the
[0040]
In addition, the
[0041]
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of the
[0042]
The
[0043]
The captured data is transmitted to the
[0044]
Further, the
[0045]
Note that the processing in the
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a gloss inspection apparatus and a gloss inspection method that can quickly and uniformly inspect the presence or absence of gloss of fruits and vegetables.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
FIG. 2 is an explanatory diagram of a gray scale of 16 gradations.
FIG. 3 is a front view illustrating a display example of an image of an insulator that is color-coded into three regions.
4 is a flowchart showing a processing procedure of the
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記紫外線領域の光に感度を有し、前記青果物の画像を撮像する少なくとも一つの紫外線カメラと、
前記紫外線カメラにより撮像された前記青果物の画像の内、最大明度階調と最小明度階調との間の中間明度階調の中から予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分と判定する処理解析装置と、
を備え、
前記処理解析装置は、前記光沢のない部分が予め定められたしきい値を越えて存在する場合に、光沢のない青果物と判断することを特徴とする青果物の光沢検査装置。At least one light source for irradiating fruits and vegetables with light in the ultraviolet region;
At least one ultraviolet camera that is sensitive to light in the ultraviolet region and captures images of the fruits and vegetables;
Among the images of the fruits and vegetables imaged by the ultraviolet camera, a portion having a predetermined lightness gradation among intermediate lightness gradations between the maximum lightness gradation and the minimum lightness gradation is a non-glossy part. A processing analysis device for determining;
Equipped with a,
The apparatus for inspecting the gloss of fruits and vegetables, wherein the processing analysis apparatus determines that the fruits have no gloss when the non-glossy portion exceeds a predetermined threshold value .
前記青果物の画像を前記紫外線領域の光で撮像する第二の過程と、
前記第二の過程で撮像された前記青果物の画像の内、最大明度階調及び最小明度階調の間の中間明度階調の中から予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分と判定する第三の過程と、
前記光沢のない部分が予め定められたしきい値を越えて存在する場合に、光沢のない青果物と判断する第四の過程と、
を備える青果物の光沢検査方法。The first process of irradiating fruits and vegetables with UV light,
A second step of capturing an image of the fruits or vegetables with light of the ultraviolet region,
Of the image of the fruits and vegetables imaged in the second process, a portion having a predetermined lightness gradation from the intermediate lightness gradations between the maximum lightness gradation and the minimum lightness gradation is a non-glossy part A third process of determining
A fourth step of determining that the fruit is not glossy when the non-glossy part exceeds a predetermined threshold;
A gloss inspection method for fruits and vegetables.
前記コンピュータに実行させる処理は、前記青果物の画像の内、最大明度階調及び最小明度階調の間の中間明度階調の中から予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分と判定する第一の処理と、前記光沢のない部分が予め定められたしきい値を越えて存在する場合に、光沢のない青果物と判断する第二の処理と、であることを特徴とするプログラム。A program for causing a computer to execute a process of irradiating the fruits and vegetables with light in the ultraviolet region and determining the presence or absence of gloss of the fruits and vegetables based on an image obtained by imaging the fruits and vegetables with the light in the ultraviolet region,
The processing to be executed by the computer is a non-glossy part of the image of fruits and vegetables that has a predetermined lightness gradation among intermediate lightness gradations between the maximum lightness gradation and the minimum lightness gradation. A first process for determining, and a second process for determining non-glossy fruits and vegetables when the non-glossy part exceeds a predetermined threshold value. .
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JP2004317153A (en) | 2004-11-11 |
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