JP6945109B2 - 球形農作物の体積測定方法とそれを用いた体積測定装置及び「す上がり」の検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、球形農作物の体積をその外観を撮影した画像を用いて計算する方法とそれを用いた体積測定装置及び当該装置によって計測された体積から求められた比重に基づいて「す上がり」の有無を判定する検査装置に係り、特に、体積の演算や「す上がり」の検査を高い精度で効率よく行うことが可能な球形農作物の体積測定方法とそれを用いた体積測定装置及び「す上がり」の検査装置に関する。

収穫された柑橘類は選果の過程において、複数の階級（５Ｌ〜３Ｓなど）に振り分けられた後、Ｍなら１玉１００ｇ、Ｓなら１玉８０ｇというように予め設定された単価重量を用いて階級ごとに出来高重量が計算される。現在、柑橘類の階級は、カメラによって上方から撮影された画像から割り出された寸法に基づいて決定されているが、同じ階級に属するものであっても実際には重量にばらつきがあるため、正確な出来高重量は得られない。レーザ光線やプローブを備えた３次元計測機を用いて測定対象物の形状を測定すれば、１玉ごとの正確な体積が分かるため、出来高重量の計算精度が向上する。しかしながら、この方法は、装置の製造コストが高いことに加え、測定対象物の形状測定に時間がかかるという欠点がある。このような理由から、近年、柑橘類などのような球形農作物の体積を短時間で高精度に測定する方法とそれを用いた安価な測定装置が求められている。

柑橘類では、果実の水分が少なくなりバサバサの状態になる「す上がり」と呼ばれる現象が起こる場合がある。「す上がり」が進行すると、商品価値が低下するため、出荷前に「す上がり」の有無を検査する技術が柑橘類の生産農家から強く求められている。柑橘類に近赤外線を照射して糖酸度を計測する市販の装置を用いれば、「す上がり」の有無を検査することはできるが、この装置は高価である。そのため、最近では、柑橘類について「す上がり」の有無を安価に検査できる技術に対する要望も高まっている。

メロンなどの果実を自動で選別する技術については、例えば、特許文献１に、「選果装置」という名称で、体積と重量の測定結果から算出した比重に基づいて選別を行う装置に関する発明が開示されている。
特許文献１に開示された選果装置は、第１カメラによって直横方向からメロンを撮影した画像から求めた計測高さと、第２カメラによって直上方からメロンを撮影した画像から求めた平均直径を球の体積を求める公式に適用して、メロンの体積を求める画像処理装置と、この画像処理装置によって計算された体積と、ロードセルによって検出された重量に基づいてメロンの比重を計算する比重演算手段と、この比重演算手段によって算出された比重に基づいて排出すべき果実を選定して排出する選別手段を備えた構造となっている。
このような構造によれば、果実の選別作業を効率よく行うことができる。

また、特許文献２には、「非破壊品質判定装置」という名称で、トマト、いちご、りんご、梨等の青果物を破壊することなく、その内部における空洞の有無を連続して測定できる装置に関する発明が開示されている。
特許文献２に開示された非破壊品質判定装置は、青果物の種類や品種毎に予め試験を行うことにより、照射手段から青果物に照射された赤外線中の特定の波長成分の吸収量と青果物の比重との関係を求めてマップ化し、このマップに、分光器から取得した電気信号（スペクトル）に応じて得られる特定の波長成分の吸収量を当てはめることで、青果物の比重を予測すること、及び、このようにして求めた比重を、予め求めておいた比重と空洞率の関係に適用して青果物の空洞率の大きさを算定し、青果物の内部における空洞の有無を判定することを特徴としている。
このように構成された非破壊品質判定装置によれば、糖度と酸度の測定に加えて、青果物の内部における空洞の有無の判定を非破壊で容易に行うことができる。

特許文献３には、「西瓜の外観検査による空洞果判定方法と装置」という名称で、西瓜の外観の特徴を捉えて、その特徴に基づいて内部に鬆（す）が存在するか否かを判定する方法とそれに用いられる装置に関する発明が開示されている。
特許文献３に開示された西瓜の外観検査による空洞果判定方法は、西瓜のつるの付け根部または花落ち部の２値画像において、上記つるの付け根部または花落ち部が円形の場合は西瓜の内部に鬆がないと判断し、上記つるの付け根部または花落ち部がリングの場合は、そのリングの最大内径が所定の大きさ以上のときに西瓜の内部に鬆があると判断するというものである。
このような西瓜の外観検査による空洞果判定方法によれば、西瓜の外観に何ら影響を与えることなく、迅速に鬆の有無を判定することができる。

特許文献４には、「スイカの外観検査装置」という名称で、高速でスイカの空洞の有無を判別できる小規模な装置に関する発明が開示されている。
特許文献４に開示されたスイカの外観検査装置は、テレビカメラによって横方向からスイカを撮影した画像において、頂部に平坦部が認められる場合に当該スイカに空洞があると判断することを特徴としている。
このスイカの外観検査装置では、画像解析によってスイカの頂部が平坦であるか否かを検出し、その結果に基づいてスイカの内部に空洞が存在するか否かを判定する構成となっていることから、空洞の有無を高速に検出できることができる。

特開平２−２５１２８２号公報 特開２０１１−１１２５７５号公報 特開２０００−１１１４８６号公報 特開平１１−１６００４５号公報

特許文献１に開示された発明では、球の体積を求める公式を果実に適用しているが、完全な球をなす果実は存在しないため、体積の計算値に誤差が生じる。そして、蜜柑などの柑橘類のように完全な球からはほど遠い形状をした果実については、その誤差が極めて大きくなるため、体積の計算値から求めた比重に基づいて選別作業を行うことは困難であるものと考えられる。

特許文献２に開示された発明は、装置が大掛かりで複雑な構造をしているため、製造コストが高いという課題があった。また、明細書には、トマトを例に挙げて、予め調べておいた照射手段から照射された赤外線中の特定の波長成分の吸収量と比重との関係から比重を予測することが記載されているが、トマト以外の青果物に関するデータがないため、他の青果物については同様の手法を適用できない可能性がある。

特許文献３及び特許文献４に開示された発明は、西瓜の外観の特徴に基づくものであるため、西瓜以外の球形農作物については適用することができないものと考えられる。また、これらの発明では、西瓜の空洞果を判定することはできるものの、西瓜の体積を計算する構成とはなっていないため、例えば、階級ごとに出来高重量を計算するという目的には用いることができない。

本発明はこのような従来の事情に対処してなされたものであり、外観を撮影した画像に基づいて体積を高い精度で求めることが可能な球形農作物の体積測定方法とそれを用いた体積測定装置及び「す上り」の検査精度が高く、しかも安価に製造することが可能な「す上がり」の検査装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明に係る球形農作物の体積測定方法は、３次元直交座標系（平面視して水平方向をＹ軸、垂直方向をＸ軸、Ｘ軸とＹ軸を含むＸＹ平面に垂直な軸をＺ軸とする）の中央に球形農作物を配置した場合に、ＹＺ平面における側面画像を２値化して第１の画像を生成するステップと、第１の画像のＹ軸方向における球形農作物を表す画素の数をＺ軸の座標毎に合計して第１の合計値をそれぞれ求めるステップと、第１の合計値と第１の画像における１画素の幅（１画素のＹ軸方向の長さ）の積を計算してＺ軸の座標毎にＸＹ平面における球形農作物の直径を求めるステップと、直径に基づいてＸＹ平面上にＺ軸の座標毎に形成される円の面積を求めるステップと、円の面積と第１の画像における１画素の高さ（１画素のＺ軸方向の長さ）の積（第１の積）をＺ軸の座標毎に計算し、第１の積を合計して球形農作物の体積を求めるステップと、を備えていることを特徴とするものである。

第１の発明は、ＸＹ平面における球形農作物の断面の形状が円であると仮定して、この円の面積を側面画像から読み取った直径を用いて算出するものであるため、ＸＹ平面における球形農作物の断面の形状が円に近いほど、体積の演算精度が高くなるという作用を有する。また、上記円の面積をＺ軸方向に積算することで体積が求められるため、第１の発明においては、球の公式を用いて体積が算出される場合とは異なり、球形農作物を側面から見た形状が円に近くない場合でも体積の演算精度が低下しないという作用を有する。

また、第２の発明は、第１の発明において、ＸＹ平面における球形農作物の上面画像を２値化して第２の画像を生成するステップと、第２の画像のＸ軸方向における球形農作物を表す画素の数をＹ軸の座標毎に合計して第２の合計値を求めるとともに、第２の画像のＹ軸方向における球形農作物を表す画素の数をＸ軸の座標毎に合計して第３の合計値を求めるステップと、第３の合計値の最大値に対する第２の合計値の最大値の比を計算して第１の補正係数を求めるステップと、円の面積と第１の補正係数の積を計算してＸＹ平面上に形成される楕円の面積を求めるステップと、楕円の面積と第１の画像における１画素の高さの積（第２の積）をＺ軸の座標毎に計算し、第２の積を合計して球形農作物の体積を求めるステップと、を備えていることを特徴とするものである。

第２の発明は、ＸＹ平面における球形農作物の断面の形状が楕円であると仮定して、この楕円の面積を側面画像から読み取った直径を用いて算出した円の面積に、上面画像におけるＸ軸方向の長さの最大値に対するＹ軸方向の長さの最大値の比を掛けて算出するものであるため、第１の発明の作用に加え、ＸＹ平面における球形農作物の断面の形状が楕円に近いほど、第１の発明を用いた場合よりも体積の演算精度が高くなるという作用を有する。

第３の発明は、第１の発明において、球形農作物のＸＹ平面における上面画像を２値化して第２の画像を生成するステップと、第２の画像のＹ軸方向における球形農作物を表す画素の数をＸ軸の座標に合計して第３の合計値を求めるステップと、第１の合計値の最大値と第３の合計値の最大値を求めるステップと、第１の合計値の最大値の自乗と円周率の積を４で割って第１の中間補正値を求めるステップと、第３の合計値の最大値に対する第１の合計値の最大値の比を計算して第２の補正係数を求めるステップと、第３の合計値をＸ軸の座標に計算し、前記第３の合計値を合計した値と第２の補正係数の自乗の積を計算して第２の中間補正値を求めるステップと、第１の中間補正値に対する第２の中間補正値の比を計算して第３の補正係数を求めるステップと、円の面積と第３の補正係数と第１の画像における１画素の高さの積（第３の積）をＺ軸の座標毎に計算し、第３の積を合計して球形農作物の体積を求めるステップと、を備えていることを特徴とするものである。

第３の発明は、第１の発明において求められる球形農作物のＸＹ平面における断面の面積に対し、上面画像におけるＹ軸方向の幅の最大値が側面画像におけるＹ軸方向の幅の最大値と一致し、かつ、上面画像における１画素のＹ軸方向の長さ及びＸ軸方向の長さが側面画像における１画素のＹ軸方向の長さ及びＺ軸方向の長さにそれぞれ一致するような修正を加えるものであるため、第１の発明の作用に加え、側面画像が撮影される方向とＸ軸方向が平行でなく、両者にずれが生じている場合や第１のカメラと第２のカメラから球形農作物までの各距離が異なる場合に、第１の発明を用いた場合よりも体積の演算精度が高くなるという作用を有する。

第４の発明の体積測定装置は、３次元直交座標系（平面視して水平方向をＹ軸、垂直方向をＸ軸、Ｘ軸とＹ軸を含むＸＹ平面に垂直な軸をＺ軸とする）の中央に配置された球形農作物の側方に設置された第１のカメラと、この第１のカメラによって撮影された球形農作物のＹＺ平面における側面画像の信号を受信する制御部と、この制御部によって動作を制御される演算部及び表示部と、側面画像の１画素の高さ（１画素のＺ軸方向の長さ）が格納されたメモリ部と、を備え、演算部は、第１の発明に係る球形農作物の体積測定方法を用いて、制御部から送られた側面画像とメモリ部から読み出された１画素の高さに基づいて球形農作物の体積を求める演算を行い、表示部は、制御部の指示に従って演算部による演算結果を表示することを特徴とするものである。
このような構造の体積測定装置においては、球形農作物の体積を測定する際に第１の発明と同様の作用が発揮される。

第５の発明は、第４の発明において、球形農作物の上方に設置された第２のカメラを備え、制御部は、第２のカメラによって撮影されたＸＹ平面における球形農作物の上面画像の信号を受信し、メモリ部には、上面画像の１画素の幅（１画素の前記Ｙ軸方向の長さ）が格納されており、演算部は、第１の発明の球形農作物の体積測定方法の代わりに、第２の発明又は第３の発明の球形農作物の体積測定方法を用いて、制御部から送られた側面画像及び上面画像に基づいて球形農作物の体積を求める演算を行うことを特徴とするものである。
このような構造の体積測定装置においては、球形農作物の体積を測定する際に第２の発明又は第３の発明と同様の作用が発揮される。

第６の発明は、第４の発明又は第５の発明に係る体積測定装置と、球形農作物の重量を測定し、その重量測定値を体積測定装置の演算部に送る重量計と、を備え、体積測定装置のメモリ部には、球形農作物の比重の閾値が格納されており、体積測定装置の演算部は、球形農作物の体積に関する演算値と重量測定値から球形農作物の比重を計算するとともに、この比重の計算値とメモリ部から読み出された閾値に基づいて球形農作物について「す上がり」の有無を判定することを特徴とするものである。
このような構造の「す上がり」の検査装置においては、球形農作物の「す上がり」の検査をする際に第１の発明乃至第３の発明のいずれかの発明と同様の作用が発揮される。

第１の発明によれば、球形農作物のＸＹ平面における断面が円に近い形状をしている場合、側面から見た形状が円に近いか否かに関わらず、側面を撮影した画像に基づいて球形農作物の体積を高い精度で求めることが可能である。

第２の発明によれば、第１の発明の効果に加え、球形農作物のＸＹ平面における断面が楕円に近い形状をしている場合でも、側面と上面を撮影した画像に基づいて球形農作物の体積を第１の発明の場合よりも高い精度で求めることができるという効果を奏する。

第３の発明によれば、第１の発明の効果に加え、側面画像が撮影される方向とＸ軸方向が平行でなく、両者にずれが生じている場合や第１のカメラと第２のカメラから球形農作物までの各距離が異なる場合であっても、側面と上面を撮影した画像に基づいて球形農作物の体積を第１の発明の場合よりも高い精度で求めることができるという効果を奏する。

第４の発明によれば、球形農作物の体積を測定する際に第１の発明と同様の効果が発揮される。

第５の発明によれば、球形農作物の体積を測定する際に第２の発明又は第３の発明と同様の効果が発揮される。

第６の発明によれば、球形農作物の「す上がり」の検査をする際に第１の発明乃至第３の発明のいずれかの発明と同様の効果が発揮される。

（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の体積測定装置の外観の一例を示した斜視図及びその構成を示したブロック図である。 （ａ）は２値化された蜜柑の側面画像を示した図であり、（ｂ）は同図（ａ）に白く表された領域内のＹ軸方向の画素数をＺ軸の座標毎に示したヒストグラムであり、（ｃ）は図１（ｂ）に示したパーソナルコンピュータの演算部において第１の演算方法を用いて行われる演算の流れを示したフローチャートである。 （ａ）は２値化された蜜柑の上面画像を示した図であり、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ同図（ａ）に白く表された領域内のＹ軸方向及びＸ軸方向の画素数をそれぞれＸ軸の座標毎及びＹ軸の座標毎に示したヒストグラムである。 図１（ｂ）に示したパーソナルコンピュータの演算部において第２の演算方法を用いて行われる演算の流れを示したフローチャートである。 図１（ｂ）に示したパーソナルコンピュータの演算部において第３の演算方法を用いて行われる演算の流れを示したフローチャートである。 本発明の体積測定装置を用いてメロンの体積を計測した結果を示したグラフである。 （ａ）及び（ｂ）は本発明の体積測定装置を用いて蜜柑の体積を計測した結果を示したグラフである。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明の「す上がり」の検査装置の外観の一例を示した図及びその構成を示したブロック図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ「す上がり」が無い蜜柑と有る蜜柑の断面を示した写真である。 本発明の「す上がり」の検査装置を用いて蜜柑の比重を求めた結果を示したグラフである。

本実施例では、パーソナルコンピュータ上で所定のアプリケーションを起動させることによって、体積測定装置や「す上がり」の検査装置としての機能が発揮されるとの説明を行っているが、これに限定されるものではなく、本発明は、後述の制御装置やディスプレイ等を備えた専用機であって、本体の電源を投入すると、体積測定装置や「す上がり」の検査装置の機能が直ちに発揮される構造であっても良く、必ずしもパーソナルコンピュータを構成要素として含んでいなくとも良い。

図１（ａ）及び図１（ｂ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る体積測定装置の実施例の外観斜視図及びその構成を示したブロック図である。
図１（ａ）に示すように、体積測定装置１は、コンベア５などによって搬送される蜜柑などの球形農作物Ｓの体積を測定する装置であり、３次元直交座標系（平面視して水平方向をＹ軸、垂直方向をＸ軸、Ｘ軸とＹ軸を含むＸＹ平面に垂直な軸をＺ軸とする）の中央に配置された球形農作物Ｓの上方と側方にそれぞれ設置されたカメラ２ａ，２ｂと、カメラ２ａ，２ｂにケーブル４ａ，４ｂを介して接続されたパーソナルコンピュータ３を備えている。

図１（ｂ）に示すように、パーソナルコンピュータ３は、ディスプレイからなる表示部３ａと、マウスやキーボードからなる入力部３ｂと、演算部３ｃと、制御部３ｄと、メモリ３ｅを備えている。
作業者がパーソナルコンピュータ３の入力部３ｂに球形農作物Ｓの体積の測定を開始する旨のコマンドを入力すると、入力部３ｂは制御部３ｄに測定開始信号ａ１を送る。測定開始信号ａ１を受信した制御部３ｄは、ケーブル４ａ，４ｂを介してカメラ２ａ，２ｂからそれぞれ送られてきた球形農作物ＳのＸＹ平面における上面画像データｄ１及びＹＺ平面における側面画像データｄ２を演算開始信号ａ２とともに演算部３ｃに送る。そして、演算部３ｃは上面画像データｄ１及び側面画像データｄ２に基づいて球形農作物Ｓの体積を求めるための演算を行い、その演算結果を体積データｄ４として制御部３ｄに送る。

制御部３ｄは、表示信号ａ３と書き込み信号ａ４を表示部３ａとメモリ部３ｅにそれぞれ体積データｄ４とともに送る。これにより、演算部３ｃによる球形農作物Ｓの体積の演算結果が表示部３ａに表示されるとともにメモリ部３ｅに格納される。なお、後述する上面画像や側面画像の１画素の幅Ｌｙ（１画素のＹ軸方向の長さ）や高さＬｚ（１画素のＺ軸方向の長さ）などの値は演算用データｄ３としてメモリ部３ｅに予め格納されている。この演算用データｄ３は、制御部３ｄから送られる読み出し信号ａ５に従ってメモリ部３ｅから読み出された後、制御部３ｄを介して演算部３ｃに送られる。
なお、演算部３ｃにおける球形農作物Ｓの体積の計算に用いられる演算方法には３種類があり、体積測定装置１では、作業者が入力部３ｂを操作することによって３種類の演算方法（以下、第１の演算方法乃至第３の演算方法という。）の中から希望する演算方法を選択できる構造となっている。

［第１の演算方法］
図２（ａ）はカメラ２ｂによって撮影された蜜柑（図１（ａ）に示した球形農作物Ｓ）の側面画像を２値化した図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に白く表された領域内のＹ軸方向の画素数をＺ軸の座標毎に示したヒストグラムであり、図２（ｃ）は図１（ｂ）に示したパーソナルコンピュータ３の演算部３ｃにおいて第１の演算方法を用いて行われる演算の流れを示したフローチャートである。なお、図２（ａ）において、Ｚ軸方向は蜜柑の高さ方向を表しており、Ｙ軸方向は紙面に平行であって、かつ、Ｚ軸方向に垂直な方向を表している。
図２（ｃ）に示すように、演算部３ｃは、ステップＳ１において、カメラ２ｂから制御部３ｄを介して送られてきた蜜柑の側面画像データｄ２に基づいて、蜜柑を白、背景を黒とする２階調の側面画像（図２（ａ）参照）を生成する。
つぎに、ステップＳ２において、演算部３ｃは、ステップＳ１で生成された２値化画像のＹ軸方向における蜜柑を表す画素の数をＺ軸の座標毎に合計し、Ｚ軸の座標ｚにおける白色の画素のＹ軸方向の数ｈ_０[ｚ]を求める。

ステップＳ３では、メモリ３ｅから１画素の幅（図２（ａ）に示したＹ軸方向の長さ）Ｌｙが読み出された後、制御部３ｄを介して演算部３ｃに送られる。演算部３ｃは、このＬｙをｈ_０[ｚ]に掛けることにより、Ｚ方向に垂直なＸＹ平面における蜜柑の断面の形状が円であると仮定した場合の円の直径を求め、その直径をさらに２で割ることにより、上記円の半径ｒ_０[ｚ]をＺ軸の座標毎に求める。
ステップＳ４において、演算部３ｃは、ステップＳ３で求めたｒ_０[ｚ]を以下の式（１）に代入することにより、上記円の面積ｓ_０[ｚ]をＺ軸の座標毎に求める。

ステップＳ５では、演算用データｄ３としてメモリ３ｅに格納されている１画素の高さ（図２（ａ）におけるＺ軸方向の長さ）Ｌｚが読み出された後、制御部３ｄを介して演算部３ｃに送られる。演算部３ｃは、このＬｚをｓ_０[ｚ]に掛けることにより、半径がｒ_０[ｚ] で高さがＬｚの円柱の体積ｖ_０[ｚ]を求める。
図２（ａ）においてＺ軸方向の長さを表す白い部分の画素の数の最大値をｍとすると、ステップＳ６において、演算部３ｃは、ステップＳ５で求めた円柱の体積ｖ_０[ｚ]を１〜ｍの範囲のｚについて積算することにより、蜜柑の体積Ｖ_０を求める。

以上説明したように、第１の演算方法は、ＸＹ平面における蜜柑の断面の形状が円であると仮定して、側面画像から読み取った上記断面と同じ高さにおける白色の画素のＹ軸方向の数ｈ_０[ｚ]と１画素の幅Ｌｙから求めた直径を用いてＸＹ平面における円の面積ｓ_０[ｚ]を計算し、さらに、この円の面積ｓ_０[ｚ]と１画素の高さＬｚの積をＺ軸方向に積算することで蜜柑の体積を求めるというものである。したがって、ＸＹ平面における蜜柑の断面の形状が円に近ければ近いほど、体積の演算精度が高くなる。また、蜜柑の体積がＸＹ平面における断面の面積をＺ軸方向に沿って積分することによって求められるため、球の公式に基づいて体積が算出される場合とは異なり、側面から見た形状が円に近くない場合でも体積の演算精度は低下しない。
このような作用は、メロンやスイカなどの蜜柑以外の球形農作物の体積を計測する場合にも同様に発揮される。すなわち、第１の演算方法によれば、球形農作物のＸＹ平面における断面が円に近い形状をしている場合には側面から見た形状が円に近いか否かに関わらず、側面を撮影した画像に基づいて球形農作物の体積を高い精度で求めることができる。

［第２の演算方法］
図３（ａ）はカメラ２ａによって撮影された蜜柑（図１（ａ）に示した球形農作物Ｓ）の上面画像を２値化した図であり、図３（ｂ）及び図３（ｃ）はそれぞれ図３（ａ）に白く表された領域内のＹ軸方向及びＸ軸方向の画素数をそれぞれＸ軸の座標値毎及びＹ軸の座標値毎に示したヒストグラムである。また、図４は図１（ｂ）に示したパーソナルコンピュータ３の演算部３ｃにおいて第２の演算方法を用いて行われる演算の流れを示したフローチャートである。
なお、カメラ２ａ，２ｂによって蜜柑が撮影される方向は互いに直交している。そのため、図３（ａ）において、Ｙ軸方向は図２（ａ）を用いて説明したＹ軸方向と一致しており、Ｘ軸方向はＹ軸方向と図２（ａ）に示したＺ軸方向の双方に対して直交している。また、カメラ２ａ，２ｂから蜜柑までの各距離が等しい場合、図３（ａ）における１画素の幅（Ｙ軸方向の長さ）及び高さ（Ｘ軸方向の長さ）は図２（ａ）における１画素の幅（Ｙ軸方向の長さ）及び高さ（Ｚ軸方向の長さ）とそれぞれ一致する。

図４に示すように、演算部３ｃは、ステップＳ１において、カメラ２ａ，２ｂから制御部３ｄを介して送られてきた蜜柑の上面画像データｄ１及び側面画像データｄ２に基づいて、蜜柑を白、背景を黒とする２階調の上面画像（図３（ａ）参照）及び側面画像（図２（ａ）参照）を生成する。
つぎに、ステップＳ２において、演算部３ｃは、ステップＳ１で生成された図２（ａ）に示す２値化画像のＹ軸方向における蜜柑を表す画素の数をＺ軸の座標毎に合計し、Ｚ軸の座標ｚにおける白色の画素のＹ軸方向の数ｈ_０[ｚ]を求めるとともに、ステップＳ１で生成された図３（ａ）に示す２値化画像について、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すようにＸ軸の座標ｘにおける白色の画素のＹ軸方向の数ｈ_１[ｘ]及びＹ軸の座標ｙにおける白色の画素のＸ軸方向の数ｈ_２[ｙ]をそれぞれ求める。

演算部３ｃは、ステップＳ３において、ｈ_１[ｘ]の最大値ｈ_１ｍａｘとｈ_２[ｙ]の最大値ｈ_２ｍａｘをそれぞれ求めるとともに、ステップＳ４において、ｈ_１ｍａｘに対するｈ_２ｍａｘの比を求めて、これを第１の補正係数ｋ_１とする。
ステップＳ５では、演算用データｄ３としてメモリ３ｅに格納されている１画素の幅（図２（ａ）におけるＹ軸方向の長さ）Ｌｙが読み出された後、制御部３ｄを介して演算部３ｃに送られる。演算部３ｃは、このＬｙをステップＳ２で求めたｈ_０[ｚ] に掛けることにより、ＸＹ平面における蜜柑の断面の形状が円であると仮定して直径を求め、その直径を２で割って得られた値をａ[ｚ]とし、さらに、第１の補正係数ｋ_１をａ[ｚ]に掛けて得られた値をｂ[ｚ]とする。
ステップＳ６において、演算部３ｃは、ステップＳ５で求めたａ[ｚ]とｂ[ｚ]を以下の式（２）に代入することにより、ＸＹ平面における蜜柑の断面が楕円形であると仮定した場合のＺ軸の座標ｚにおける楕円の面積ｓ_１[ｚ]を求める。なお、ステップＳ２乃至ステップＳ６は、図２（ｃ）を用いて説明した円の面積ｓ_０[ｚ] に第１の補正係数ｋ_１を掛けて楕円の面積ｓ_１[ｚ]を求めることに等しい。すなわち、第１の補正係数ｋ_１は、上記楕円における長軸と短軸の比を表している。
なお、本来であれば、長軸と短軸の比には楕円の高さごとに求めた値を用いるべきであるが、Ｚ軸の座標毎に蜜柑のＸＹ平面における断面の画像を撮影することは困難であるため、本発明では上面画像から読み取ることができるＸ軸の座標ｘにおけるＹ軸方向の長さの最大値とＹ軸の座標ｙにおけるＸ軸方向の長さの最大値の比をＸＹ平面における上記楕円のＺ軸の座標毎の長軸と短軸の比の代わりに用いているのである。

ステップＳ７では、演算用データｄ３としてメモリ３ｅに格納されている１画素の高さ（図２（ａ）におけるＺ軸方向の長さ）Ｌｚが読み出された後、制御部３ｄを介して演算部３ｃに送られる。演算部３ｃは、このＬｚをｓ_１[ｚ]に掛けることにより、面積がｓ_１[ｚ] で高さがＬｚの楕円柱の体積ｖ_１[ｚ]を求める。
図２（ａ）においてＺ軸方向の長さを表す白い部分の画素数の最大値をｍとすると、ステップＳ８において、演算部３ｃは、ステップＳ７で求めた楕円柱の体積ｖ_１[ｚ]を１〜ｍの範囲のｚについて積算することにより、蜜柑の体積Ｖ_１を求める。

以上説明したように、第２の演算方法は、ＸＹ平面における蜜柑の断面の形状が楕円であると仮定して、側面画像から読み取った上記断面と同じ高さにおける白色の画素のＹ軸方向の数ｈ_０[ｚ]と１画素の幅Ｌｙから求めた直径を用いて求めたＸＹ平面における円の面積ｓ_０[ｚ]に、上面画像におけるＸ軸方向の長さの最大値に対するＹ軸方向の長さの最大値の比を掛けて楕円の面積ｓ_１[ｚ]を求め、さらに、この楕円の面積ｓ_１[ｚ]と１画素の高さＬｚの積をＺ軸方向に沿って積算することで蜜柑の体積を求めるというものである。
したがって、ＸＹ平面における蜜柑の断面の形状が円に近い場合には第１の演算方法と第２の演算方法のいずれを用いた場合でも大差はないが、ＸＹ平面における蜜柑の断面の形状が楕円に近い場合には第１の演算方法を用いた場合よりも第２の演算方法を用いた場合の方が体積の演算精度が高い結果となる。そして、この作用は、メロンやスイカなどの蜜柑以外の球形農作物の体積を計測する場合にも同様に発揮される。
すなわち、第２の演算方法によれば、球形農作物のＸＹ平面における断面が楕円に近い形状をしている場合には、側面を撮影した画像に基づいて、第１の演算方法を用いた場合よりも高い精度で球形農作物の体積を求めることができる。

［第３の演算方法］
図５は図１（ｂ）に示したパーソナルコンピュータ３の演算部３ｃにおいて第３の演算方法を用いて行われる演算の流れを示したフローチャートである。
図５に示すように、演算部３ｃは、ステップＳ１において、カメラ２ａ，２ｂから制御部３ｄを介して送られてきた蜜柑の上面画像データｄ１及び側面画像データｄ２に基づいて、蜜柑を白、背景を黒とする２階調の上面画像（図３（ａ）参照）及び側面画像（図２（ａ）参照）を生成する。
つぎに、ステップＳ２において、演算部３ｃは、ステップＳ１で生成された図２（ａ）に示す２値化画像のＹ軸方向における蜜柑を表す画素の数をＺ軸の座標毎に合計し、Ｚ軸の座標ｚにおける白色の画素のＹ軸方向の数ｈ_０[ｚ]を求めるとともに、図３（ａ）に示す２値化画像のＹ軸方向における蜜柑を表す画素の数をＸ軸の座標毎に合計し、Ｘ軸の座標ｘにおける白色の画素のＹ軸方向の数ｈ_１[ｘ]を求める。

演算部３ｃは、ステップＳ３において、ｈ_０[ｚ]の最大値ｈ_０ｍａｘとｈ_１[ｘ]の最大値ｈ_１ｍａｘをそれぞれ求めるとともに、ステップＳ４において、ｈ_０ｍａｘを以下の式（３）に代入して第１の中間補正値Ｈ_０を求めた後、ステップＳ５において、ｈ_１ｍａｘに対するｈ_０ｍａｘの比を計算して第２の補正係数ｋ_２を求める。なお、第１の中間補正値Ｈ_０と側面画像の１画素の幅（図２（ａ）における１画素のＹ軸方向の長さ）Ｌｙの自乗の積は、側面画像におけるＹ軸方向の長さの最大値を半径とする円の面積に相当する。

図３（ａ）においてＸ軸方向の長さを表す白い部分の画素の数の最大値をｎとすると、演算部３ｃは、ステップＳ６において、ｈ_１[ｘ]を１〜ｎの範囲のｘについて積算することにより、ｈ_１ｓｕｍを求める。なお、ｈ_１ｓｕｍと上面画像における１画素の面積の積は上述の白い部分の面積に相当する。
カメラ２ｂによる撮影方向は、原則として図３（ａ）に示したＸ軸方向と平行である。そのため、ｈ_０[ｚ]の最大値ｈ_０ｍａｘとｈ_１[ｘ]の最大値ｈ_１ｍａｘは一致する。このとき、カメラ２ａ，２ｂから蜜柑までの各距離が等しければ、上面画像における白い部分の面積は、側面画像におけるＹ軸方向の長さの最大値を半径とする円の面積に近い値となる。しかしながら、何らかの理由で上述の２つの方向にずれが生じて両者の平行関係がわずかでも崩れていると、ｈ_０ｍａｘとｈ_１ｍａｘは一致しないことがある。また、上述の２つの方向が平行であってもカメラ２ａ，２ｂから蜜柑までの各距離が異なると、１画素の幅と高さが側面画像と上面画像で一致しなくなり、上述の２つの面積の差が大きくなる。そこで、まず、ｈ_０ｍａｘとｈ_１ｍａｘを一致させるための係数として、ステップＳ５において、ｈ_１ｍａｘに対するｈ_０ｍａｘの比を計算し、これを第２の補正係数ｋ_２としているのである。

演算部３ｃは、ステップＳ７において、ｈ_１ｓｕｍと第２の補正係数ｋ_２を以下の式（４）に代入して第２の中間補正値Ｈ_１を求める。なお、Ｈ_１と上面画像における１画素の面積の積は、上面画像の白い部分の面積をｈ_０[ｚ]の最大値ｈ_０ｍａｘとｈ_１[ｘ]の最大値ｈ_１ｍａｘが等しい状態となるように修正した値に相当する。

演算部３ｃは、ステップＳ８において、第１の中間補正値Ｈ_０に対する第２の中間補正値Ｈ_１の比を計算して第３の補正係数ｋ_３を求める。なお、第３の補正係数ｋ_３は、カメラ２ａ，２ｂから蜜柑までの各距離が異なる場合に、上面画像における１画素の幅と高さが側面画像における１画素の幅と高さにそれぞれ一致するように側面画像におけるＹ方向の幅の最大値を半径とする円の面積を修正するための係数である。
ステップＳ９では、演算用データｄ３としてメモリ３ｅに格納されている１画素の幅（図２（ａ）におけるＹ軸方向の長さ）Ｌｙが読み出された後、制御部３ｄを介して演算部３ｃに送られる。演算部３ｃは、このＬｙをｈ_０[ｚ]に掛けることにより、ＸＹ平面における蜜柑の断面の形状が円であると仮定した場合の円の直径を求め、その直径をさらに２で割ることにより、Ｚ軸の座標ｚにおける上記円の半径ｒ_０[ｚ]を求める。

ステップＳ１０において、演算部３ｃは、ステップＳ９で求めたｒ_０[ｚ]を前述の式（１）に代入することにより、Ｚ軸の座標ｚにおける上記円の面積ｓ_０[ｚ]を求める。
ステップＳ１１では、演算用データｄ３としてメモリ３ｅに格納されている１画素の高さ（図２（ａ）におけるＺ軸方向の長さ）Ｌｚが読み出された後、制御部３ｄを介して演算部３ｃに送られる。演算部３ｃは、このＬｚとステップＳ８で求めた第３の補正係数ｋ_３をｓ_０[ｚ]に掛けることにより、面積がｋ_３とｓ_０[ｚ]の積で表される高さＬｚの円柱の体積ｖ_２[ｚ]を求める。
図２（ａ）においてＺ方向の長さを表す白い部分の画素の数の最大値をｍとすると、ステップＳ１２において、演算部３ｃは、ステップＳ１１で求めた円柱の体積ｖ_２[ｚ]を１〜ｍの範囲のｚについて積算することにより、蜜柑の体積Ｖ_２を求める。

前述のとおり、第１の中間補正値Ｈ_０は側面画像におけるＹ軸方向の長さの最大値を半径とする円の面積に比例し、第２の中間補正値Ｈ_１は上面画像の白い部分の面積を側面画像のスケールに合わせて修正した値に比例する。そこで、ステップＳ１１では、ステップＳ１０において求めた円の面積ｓ_０[ｚ]に第３の補正係数ｋ_３（第１の中間補正値Ｈ_０に対する第２の中間補正値Ｈ_１の比）を掛けることにより、上面画像における１画素の幅と高さが側面画像における１画素の幅と高さにそれぞれ一致するように側面画像におけるＹ軸方向の長さの最大値を半径とする円の面積を修正しているのである。

以上説明したように、第３の演算方法は、上面画像におけるＹ軸方向の長さの最大値が側面画像におけるＹ軸方向の長さの最大値と一致し、かつ、上面画像における１画素の幅と高さが側面画像における１画素の幅と高さにそれぞれ一致するように、第１の演算方法によって側面画像から求められる任意の高さにおける円の面積を修正するというものである。したがって、カメラ２ｂによる撮影方向と図３（ａ）に示したＸ軸方向にずれが生じている場合やカメラ２ａ，２ｂから蜜柑までの各距離が異なる場合には、第１の演算方法を用いた場合よりも第３の演算方法を用いた場合の方が体積の演算精度が高い結果となる。
これらの作用は、メロンやスイカなどの蜜柑以外の球形農作物の体積を計測する場合にも同様に発揮される。すなわち、第３の演算方法によれば、カメラ２ｂによる撮影方向と図３（ａ）に示したＸ軸方向にずれが生じている場合やカメラ２ａ，２ｂから蜜柑までの各距離が異なる場合でも、第１の演算方法を用いた場合よりも高い精度で球形農作物の体積を求めることが可能である。

ここで、メロンの体積を体積測定装置１によって計測した結果について、表１及び図６を参照しながら説明する。なお、３次元直交座標系の定義は前述と同様である。また、演算部３ｃの演算には、既に説明した第１の演算方法乃至第３の演算方法を用いた。
図６の横軸は演算方法を示しており、縦軸は以下の式（５）で表される体積の誤差率（％）を示している。また、表１及び式（５）における実測値とは、水を張った容器にメロンを沈めた後、容器から溢れ出た水の体積を測定することによって求められた値である。

表１及び図６では、演算部３ｃでの演算に第２の演算方法を用いた場合の方が、第１の演算方法を用いた場合よりも体積の誤差率が小さい結果となっている。このことから、実験に用いられたメロンはＸＹ平面における断面の形状が楕円に近かったものと推察される。また、演算部３ｃでの演算に第３の演算方法を用いた場合、第１の演算方法や第２の演算方法を用いた場合よりも体積の誤差率が小さい結果となっているが、これは側面画像が撮影される方向と図３（ａ）に示したＸ軸方向に生じたずれやカメラ２ａ，２ｂから蜜柑までの各距離が異なることによって体積の演算精度が受ける影響が、メロンのＸＹ平面における断面の形状を楕円ではなく円と仮定した場合に体積の演算精度が受ける影響よりも大きく、前者の影響が第３の演算方法によって低減されたことによるものと考えられる。
なお、いずれの演算方法を用いた場合でも体積の誤差率は６％よりも小さいが、これは、体積測定装置１によってメロンの体積が高い精度で求められることを表している。

体積測定装置１を用いて２１個の蜜柑の体積を計測した結果（単位はｃｍ^３）を表２に示すとともに、前述の式（５）に従って体積の誤差率を計算した結果を表３及び図７に示す。なお、図７（ａ）及び図７（ｂ）の横軸は試料番号を示しており、縦軸は体積の誤差率（％）を示している。また、表２及び式（５）における実測値とは、水を張った容器に２１個の蜜柑を沈めた後、容器から溢れ出た水の体積をそれぞれ測定することによって求められた値である。

表２及び表３並びに図７では、ほとんどの試料について、演算部３ｃでの演算に第２の演算方法を用いた場合の方が第１の演算方法を用いた場合よりも体積の誤差率が小さく、第３の演算方法を用いた場合の方が第２の演算方法を用いた場合よりも体積の誤差率が小さい結果となっている。なお、試料４，資料１１及び試料１３については、第２の演算方法を用いた場合の方が第１の演算方法を用いた場合よりも体積の誤差率が大きくなっているが、これは側面画像が撮影される方向と図３（ａ）に示したＸ軸方向に生じたずれやカメラ２ａ，２ｂから蜜柑までの各距離が異なることによって体積の演算精度が受ける影響が、メロンのＸＹ平面における断面の形状を楕円ではなく円と仮定した場合に体積の演算精度が受ける影響よりも大きく、前者の影響が第２の演算方法によっては低減されなかったことが原因ではないかと考えられる。
なお、いずれの演算方法を用いた場合でも体積の誤差率は１７％よりも小さいが、これは、メロンに限らず蜜柑についても体積測定装置１によって体積が高い精度で求められることを表している。
このことは、蜜柑やメロン以外の球形農作物についても同様である。すなわち、体積測定装置１を用いることによれば、側面と上面を撮影した画像に基づいて球形農作物の体積を高い精度で求めることが可能である。

図８（ａ）及び図８（ｂ）はそれぞれ本発明の実施の形態に係る「す上がり」の検査装置の外観図及び構成図である。なお、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示した構成要素については同一の符号を付すことにより、その説明を適宜省略する。
図８（ａ）に示すように、「す上がり」の検査装置６は、体積測定装置１において、コンベア５の代わりに、載置台７ａの上面に載置された蜜柑などの球形農作物Ｓの重量を測定し、その結果を表示部７ｂに表示するとともにケーブル４ｃを介してパーソナルコンピュータ３に送る重量計７を備えた構造となっている。また、メモリ３ｅには、「す上がり」の判定に用いられる比重の閾値が演算用データｄ３として格納されている。

作業者がパーソナルコンピュータ３の入力部３ｂに球形農作物Ｓについて「す上がり」の検査を開始する旨のコマンドを入力すると、図８（ｂ）に示すように、入力部３ｂは制御部３ｄに測定開始信号ａ１を送る。
測定開始信号ａ１を受信した制御部３ｄは、ケーブル４ａ，４ｂを介してカメラ２ａ，２ｂからそれぞれ送られてきた球形農作物Ｓの上面画像データｄ１及び側面画像データｄ２とケーブル４ｃを介して重量計７から送られてきた重量データｄ５を演算開始信号ａ２とともに演算部３ｃに送る。そして、演算部３ｃは上面画像データｄ１及び側面画像データｄ２に基づいて球形農作物Ｓの体積を求めるための演算を行った後、重量データｄ５と体積の演算結果から比重を求め、その結果を体積データｄ４とともに比重データｄ６として制御部３ｄに送る。
制御部３ｄは、表示信号ａ３と書き込み信号ａ４を表示部３ａとメモリ部３ｅにそれぞれ体積データｄ４及び比重データｄ６とともに送る。これにより、演算部３ｃによる球形農作物Ｓの体積と比重の演算結果が表示部３ａに表示されるとともにメモリ部３ｅに格納される。

体積測定装置１による体積の計測を行った際に使用した２１個の蜜柑に対し、「す上がり」の検査装置６を用いて「す上がり」の検査を行った結果について、表４及び表５並びに図９及び図１０を用いて説明する。なお、図９（ａ）及び図９（ｂ）はそれぞれ「す上がり」が無い蜜柑と有る蜜柑の断面を示した写真であり、図１０は、「す上がり」の検査装置６を用いて蜜柑の比重を求めた結果を示したグラフである。

「す上がり」の検査装置６を用いて「す上がり」の検査を行った後、すべての試料を２つに切断し、その断面を観察したところ、試料１，４，５，７，９，１２〜１９について、図９（ｂ）に示すような「す上がり」が明確に認められた。なお、表４及び表５はそれぞれ「す上がり」が有った試料と「す上がり」が無かった試料の比重を示したものである。

表４及び表５並びに図１０（ａ）及び図１０（ｂ）から、実測値の比重が０．７以上の試料については「す上がり」が無いことがわかる。また、ほとんどの試料について、どの演算方法を用いた場合でも比重の計算値に基づいて「す上がり」の有無が正確に判定されていることがわかる。
このように、蜜柑などの柑橘類では比重に基づいて「す上がり」の有無を判定することができるが、このことは、柑橘類に限らず、メロンやスイカ、あるいはトマトや柿などの球形農作物Ｓについても同様に成り立つものと考えられる。そして、「す上がり」の検査装置６では、球形農作物Ｓの外観を撮影した画像から、その比重を高い精度で算出することができる。したがって、球形農作物Ｓについて、その比重と「す上がり」の関係を予め求めておけば、本発明の「す上がり」の検査装置６を用いることによって、選果の際などに「す上がり」の有無を正確に短時間で検査することが可能となる。

本発明の球形農作物の体積測定方法とそれを用いた体積測定装置及び「す上がり」の検査装置は、柑橘類やメロンなどのような球形農作物の選果の際に出来高重量を計算したり、「す上がり」の有無の検査を行ったりする場合に適用可能である。

１…体積測定装置 ２ａ，２ｂ…カメラ ３…パーソナルコンピュータ ３ａ…表示部 ３ｂ…入力部 ３ｃ…演算部 ３ｄ…制御部 ３ｅ…メモリ ４ａ〜４ｃ…ケーブル ５…コンベア ６…「す上がり」の検査装置 ７…重量計 ７ａ…載置台 ７ｂ…表示部 ａ１…測定開始信号 ａ２…演算開始信号 ａ３…表示信号 ａ４…書き込み信号 ａ５…読み出し信号 ｄ１…上面画像データ ｄ２…側面画像データ ｄ３…演算用データ ｄ４…体積データ ｄ５…重量データ ｄ６…比重データ Ｌｙ…１画素の幅 Ｌｚ…１画素の高さ Ｓ…球形農作物

Claims (6)

1. ３次元直交座標系（平面視して水平方向をＹ軸、垂直方向をＸ軸、Ｘ軸とＹ軸を含むＸＹ平面に垂直な軸をＺ軸とする）の中央に球形農作物を配置した場合に、ＹＺ平面における側面画像を２値化して第１の画像を生成するステップと、
   前記第１の画像のＹ軸方向における前記球形農作物を表す画素の数を前記Ｚ軸の座標毎に合計して第１の合計値をそれぞれ求めるステップと、
   前記第１の合計値と前記第１の画像における１画素の幅（１画素の前記Ｙ軸方向の長さ）の積を計算して前記Ｚ軸の座標毎に前記ＸＹ平面における前記球形農作物の直径を求めるステップと、
   前記直径に基づいて前記ＸＹ平面上に前記Ｚ軸の座標毎に形成される円の面積を求めるステップと、
   前記円の面積と前記第１の画像における１画素の高さ（１画素のＺ軸方向の長さ）の積（第１の積）を前記Ｚ軸の座標毎に計算し、前記第１の積を合計して前記球形農作物の体積を求めるステップと、を備えていることを特徴とする球形農作物の体積測定方法。
2. 前記球形農作物の前記ＸＹ平面における上面画像を２値化して第２の画像を生成するステップと、
   前記第２の画像の前記Ｘ軸方向における前記球形農作物を表す画素数を前記Ｙ軸の座標毎に合計して第２の合計値を求めるとともに、前記第２の画像の前記Ｙ軸方向における前記球形農作物を表す画素の数を前記Ｘ軸の座標毎に合計して第３の合計値を求めるステップと、
   前記第３の合計値の最大値に対する前記第２の合計値の最大値の比を計算して第１の補正係数を求めるステップと、
   前記円の面積と前記第１の補正係数の積を計算して前記ＸＹ平面上に形成される楕円の面積を求めるステップと、
   前記楕円の面積と前記第１の画像における前記１画素の高さの積（第２の積）を前記Ｚ軸の座標毎に計算し、前記第２の積を合計して前記球形農作物の体積を求めるステップと、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の球形農作物の体積測定方法。
3. 前記球形農作物の前記ＸＹ平面における上面画像を２値化して第２の画像を生成するステップと、
   前記第２の画像の前記Ｙ軸方向における前記球形農作物を表す画素の数を前記Ｘ軸の座標毎に合計して第３の合計値を求めるステップと、
   前記第１の合計値の最大値と前記第３の合計値の最大値を求めるステップと、
   前記第１の合計値の最大値の自乗と円周率の積を４で割って第１の中間補正値を求めるステップと、
   前記第３の合計値の最大値に対する前記第１の合計値の最大値の比を計算して第２の補正係数を求めるステップと、
   前記第３の合計値を前記Ｘ軸の座標毎に計算し、前記第３の合計値を合計した値と前記第２の補正係数の自乗の積を計算して第２の中間補正値を求めるステップと、
   前記第１の中間補正値に対する前記第２の中間補正値の比を計算して第３の補正係数を求めるステップと、
   前記円の面積と前記第３の補正係数と前記第１の画像における前記１画素の高さの積（第３の積）を前記Ｚ軸の座標毎に計算し、前記第３の積を合計して前記球形農作物の体積を求めるステップと、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の球形農作物の体積測定方法。
4. ３次元直交座標系（平面視して水平方向をＹ軸、垂直方向をＸ軸、Ｘ軸とＹ軸を含むＸＹ平面に垂直な軸をＺ軸とする）の中央に配置された球形農作物の側方に設置された第１のカメラと、
   この第１のカメラによって撮影された前記球形農作物のＹＺ平面における側面画像の信号を受信する制御部と、
   この制御部によって動作を制御される演算部及び表示部と、
   前記側面画像の１画素の高さ（１画素の前記Ｚ軸方向の長さ）が格納されたメモリ部と、を備え、
   前記演算部は、
   請求項１に記載の球形農作物の体積測定方法を用いて、前記制御部から送られた前記側面画像と前記メモリ部から読み出された前記１画素の高さに基づいて前記球形農作物の体積を求める演算を行い、
   前記表示部は、
   前記制御部の指示に従って前記演算部による演算結果を表示することを特徴とする体積測定装置。
5. 前記球形農作物の上方に設置された第２のカメラを備え、
   前記制御部は、
   前記第２のカメラによって撮影された前記球形農作物の前記ＸＹ平面における上面画像の信号を受信し、
   前記メモリ部には、前記上面画像の１画素の幅（１画素の前記Ｙ軸方向の長さ）が格納されており、
   前記演算部は、
   請求項１に記載の球形農作物の体積測定方法の代わりに、請求項２又は請求項３に記載の球形農作物の体積測定方法を用いて、前記制御部から送られた前記側面画像及び前記上面画像に基づいて前記球形農作物の体積を求める演算を行うことを特徴とする請求項４に記載の体積測定装置。
6. 請求項４又は請求項５に記載の体積測定装置と、
   球形農作物の重量を測定し、その重量測定値を前記体積測定装置の前記演算部に送る重量計と、を備え、
   前記体積測定装置の前記メモリ部には、前記球形農作物の比重の閾値が格納されており、
   前記体積測定装置の前記演算部は、
   前記球形農作物の体積に関する演算値と前記重量測定値から前記球形農作物の比重を計算するとともに、この比重の計算値と前記メモリ部から読み出された前記閾値に基づいて前記球形農作物について「す上がり」の有無を判定することを特徴とする「す上がり」の検査装置。
   

Images