JPH0253827B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明は魚体方向識別装置、特に例えば漁業船
に搭載される魚の加工機械に魚を投入する場合に
魚体の方向を識別するために用いられる惰置であ
つて、濃淡画像として表現された魚体のデータを
一次元走査を基本として処理することによつて、
高速かつ安定に魚体の方向を識別できるようにし
た魚体方向識別装置に関するものである。

(2) 背景と問題点 例えば、すけそうだらのような魚のすり身を製
造する機械に、捕れたままの魚を投入する場合
に、その魚体の方向を正しく揃える必要がある。
そのために魚体の方向を識別することが必要とな
るが、従来人手に頼つて識別するか、または機械
的な接触による検知手段によつて識別するように
されていた。人手による場合には、人間に非常に
単純で苦痛な労働を強いることになる。機械的手
段による場合には、装置が膨大なものとなるとい
う欠点があつた。特に船舶に搭載する装置類は小
型化できるほうが望ましいことは言うまでもな
い。

一般に魚体に限らず、物体の形状を抽出する手
段として、２値化された図形情報から特徴を抽出
する方式が考慮される。しかし、このような方式
を魚体の方向識別を行うために採用するとすれ
ば、安定に画像を「０」か「１」かの値に２値化
することが困難であり、かつその２値化情報から
特徴を抽出する過程で統計的手法が必要となるな
ど極めて複雑になり、高速処理が望めなくなる。

(3) 発明の目的 本発明は上記問題点の解決を図り、濃淡画像で
表現された魚体の上下左右すなわち背腹頭尾の方
向を電子的に高速かつ安定に識別し、その結果を
もとに魚の方向を定められた方向に揃えることが
できるようにし、魚の加工機械への自動投入を可
能とするための魚体方向識別装置を提供すること
を目的としている。

(4) 発明の構成 上記目的達成のため、本発明は魚体の濃度分布
および幅に注目し、一次元走査を基本とした処理
により、濃淡画像で表現された魚体の情報をもと
に、魚体の背腹頭尾の決定をし、方向を識別する
ようにしたものである。すなわち、本発明の魚体
方向識別装置は、魚体の背腹頭尾の決定をして該
魚体の方向を識別する装置において、少なくとも
一次元走査によつて上記魚体の外側エツジを検出
するエツジ検出回路と、該エツジ検出回路によつ
て検出された魚体についての濃度を１行単位に上
半分および下半分を別々に加算する濃度加算回路
と、該濃度加算回路の出力にもとづいて上下の濃
度を比較する比較回路と、上記エツジ検出回路に
よつて検出された魚体の幅の分布を所定の領域ご
とに抽出する幅抽出回路と、上記比較回路の比較
結果によつて当該魚体の背腹の向きを決定すると
共に上記幅抽出回路の出力によつて当該魚体の頭
尾を決定する判定回路とをそなえ、魚体の方向を
識別するようにしたことを特徴としている。

以下図面を参照しつつ説明する。

(5) 発明の実施例 本発明の実施例を説明するに先立ち、まず本発
明の原理について説明する。

第１図は魚の方向の説明図、第２図は魚の頭尾
判定の説明図、第３図は魚の背腹判定の説明図を
示す。図中、１は背部、２は腹部、３は頭部、４
は尾部を表わす。

例えば魚の自動投入機に送られる魚の方向は、
第１図Ａ，Ｂ，ＣおよびＤに示す如く、魚の背部
１、腹部２の向き、および頭部３、尾部４の向き
によつて、４種類存在することとなる。本発明は
送られてきた魚を光学的に検出し、上記４種類の
うち、どの方向に属しているかを決定するもので
ある。

魚の頭部３と尾部４の向きは、次のようにして
判定する。例えば第２図図示の如く、魚の全長を
８等分し、魚の全長の前後それぞれ1/8を除き、
また中央部の1/4を除いて、前1/4の領域５と後1/
４の領域６とを定める。そして、これらの領域５，
６についての魚の幅を、後に詳述する如くにして
求め、比較すれば、一般に魚は頭部３に近い側が
尾部４に近い側よりも幅が広いので、幅の大小に
よつて頭尾の向きの判定ができることとなる。

また、魚の背部１と腹部２の向きは、次のよう
にして判定する。第３図図示の如く、魚の幅方向
に走査して得られた濃淡画像情報によつて、後に
詳述する如くにして、魚体の外郭エツジ７および
８を求める。さらにその中点９を求め、エツジ７
から中点９までの濃度値の和と、中点９からエツ
ジ８までの濃度値の和とを比較する。そうすれ
ば、一般に魚は背部１が腹部２に比べて濃度値が
大きいので、上記濃度値の和の大きいほうを背、
小さいほうを腹と判定することができる。これを
例えば魚の全長にわたつて繰り返せば、正確な判
定が可能となる。

上述した如く、魚の方向の識別をする場合、例
えば１秒に10匹といつた高速性と識別の正確性が
要求される。従つて本発明においては、以下に詳
述する如く、一次元走査を基本として処理のパイ
プライン化を可能とし、さらに第２図および第３
図で説明した頭尾および背腹の判別を並列して処
理することを可能としている。

第４図はデータ転送方向の説明図、第５図はエ
ツジ抽出用マスクの例、第６図は本発明の一実施
例構成を示す。

第６図中、１１および１２は画像メモリ、１３
はマルチプレクサ、１４はメデイアンフイルタ、
１５はエツジ検出回路、１６は中点抽出回路、１
７はメデイアンフイルタ、１８は幅抽出回路、１
９は１行バツフア、２０は１ライン上下濃度加算
回路、２１は上下濃度比較回路、２２は上下左右
判定回路を表わす。

第６図において、例えばベルトコンベアで送ら
れてきた魚に光が照射され、魚体表面のその反射
光に強弱の情報が、電子的に変換されてデジタル
量として画像メモリ１１または画像メモリ１２に
格納される。画像メモリ１１と画像メモリ１２と
は、マルチプレクサ１３によつて交互に選択され
るようにされ、例えば画像メモリ１１に濃淡画像
のデータが入力されている場合には、画像メモリ
１２のほうからのデータの読み出しが行われ、画
像メモリ１２が入力に用いられているときには、
画像メモリ１１のデータが処理の対象となるよう
にされる。

画像メモリ１１または画像メモリ１２の濃淡画
像データは、マルチプレクサ１３を経由して、メ
デイアンフイルタ１４に入力される。データの転
送は、例えば第４図図示の如く、魚の幅方向に順
番に、例えば512ライン分行われる。また、１ラ
インについては例えば128個の濃淡画像データが
含まれる。メデイアンフイルタ１４では、濃淡画
像データの前処理として、部分的に極端な値を持
つようなノイズの除去が行われる。

エツジ検出回路１５は、メデイアンフイルタ１
４によつてノイズ処理された画像データをもと
に、魚体の外側エツジすなわち各ラインについて
の両端のエツジ７および８を抽出し、その座標値
を求めるものである。このエツジの抽出には、例
えば第５図に図示したエツジ抽出用のマスクを用
い、連続した３個の画像データの値の変化が大き
い部分が検出されるようにする。エツジ検出回路
１５には、第４図に図示した方向で順番にデータ
が転送してくるようにされるので、外側エツジの
検出によつて魚の背腹方向の始まりと終りについ
ても検出できることとなる。すなわち、外側エツ
ジの抽出の始めのラインから、終りのラインまで
が魚長となる。抽出の始まりでは、そのあとの数
行間に外側エツジが求めつていなくてはならな
い。

中点抽出回路１６は、エツジ検出回路１５で検
出された各ライン毎の両端の外側エツジ７，８の
座標値をもとに、それらの中間点の座標値すなわ
ち第４図図示の中点９の座標値を求める回路であ
る。求められた中点９の座標値はエツジ７，８の
座標値とともに、メデイアンフイルタ１７および
１ライン上下濃度加算回路２０に出力される。

メデイアンフイルタ１７は、エツジ検出回路１
５または中点抽出回路１６から転送された座標値
について、極端なデータがあればそれを取り除
き、ノイズを除去する。そして、ノイズ除去後の
座標値を幅抽出回路１８に出力するとともに、極
端な値を持つラインが検出された場合に、そのラ
インの情報を上下濃度の比較に用いることのない
ようにするために、上下濃度比較回路２１に通知
する。

幅抽出回路１８は、ある定められた２つの領域
内のそれぞれについての外側エツジ間の長さ、す
なわち魚体の幅の平均値を外側エツジ７，８の座
標値から求める。上記領域は、例えば第２図で示
した如く、魚の全長方向の前半と後半部分のう
ち、それぞれの中央の1/4づつの領域５，６が選
択されるように決定され、安定したデータが取り
扱われるようにされる。幅抽出回路１８で抽出さ
れた魚の幅の平均値は、上下左右判定回路２２へ
出力され、上下左右判定回路２２は、幅の平均値
の大きいほうの領域側を頭、小さいほうの領域側
を尾と判定する。

一方、メデイアンフイルタ１４によつてノイズ
処理された画像データは、１ライン毎に１行バツ
フア１９にバツフアリングされ、１行バツフア１
９のデータは、１ライン上下濃度加算回路２０に
供給される。

１ライン上下濃度加算回路２０は、エツジ検出
回路１５で検出されたエツジの座標値および中点
抽出回路１６で抽出された中点の座標値をもと
に、１行バツフア１９に格納された明暗の濃度値
について、例えば第３図で示した如く、外側エツ
ジ７から中点９までと、中点９から外側エツジ８
までとを、それぞれ各ライン毎に加算し、魚の幅
方向の下半分の濃度値の和と、上半分の濃度値の
和とを算出する。結果を各ライン毎に上下濃度比
較回路２１に出力する。

上下濃度比較回路２１は、各ライン毎に上下の
濃度値の和の大小を比較し、例えば大きいほうを
「１」、小さいほうを「０」としてスコアを付け
る。この比較を外側エツジの抽出が始まるライン
から、終わるラインまで行ない、最終結果の上下
それぞれの範囲のトータルスコアを求め、結果を
上下左右判定回路２２に出力する。なお、メデイ
アンフイルタ１７で検出された異常データを含む
ラインについてのスコアは、無視するようにす
る。

上下左右判定回路２２は、上記トータルスコア
の大きいほう、すなわち色の黒つぽいほうを背側
と判定し、トータルスコアの小さいほう、すなわ
ち白つぽいほうを腹側と判定する。すなわち、上
下左右判定回路２２は、幅抽出回路１８の出力に
よつて、魚の頭尾を判別し、上下濃度比較回路２
１の出力によつて、魚の背腹を判別し、第１図に
示したような４種類の魚の方向を検出して、例え
ば２ビツトの識別コードを出力する。また、魚の
全長および幅についてのデータも必要に応じて出
力する。

なお、上記幅抽出回路１８等による頭尾判別の
ための処理と、上記上下濃度比較回路２１等によ
る背腹判別のための処理とは、同時に並列に行わ
れる。また、データは１行バツフア１９でバツフ
アリングされる場合のような例外を除き、シーケ
ンシヤルに流れるようにされ、いわゆるパイプラ
イン処理的に処理される。

(6) 発明の効果 以上説明した如く本発明によれば、比較的小型
の装置によつて高速で精度のよい魚体方向識別装
置を実現することができる。特に、魚体の画像デ
ータを縦方向および横方向同時に取り扱うような
二次元走査によつて処理するのではなく、一次元
走査によつてシーケンシヤルに処理するため、装
置構成を簡素化することができ、パイプライン処
理や並列処理によつて高速化することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は魚の方向の説明図、第２図は魚の頭尾
判定の説明図、第３図は魚の背腹判定の説明図、
第４図はデータ転送方向の説明図、第５図はエツ
ジ抽出用マスクの例、第６図は本発明の一実施例
構成を示す。 図中、１１および１２は画像メモリ、１３はマ
ルチプレクサ、１４はメデイアンフイルタ、１５
はエツジ検出回路、１６は中点抽出回路、１７は
メデイアンフイルタ、１８は幅抽出回路、１９は
１行バツフア、２０は１ライン上下濃度加算回
路、２１は上下濃度比較回路、２２は上下左右判
定回路を表わす。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 魚体の背腹頭尾の決定をして該魚体の方向を
   識別する装置において、少なくとも一次元走査に
   よつて上記魚体の外側エツジを検出するエツジ検
   出回路と、該エツジ検出回路によつて検出された
   魚体についての濃度について１行単位に上半分お
   よび下半分を別々に加算する濃度加算回路と、該
   濃度加算回路の出力にもとづいて上下の濃度を比
   較する比較回路と、上記エツジ検出回路によつて
   検出された魚体の幅の分布を所定の領域ごとに抽
   出する幅抽出回路と、上記比較回路の比較結果に
   よつて当該魚体の背腹の向きを決定すると共に上
   記幅抽出回路の出力によつて当該魚体の頭尾を決
   定する判定回路とをそなえ、魚体の方向を識別す
   るようにしたことを特徴とする魚体方向識別装
   置。