JPH0699143A - 青果物の形状測定装置 - Google Patents

青果物の形状測定装置

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Publication number
JPH0699143A
JPH0699143A JP27812592A JP27812592A JPH0699143A JP H0699143 A JPH0699143 A JP H0699143A JP 27812592 A JP27812592 A JP 27812592A JP 27812592 A JP27812592 A JP 27812592A JP H0699143 A JPH0699143 A JP H0699143A
Authority
JP
Japan
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vegetables
shape
fruits
melon
pattern
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP27812592A
Other languages
English (en)
Inventor
Harumitsu Toki
治光 十亀
Toshio Okamura
寿夫 岡村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Original Assignee
Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
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Publication date
Application filed by Iseki and Co Ltd, Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd filed Critical Iseki and Co Ltd
Priority to JP27812592A priority Critical patent/JPH0699143A/ja
Publication of JPH0699143A publication Critical patent/JPH0699143A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】メロンなどの青果物の形状を精度よく測定でき
るようにし、もって青果物の形状評価の精度、および信
頼性の向上の実現を可能にすること。 【構成】カメラが撮影する画像を取り込み(S1)、こ
の画像を多値化処理すると図3(B)で示す画像が得ら
れる。青果物の赤道部における形状の良否を評価するた
めに、図3(C)で示すように輝度が「1」と「2」の
部分の画素で囲まれる部分の真円度(円形度)C1を算
出する(S3)。その算出した真円度C1を所定値α1
と比較し(S4)、赤道部の形状の良否を判定する。次
に、赤道部の形状が良のときには、さらにスリット光で
照射された部分の形状の良否を評価するために、スリッ
ト光で囲まれた部分(図3(B)参照)の真円度C2を
算出する(S5,6)。次に、算出した真円度C2を所
定値α2と比較して形状の良否を判定する(S7,8,
9)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、メロンやスイカなどの
青果物の形状を測定する青果物の形状測定装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、メロンなどの青果物では、その形
状や歪みなどは検査員が目視により観察して評価するの
が一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そのため、従来の方法
では、青果物の形状を精度よく測定することができない
ので、青果物の形状評価にばらつきがあってその精度、
および信頼性の点で劣るという問題が生じていた。
【0004】そこで、本発明は、メロンなどの青果物の
形状を精度よく測定できるようにし、もって青果物の形
状評価の精度、および信頼性の向上を実現可能にするこ
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。
【0006】すなわち、第1発明では、青果物に向けて
線状のスリット光を照射する照射手段と、前記青果物を
撮影する撮像手段と、その撮影した画像から青果物の輪
郭を抽出する輪郭抽出手段と、その撮影した画像から前
記照射手段の照射光に応じたパターンを抽出するパター
ン抽出手段と、その抽出した輪郭およびパターンに基づ
いて青果物の形状を測定する形状測定手段と、を備えて
なる。
【0007】第2発明では、縞を有するメロンに向けて
斜め方向から線状のスリット光を照射する照射手段と、
その照射手段で照射されるメロンを撮影する撮像手段
と、その撮像手段が撮影した画像から前記スリット光に
対応するパターンを抽出する抽出手段と、その抽出した
パターンと既知の基準パターンとの差から変位信号を作
成する信号作成手段と、その作成した信号を平滑化処理
する平滑化処理手段と、その平滑化処理した信号からメ
ロンの形状を測定する形状測定手段と、を備えてなる。
【0008】
【作用】第1発明では、照射手段が青果物に向けて線状
のスリット光を照射し、撮像手段がその青果物を撮影す
る。このように撮像手段が撮影した画像は、青果物の他
に照射手段の照射光に応じたパターンを含み、このパタ
ーンは青果物の表面の形状に相当する。そこで、輪郭抽
出手段はその撮影した画像から青果物の輪郭を抽出し、
パターン抽出手段はその撮影した画像から照射手段の照
射光に応じたパターンを抽出する。このように抽出され
た青果物の輪郭と上記のパターンは、青果物の異なる部
分の形状情報である。そこで、形状測定手段は、その抽
出した輪郭およびパターンに基づいて青果物の形状を測
定する。
【0009】以上のように第1発明では、青果物の輪郭
と、その輪郭とは異なる部分の青果物の表面形状との2
つ形状情報を得るようにし、この2つ形状情報から青果
物の形状測定を行うようにしたので、高精度の形状測定
ができるとともに、その測定の自動化も実現できる。
【0010】第2発明では、照射手段が縞を有するメロ
ンに向けて斜め方向から線状のスリット光を照射し、撮
像手段がその照射手段で照射されるメロンを撮影する。
抽出手段は、撮像手段で撮影した画像からスリット光に
対応するパターンを抽出する。この抽出したパターンは
メロンの表面形状を表すが、その凹凸の度合いが低いの
でこれを高める必要がある。そこで、信号作成手段は、
その抽出したパターンと既知の基準パターンとの差から
変位信号を作成する。
【0011】このようにして凹凸度合いが高められたメ
ロンの表面形状にかかる変位信号は、表面の歪みに対応
する大きな凹凸と、縞と表皮に応じた小さな凹凸との合
成であり、後者はメロンの表面形状の評価には不要であ
る。そのため、平滑化処理手段がその信号を平滑化処理
するので、縞と表皮による小さな凹凸は無視され表面の
歪みに対応する大きな凹凸が取り出せる。そこで、形状
測定手段は、その平滑化処理された信号からメロンの形
状を測定する。
【0012】以上のように第2発明では、メロン表面の
形状に対応するパターンを得て、そのパターンの凹凸の
度合いを高めたのち、メロンの形状の測定に必要なデー
タのみを取り出してメロンの形状測定を行うようにした
ので、高精度の形状測定ができるとともに、その測定の
自動化も実現できる。
【0013】
【実施例】第1発明の実施例について、図面を参照して
詳細に説明する。
【0014】図1において、1A、1Bは評価対象であ
るメロンやスイカなどの青果物の周囲に対向して同一平
面内に配置し、青果物に向けて線状のスリット光を照射
する照射手段としての光源である。この光源1A,1B
は、位置調節手段(図示せず)により一体に上下動自在
とし、所定位置に位置決めできるように構成する。青果
物の真上には、青果物を撮影するためのカメラ2を配置
する。カメラ2は、カメラコントローラ3を介して画像
処理装置4に接続する。画像処理装置4は、CPU、メ
モリ、CRTなどからなり、後述のように所定の画像処
理を行う。画像処理装置4は、システムコントローラ5
に接続する。
【0015】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。
【0016】まず、カメラ2が撮影する画像を取り込む
と(S1)、図3(A)で示すような画像が得られる。
次に、この画像を多値化処理すると(S2)、背景の部
分が輝度「0」、青果物の部分が輝度「1」、およびス
リット光で照射された部分が輝度「2」に変換され、図
3(B)のような画像が得られる。次に、青果物の赤道
部における形状の良否を評価するために、図3(C)で
示すように輝度が「1」と「2」の部分の画素で囲まれ
る領域の真円度(円形度)C1を、次式により算出する
(S3)。
【0017】C1=面積/(周囲長) このように算出される真円度C1は、1/4πに近づく
ほど真円に近い形状となる。そこで、求めた真円度C1
をあらかじめ設定した値α1と比較し、真円度C1が値
α1よりも小さい場合には赤道部の形状が「不良」と判
定し(S9)、真円度C1が値α1よりも大きい場合に
は赤道部の形状が「良」と判定して次のステップS5に
進む。
【0018】ステップS5では、スリット光で照射され
た部分の形状の良否を評価するために、輝度が「2」で
囲まれた部分の穴埋めを行って図3(D)で示すような
画像を得る。そして、その画像の真円度C2を、上記の
真円度C1と同様に算出する(S6)。次に、その求め
た真円度C2をあらかじめ設定した値α2と比較し、真
円度C2が値α2よりも小さい場合には、スリット光で
照射された部分の形状を「不良」と判定し(S9)、真
円度C2が値α2よりも大きい場合にはスリット光で照
射された部分の形状を「良」と判定する(S8)。
【0019】次に、他の画像処理例について、図4およ
び図5のフローチャートを参照して説明する。
【0020】まずカメラ2が撮影する画像を取り込むと
(S11)、図6(A)で示すような画像が得られる。
次に、この画像を多値化処理すると(S12)、背景の
部分が輝度「A」、青果物の部分が輝度「B」、および
スリット光で照射された部分が輝度「C」に変換され、
図6(B)のような画像が得られる。ここで、輝度はA
<B<Cの関係とする。次に、青果物の赤道部における
形状の良否を評価するために、以下のような各処理を行
う。
【0021】まず輝度が「B」以上(輝度が「B」と
「C」)の領域の重心を測定し(S13)、引き続き図
6(C)で示すように、輝度が「B」以上の領域の輪郭
とその重心との距離X〜Xを算出する(S14)。
そして、その算出したM個の距離X〜Xの平均値X
を次式で算出する(S15)。
【0022】X=X+・・・+X/M 次に、算出した平均値Xから形状評価に用いる値X
および値Xを、次式のように求める(S16)。
【0023】X=α・X=β・X ここで、αおよびβはいずれもあらかじめ設定した
定数であり、α<1、β>1とする。
【0024】引き続き、カウンタNを「1」にセットす
るとともに、カウンタXを「0」にセットする(S1
7)。次に、ステップS14で求めた距離X〜X
を、ステップS16で求めたX,Xと比較する
(S18,S19)。その結果、測定距離XがX
下のときにはXとXとの差Xを求め(S20)、
測定距離XがX以上のときにはXとXとの差X
を求め(S21)、その求めた差XをカウンタX
で加算する(S22)。
【0025】そして、これらの処理をM個について行
い、それが終了すると(S23,S24)、カウンタX
の計数値をあらかじめ設定した定数γと比較し(S
25)、その計数値が定数γよりも大きいときには形
状が「不良」と判定し(S40)、その計数値が定数γ
よりも小さいときには形状が「良」として次のステッ
プS26以下に移行する。
【0026】ステップS26以下の各処理は、スリット
光で照射された部分の形状評価にかかるものであり、以
下に詳述する。
【0027】ステップS26では、輝度「C」で囲まれ
る領域の重心を測定し、引き続きスリット光の領域の輪
郭とその重心との距離Y〜Yを算出する(S2
7)。そして、その算出したL個の距離Y〜Yの平
均値Yを次式で算出する(S28)。
【0028】Y=Y+・・・+Y/L 次に、算出した平均値Yから形状評価に用いる値Y
および値Yを、次式のように求める(S29)。
【0029】Y=α・Y=β・Y ここで、αおよびβはいずれもあらかじめ設定した
定数であり、α<1、β>1とする。
【0030】引き続き、カウンタNを「1」にセットす
るとともに、カウンタYを「0」にセットする(S3
0)。次に、ステップS27で求めた距離Y〜Y
を、ステップS29で求めたY,Yと比較する
(S31,S32)。その結果、測定距離YがY
下のときにはYとYとの差Yを求め(S33)、
測定距離YがY以上のときにはYとYとの差Y
を求め(S34)、その求めた差YをカウンタY
で加算する(S35)。
【0031】そして、これらの処理をL個について行
い、それが終了すると(S36,S37)、カウンタY
の計数値をあらかじめ設定した定数γと比較する
(S38)。その結果、その計数値が定数γよりも大
きいときには形状が「不良」と判定し(S40)、その
計数値が定数γよりも小さいときには形状が「良」と
判定する(S39)。
【0032】以上の実施例では、青果物の赤道部の形状
情報のみならず、赤道部以外の部分の形状情報を1度の
撮影で得るようにし、これらの2つの形状情報から青果
物の形状の総合評価を行うようにしたので、その形状評
価の精度、および信頼性が格段に向上する。
【0033】次に、第2発明の実施例について、図面を
参照して詳細に説明する。
【0034】図7において、11は評価対象である縞を
有するネット系メロンに向けて角度θでスリット光を照
射する照射手段としての光源である。メロンの真上に
は、メロンを撮影するためのカメラ12を配置する。カ
メラ12は、カメラコントローラ13を介して画像処理
装置14に接続する。画像処理装置14は、CPU、メ
モリ、CRTなどからなり、後述のように所定の画像処
理を行う。画像処理装置14は、システムコントローラ
15と接続する。
【0035】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8のフローチャートを参照して説明す
る。
【0036】まずカメラ12が撮影する画像を取り込み
(S41)、この画像を2値化処理し、スリット光の照
射により生じたパターンを図9に示すように抽出する
(S42)。この抽出したパターンは、メロンの表面形
状を表す。次に、そのパターンにより形成される図形の
重心位置(X,Y)を算出したのち(S43)、その重
心(X,Y)と上記パターン上の点(X,Y)との
間の距離Dを算出する(S44)。
【0037】このように算出された距離Dのデータ
は、メロンの表面形状を表すが、その凹凸の度合いが低
いのでこれを高める必要がある。そこで、距離Dのデ
ータと、図7で示すように角度θで歪みのないメロン
(真球に相当)に対してスリット光を照射したと仮定し
た場合の基準データ(仮想曲線)との差分を求め(図
9、図10参照)、その差分を変位信号として作成する
(S45)。ここで、仮想曲線は、レーザを照射する角
度θにより、図9の点線で示すように仮想円、または一
点鎖線で示す仮想楕円野ように異なる。
【0038】このようにして凹凸度合いが高められたメ
ロンの表面形状にかかる変位信号は、表面の歪みに対応
する大きな凹凸と、縞と表皮に応じた小さな凹凸との合
成であり、後者はメロンの表面形状の評価には不要であ
る。そこで、次にその信号の平滑化処理として移動平均
処理やFFTによる高周波成分の除去を行うと(S4
6)、縞と表皮による小さな凹凸は無視され表面の歪み
に対応する大きな凹凸のみが取り出せる。
【0039】次に、移動平均処理をした信号を微分処理
して(S47)、微分値が「0」の個数を算出し(S4
8)、その個数Nが「0」か否かを判別する(S4
9)。その結果、その個数Nが「0」以外のときには凹
凸ありとし(S50)、その個数Nが「0」のときには
凹凸なしとする(S51)。
【0040】以上のようこの実施例では、メロン表面の
形状に対応するパターンを得て、そのパターンの凹凸の
度合いを高めたのち、メロンの表面形状の評価に必要な
データのみを平滑化処理して取り出し、メロンの形状評
価を行うようにしたので、メロンの形状評価の精度、お
よび信頼性の向上が実現できるとともに、その測定の自
動化による省力化が実現できる。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように第1発明では、青果
物の画像の輪郭と、その輪郭とは異なる部分の青果物の
表面形状との2つ形状情報を得るようにし、この2つ形
状情報から青果物の形状測定を行うようにしたので、高
精度の形状測定ができる。さらに高精度の形状測定によ
り、青果物の形状評価の精度、および信頼性の向上が実
現可能になる。
【0042】また、第2発明では、メロン表面の形状に
対応するパターンを得て、そのパターンの凹凸の度合い
を高めたのち、メロンの表面形状の評価に必要なデータ
のみを取り出してメロンの形状測定を行うようにしたの
で、高精度の形状測定ができる。さらに高精度の形状測
定により、メロンの形状評価の精度、および信頼性の向
上が実現可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1発明の実施例のブロック図である。
【図2】その画像処理の一例を示すフローチャートであ
る。
【図3】その画像処理を説明するための図である。
【図4】画像処理の他の一例を示すフローチャートであ
る。
【図5】図4のフローチャートにつづくフローチャート
である。
【図6】画像処理の他の一例を説明するための図であ
る。
【図7】第2発明の実施例のブロック図である。
【図8】その画像処理例を説明する図である。
【図9】レーザパターンと仮想曲線の関係を説明する図
である。
【図10】レーザパターンと仮想曲線とからその差分を
求めるための説明図である。 1A,1B 光源 2 カメラ 4 画像処理装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】青果物に向けて線状のスリット光を照射す
    る照射手段と、 前記青果物を撮影する撮像手段と、 その撮影した画像から青果物の輪郭を抽出する輪郭抽出
    手段と、 その撮影した画像から前記照射手段の照射光に応じたパ
    ターンを抽出するパターン抽出手段と、 その抽出した輪郭およびパターンに基づいて青果物の形
    状を測定する形状測定手段と、 を備えてなる青果物の形状測定装置。
  2. 【請求項2】縞を有するメロンに向けて斜め方向から線
    状のスリット光を照射する照射手段と、 その照射手段で照射されるメロンを撮影する撮像手段
    と、 その撮像手段が撮影した画像から前記スリット光に対応
    するパターンを抽出する抽出手段と、 その抽出したパターンと既知の基準パターンとの差から
    変位信号を作成する信号作成手段と、 その作成した信号を平滑化処理する平滑化処理手段と、 その平滑化処理した信号からメロンの形状を測定する形
    状測定手段と、 を備えてなる青果物の形状測定装置。
JP27812592A 1992-09-22 1992-09-22 青果物の形状測定装置 Withdrawn JPH0699143A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005058038A (ja) * 2003-08-08 2005-03-10 Kanebo Ltd 種子選別装置
US7111740B2 (en) 2003-08-08 2006-09-26 Daiichi Jitsugyo Viswill Co., Ltd. Sorting apparatus, sorting method and alignment apparatus
CN106881279A (zh) * 2017-03-10 2017-06-23 胡珂 一种可以检测篮球圆度和表面缺陷的篮球堆叠方法

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