JPH04295970A - 青果物の良否検定装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、葡萄のデラウェアのよ
うに、表皮部と果肉部との間に色の差がある青果物の良
否検定に好適な青果物の良否検定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、葡萄のデラウェアのように全体の
形状が複雑なものでは、各粒の破裂、腐敗などの不良の
判別を、人間がその外観を目視により観察することによ
り行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は、人手作業を要する上に作業能率が悪いという欠点が
あり、この欠点の解消を図るために研究を重ねた結果、
葡萄のうちデラウェアなどでは、表皮部と果肉部との間
に色の差があるという知見を得た。

【０００４】そこで、本発明は、この知見に基づき、青
果物の破裂などの不良判別を自動化し、もってその判別
の省力化、能率化を図ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明は、以下のように構成した。すなわち、本発
明は、表皮部と果肉部とに色の差がある青果物に向けて
光を照射する光源と、前記青果物の上方に配置して前記
果肉部の色に対応する波長の光を通過するフィルタと、
前記青果物を前記フィルタを介して撮影する撮像手段と
、当該撮像手段で撮影した青果物の画像から高輝度の部
分を抽出する抽出手段と、その抽出結果に基づいて青果
物の良否を検定する良否検定手段と、を備えてなる。

【０００６】

【作用】撮像手段は、表皮部と果肉部とに色の差がある
青果物を、フィルタを介して撮影する。フィルタは、青
果物の果肉部の色に対応する波長の光を通過する。その
ため、撮像手段で撮影した青果物の画像は、表皮部と果
肉部とでは輝度差が顕著となり、果肉部の部分は表皮部
に比べて高輝度となる。従って、青果物の表皮部が破れ
て果肉部が露出して異常があるときには、その異常部は
高輝度の状態となる。そこで、抽出手段は、撮像手段で
撮影した青果物の画像から異常部分に相当する高輝度の
部分を抽出する。良否検定手段は、その抽出結果に基づ
いて青果物の良否を検定する。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。

【０００８】図１において、１，１は撮影対象である青
果物２の上面を照射するために、青果物２の上方の左右
に配置する左右一対の第１照明器具である。さらに、青
果物２を斜め方向から照射するために、第１照明器具１
，１の配置位置より低い位置の左右に、左右一対からな
る第２照明器具３，３を配置する。これら第１照明器具
１，１と第２照明器具３，３とは、後述のように選択し
て一方のみを使用する。青果物２は、表皮部と果肉部と
に色の差があるもの、例えば葡萄のデラウェアなどであ
る。

【０００９】青果物２の真上であって第１照明器具１，
１の近傍には、青果物２を撮影する撮像手段としてＣＣ
Ｄカメラのようなカメラ４を配置する。カメラ４の下方
には、青果物２の果肉部の色に対応する波長の光を通過
するフィルタ５を配置する。例えば、青果物２が葡萄の
デラウェアの場合には、果肉部は緑色であり表皮部は黒
茶色であるので、フィルタ５としてＧ（緑色）フィルタ
を使用する。

【００１０】カメラ４は、画像処理用コンピュータ６の
入力側に接続する。画像処理用コンピュータ６は、カメ
ラ４が撮影した青果物２の画像を後述のように処理する
。画像処理用コンピュータ６の出力側には、表示装置や
プリンタなどからなる画像出力装置７を接続する。

【００１１】次に、このように構成する実施例の画像処
理例について、図２のフローチャートを参照して説明す
る。なお、ここでは測定対象とする青果物２は、葡萄の
デラウェアとした場合について説明する。

【００１２】まず、葡萄の粒の破裂による異常を観察す
るために、第１照明器具１，１のみを使用して葡萄の上
面全体を照明する（Ｓ１）。次に、その葡萄をカメラ４
でフィルタ５を介して撮影し、その撮影した画像を画像
処理用コンピュータ６が取り込む（Ｓ２）。フィルタ５
は、葡萄の果肉部の色に対応する波長の光を通過させる
ので、カメラ４で撮影した葡萄の画像は、表皮部と果肉
部とでは輝度差が顕著となり、果肉部の部分が表皮部に
比べて高輝度となる。従って、葡萄の粒の表皮部が破れ
て果肉部が露出して異常があるときには、その異常部は
高輝度の状態となる。

【００１３】そこで、カメラ４で撮影した青果物の画像
から破裂による異常部分に相当する高輝度の部分を抽出
する（Ｓ３）。その結果、高輝度の部分が抽出されたと
きには、その葡萄に破裂部があるとして不良であると判
定する（Ｓ４）。一方、高輝度の部分が抽出されないと
きには、その画像を２値化して粒を抽出し、そのデータ
をいったんフレ−ムメモリへ格納する（Ｓ５）。

【００１４】引き続き、葡萄の粒の腐敗、萎み、かびな
どによる異常を観察するために、第２照明器具３，３の
みを使用して葡萄を斜め方向から照明する（Ｓ６）。次
に、その葡萄を再びカメラ４で撮影し、その撮影した画
像を画像処理用コンピュータ６が取り込む（Ｓ７）。そ
して、その画像を２値化し、葡萄の各房に腐敗などに伴
って生ずる影、および房と房との間のすきまによって生
ずる影を抽出する（Ｓ８）。

【００１５】次に、このようにして得られた影にかかる
データと、先にフレームメモリに格納済みの粒にかかる
データとの論理積演算を行う（Ｓ９）。この演算の結果
、葡萄の各房に腐敗などに伴って生ずる影のみが抽出さ
れるので、この影の総面積ｘを算出し（Ｓ１０）、その
総面積ｘをあらかじめ設定してある設定値αと比較する
。その結果、総面積ｘが設定値αを上回る場合には、葡
萄に腐敗部分があって不良であると判定し、総面積ｘが
設定値αを下回る場合には良品であると判定する（Ｓ１
１）。

【００１６】ところで、以上の実施例では、葡萄の破裂
や腐敗に起因する不良のみしか検出できず、全体の粒ぞ
ろいを評価して等級判別ができないという不都合がある
。そこで、上記の実施例と有機的に組み合わせて使用で
きる葡萄の等級判別装置について、図３を参照して説明
する。

【００１７】図３において、１１はレーザ光を発生する
レーザであり、このレーザ１１からのレーザ光を、集光
レンズ１３、および反射ミラー１４を介して照射対象の
葡萄１０の粒に向けて照射する。レ−ザ１１から発射さ
れる光量は、後述のように光源コントローラ１５により
制御される。また、反射ミラー１４は、ミラーコントロ
ーラ１６により光の反射方向、つまり葡萄の光の照射位
置が調節される。葡萄１０の斜め上方には、葡萄を照明
して後述のように各粒に強制的にハレーションを生じさ
せる照明ランプ１７を配置し、この照度を照明コントロ
ーラ１８で制御するように構成する。なお、このような
レーザ１１は１つでは効率が悪いためＮ個設け（図示せ
ず）、これらＮ個の各レーザは葡萄の異なる各粒を同時
に照射できるように構成する。

【００１８】葡萄１０の真上にはそれを撮影するために
、カラーテレビカメラやＣＣＤカメラなどのカメラ１８
を配置する。カメラ１８は、画像処理用コンピュータ１
９の入力側に接続する。画像処理用コンピュータ１９は
、カメラ１８が撮影した画像について各種の画像処理を
後述のように行う。画像処理用コンピュータ１９の出力
側には、表示装置やプリンタなどからなる画像出力装置
２０を接続する。

【００１９】次に、このように構成する葡萄の等級判別
装置の動作例を説明する。

【００２０】まず、動作の概略について図４のフローチ
ャートを参照して説明すると、図５で示す手順により、
葡萄１０の画像からその個々の粒を抽出する（Ｓ２１）
。次に図６の手順により、その抽出した各粒が正常粒か
否かの判定をする（Ｓ２２）。その判定により得られた
正常粒に基づいて形状測定を行い（Ｓ２３）、その結果
から葡萄の等級判定を行う（Ｓ２４）。以下に、これら
Ｓ２１およびＳ２２の各動作について説明する。

【００２１】まず、個々の粒の抽出について図５を参照
して説明すると、照明ランプ１７をＯＮして葡萄を照明
する（Ｓ３１）。次に、カメラ１８で撮影した葡萄の画
像を取り込み（Ｓ３２）、その画像から高輝度の部分、
すなわちハレーション部の位置を確認する（Ｓ３３）。 このハレーション部は、各粒のほぼ中央に対応する。そ
の後、照明ランプ１７をＯＦＦしたのち（Ｓ３４）、先
に確認した各ハレーション部のそれぞれの重心位置を所
定の手順により算出する（Ｓ３５）。次に、レーザ光の
照射位置の群分けを行う（Ｓ３６）。この群分けは、Ｎ
個のレーザが隣り合う葡萄の各粒を同時に照射しないよ
うにするための処理である。

【００２２】引き続き、Ｎ個の各レーザ１１からレーザ
光を葡萄のＮ個の個々の群に向けて照射し（Ｓ３７）、
その各照射位置が各群の目標の葡萄の粒の中心となるよ
うに、その照射位置を以下の手順で補正する（Ｓ３８）
。すなわち、まずカメラ１８で撮影しているレーザ光を
照射中の葡萄の画像を取り込み、そのレーザ光照射の重
心位置を算出する。次に、その算出重心位置を目標の粒
に対応するハレーション部の重心位置と比較し、その両
者が一致するように、ミラーコントローラ１６は反射ミ
ラー１４の反射角を調節する。そして、その両者が一致
すると、レーザ１１からのレーザ光は目標のハレーショ
ン部の重心位置、すなわち目標の粒の中央に向けて照射
する状態となる。

【００２３】この結果、レーザ光が目標の各粒の内部に
透過、散乱するので、粒全体の輝度が周囲の粒に比べて
相対的に高い状態となり、この状態でカメラ１８が撮影
する葡萄の画像を取り込む（Ｓ３９）。次に、その入力
画像から所定の解析を行い、Ｎ回の解析が終了するまで
Ｓ３７〜Ｓ４３の各処理を繰り返すと、葡萄の個々の粒
の抽出にかかる処理を終了する。

【００２４】次に、このようにして抽出された葡萄の各
粒が正常粒であるか否かを判定する処理手順について、
図６を参照して説明する。まず抽出された粒について円
形度係数を測定し（Ｓ５１）、次にその求めた円形度係
数をあらかじめ設定してある設定値αと比較する（Ｓ５
２）。その結果、設定値αを下回るときにはその粒は除
外し、設定値αを上回るときには、その粒の最大径を測
定する（Ｓ５３）。そしてその求めた最大径をあらかじ
め設定してある設定値βと比較し（Ｓ５４）、設定値β
を下回るときにはその粒は除外し、設定値βを上回ると
きには正常粒とする。従って、粒と粒との間に一部が隠
れる粒は、粒全体が把握できないので異常粒として排除
される。

【００２５】このような葡萄の等級判別装置を、図１で
示した本発明実施例と有機的に組み合わせて使用すれば
、葡萄の破裂や腐敗に起因する不良品を排除したのち、
全体の粒ぞろいを評価して等級判別ができるようになり
、高精度の等級判別が可能となる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、青果物
の果肉部の色に対応する波長の光を通過するフィルタを
使用し、撮像手段で撮影した青果物の画像の果肉部を表
皮部に比べて高輝度となるようにし、その高輝度の部分
を抽出したのちその抽出結果に基づいて青果物の良否を
検定するようにしたので、表皮部と果肉部とに色の差が
ある青果物の表皮の破裂による不良検定を自動化でき、
もってその検定の省力化、能率化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例の全体構成を示す図である。

【図２】本発明実施例の画像処理例を示すフローチャー
トである。

【図３】葡萄の等級判別装置の全体構成を示す図ある。

【図４】その装置の動作の概要を示すフローチャートで
ある。

【図５】個々の葡萄の粒を抽出する処理例を示すフロー
チャートである。

【図６】その抽出した粒から正常粒を判定する処理例を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１　　　　第１照明器具 ２　　　　青果物 ３　　　　第２照明器具 ４　　　　カメラ ５　　　　フィルタ ６　　　　画像処理用コンピュータ ７　　　　画像出力装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表皮部と果肉部とに色の差がある青果物に
   向けて光を照射する光源と、前記青果物の上方に配置し
   て前記果肉部の色に対応する波長の光を通過するフィル
   タと、前記青果物を前記フィルタを介して撮影する撮像
   手段と、当該撮像手段で撮影した青果物の画像から高輝
   度の部分を抽出する抽出手段と、その抽出結果に基づい
   て青果物の良否を検定する良否検定手段と、を備えてな
   る青果物の良否検定装置。