JPH0210104A

JPH0210104A - 面積測定装置

Info

Publication number: JPH0210104A
Application number: JP15816388A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakada; 浩中田
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1988-06-28
Filing date: 1988-06-28
Publication date: 1990-01-12
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: JPH0617781B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、リンゴ等の果実のように、大きさの異なる球
状又は塊状の被処理対象物の面積、特に投影面積を測定
する装置に関する。

（従来の技術）従来、リンゴ等の果実を箱詰めするに当たり、果実の大
きさを測定又は判定して選別する必要があり、それら各
作業は人手によって行われていた。

しかしながら、人間の感覚による測定や判定は、個人差
や環境等により結果がばらつくため、問題となっていた
。

これら測定や判定を自動化するものとしては、第６図及
び第７図に示すものが知られている（特開昭６１−４１
９０５号１特開昭６１−４１９１０号参照）。

図において、果実の搬送手段は、果実を載せたパレット
と、該バレットを移動させる選果ライン１で構成される
。

該選果ライン１の上には、工業用テレビジョン（ＩＴＶ
）カメラ２が配設されていて、ライン１の上をＸ（矢印
）方向に搬送されてくる果実のような被処理対象物３を
撮像する。該ＩＴＶカメラ２は、撮像駆動回路４からの
周期信号によって動作して被処理対象物３を撮像し、撮
像信号をＡ／Ｄ変換器５によってデジタル化し、画像メ
モリ６に送って記憶させる。

選果ライン１上であって上記ＴＴＶカメラ２の設置位置
から所定距離だけ下流側には、被判定物３の分級ごとに
複数のゲート機構７ａ、７ｂが設けられている。これら
ゲート機構７ａ、７ｂは、制御回路９の制御によってゲ
ート駆動回路８ａ、８ｂから供給される駆動電流により
動作して被判定物３を選果ライン１上から選別除去する
。

画像メモリ６内には、第７図に示すように被処理対象物
３の輪郭を表す撮像画像信号が記憶され、これを上記制
御回路９が読み出して被処理対象物３の大きさを測定す
るものである。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記した従来の装置においては、ＩＴＶ
カメラによって被処理対象物を撮像すると共に自動的に
被処理対象物を測定するものであるが、被処理対象物の
大きさを単に最大径によって測定するだけであって、被
処理対象物の面積を測定することができなかった。

また、リンゴ等においては、表面につるの部分があって
その周辺が窪んでおり、ＩＴＶカメラによって撮像した
場合、つるの周辺の暗い部分が撮像されず、その結果核
部分については撮像画像信号が得られないことがある。

そのような場合、上記従来の装置においては、撮像画像
信号のない部分をリンゴ等の周縁輪郭部と誤って識別す
ることがあった。

更に、ＩＴＶカメラによって撮像した場合、なんらかの
ノイズが−Ｆ記撮像画像信号に入ることがある。そのよ
うな場合、実際は被処理対象物がないにもかかわらす、
そのノイスを被処理対象物の周縁輪郭部と誤って識別す
ることもあった。

そこで、本発明は、リンゴ等の果実のように大きさの異
なる球状又は塊状の被処理対象物の面積、特に投影面積
を正確に測定することを可能とした面積測定装置を提供
することを目的とする。

（課題を解決するための手段）本発明の面積測定装置は、上記問題点を解決するために
、大きさの異なる球状又は塊状の被処理対象物の撮像手
段と、該撮像手段により撮像された画像を８行す列の画
素に分割し、各画素の映像信号を２（Ｉ！化して記憶メ
モリに記憶させる手段と、各行について、被処理対象物
の左端の画素及び右端の画素を求める手段と、上記両端
の画素間の画素数から被処理対象物の面積を求める手段
とを有している。

そして、被処理対象物の左端の画素及び右端の画素を求
める手段は、各画素の２値化信号を各行の左端から右端
まで走査し、被処理対象物が存在していることを示す信
号が２個以上Ｎ個の一定個数以上連続した画素列を求め
る手段と、該画素列の内、最左端の画素列内の最左端の
画素を被処理対象物左端の画素とし、かつ、最右端の画
素列内の最右端の画素を被処理対象物右端の画素とする
手段とからなっている。

（作用）本発明の面積測定装置においては、撮像手段によって被
処理対象物が撮像され、得られた画像は画素ごとに分割
される。

各行について、被処理対象物が存在していることを示ず
２値信号と被処理対象物が存在していないことを示す２
値信号とを識別し、被処理対象物の左端の画素及び右端
の画素が求められる。

被処理対象物の左端の画素及び右端の画素を決定するた
め、各行の左端から右端まで走査し、被処理対象物が存
在していることを示す信号が２個以上Ｎ個の一定個数だ
け連続した画素列が求められ、ノイズが除去される。

そして、上記画素列の内、最左端の画素列内の最左端の
画素が被処理対象物左端の画素とされ、かつ、最右端の
画素列内の最右端の画素が被処理対象物右端の画素とさ
れる。

この作業が各行について行われ、こうして求められた被
処理対象物の左端の画素及び右端の画素に包囲された部
分が被処理対象物の範囲となるので、この部分の画像の
個数をカウントして被処理対象物の投影面積を測定する
ことができる。

（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す面積測定装置の全体構成
図である。

図において、１１ば選果ラインを構成するヘルドコンベ
アであす、ＢＳへルトコンヘア１１の上には、ＣＣＤカ
メラ１２等の撮像手段が配設されている。大きさの異な
る球状又は塊状の被処理対象物、例えばリンゴ等の果実
１３は、パレット１４の上に載置された状態でヘルドコ
ンヘア１１上を移動する。該パレソ目４とベルトコンベ
ア１１によって搬送手段が構成される。

画像撮影の照明条件を一定にするために、果実を照らず
照明装置１５がＣＣＤカメラ１２の近（に設置される。

バレント１４が撮像範囲内に入ると、検出器（図示しな
い）がこれを検出して演算装置１６を作動させる。該演
算装置１６は、ＣＣＤカメラ１２によって得られた映像
信号をコンパレータ１７によって予め与えられた闇値に
よって２値化して画像メモリ１Ｂ内に記憶するとともに
、被処理対象物の面積を測定する。

第２図は、撮像した画像の各画素を示す図である。

撮像した画像は、第２図に示すように８行す列の微小画
素に分割される。そして、各画素についての映像信号は
、上記コンパレータ１７によって予め与えられた闇値に
よって２値化され、被処理対象物１３が存在する部分の
画素については１の信号が、被処理対象物１３が存在し
ない部分の画素についてはＯの信号が画像メモ１月８内
に記憶される。

被処理対象物Ｊ３がリンゴ等のようｔこ、上方中央Ｑこ
つるの部分があり、その周辺が窪んでいると、画像信号
にノイズが入ることがある。その例を第３図に示す。

第３図において、（ａ）は撮像画像を示し、（ｂ）は撮
像画像の２値化信号を示す。ｍ行の画素を左端から右端
まで走査すると、最初に被処理対象物１３の存在しない
背景部分２１（０信号）があり、次に被処理対象物１３
の存在する部分２２（１信号）があって、リンゴのつる
の部分にくると、実際はリンゴが存在しているにもかか
わらず、つるの周辺が窪んでいるため被処理対象物１３
の存在しない部分２３（０信号）となる。そして、つる
自体の部分２４（１信号）を経た後、再び窪み部分すな
わち被処理対象物１３の存在しない部分２３（０信号）
となる。次に、被処理対象物１３の存在する部分２５（
１信号）があって、最後に背景部分２６（０信号）とな
る。

ここで、上記窪み部分２３について、被処理対象物１３
がないものとして面積を求めると、実際の面積を求めた
ことにならない。

被処理対象物１３のどの部分に窪みがあるか、あるいは
ノイズ信号を発生させる原因となる箇所がどこにあるか
が正確に分かっている場合、その部分を予めマスクして
おくことによって被処理対象物１３の面積を正確に求め
ることができる。ところが、リンゴ等の大きさはそれぞ
れ異なり、また窪みの位置も物によって変化し、その他
各種のノイズが発生したりするため、上記方法によって
対応することは困難である。

本発明の面積測定装置においては、第３図に示すような
撮像画像が得られた場合、■、２．・・・、ａの各行ご
とに左端から右端の画素を調べることによって、被処理
対象物１３の左端の画素ｊと右端の画素にとを求め、両
画素ｊ、にの間にノイズとして存在する窪め部分２３を
不グレクトする。

そのため、２値化信号が１となる部分の画素列のうち、
一定数Ｎ個以上連続して信号が１となる画素列を選び、
それに満たない画素列は除去することにする。ここで、
Ｎは、２以上の数字であり、その数字以下の画素数のノ
イズを除去するため適宜選択される。このようして、ノ
イズが除去されて残った画素列の内、最左端の画素列の
中の最左端の画素が被処理対象物１３の左端の画素ｊと
して決定され、また最右端の画素列の中の最右端の画素
が被処理対象物１３の右端の画素にとして決定される。

被処理対象物１３の左端の画素ｊを求める場合、まず、
画像メモリの左端から信号が１になっている最初の画素
を捜す。その画素から更に右へ連続してＮ個の信号１の
画素が続いたら、該画素を被処理対象物１３の左端の画
素ｊとする。

次に、被処理対象物１３の右端の画素ｋを求める。

この場合も、画像メモリの左端から右端にかけて信号が
１になっている画素を求めるが、信号がＯになる直前の
ある画素から左へ連続してＮ個の信号ｌの側索が続いた
ら、そのある画素である最後の画素を被処理対象物１３
の右端の画素の候補として登録しておき、画像メモリの
右端までこの走査を続け、新たに候補が見つかったら被
処理対象物１３の右端の画素の候補として更新する。そ
して、画像メモリの右端まで捜し終わったら、最後に更
新された候補を被処理対象物１３の右端の画素にとする
。

第４図に撮像画像の他の例を示す。

図において、被処理対象物１３が存在するとして１信号
が得られる部分は、行ｎ１においてはＳと８２であり、
行ｎ２においてはＳ３と３４であるが、そのうちＳｌは
ノイズであって実際は被処理対象物１３は存在していな
い。しかし、一定数Ｎ個以上の画素列ののを選択するこ
とによって画素数の少ない画素列Ｓ１は不グレクトされ
る。

以上のように、１，２．・・・、ａの各行ごとに左端か
ら右端の画素を調べることによって、被処理対象物１３
の左端の画素Ｊと右端の画素にとを求めた後、各行の被
処理対象物画素数Ｐ８を次式で求める。

Ｐ、＝に−Ｊ＋１そして、各行のＰ、の値の合計により、被処理対象物全
画素数Ｐを求める。

Ｐ−ΣＰ　＋　　　　　　　（ｉ　：　１．２．−、ａ
）予め求めておいた１画素の面積ΔＳから、被処理対象
物の面積Ｓを求めることができる。

Ｓ−ΔＳ　Ｘ　Ｐ第５図は面積測定プロセスのフロー図である。

ステップ■・・・ＣＣＤカメラ１２によって被処理対象
物を撮像する。

ステップ■・・・コンパレータ１７で画像情報を２値化
し、画像メモ１月８に記憶する。

ステップ■・・・一つの行の被処理対象物の左端を求め
る。

ステップ■・・・一つの行の被処理対象物の右端を求め
る。

ステップ■・・・一つの行の被処理対象物の画素数を求
める。

ステップ■・・・全行について被処理対象物の画素数を
求めたか否かをチエツクする。

ステップ■・・・全行について被処理対象物の画素数を
求められた場合には被処理対象物の全画素数を求める。

ステップ■・・・被処理対象物の面積を求める。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果）以上、詳細に説明したように、本発明によれば、撮像手
段によって被処理対象物が撮像され、各行の画素につい
て、被処理対象物の左端の画素及び右端の画素を求める
ため、被処理対象物１３がリンゴ等のように、上方中央
につるの部分があり、その周辺が窪んでいても、その部
分の画素は、リンゴ等の被処理対象物が存在しているも
のとしてカウントされるため、正確な面積を求めること
ができる。

また、その他各種のノイズが画像信号として画像メモリ
に記憶されていても、それをネグレクトしてカウントす
ることができるので、正確な面積を求めることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す面積測定装置の全体構成
図、第２図は撮像した画像の各画素を示ず図、第３図は
撮像した画像の例を示す図、第４図は撮像した画像の他
の例を示す図、第５図は面積測定プロセスのフロー図、
第６図は従来の被処理対象物測定装置を示す図、第７図
は同装置によって得られた撮像画像信号を示す図である
。１１・・・ヘルドコンベア、１２・・・ＣＣＤカメラ、
１３・・・果実、１４・・・バレット、１５・・・照明
装置、１６・・・演算装置、１７・・・コンパレータ、
１８・・・画像メモリ。特　許　出　願　人　住友重機械工業株式会社代　理　
人　　弁理士　　加　藤　正　信（外１名）第図撥凍画彼大端右鍋

Claims

【特許請求の範囲】

（１）大きさの異なる球状又は塊状の被処理対象物の撮
像手段と、該撮像手段により撮像された画像をａ行ｂ列
の画素に分割し、各画素の映像信号を２値化して記憶メ
モリに記憶させる手段と、各行について、被処理対象物
の左端の画素及び右端の画素を求める手段と、上記両端
の画素間の画素数から被処理対象物の面積を求める手段
とを具備することを特徴とする面積測定装置。
（２）上記被処理対象物の左端の画素及び右端の画素を
求める手段は、各画素の２値化信号を各行の左端から右
端まで走査し、被処理対象物が存在していることを示す
信号が２個以上Ｎ個の一定個数以上連続した画素列を求
める手段と、該手段によって求めた画素列の内、最左端
の画素列内の最左端の画素を被処理対象物左端の画素と
し、かつ、最右端の画素列内の最右端の画素を被処理対
象物右端の画素とする手段とからなっていることを特徴
とする請求項１記載の面積測定装置。