JP7442243B1

JP7442243B1 - egg inspection device

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Publication number: JP7442243B1
Application number: JP2023141851A
Authority: JP
Inventors: 令奈尾野
Original assignee: NIHON SENBETSU KAKO CO.,LTD.
Current assignee: NIHON SENBETSU KAKO CO.,LTD.
Priority date: 2023-08-31
Filing date: 2023-08-31
Publication date: 2024-03-04
Anticipated expiration: 2043-08-31

Abstract

【課題】ひび割れを検査することができる卵検査装置を提供する。【解決手段】本発明の卵検査装置は、卵をローラで回転可能に支持して搬送するコンベアと、コンベア上の卵に白色光を照射するＬＥＤ光源とコンベア上の卵を撮像するカラーカメラとを備えた撮像手段、またはコンベア上の卵から反射光と参照ミラーからの反射光を干渉させ、干渉によって卵の表層の画像を撮像するＯＣＴ手段を備える検査手段と、カラーカメラで撮像した画像をグレースケール画像に変換し、各画素のグレースケール値を卵表面の凹凸と見なして判定する第１判定手段、またはＯＣＴ手段で撮像した画像から卵の表面の異常を判定する第２判定手段を備える画像判定手段と、から構成される。【選択図】図１An object of the present invention is to provide an egg inspection device capable of inspecting cracks. [Solution] The egg inspection device of the present invention includes a conveyor that rotatably supports and transports eggs with rollers, an LED light source that irradiates white light onto the eggs on the conveyor, and a color camera that images the eggs on the conveyor. or an inspection means equipped with an OCT means that causes the reflected light from the eggs on the conveyor to interfere with the reflected light from the reference mirror and captures an image of the surface layer of the egg by interference, and an image captured by a color camera. A first determination means converts the image into a grayscale image and determines the grayscale value of each pixel by regarding it as unevenness on the egg surface, or a second determination means determines an abnormality on the surface of the egg from the image captured by the OCT means. It consists of an image determining means. [Selection diagram] Figure 1

Description

本発明は、卵の表面を検査する卵検査装置に関する。 The present invention relates to an egg inspection device for inspecting the surface of eggs.

卵の殻にひび割れがあると見栄えが良くないため、通常の卵と分けている。また、殻を剥いだゆで卵の表面（白身の表面）にひび割れがある場合も分けている。一般に、生卵やゆで卵の検査が行われている。 Eggs with cracks in their shells do not look good, so they are separated from regular eggs. In addition, cases where there are cracks on the surface (white surface) of boiled eggs that have been peeled are also classified. In general, raw and boiled eggs are tested.

特許文献１では、カラーＣＣＤカメラ、照明部、搬送ローラ、画像処理装置及び画像の判定部を備えて生卵の殻の汚れを検査している。特許文献２では、殻を剥いだゆで卵に面状励起光を照射し、ゆで卵表面と殻の蛍光性の違いによって殻片の残存の有無を判定している。特許文献３では、殻を剥いだゆで卵に近赤外線を照射し、透過した画像に基づいて殻片の残存の有無を判定している。 In Patent Document 1, a color CCD camera, an illumination section, a conveyance roller, an image processing device, and an image determination section are provided to inspect raw egg shells for dirt. In Patent Document 2, a peeled boiled egg is irradiated with planar excitation light, and the presence or absence of remaining shell pieces is determined based on the difference in fluorescence between the surface of the boiled egg and the shell. In Patent Document 3, a peeled boiled egg is irradiated with near-infrared rays, and the presence or absence of remaining shell pieces is determined based on the transmitted image.

特開２００８－３０９６７８号公報JP2008-309678A 特開２００４－２３３２７２号公報Japanese Patent Application Publication No. 2004-233272 特開２０１６－７５６６０号公報JP2016-75660A

本発明は、生卵やゆで卵の表面のひび割れを検査することが可能な卵検査装置を提供するものであり、殻を剥いだ状態のゆで卵でも検査が可能で、白身表面のひび割れや殻片が刺さっていないかを検査することが可能な卵検査装置を提供することを目的とする。 The present invention provides an egg inspection device capable of inspecting cracks on the surface of raw eggs and boiled eggs.It is also possible to inspect boiled eggs with the shell removed, and cracks on the surface of the white and shells can be detected. To provide an egg inspection device capable of inspecting whether a piece is stuck.

本発明による卵検査装置は、卵をローラで回転可能に支持して搬送するコンベアと、前記コンベア上の卵に白色光を照射するＬＥＤ光源と前記コンベア上の卵を撮像するカラーカメラとを備えた撮像手段、または前記コンベア上の卵から反射光と参照ミラーからの反射光を干渉させ、前記干渉によって前記卵の表層の画像を撮像するＯＣＴ手段からなる検査手段と、前記カラーカメラで撮像した画像をグレースケール画像に変換し、各画素のグレースケール値を卵表面の凹凸と見なして判定する第１判定手段、または前記ＯＣＴ手段で撮像した画像から前記卵の表面の異常を判定する第２判定手段からなる画像判定手段と、を備えていることを特徴とする。 An egg inspection device according to the present invention includes a conveyor that rotatably supports and conveys eggs with rollers, an LED light source that irradiates white light onto the eggs on the conveyor, and a color camera that images the eggs on the conveyor. or an inspection means consisting of an OCT means that causes the reflected light from the eggs on the conveyor to interfere with the reflected light from the reference mirror and captures an image of the surface layer of the egg by the interference, and the color camera captures the image. A first determination means that converts the image into a grayscale image and determines the grayscale value of each pixel by regarding it as irregularities on the egg surface, or a second determination means that determines abnormalities on the surface of the egg from the image captured by the OCT means. An image determining means comprising a determining means.

前記検査手段は、前記コンベア上方と前記コンベア搬送方向の両側の３箇所に設置され、前記ゆで卵の胴体部分の全周と、前記ゆで卵の長手方向の両端部分を撮像することを特徴とする。 The inspection means is installed at three locations above the conveyor and on both sides of the conveyor conveyance direction, and images the entire circumference of the body of the boiled egg and both end portions in the longitudinal direction of the boiled egg. .

前記ＯＣＴ手段は、広帯域光を出射する光源と、前記参照ミラーと、前記光源からの出射光を前記ゆで卵と前記参照ミラーの方向に分離し、また、前記ゆで卵からの反射光と前記参照ミラーからの反射光を干渉させる光カプラと、前記光カプラからの照射光を前記ゆで卵の表面に対して走査するスキャンミラーと、回折格子を介して前記光カプラで干渉させた光を入射光として受けるカメラと、からなることを特徴とする。 The OCT means includes a light source that emits broadband light, the reference mirror, and separates the light emitted from the light source in the direction of the boiled egg and the reference mirror, and separates the light reflected from the boiled egg and the reference mirror. an optical coupler that causes reflected light from the mirror to interfere with each other; a scan mirror that scans the irradiated light from the optical coupler on the surface of the boiled egg; and a diffraction grating that allows the light interfered by the optical coupler to become incident light. It is characterized by consisting of a camera that receives as

本発明によれば、
（１）卵をローラで回転可能に支持して搬送するコンベアを設けたので、卵の胴体部分の全周を検査できる。
（２）検査手段が、カラーカメラを使用した撮像手段の場合、フルカラー画像をグレースケール画像に変換し、グレースケール値を殻表面の凹凸と見なす第１判定手段（画像判定手段）を設けたので、殻やゆで卵の表面のひび割れを検知できる。
（３）検査手段が、光干渉断層撮影を行なうＯＣＴ手段の場合、第２判定手段（画像判定手段）により、表面の断層写真（深さ数ｍｍ）から、殻やゆで卵の表面のひび割れを検知できる。 According to the invention,
(1) Since a conveyor is provided that rotatably supports and conveys eggs using rollers, the entire circumference of the egg's body can be inspected.
(2) If the inspection means is an imaging means using a color camera, a first judgment means (image judgment means) is provided which converts the full color image into a grayscale image and considers the grayscale value as irregularities on the shell surface. , can detect cracks on the shell or surface of boiled eggs.
(3) If the inspection means is OCT means that performs optical coherence tomography, the second judgment means (image judgment means) detects cracks on the surface of the shell or boiled egg from the surface tomogram (a few mm deep). Can be detected.

コンベア上方とコンベア搬送方向の両側の３箇所に検査手段を設置したので、卵の胴体部分の全周と、卵の長手方向の両端部分を検査できる。検査手段は、実施例１では、フルカラーカメラを使用した撮像手段を指し、実施例２では、ＯＣＴ手段を指す。 Since the inspection means are installed at three locations above the conveyor and on both sides of the conveyor transport direction, the entire circumference of the body of the egg and both ends of the egg in the longitudinal direction can be inspected. In Example 1, the inspection means refers to an imaging means using a full-color camera, and in Example 2, it refers to OCT means.

ＯＣＴ手段は、干渉可能な広帯域光を使用したので、卵表層の断層写真を得ることができ、卵のひび割れや殻片の突き刺さり等が検知できる。 Since the OCT method uses broadband light that can be interfered with, it is possible to obtain a tomographic photograph of the egg surface layer, and detect cracks in the egg, piercing of shell fragments, etc.

実施例１の卵検査装置（１００）の平面図である。1 is a plan view of the egg inspection device (100) of Example 1. FIG. ひび割れのある卵の写真である。This is a photo of an egg with cracks. 図１の撮像手段の内部構成図である。FIG. 2 is an internal configuration diagram of the imaging means in FIG. 1; 図１の第２撮像手段と第３撮像手段の配置図である。FIG. 2 is a layout diagram of a second imaging means and a third imaging means in FIG. 1; 卵の検査画像の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an egg inspection image. フルカラーの検査画像を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a full-color inspection image. カラーの画素をグレースケールの画素に変換する例である。This is an example of converting color pixels to grayscale pixels. グレースケールに変換された検査画像を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an inspection image converted to gray scale. 検査ラインのグラフを示す図である。It is a figure which shows the graph of an inspection line. 図９の検査ラインを正規化したグラフである。10 is a graph obtained by normalizing the inspection line in FIG. 9. 実施例２の卵検査装置（２００）の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the egg inspection device (200) of Example 2. 第１光干渉断層撮影手段の正面図である。FIG. 3 is a front view of the first optical coherence tomography means. 第１光干渉断層撮影手段の操作線と卵の回動方向を示す。The operating line of the first optical coherence tomography means and the rotating direction of the egg are shown. 第２光干渉断層撮影手段の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the second optical coherence tomography means. 第２光干渉断層撮影手段の操作線と卵の搬送方向を示す。The operation line of the second optical coherence tomography means and the transport direction of eggs are shown. 第３光干渉断層撮影手段の平面図である。It is a top view of a 3rd optical coherence tomography means. 第３光干渉断層撮影手段の操作線と卵の搬送方向を示す。The operation line of the third optical coherence tomography means and the transport direction of eggs are shown. 光干渉断層撮影手段の構成を示す。The configuration of the optical coherence tomography means is shown. 広帯域光の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of broadband light. 第１光干渉断層撮影手段で撮像される３Ｄ画像の例である。This is an example of a 3D image captured by the first optical coherence tomography means. 第２光干渉断層撮影手段と第３光干渉断層撮影手段で撮像される３Ｄ画像の例である。This is an example of a 3D image captured by the second optical coherence tomography means and the third optical coherence tomography means. 第１光干渉断層撮影手段により撮像された殻を剥いだゆで卵の写真である。（ａ）は表面写真である。（ｂ）は断層写真である。It is a photograph of a boiled egg with its shell removed, taken by the first optical coherence tomography means. (a) is a photograph of the surface. (b) is a tomographic photograph. 殻片が、ゆで卵の内部に入り込んでいることを示す。This indicates that shell fragments have entered the inside of the boiled egg. 第１光干渉断層撮影手段により撮像された生卵の断面図を示す。A cross-sectional view of a raw egg imaged by the first optical coherence tomography means is shown.

以下、図面を参照して、本発明による卵検査装置を詳しく説明する。 Hereinafter, the egg inspection device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、卵を検査する実施例１の卵検査装置１００の平面図である。実施例１の卵検査装置１００は、コンベア７と、コンベア７の上に設置される撮像手段２０と、画像判定手段３０と、を備える。撮像手段２０は、コンベア７の上方に設置される第１撮像手段２０ａと、コンベア７の搬送方向の両側に設置される第２撮像手段２０ｂと第３撮像手段２０ｃからなる。画像判定手段３０は、プロセッサとメモリと磁気ディスクを備えたコンピュータを使用できる。コンベア７は１レーンで、卵１を２本のローラ８で支持して搬送方向に所定の速度で搬送する。コンベア７は間欠運転され、コンベア７が一時停止するとローラ８、８に係合した駆動手段２６により卵１が回転され、回転が終了するとコンベア７の搬送が再開される。 FIG. 1 is a plan view of an egg inspection device 100 according to a first embodiment that inspects eggs. The egg inspection apparatus 100 of Example 1 includes a conveyor 7, an imaging means 20 installed on the conveyor 7, and an image determination means 30. The imaging means 20 includes a first imaging means 20a installed above the conveyor 7, and a second imaging means 20b and a third imaging means 20c installed on both sides of the conveyor 7 in the conveyance direction. The image determining means 30 can be a computer equipped with a processor, memory, and magnetic disk. The conveyor 7 has one lane, and the eggs 1 are supported by two rollers 8 and transported at a predetermined speed in the transport direction. The conveyor 7 is operated intermittently, and when the conveyor 7 is temporarily stopped, the egg 1 is rotated by the driving means 26 engaged with the rollers 8, 8, and when the rotation is finished, the conveyance of the conveyor 7 is resumed.

駆動手段２６は、モータとギアからなり、卵１を支持する２本のローラ８、８を回転させる。ローラ８、８の回転で卵１が３６０度回動でき、卵１の全周を撮像できる。実施例１では、卵を回転させる時、コンベアの搬送を一時停止したが、コンベア７の間欠運転をせず、全ローラ８、８に駆動手段を設け、コンベアの搬送中、常時、卵を回転させてもよい。その場合、搬送方向の複数箇所で撮像した画像が繋ぎ合わされ、全周３６０度の画像にできる。 The driving means 26 consists of a motor and a gear, and rotates the two rollers 8, 8 that support the egg 1. The egg 1 can be rotated 360 degrees by the rotation of the rollers 8, 8, and the entire circumference of the egg 1 can be imaged. In Example 1, when the eggs were rotated, the conveyor conveyance was temporarily stopped, but the conveyor 7 was not operated intermittently, and all rollers 8, 8 were provided with driving means, so that the eggs were constantly rotated while the conveyor was conveying the eggs. You may let them. In that case, images taken at multiple locations in the transport direction are stitched together to create a 360-degree image around the entire circumference.

図２は、ひび割れのある卵１の写真である。検査する卵は、生卵であっても、ゆで卵（殻付き）でも、殻を剥いだゆで卵でもよい。鶏卵の場合、殻の厚さは約０．３ｍｍ程度である。殻にひび割れができると、深さが約０．３ｍｍ程度の筋状の谷（凹部）ができる。殻を剥いだゆで卵の表面に殻片が付着している場合、その部分は約０．３ｍｍ程度の高さの山（凸部）になる。 FIG. 2 is a photograph of egg 1 with cracks. The eggs to be tested may be raw eggs, boiled eggs (with shell), or boiled eggs with the shell removed. In the case of chicken eggs, the shell thickness is about 0.3 mm. When a crack forms in the shell, a striped valley (concavity) with a depth of about 0.3 mm is formed. When shell pieces are attached to the surface of a boiled egg that has been peeled off, the shell pieces form ridges (protrusions) with a height of about 0.3 mm.

図３は、図１の撮像手段２０の内部構成図である。撮像手段２０の構成を第１撮像手段２０ａの場合で示す。第２撮像手段２０ｂと第３撮像手段２０ｃの構成も第１撮像手段２０ａに同じである。撮像手段２０は、卵１に白色光を照射するＬＥＤ光源４と、搬送中の卵１を撮像するカラーカメラ５を備える。カラーカメラ５は、細かい凹凸を判定するのでエリアカメラよりは、ラインセンサカメラが好ましい。実施例１の卵表面の検査では、画像判定手段３０は、照射した光の明暗によって卵１の表面の高低を判断する。このような画像判定手段３０を第１判定手段とする。 FIG. 3 is an internal configuration diagram of the imaging means 20 of FIG. 1. The configuration of the imaging means 20 will be shown in the case of the first imaging means 20a. The configurations of the second imaging means 20b and the third imaging means 20c are also the same as those of the first imaging means 20a. The imaging means 20 includes an LED light source 4 that irradiates the egg 1 with white light, and a color camera 5 that images the egg 1 being transported. The color camera 5 is preferably a line sensor camera rather than an area camera because it determines fine irregularities. In the egg surface inspection of Example 1, the image determining means 30 determines the height of the surface of the egg 1 based on the brightness and darkness of the irradiated light. Such image determining means 30 is referred to as a first determining means.

図３に示すように、ＬＥＤ光源４からの出射光１４は、ハーフミラー１０で折り返して、卵１への照射光１５となる。卵１からの反射光１６は、ハーフミラー１０を通過して、カメラ５への入射光１７となる。カメラ５はラインセンサカメラまたはエリアカメラが使用できる。ラインセンサカメラの場合、卵１は駆動手段２６により回転しており、１ラインずつ撮像することになる。卵１に向かう照射光１５とカメラ５へ向かう入射光１７が同軸上にある構成となっているので、卵１の側面側は、反射光が真上に向かわない。そのため、真上面に比べて卵１の側面側はやや暗く撮像される。 As shown in FIG. 3, the emitted light 14 from the LED light source 4 is turned back by the half mirror 10 and becomes the irradiated light 15 to the egg 1. Reflected light 16 from the egg 1 passes through the half mirror 10 and becomes incident light 17 on the camera 5. As the camera 5, a line sensor camera or an area camera can be used. In the case of a line sensor camera, the egg 1 is rotated by the driving means 26, and images are taken line by line. Since the configuration is such that the irradiated light 15 directed toward the egg 1 and the incident light 17 directed toward the camera 5 are on the same axis, the reflected light is not directed directly upward from the side surface of the egg 1. Therefore, the side surface of the egg 1 is imaged slightly darker than the top surface.

図４は、図１の撮像手段を構成する第２撮像手段２０ｂと第３撮像手段２０ｃと卵１との関係を示す配置図である。第２撮像手段２０ｂと第３撮像手段２０ｃの内部構造は、図３の第１撮像手段２０ａと同じなので説明は省略する。第２撮像手段２０ｂと第３撮像手段２０ｃにより、卵１の搬送方向と直交する側の側面が撮像できる。実施例１の第２撮像手段２０ｂと第３撮像手段２０ｃの位置では、卵１が回転していないので、ラインカメラでもラインセンサのどちらであっても撮像できる。 FIG. 4 is a layout diagram showing the relationship between the second imaging means 20b, the third imaging means 20c, and the egg 1, which constitute the imaging means of FIG. The internal structure of the second imaging means 20b and the third imaging means 20c is the same as that of the first imaging means 20a in FIG. 3, so a description thereof will be omitted. The second imaging means 20b and the third imaging means 20c can image the side surface of the egg 1 perpendicular to the transport direction. Since the egg 1 is not rotating at the positions of the second imaging means 20b and the third imaging means 20c in the first embodiment, it can be imaged by either a line camera or a line sensor.

図５は、卵１の検査画像１１の説明図である。カラーカメラ５は、撮像範囲１９に卵１全体が入るように撮像する。灰色部分は背景２１である。エリアカメラの場合、卵１の外周側に位置する側面はやや暗く写るので、卵上部の明るい四角形サイズ部分を検査画像１１とした。ラインセンサカメラの場合、スキャンの操作線は図５の上下方向に伸び、同様に操作線の上下端はやや暗く写る。エリアカメラの場合、卵１を回転させながら撮像した複数の検査画像１１をつなぎ合わせることで、卵１の胴体部分の全周の画像にできる。ラインセンサカメラの場合、卵１を回転させて撮像した操作線を全周について集めると、卵１の胴体部分の画像ができる。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the inspection image 11 of the egg 1. The color camera 5 images the egg 1 so that the entire egg 1 is included in the imaging range 19. The gray part is the background 21. In the case of an area camera, the side surface of the egg 1 located on the outer periphery side appears somewhat dark, so the bright rectangular size portion at the top of the egg was used as the inspection image 11. In the case of a line sensor camera, the scanning operation line extends in the vertical direction of FIG. 5, and similarly, the upper and lower ends of the operation line appear slightly dark. In the case of an area camera, by joining together a plurality of inspection images 11 taken while rotating the egg 1, an image of the entire circumference of the body of the egg 1 can be obtained. In the case of a line sensor camera, if the operation lines taken by rotating the egg 1 are collected around the entire circumference, an image of the body portion of the egg 1 can be obtained.

図６は、フルカラーの検査画像１１を示す図である。検査画像１１は、フルカラー画像からなり、ｎ×ｍ画素から構成されているとする。ここでｎとｍを１０００画素とし、１０００画素で２０ｍｍの長さを撮像した場合、１画素は約０．０２ｍｍのサイズとなる。カラーの画素２は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３バイトからなり、ＲとＧとＢは、それぞれ０～２５５の諧調を表現できる。ここで諧調は色の濃さや明るさを示す数値である。卵１の胴体部分の全周の画像は、検査画像１１を横に複数枚、つなぎ合わせたような形になる。 FIG. 6 is a diagram showing a full-color inspection image 11. It is assumed that the inspection image 11 is a full-color image and is composed of n×m pixels. Here, when n and m are 1000 pixels and a length of 20 mm is imaged with 1000 pixels, one pixel has a size of about 0.02 mm. The color pixel 2 consists of 3 bytes of R, G, and B, and each of R, G, and B can express a gradation of 0 to 255. Here, gradation is a numerical value indicating the depth and brightness of a color. The image of the entire circumference of the body of the egg 1 is shaped like a plurality of inspection images 11 joined horizontally.

図７は、カラーの画素２からグレースケールの画素３への変換例を示す図である。図７では、代表的なカラー色の変換例を５つ示している。カラーの画素２が（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（２５５、２５５、２５５）は白色で、グレースケールの画素３に変換した場合、白色のＧｓ＝２５５となる。黄色を示す（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（２５５、２５５、０）は、灰色のＧｓ＝１７０となる。赤色を示す（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（２５５、０、０）は、灰色のＧｓ＝８５となる。青色を示す（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（０、０、２５５）は、灰色のＧｓ＝８５となる。カラーで黒色を示す（Ｒ、Ｇ、Ｂ）＝（０、０、０）は、グレースケールでは、黒色のＧｓ＝０となる。カラーの画素２から、グレースケールの画素３への変換には、上記のように（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３の変換式を使用した。これに限らず、重み付けをした変換式を使用してもよい。 FIG. 7 is a diagram showing an example of conversion from color pixel 2 to grayscale pixel 3. FIG. 7 shows five typical color conversion examples. Color pixel 2 (R, G, B) = (255, 255, 255) is white, and when converted to gray scale pixel 3, white Gs = 255. (R, G, B) = (255, 255, 0) indicating yellow becomes gray Gs = 170. (R, G, B) = (255, 0, 0) indicating red becomes gray Gs = 85. (R, G, B) = (0, 0, 255) indicating blue becomes gray Gs = 85. (R, G, B) = (0, 0, 0), which indicates black in color, becomes black Gs = 0 in gray scale. For conversion from color pixel 2 to grayscale pixel 3, the conversion formula (R+G+B)/3 was used as described above. The present invention is not limited to this, and a weighted conversion formula may be used.

図８は、グレースケールに変換された検査画像１１を示す図である。グレースケールの画素３は、１画素が０～２５５の諧調で表現できる。検査画像１１のＸ座標ｋの位置（Ａ－Ａで示す）に検査ライン６を定める。検査ライン６の各画素をｐ_１～ｐ_ｎとする。ｎは、例として１０００とした。 FIG. 8 is a diagram showing the inspection image 11 converted to gray scale. Each pixel of the gray scale pixel 3 can be expressed in gradations from 0 to 255. An inspection line 6 is defined at the position of the X coordinate k of the inspection image 11 (indicated by AA). Let each pixel of the inspection line 6 be p ₁ to p _n . n was set to 1000 as an example.

図９は、検査ライン６のグラフを示す図である。検査ライン６の各画素ｐ_１～ｐ_１０００をプロットすると、例として波線で示すようなジグザグ波形となる。右下がりになっているのは、図５に示すように、検査画像１１を卵１の中央よりやや下側に設定したので、検査画像１１の下側の明るさが低下していることを示す。グレースケールの画素の各数値は、殻表面の凹凸を反映した明るさになっている。検査ライン６の画素ｐ_１～ｐ_１０００の各数値の近似曲線は、太線で示すように求めることができる。近似曲線は、ｙ＝ａ１Ｘ^４＋ａ２Ｘ^３＋ａ３Ｘ^２＋ａ１Ｘ^１＋ａ５とした。ａ１～ａ５の係数を各画素の数値を基に求めると、ａ１が１．３０３ｅ－^９、ａ２が－１．１２７ｅ－^６、ａ３が０．０００２１１、ａ４が－０．０５０５、ａ５が２０４．８を算出できた。Ｘが０の時はＹが２０４．８なので、純粋な白（２５５）からは少し下がった値を示している。 FIG. 9 is a diagram showing a graph of the inspection line 6. When each pixel p ₁ to p ₁₀₀₀ of the inspection line 6 is plotted, a zigzag waveform as shown by a wavy line is obtained as an example. The downward slope to the right indicates that the brightness of the lower part of the inspection image 11 is lower because the inspection image 11 is set slightly below the center of the egg 1, as shown in FIG. . The brightness of each grayscale pixel reflects the unevenness of the shell surface. Approximate curves of each numerical value of pixels p ₁ to p ₁₀₀₀ of inspection line 6 can be obtained as shown by thick lines. The approximate curve was y=a1X ⁴ +a2X ³ +a3X ² +a1X ¹ +a5. When calculating the coefficients of a1 to a5 based on the numerical values of each pixel, a1 is 1.303e- ⁹ , a2 is -1.127e- ⁶ , a3 is 0.000211, a4 is -0.0505, and a5 is 204. I was able to calculate 8. When X is 0, Y is 204.8, which is a value slightly lower than pure white (255).

図１０は、図９で近似曲線９からの偏差を水平な直線に変換したグラフである。検査ライン６の画素ｐ_１～ｐ_１０００の各数値が、近似曲線９からどれくらい離れているかをプロットした。近似曲線９は水平としている。このグラフは、凹凸を表す山と谷の数値と見なして、深い谷であれば卵１の表面のひび割れであると判定できる。 FIG. 10 is a graph obtained by converting the deviation from the approximate curve 9 in FIG. 9 into a horizontal straight line. The distance of each numerical value of pixels p ₁ to p ₁₀₀₀ of inspection line 6 from approximate curve 9 was plotted. The approximate curve 9 is horizontal. This graph can be regarded as numerical values of peaks and valleys representing unevenness, and if the valley is deep, it can be determined that it is a crack on the surface of the egg 1.

実施例１の要約を以下に示す。（１）カメラで卵の表面を撮像してフルカラー画像を得る。（２）卵の胴体部分の全周と、卵の長手方向の両端部分の３カ所を撮像する。（３）カメラはエリアカメラまたはラインセンサカメラが可能で、精度的にはラインセンサカメラが好ましい。（４）撮像した画像から矩形状の検査画像を切り出す。（５）カラーの検査画像をグレースケール化する。（６）各画素のグレースケール値を卵表面の凹凸と見なして、深さのある谷や高さのある山の部分があれば、異常（ひび割れ等）と判定する。（７）卵は、生卵や殻を剥いだゆで卵が検査できる。 A summary of Example 1 is shown below. (1) A camera captures the surface of the egg to obtain a full-color image. (2) Images are taken at three locations: the entire circumference of the body of the egg and both ends of the egg in the longitudinal direction. (3) The camera can be an area camera or a line sensor camera, and a line sensor camera is preferable in terms of accuracy. (4) Cut out a rectangular inspection image from the captured image. (5) Convert the color inspection image to grayscale. (6) The grayscale value of each pixel is regarded as the unevenness of the egg surface, and if there are deep valleys or high peaks, it is determined to be an abnormality (such as a crack). (7) Raw eggs and boiled eggs with their shells removed can be tested.

以上の実施例１では、卵を撮像する手段としてカラーカメラを用いているが、モノクロカメラを用いても良い。モノクロカメラの場合には、図８に示すグレースケースが画像を直接に取得することができる。 In the first embodiment described above, a color camera is used as a means for imaging eggs, but a monochrome camera may also be used. In the case of a monochrome camera, the gray scale shown in FIG. 8 can directly capture images.

図１１は、本発明の卵検査装置２００の平面図である。卵検査装置２００は、殻を剥いだゆで卵２０１の白身部分のひび割れを検知する。検査装置２００はゆで卵２０１を搬送するコンベア２０７と、コンベア２０７で搬送される殻を剥いだゆで卵２０１を撮像する光干渉断層撮影手段２２０と、を備えている。コンベア２０７は。ゆで卵２０１を２本のローラ２０８で支持しており、２本のローラ２０８を回転させる駆動手段２２６を有している。駆動手段２２６によりゆで卵２０１が３６０度回動するので、ゆで卵２０１の全周を撮像できる。光干渉断層撮影手段２２０は、コンベア２０７の上方に設置される第１光干渉断層撮影手段２２０ａと、コンベア２０７の両側に設置される第２光干渉断層撮影手段２２０ｂと、第３光干渉断層撮影手段２２０ｃからなる。撮像した画像は、第２の判定手段としての画像判定手段２１９によりゆで卵２０１の表層に異常がないか判定される。画像判定手段２１９は、プロセッサとメモリと磁気ディスクを備えた処理装置である。 FIG. 11 is a plan view of the egg inspection device 200 of the present invention. The egg inspection device 200 detects cracks in the white part of the boiled egg 201 whose shell has been peeled. The inspection device 200 includes a conveyor 207 that conveys the boiled eggs 201, and an optical coherence tomography means 220 that images the shelled boiled eggs 201 conveyed by the conveyor 207. The conveyor 207 is. A boiled egg 201 is supported by two rollers 208, and a driving means 226 for rotating the two rollers 208 is provided. Since the boiled egg 201 is rotated 360 degrees by the driving means 226, the entire circumference of the boiled egg 201 can be imaged. The optical coherence tomography means 220 includes a first optical coherence tomography means 220a installed above the conveyor 207, a second optical coherence tomography means 220b installed on both sides of the conveyor 207, and a third optical coherence tomography means 220a installed above the conveyor 207. It consists of means 220c. The captured image is judged by an image judgment means 219 as a second judgment means whether there is any abnormality in the surface layer of the boiled egg 201. The image determining means 219 is a processing device including a processor, a memory, and a magnetic disk.

コンベア２０７は、間欠運転され、コンベア２０７が一時停止するとローラ２０８、２０８８に係合した駆動手段２０６により、ゆで卵２０１が回転させることができる。これに限らず、コンベア２０７を間欠運転せず、全ローラに駆動手段を設け、搬送中は、常時、ゆで卵２０１を回転させてもよい。ゆで卵２０１を搬送中、常時回転させる。その場合、搬送方向の複数箇所で撮像した画像を繋ぎ合わせて全周３６０度の画像にする。 The conveyor 207 is operated intermittently, and when the conveyor 207 is temporarily stopped, the boiled egg 201 can be rotated by the driving means 206 engaged with the rollers 208 and 2088. However, the present invention is not limited to this, and the conveyor 207 may not be operated intermittently, but all rollers may be provided with driving means, and the boiled eggs 201 may be constantly rotated during conveyance. The boiled egg 201 is constantly rotated during transportation. In that case, images taken at multiple locations in the transport direction are joined together to form a 360-degree image around the entire circumference.

図１２は、第１光干渉断層撮影手段２２０ａの正面図である。第１光干渉断層撮影手段２２０ａは、干渉可能なコヒーレント光を出射光２１４として出射する光源２１２と、参照ミラー２２５と、光源２１２からの出射光２１４をゆで卵２０１への照射光２１６と参照ミラー２２５への参照光２１５（行き）に分離し、ゆで卵２０１からの反射光２１７と参照ミラー２２５からの参照光２１８（戻り）を干渉させる光カプラ２２４と、光カプラ２２４からの照射光２１６をゆで卵２０１の表面に対して走査するスキャンミラー２１０（図１８参照）と、回折格子２０２を介して光カプラ２２４で干渉させた光を入射光２０４として受けるカメラ２０５と、を備える。カメラ２０５はラインセンサ型の撮像素子からなる。ゆで卵２０１は、図１２に示すように回動し、照射光２１６が、前後方向に延びる操作線に沿って操作され、撮像が進む。 FIG. 12 is a front view of the first optical coherence tomography means 220a. The first optical coherence tomography unit 220a includes a light source 212 that emits coherent light that can interfere with each other as an output light 214, a reference mirror 225, and a reference mirror 225 that outputs the output light 214 from the light source 212 to irradiate the boiled egg 201 with light 216 and the reference mirror. An optical coupler 224 separates reference light 215 (going) to 225 and causes reflected light 217 from the boiled egg 201 and reference light 218 (return) from the reference mirror 225 to interfere with each other; It includes a scan mirror 210 (see FIG. 18) that scans the surface of the boiled egg 201, and a camera 205 that receives as incident light 204 light interfered by an optical coupler 224 via a diffraction grating 202. The camera 205 consists of a line sensor type image sensor. The boiled egg 201 rotates as shown in FIG. 12, and the irradiation light 216 is operated along the operating line extending in the front-rear direction, so that imaging progresses.

図１３は、第１光干渉断層撮影手段２２０ａの操作線とゆで卵２０１の回動方向を示す図である。ローラ２０８、２０８が回転すると、ゆで卵２０１が回動する。ゆで卵２０１の回動に合わせて、照射光２１６が操作線に沿って操作され、撮像が進行する。ゆで卵２０１が３６０度回動すると、ゆで卵２０１の胴体部の全周が撮像される。 FIG. 13 is a diagram showing the operating line of the first optical coherence tomography means 220a and the rotating direction of the boiled egg 201. When the rollers 208, 208 rotate, the boiled egg 201 rotates. The irradiation light 216 is operated along the operation line in accordance with the rotation of the boiled egg 201, and imaging progresses. When the boiled egg 201 rotates 360 degrees, the entire circumference of the body of the boiled egg 201 is imaged.

図１４は、図１１に示す第２光干渉断層撮影手段２２０ｂの平面図である。第２光干渉断層撮影手段２２０ｂの構成は、図１２に示す第１光干渉断層撮影手段２２０ａと同じなので詳しい説明は省略する。第２光干渉断層撮影手段２２０ｂは、コンベア２０７の前方側にあって、ゆで卵２０１の長手方向の前側を撮像する。 FIG. 14 is a plan view of the second optical coherence tomography means 220b shown in FIG. 11. The configuration of the second optical coherence tomography means 220b is the same as the first optical coherence tomography means 220a shown in FIG. 12, so a detailed explanation will be omitted. The second optical coherence tomography means 220b is located on the front side of the conveyor 207 and images the front side of the boiled egg 201 in the longitudinal direction.

図１５は、第２光干渉断層撮影手段２２０ｂの操作線とゆで卵２０１の搬送方向を示す図である。ゆで卵２０１は、図１５に示すように搬送方向に動くので、照射光２１６が、上下方向に延びる操作線に沿って操作され、撮像が進む。ゆで卵２０１の搬送に合わせて、照射光２１６が操作線に沿って操作され、撮像が進行する。 FIG. 15 is a diagram showing the operating line of the second optical coherence tomography means 220b and the conveyance direction of the boiled egg 201. Since the boiled egg 201 moves in the transport direction as shown in FIG. 15, the irradiation light 216 is operated along the operating line extending in the vertical direction, and imaging progresses. In accordance with the conveyance of the boiled egg 201, the irradiation light 216 is operated along the operation line, and imaging progresses.

図１６は、図１１に示す第３光干渉断層撮影手段２２０ｃの平面図である。第３光干渉断層撮影手段２２０ｃの構成は、図１２に示す第１光干渉断層撮影手段２２０ａと同じなので説明は省略する。第３光干渉断層撮影手段２２０ｃは、コンベア２０７の後方側に設置されて、ゆで卵２０１の長手方向の後側を撮像する。 FIG. 16 is a plan view of the third optical coherence tomography means 220c shown in FIG. 11. The configuration of the third optical coherence tomography means 220c is the same as that of the first optical coherence tomography means 220a shown in FIG. 12, so a description thereof will be omitted. The third optical coherence tomography means 220c is installed on the rear side of the conveyor 207, and images the rear side of the boiled egg 201 in the longitudinal direction.

図１７は、第３光干渉断層撮影手段２２０ｃの操作線とゆで卵２０１の搬送方向を示す図である。ゆで卵２０１は、図１７に示すように搬送方向に動くので、照射光２１６が、上下方向に延びる操作線に沿って操作され、撮像が進行する。ゆで卵２０１の搬送に合わせて、照射光２１６が操作線に沿って操作され、撮像が進行する。 FIG. 17 is a diagram showing the operating line of the third optical coherence tomography means 220c and the conveyance direction of the boiled egg 201. Since the boiled egg 201 moves in the transport direction as shown in FIG. 17, the irradiation light 216 is operated along the operating line extending in the vertical direction, and imaging progresses. In accordance with the conveyance of the boiled egg 201, the irradiation light 216 is operated along the operation line, and imaging progresses.

図１８は、第１光干渉断層撮影手段２２０ａの構成図である。第１光干渉断層撮影手段２２０ａの構成は、図１２に示すが、図１８では、スキャンミラー２１０の位置を明確にした。スキャンミラー２１０は、所定の角度で往復動して、照射光２１６をゆで卵２０１の表面に対して走査する。 FIG. 18 is a configuration diagram of the first optical coherence tomography means 220a. The configuration of the first optical coherence tomography means 220a is shown in FIG. 12, but in FIG. 18, the position of the scan mirror 210 is made clear. The scan mirror 210 reciprocates at a predetermined angle to scan the surface of the boiled egg 201 with the irradiated light 216.

図１９は、広帯域光の説明図である。光源２１２には、干渉可能なコヒーレントな広帯域光が使用される。これにより断層画像をより鮮明に撮像できる。 FIG. 19 is an explanatory diagram of broadband light. The light source 212 uses coherent broadband light that can be interfered with. Thereby, a tomographic image can be captured more clearly.

図２０は、第１光干渉断層撮影手段２２０ａにより撮像した３Ｄ画像２１１の例である。光干渉断層撮影手段によれば、表面の画像だけでなく深さ方向の画像も得られる。そのため３Ｄ（３次元）の板のような立体画像が得られる。３Ｄ画像２１１は、スキャンにより撮像した断層の画像を集めたものである。操作方向での断面も見ることができる。図２０は、ゆで卵１の胴体部分の撮像の一部分で、全周を撮像して繋ぎ合わせた場合、３Ｄ画像２１１は、縦方向に長い長方形となる。 FIG. 20 is an example of a 3D image 211 captured by the first optical coherence tomography means 220a. According to the optical coherence tomography means, not only a surface image but also a depth image can be obtained. Therefore, a stereoscopic image resembling a 3D (three-dimensional) board can be obtained. The 3D image 211 is a collection of tomographic images captured by scanning. A cross section in the operating direction can also be seen. FIG. 20 shows a portion of the body of the boiled egg 1 that is imaged, and when the entire circumference is imaged and stitched together, the 3D image 211 becomes a rectangle that is long in the vertical direction.

図２１は、第２光干渉断層撮影手段２２０ｂ及び第３光干渉断層撮影手段２２０ｃによって撮像される３Ｄ画像２１１の説明図である。光干渉断層撮影手段によれば、表面の画像だけでなく深さ方向の画像も得られる。そのため３Ｄ（３次元）の板のような立体画像が得られる。３Ｄ画像２１１は、スキャンにより撮像した断層の画像を集めたものである。操作方向での断面も見ることができる。図２１は、ゆで卵２０１の長手方向の両端側の撮像を示す。 FIG. 21 is an explanatory diagram of a 3D image 211 captured by the second optical coherence tomography means 220b and the third optical coherence tomography means 220c. According to the optical coherence tomography means, not only a surface image but also a depth image can be obtained. Therefore, a stereoscopic image resembling a 3D (three-dimensional) board can be obtained. The 3D image 211 is a collection of tomographic images captured by scanning. A cross section in the operating direction can also be seen. FIG. 21 shows imaging of both ends of the boiled egg 201 in the longitudinal direction.

図２２は、第１光干渉断層撮影手段により撮像した３Ｄ画像の例である。（ａ）は表面の画像で、（ｂ）はＡ－Ａ線の断面写真である。灰色の部分がゆで卵２０１の白身である。 FIG. 22 is an example of a 3D image captured by the first optical coherence tomography means. (a) is an image of the surface, and (b) is a cross-sectional photograph taken along line AA. The gray part is the white of boiled egg 201.

図２３は、殻片２１３が、ゆで卵２０１の内部に入り込んでいることを示す説明図である。（ａ）は、殻片２１３が白身の割れの内部に残留している場合を示す。（ｂ）は、殻片２１３が白身の内部に刺さっている場合を示す。ゆで卵２０１の白身内部に刺さった殻片は外部に突出せず、目視や手の感触ではわかりにくい。光干渉断層撮影手段２２０によれば、ゆで卵２０１の表層の断層画像が得られるので、殻片２１３を検出できる。撮像可能な深さは数ｍｍである。光干渉断層撮影は、断層画像が得られるので、殻片に限らず、白身の割れや亀裂、うす膜の取残し等も検出できる。黄身が白身の外郭付近まで接近して撮像される場合、黄身が偏っていることが検出できる。白身の亀裂は、両側が接触して開口していなくても検出できる。 FIG. 23 is an explanatory diagram showing that the shell piece 213 has entered the inside of the boiled egg 201. (a) shows a case where shell pieces 213 remain inside the cracks of the white meat. (b) shows the case where the shell piece 213 is stuck inside the white meat. The shell fragments stuck inside the white of the boiled egg 201 do not protrude to the outside and are difficult to notice with the naked eye or with the touch of the hand. According to the optical coherence tomography means 220, a tomographic image of the surface layer of the boiled egg 201 can be obtained, so that the shell fragments 213 can be detected. The depth that can be imaged is several mm. Since optical coherence tomography can obtain tomographic images, it is possible to detect not only shell fragments but also cracks and cracks in the white meat, leftover membranes, etc. If the yolk is imaged close to the outer edge of the white, it can be detected that the yolk is biased. Cracks in the white can be detected even if both sides are touching and not open.

実施例２では、殻を剥いだゆで卵２０１で説明したが、実施例２の卵検査装置２００は、生卵の検査も可能である。図２４は、第１光干渉断層撮影手段２２０ａにより撮像されたひび割れのある生卵の図面である。図２４（ａ）に示すようにひび割れが見え、図２４（ｂ）に示すように殻に亀裂入り、左右に割れていることが検出できる。 Although the second embodiment has been described using the boiled egg 201 with the shell removed, the egg inspection device 200 of the second embodiment can also inspect raw eggs. FIG. 24 is a diagram of a cracked raw egg imaged by the first optical coherence tomography means 220a. As shown in FIG. 24(a), cracks are visible, and as shown in FIG. 24(b), it can be detected that the shell is cracked and split from side to side.

２本のローラによる卵の回転は、１秒程度である。卵の回転中にコンベアの搬送を一時停止した場合、例えば撮像に１秒かかり、コンベアの送り出しに１秒かかるとすると、卵１個の処理に２秒かかるので、１時間あたりの処理性能は１８００個／時となる。一方、コンベアの搬送中、常時、卵を回転させる場合は、コンベアの速度で性能が決まる。コンベアの速度を６ｍ／分として、１０ｃｍの搬送で卵１個が排出されるとすると、処理性能は３６００個／時となる。性能を向上させたことに対応して、ラインの複数箇所にカメラを設置するからカメラの台数が増え、ライン長も長くなる。 The rotation of the egg by the two rollers takes about 1 second. If the conveyor transport is temporarily stopped while the eggs are rotating, for example, if it takes 1 second to take an image and 1 second to send out the conveyor, it will take 2 seconds to process one egg, so the processing performance per hour is 1800. pcs/hour. On the other hand, if the eggs are constantly rotated while being transported by a conveyor, the performance is determined by the speed of the conveyor. Assuming that the speed of the conveyor is 6 m/min and one egg is discharged by conveying 10 cm, the processing performance will be 3600 eggs/hour. In response to improved performance, cameras are installed at multiple locations on the line, which increases the number of cameras and lengthens the line.

１卵
２画素（カラー）
３画素（グレースケール）
４ＬＥＤ光源
５カラーカメラ
６検査ライン
７コンベア
８ローラ
９近似曲線
１０ハーフミラー
１１検査画像
１４ＬＥＤからの出射光
１５卵への照射光
１６卵からの反射光
１７カメラへの入射光
１９撮像範囲
２０撮像手段
２０ａ第１撮像手段
２０ｂ第２撮像手段
２０ｃ第３撮像手段
２６駆動手段（ローラ駆動のモータなど）
３０画像判定手段（第１判定手段）
１００、２００卵検査装置
２０１（殻を剥いだ）ゆで卵
２０２回折格子
２０３レンズ
２０４入射光
２０５カメラ
２０７コンベア
２０８ローラ
２０９ゆで卵の白身
２１０スキャンミラー
２１１３Ｄ画像
２１２光源
２１３殻片
２１４出射光
２１５参照光（行き）
２１６照射光
２１７反射光
２１８参照光（戻り）
２１９画像判定手段（第２判定手段）
２２０光干渉断層撮影手段
２２０ａ第１光干渉断層撮影手段
２２０ｂ第２光干渉断層撮影手段
２２０ｃ第３光干渉断層撮影手段
２２４光カプラ
２２５参照ミラー
２２６駆動手段（ローラ駆動のモータなど）
1 egg 2 pixels (color)
3 pixels (grayscale)
4 LED light source 5 Color camera 6 Inspection line 7 Conveyor 8 Roller 9 Approximate curve 10 Half mirror 11 Inspection image 14 Outgoing light from LED 15 Irradiation light to egg 16 Reflected light from egg 17 Incident light to camera 19 Imaging range 20 Imaging means 20a First imaging means 20b Second imaging means 20c Third imaging means 26 Drive means (roller drive motor, etc.)
30 Image judgment means (first judgment means)
100, 200 Egg inspection device 201 Boiled egg (peeled) 202 Diffraction grating 203 Lens 204 Incident light 205 Camera 207 Conveyor 208 Roller 209 Boiled egg white 210 Scan mirror 211 3D image 212 Light source 213 Shell piece 214 Outgoing light 215 Reference Hikari (bound)
216 Irradiation light 217 Reflected light 218 Reference light (return)
219 Image judgment means (second judgment means)
220 Optical coherence tomography means 220a First optical coherence tomography means 220b Second optical coherence tomography means 220c Third optical coherence tomography means 224 Optical coupler 225 Reference mirror 226 Drive means (roller drive motor, etc.)

Claims

An egg inspection device for inspecting the surface of a boiled egg,
a conveyor that rotatably supports and conveys the boiled eggs with rollers ;
OCT means that causes light reflected from the boiled egg on the conveyor to interfere with light reflected from a reference mirror, and captures an image of the surface layer of the boiled egg by the interference;
an image determining means for determining abnormality on the surface of the boiled egg from the image taken by the OCT means ,
The OCT means is installed at three locations above the conveyor and on both sides of the conveyor conveyance direction, and images the entire circumference of the body portion of the boiled egg and both end portions in the longitudinal direction of the boiled egg,
The conveyor is operated intermittently, and when the conveyor is temporarily stopped, the boiled egg is rotated by the drive means engaged with the roller, the OCT means images the entire circumference of the body part of the boiled egg, and the rotation ends. The egg inspection device is characterized in that, in a conveyance state in which the conveyor conveys the boiled eggs, the OCT means images both longitudinal ends of the boiled eggs .

The OCT means includes a light source that emits broadband light, the reference mirror, and separates the light emitted from the light source in the direction of the boiled egg and the reference mirror, and separates the light reflected from the boiled egg and the reference mirror. an optical coupler that causes reflected light from the mirror to interfere with each other; a scan mirror that scans the irradiated light from the optical coupler on the surface of the boiled egg; and a diffraction grating that allows the light interfered by the optical coupler to become incident light. 2. The egg inspection device according to claim 1, further comprising: a camera for receiving an image.