JPH0899070A

JPH0899070A - 農産物選別装置

Info

Publication number: JPH0899070A
Application number: JP23726694A
Authority: JP
Inventors: Takamichi Shimomura; 孝道下村; Yoshitaro Nishijima; 吉太郎西島
Original assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】ししとうやきゅうりのような細長くて曲がっ
た農産物Ｎを、人手による選別に代わり、画像処理装置
により構成された判定部Ｃと映像処理演算装置１１によ
り選別する。【構成】ししとうやきゅうり等の細長くて曲がった農
産物Ｎの長さの決定を、重心位置Ｚを求め、次に重心位
置Ｚを中心として農産物領域に外接する楕円６３を求
め、該楕円６３の短軸５８をルーラー線（１）として第
１中点Ｏ１を求め、次にルーラー線（２）を引き第２中
点Ｏ２を求めて、形状を決定していく。また『ヘタ８
０』の位置を決定し、すべてを拾い上げ機構により同じ
方向に並べる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ししとうやきゅうりや
とうがらし等の農産物を、画像処理装置により構成され
た判定部により等級毎に選別して、拾い上げ機構により
ピックアップする農産物選別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術においては、農産物は各農家で
収穫したものを農協等の集荷場に集めて、予め設定され
た等級に人間の手により選別され、選別後の農産物を等
級毎に拾い上げ機構によりパック詰めして出荷してい
た。即ち、パック詰めのみが機械化され、選別は手作業
により行われてきた。特にししとう等の小型の農産物に
おいては、手作業による選別が非常な手間を要し、また
選別後の農産物を整列させて所定数をパックする操作は
困難なものとなっていた。また、これを自動化するべ
く、ベルトコンベアで移送して品質を判定してパック詰
めすることも考えられる。しかし、農産物のうちキュウ
リなどの長尺物は向きを揃えていれる必要があり、更
に、ししとうなどでは、「ヘタ」の向きを正確に入れる
必要がある。そのために、自動化するにあたっては、ひ
とつひとつをトレイに載せて、そのトレイを移送手段で
移送しつつ、トレイ上のものを自動判別することが普通
は行われる。しかし、トレイの上に予めそれらをひとつ
ひとつ載置していく作業はとても煩雑である。特にサイ
ズが小さいししとうなどでは、そこの部分に多大な工数
が必要になり、自動化するメリットが少なくなってしま
う。かといって、トレイではなく、ベルトコンベアのよ
うな仕切りがない移送手段に載せる場合には、ベルトコ
ンベア上にいくつもの農産物が連続的に搬送されてくる
ことになるから、まず、個々の農産物を間違えずに認識
すること、そして、その個々の農産物の形状を正しく判
別するという二段階の技術課題が発生することになる。
ただ、その二つを解決すれば、トレイに載せるなどの作
業工数がかからず、かつ、仕切りなく次々と搬送しつつ
高能率な自動選別ラインを得ることができるものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来は手作業で行われてきた農産物の選別
作業をも、画像処理装置により構成した判定部で電子的
に行い、選別後の農産物を、ピックアップして級分けす
る作業も自動化する。また拾い上げ機構Ａによりピック
アップしてパレット２又はパックにパック詰めする場合
に、ししとう等の農産物の方向を揃える必要があり、
『ヘタ８０』の部分がどちらであるかを求めて、農産物
Ｎの方向を知る判断機構を提供する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとす
る課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するため
の手段を説明する。請求項１においては、複数の農産物
を仕切りなしに搬送するコンベア、この搬送される農産
物の等級を判定する画像処理装置、この画像処理装置の
判定結果に応じてコンベア上の農産物を仕分けする装置
を備えた農産物選別装置において、画像処理装置による
画像取り込みを画像の巾の１／２以下の移動距離単位で
行うと共に、この画像データをコンベアの座標に対応さ
せたデータとして蓄積し、このデータ蓄積作業時、前回
の取り込みデータから求められる所定距離移動後のデー
タと一致するものを同一物として削除すると共に、仕分
け装置を設けた位置を経過した画像データを蓄積される
データから消去していくように構成した。

【０００５】請求項２においては、複数の農産物を仕切
りなしに搬送するコンベア、この搬送される農産物の等
級を判定する画像処理装置、この画像処理装置の判定結
果に応じてコンベア上の農産物を仕分けする装置を備え
た農産物選別装置において、コンベア上で搬送される複
数の農産物のそれぞれに対して、以下のようにして形状
を判定する機構を備えた、（１）．農産物の重心を起点とする（２）．この起点を中心に農産物の外形に略外接する楕
円を求める（３）．この楕円の長軸を最初の中心線とする（４）．起点より中心線と直交する線を引き、農産物の
領域の境界と交わる点の中点を求めてこれを第１中点と
する（５）．中心線上で起点より一定間隔離れた点を求めて
直交する線を引き、農産物の領域の境界と交わる点の中
点を第２中点とする（６）．第１中点と第２中点を結ぶ線を新たな中心線と
して更新して、第２中点を起点として再び（４）を繰り
返す上記の操作を繰り返し、一定の条件に達した場合に農産
物の端部であると決定する。

【０００６】請求項３においては、複数の農産物を仕切
りなしに搬送するコンベア、この搬送される農産物の等
級を判定する画像処理装置、この画像処理装置の判定結
果に応じてコンベア上の農産物を仕分けする装置を備え
た農産物選別装置において、ししとう等の農産物の形状
判定にあたり、そのヘタ部分の判定を、境界の角度の変
化率ならびに重心位置との両方で行い、両者の出力の比
較によって行う。

【０００７】

【作用】次に作用を説明する。請求項１によれば、画像
処理装置による画像取り込みを画像の巾の１／２以下の
移動距離単位で行うと共に、この画像データをコンベア
の座標に対応させたデータとして蓄積し、このデータ蓄
積作業時、前回の取り込みデータから求められる所定距
離移動後のデータと一致するものを同一物として削除す
ると共に、仕分け装置を設けた位置を経過した画像デー
タを蓄積されるデータから消去していくように構成した
ので、同一農産物が二つ以上の画像で取り込まれても、
データが重複することなく、また画像を半分以上重ねて
取り込むため、農産物を見落とすこともないのである。
また、仕分け装置を通過した後の画像データを削除する
ので、記憶装置の容量を大きくすることなく農産物選別
装置を構成することが出来たのである。

【０００８】請求項２によれば、従来の方法の場合に
は、ししとう等の農産物Ｎが端部に行くに従って曲がっ
ている場合に、端部の位置を間違えてしまう可能性が高
く、長さが実測以下や実測以上となる可能性があった
が、本発明の場合には、曲がったししとうやきゅうり等
の農産物を端部まで、この曲がりに沿って追随させるこ
とができ、正確な農産物Ｎの長さを決定することが出来
る。また、農産物Ｎの端部の決定を、楕円６３の短軸５
８の左右において行い、両側の端部の位置を決定し、中
点Ｏ１から両端部までの距離を加算して、農産物Ｎの長
さを決定するので、曲がった農産物Ｎを、その端部から
端部まで１行程でその長さを決定することは困難である
が、本発明の場合には、外接する楕円を決定し、長軸５
９と短軸５８をそのＸ軸とＹ軸として、長軸５９を中心
に、左右の長さを決定し、両方の長さを足して全体の長
さを決定するので、端部の決定と、長さの決定が確実に
出来、誤差が少ない選別装置とすることが出来た。

【０００９】請求項３によれば、ししとう等の農産物の
形状判定にあたり、そのヘタ部分の判定を、境界の角度
の変化率ならびに重心位置との両方で行い、両者の出力
の比較によって行うので、『ヘタ８０』の存在する方向
の決定に誤差が少なくなり、パックに詰めた場合に、農
産物Ｎが逆に詰められる可能性が少ない。

【００１０】

【実施例】次に実施例を説明する。図１は本発明の農産
物選別パック詰装置の全体側面図、図２は同じく本発明
の農産物選別パック詰装置の全体平面図、図３は画像処
理装置により構成された判定部Ｃの側面図、図４は同じ
く画像処理装置により構成された判定部Ｃの後面図、図
５は拾い上げ機構Ａにより、選別コンベア５からパレッ
トコンベアＦ上のパレット２に移し換える部分の平面
図、図６は農産物Ｎのうちししとうを縦に整列して選別
コンベア５に供給する縦整列振動搬送板７を示す斜視
図、図７は拾い上げ機構Ａの吸引ピックアップ部Ｍに吸
引された農産物Ｎを整列するパレット２の斜視図であ
る。

【００１１】図８は選別コンベア５の上に縦列に配置さ
れて搬送されているししとう等の農産物をＸ座標とＹ座
標で位置表示し、このＸ−Ｙ座標に従って拾い上げ機構
Ａがピックアップする状態を示す図面、図９はＣＣＤカ
メラ１５の映像範囲内において、ししとう等の農産物Ｎ
領域に特に大きいもの６０がある場合と、特に小さいも
の６１がある場合、及びＣＣＤカメラ１５の映像範囲内
からはみ出しているものをキャンセルする状態を示した
図面、図１０はししとう等の農産物Ｎの領域の外径に略
外接する楕円６３を求め、該楕円６３の長軸５９と短軸
５８を基準軸として決定する図面、図１１は該短軸５８
を通過するルーラー線（１）を引いて、該ルーラー線
（１）がししとう等の農産物Ｎの領域と交わる点の中点
Ｏ１を求める図面である。

【００１２】図１２は、該ルーラー線（１）から次々と
ルーラー線を右側に引いて右側のサーチをする状態を示
す図面、図１３は左側にルーラー線を引いてサーチをし
ていく状態を示す図面、図１４はししとう等の農産物Ｎ
の領域の境界域を辿り、『ヘタ８０』を決定する状態を
示す図面、図１５は吸引パイプ２７・２８による吸引点
を、重心位置Ｚから等間隔とした場合の図面、図１６は
吸引パイプ２７・２８の吸引点を、重心位置Ｚと『ヘタ
８０』の基部とした状態を示す図面、図１７はししとう
等の農産物Ｎの曲り角度αを決定する途中の状態を示す
図面、図１８は曲り角度αを示す図面、図１９は曲り角
度αを０とする状態を示す図面、図２０は農産物Ｎの長
さと曲り角度αを決定するフローチャートを示す図面、
図２１は農産物領域を決定するフローチャートを示す図
面、図２２は重心位置Ｚを求める状態を示す図面であ
る。

【００１３】図１から図７において全体的な構成を説明
する。図１と図２において図示する如く、供給ホッパー
１と選別コンベア５とパレットコンベアＦと、画像処理
装置により構成された判定部Ｃ及び拾い上げ機構Ａにつ
いては、２本のシステムが並列して配置されている。そ
して、ピックアップ機構Ｄとパック供給装置Ｇの機構
は、前記２本のシステムを１台のシステムで処理可能と
し、左右の２本の選別システムに跨がって配置してい
る。

【００１４】供給ホッパー１に、収穫されたままで選別
されていない状態のししとう又はきゅうり等の長めの農
産物Ｎが供給される。該供給ホッパー１への供給は、別
に設けた持上げコンベア１０により行うこともできる。
また該持上げコンベア１０は縦整列振動搬送板７に構成
された、土手部落下孔７ｂから落下した余分な農産物Ｎ
を供給ホッパー１に還流する役目をも兼用している。該
供給ホッパー１の下部の繰り出しコンベア１６も振動搬
送装置により構成している。また、該繰り出しコンベア
１６の次段に、縦整列振動搬送板７が配置されている。
８は戻しパイプである。

【００１５】縦整列振動搬送板７の次段に選別コンベア
５が配置されている。該選別コンベア５の上は、２列に
分けられており、該２列の状態で、Ｖ字型搬送樋７ａを
通過する間に、進行方向に平行に縦長に選別コンベア５
の上で載置された状態で搬送される。該選別コンベア５
は、拾い上げ機構Ａにより農産物Ｎを吸引する際に、拾
い上げ機構Ａの動きが間に合わない場合には、その都度
停止と搬送を繰り返す。故に、この停止・搬送の繰り返
しにおいて、農産物Ｎが選別コンベア５の上にて、前後
方向に転がって、画像処理装置により構成された判定部
Ｃにより決定した位置から、拾い上げ機構Ａに至る間に
位置を変更することの無いように、選別コンベア５の上
に、縦整列振動搬送板７のＶ字型搬送樋７ａにて、進行
方向に縦長に連続的に載置する。

【００１６】画像処理装置により構成された判定部Ｃ
は、選別コンベア５より高い位置に配置したＣＣＤカメ
ラ１５と、該ＣＣＤカメラ１５が撮影した映像信号を演
算判定する映像処理演算装置１１を具備した画像処理装
置により構成されている。該映像処理演算装置１１は、
図２に示す如く、選別コンベア５の側方に配置されてお
り、ＣＣＤカメラ１５は選別コンベア５の真上の位置の
高い位置に配置している。該映像処理演算装置１１にお
いて、等級の設定や、農産物Ｎの相違する場合の設定値
の変更等が行われる。

【００１７】画像処理装置により構成された判定部Ｃに
より、電子的に農産物Ｎを４等級に分離する。そして、
上位の３等級の農産物Ｎは、パレットコンベアＦに設け
た３本の等級別コンベア１７・１８・１９の上を搬送さ
れるパレット２に整列させるが、最低の４等級目の農産
物Ｎは、拾い上げ機構Ａの吸引ピックアップ部Ｍによる
吸引を行わず、選別コンベア５の上に残した状態とし
て、選別コンベア５の端部に設けた選別落下装置２０に
より落下集合させて、パックに入れることなく袋包装に
より出荷する。

【００１８】前記の如くパレットコンベアＦは、等級別
コンベア１７・１８・１９が平行して配置された構成と
なっており、該等級別コンベア１７・１８・１９の上
に、同じ形状のパレット２が複数枚ずつ載置されて、拾
い上げ機構Ａの吸引ピックアップ部Ｍが吸引搬送してく
る農産物Ｎを嵌入可能な位置に待機している。そして、
後述するように、１０本の農産物Ｎが入る状態のパレッ
ト２の内部に、農産物Ｎが一杯に充填されると、パレッ
トコンベアＦの端部まで移動されて、該パレットコンベ
アＦの端部の位置で、ピックアップ機構Ｄに設けた、パ
ック詰ピックアップ部Ｈが至り、パレット２内の農産物
Ｎを一度に吸引して、パック供給装置Ｇから、等級毎に
３本が配置されたパックコンベアＰ１・Ｐ２・Ｐ３の上
のパックに整列される。

【００１９】そして、前記パックコンベアＰ１・Ｐ２・
Ｐ３は、順番に低くなっており、上下の３段に構成され
て、同じ経路に上下３段に配置された、出荷コンベアＱ
により、出荷される。本発明の農産物選別パック詰装置
が、複数組並列に配置されているので、これらの全ての
パック後のパックが、出荷コンベアＱに合流して、出荷
部に集められる。１２は農産物選別パック詰装置の全体
の操作盤、１３はパック供給装置Ｇ及びパック分離搬送
機構が順調に機能を果たしているかを監視する監視台で
ある。

【００２０】次に図３と図４において、画像処理装置に
より構成された判定部Ｃを構成する等級別コンベア１７
・１８・１９と選別コンベア５の配置を説明する。該選
別コンベア５の上を、農産物Ｎは縦整列振動搬送板７の
Ｖ字型搬送樋７ａと土手部落下孔７ｂの部分で強制的に
縦長に２列に並べて搬送される。該２列に並んだ状態の
農産物Ｎを、ＣＣＤカメラ１５により映像を電子信号と
して、映像処理演算装置１１に送信し、該映像処理演算
装置１１に予め設定された基準により、それぞれの等級
が決定される。この等級の決められた農産物Ｎの位置と
等級が、拾い上げ機構Ａに信号として送信されて、拾い
上げ機構Ａの届く範囲に選別コンベア５により搬送され
て来た時点で初めて、吸引ピックアップ部Ｍが吸引し
て、パレットコンベアＦのパレット２の上に載せる。

【００２１】故に、ＣＣＤカメラ１５が農産物Ｎを捕ら
えて位置と等級を決定してから、拾い上げ機構Ａの吸引
ピックアップ部Ｍにより吸引するまでの間に、選別コン
ベア５の上で農産物Ｎが移動すると、吸引ピックアップ
部Ｍが指示された吸引すべき位置に農産物Ｎがなくなる
ということとなる。故に、ＣＣＤカメラ１５の下から、
拾い上げ機構Ａにより吸引する迄の間では、農産物Ｎが
転がったり、振動で移動しないように、選別コンベア５
の進行方向と平行に縦長の状態とすべく構成している。

【００２２】次に図５において、拾い上げ機構Ａと等級
別コンベア１７・１８・１９の関係について説明する。
図５において図示する如く、拾い上げ機構Ａの基部に近
い方に等級別コンベア１７・１８・１９が配置されてお
り、拾い上げ機構Ａから遠い側に選別コンベア５が配置
されている。該選別コンベア５の上を搬送されてくる農
産物Ｎを、吸引ピックアップ部Ｍにより吸引して、それ
ぞれの農産物Ｎ毎に画像処理装置により構成された判定
部Ｃが決定した等級を記憶して、等級別コンベア１７・
１８・１９の上に載置されて、充填を待っているパレッ
ト２に１０本ずつが充填される。この際において、農産
物Ｎは全て同じ方向に『ヘタ８０』が向くように、拾い
上げ機構Ａが吸引ピックアップ部Ｍの部分を回転させて
向きを揃える。

【００２３】該等級別コンベア１７・１８・１９は上部
のコンベアと、下部においてパレット２を送り返す為の
戻しコンベアにより上下に重複した状態で構成してい
る。等級別コンベア１７・１８・１９については、詳細
に図示していないが、上部のコンベアと、戻しコンベア
により構成されている。戻しコンベアの端部に至ると、
該位置で下方から、パレット上昇シリンダがパレット２
を持ち上げて、持ち上げた位置で、水平移動シリンダ２
２がパレット２を付いて、上部の等級別コンベア１７・
１８・１９の上に強制的に載せる。そして該上部の等級
別コンベア１７・１８・１９の上で、押されて、パレッ
トコンベアＦの後端の位置に、非充填状態のパレット２
が密着した状態で、農産物Ｎの投入整列を待っている。
２５・２６はコンベア駆動モータである。

【００２４】該パレット２の内部に、各等級の農産物Ｎ
が全て投入されると、次段のピックアップ機構Ｄのパッ
ク詰ピックアップ部Ｈが至り、該パレット２の内部の農
産物Ｎを全て、吸引して、パックに投入する。

【００２５】以上の如く、ししとう等の農産物Ｎの基部
と先端とを合わせる為の回動があり、また、選別コンベ
ア５の上には略２本のししとう等の農産物Ｎの列が出来
ており、また等級毎の等級別コンベア１７・１８・１９
への移動の３要素があり、これらの３要素により決めら
れた順番により吸引ピックアップ部Ｍの吸着順序が決め
られる。

【００２６】拾い上げ機構Ａの吸引パイプ２７・２８の
部分により、ししとう等の農産物Ｎをピックアップする
自動制御を説明する。即ち、選別コンベア５の上を搬送
されるししとう等の農産物Ｎを、図８に示す如く、選別
コンベア５の進行方向をＸ座標とし、選別コンベア５に
直交する方向をＹ座標として位置決定する。そして、該
選別コンベア５の上に乗って移動するししとう等の農産
物Ｎを、ＣＣＤカメラ１５により９０ミリ間隔で２００
ミリ四方の記録画像データとして、ＣＣＤカメラ１５が
取得する。そして、ＣＣＤカメラ１５の画像を映像処理
演算装置１１により処理して、その『ヘタ８０』の方向
と、等級と、吸引パイプ２７・２８による吸引点を決定
するので、拾い上げ機構Ａはその信号に従い、吸引と移
動とパレット２への投入を行う。

【００２７】上記ししとう等の農産物Ｎの領域の絞り込
みのフローチャートを、図２１において説明する。画像
処理装置による画像取り込みを画像の巾の１／２以下の
移動距離単位で行うと共に、この画像データをコンベア
の座標に対応させたデータとして蓄積し、このデータ蓄
積作業時、前回の取り込みデータから求められる所定距
離移動後のデータと一致するものを同一物として削除す
ると共に、仕分け装置を設けた位置を経過した画像デー
タを蓄積されるデータから消去していくように構成して
いる。まずステップ（イ）においては、一定距離だけ選
別コンベア５により搬送しているかどうかを判定する。
ステップ（ロ）において、ＣＣＤカメラ１５による記録
画像のデータの取得を実行する。ＣＣＤカメラ１５によ
り取得されるデータは、座標と形状という形で重複され
ていく。ステップ（ハ）において、前回取得した記録画
像の有効データをシフトさせて、今回取得した記録画像
データと重複する部分は削除する。ステップ（ニ）にお
いては、ししとう等の農産物Ｎの領域として、２００ミ
リ四方の映像範囲から外れているものはキャンセルし、
はみ出していないもののみをピックアップする。ステッ
プ（ホ）としては、該記録画像データから得た、『ヘタ
８０』の位置と、等級と、吸引ポイントのデータを拾い
上げ機構Ａの処理ルーチンに送信する。拾い上げ機構Ａ
のピックアップ動作も、このデータベースを利用して、
Ｘ−Ｙ座標に従って行われる。時間が経過する毎に、こ
のデータベースは、次々と更新されて行く。そして拾い
上げ機構Ａによる吸引部を越えて移動した部分のししと
う等の農産物Ｎの領域のデータは消去される。そして、
最初のスタートにリターンする。

【００２８】次に農産物Ｎのうち、ししとう等の農産物
Ｎの選別のルーチンを説明する。ＣＣＤカメラ１５によ
る記録画像データの取得方法を説明する。ＣＣＤカメラ
１５により映像取得する範囲は、２００ミリ四方の範囲
である。この２００ミリ四方の範囲の映像を分析する。
該ＣＣＤカメラ１５の分析能力は、１ドットで０．８ミ
リであり、２００ミリ四方の範囲は、２２５×２２５の
ドット数でカバーしている。この２００ミリ四方の範囲
を、選別コンベア５の搬送と共に、９０ミリのピッチで
映像取得していく。そして該２００ミリの画像からはみ
出しているししとう等の農産物Ｎはキャンセルしてい
く。また前回取得した映像から、９０ミリ移動したと思
われるデータはキャンセルする。

【００２９】図２０に示す、ししとう等の農産物Ｎの選
別ルーチン図において説明する。ステップａにおいて、
ししとう等の農産物Ｎの領域の選択を行う。ステップａ
は図９に示している。そしてししとう等の農産物Ｎの領
域の特に大きいものと、特に小さいものは無視する。こ
の特に大きいものと、特に小さいものの基準は、ドット
数により任意に設定が可能である。

【００３０】ステップｂにおいて、各ししとう等の農産
物Ｎの領域の重心位置Ｚを決定する。該重心位置Ｚの決
定は、図２２において図示している如く、２２５×２２
５のドット数の内で、ししとうが締めている領域のドッ
トの数を、Ｘ軸方向に加算していき、その平均の位置を
Ｘ軸方向の中心と決定する。図２２の場合には、Ｘ軸方
向の加算ドット数は２６であり、その中央値である１３
のドット数の位置に線を引く。同様にＹ軸方向のドット
数の加算値も２６であるので、その半分の１３ドットの
位置に線を引き、両者の交点を重心位置Ｚとする。該重
心位置Ｚが、ししとう領域から出ている場合には、曲が
りが大きい農産物Ｎとして、規格外と判断して等級外と
する。次に、この重心位置Ｚを起点する。該重心位置Ｚ
の起点を中心に農産物の外形に略外接する楕円６３を求
める。そしてこの楕円６３の長軸５９を最初の中心線と
する。ステップｂは図１０に図示している。このステッ
プｂの処理において、選別コンベア５の上の下流側にあ
るものから順に上記ステップｂの処理を行う。そして処
理後の結果を、データベースとして送信する。

【００３１】ステップｃにおいて、ししとう等の農産物
Ｎの領域のセンター位置を求める。ステップｃは図１１
において図示している。該センター位置は、ししとう等
の農産物Ｎの領域の中心と仮定する楕円６３の長軸５９
と短軸５８の交点を中心位置Ｚとする。該中心位置Ｚを
通過する短軸の線をルーラー線（１）とし、該ルーラー
線（１）がししとう等の農産物Ｎの領域の端部と交差す
る点ｍ・ｎを求め、該交差する点ｎ・ｍの第１中点Ｏ１
を求める。そして該第１中点Ｏ１の位置をルーラー線を
引く際の起点とする。該図１０に示す如く、ししとう等
の農産物Ｎの領域の外径に略外接する楕円６３を求め、
該楕円６３の長軸５９と短軸５８をＸ−Ｙ方向の基準軸
として決定する。そして該楕円６３の短軸５８が、ルー
ラー線（１）とし、該短軸５８がししとう等の農産物Ｎ
の領域と交わるｍとｎの第１中点Ｏ１を求める。

【００３２】ステップｄにおいて、重心位置Ｚの上に位
置する第１中点Ｏ１を起点として右側の端部のサーチを
行う。ステップｄは図１２において図示している。重心
位置Ｚを中心とする楕円６３の短軸５８を引き、該短軸
５８をルーラー線（１）として、ししとう領域の境界域
と交わる点ｍｎの第１中点Ｏ１を求める。次に一定間隔
ｔをおいて、ルーラー線（２）を引き、該ルーラー線
（２）がししとう領域の端部と交差する点の間の第２中
点Ｏ２を求める。次に第１中点Ｏ１と第２中点Ｏ２とを
連結し延長する線を引き一定間隔ｔを隔てた位置に、前
記第１中点と第２中点Ｏ２を結ぶ線上で直交するルーラ
ー線（３）を引く。該ルーラー線（３）がししとう領域
の端部と交差する点を求め、その第３中点Ｏ３を求め
る。次にＯ２とＯ３の中心を通過して延長する線を引い
て、該線上の一定間隔ｔだけ隔てた位置に、ルーラー線
（４）を引く。該ルーラー線（４）の上の第４中点Ｏ４
を求める。次にＯ３とＯ４を結び延長し、その線上に一
定間隔ｔを置いて直交するルーラー線（５）を引く。該
ルーラー線（５）の上に中点Ｏ５を求める。以下同様に
ルーラー線（６）とルーラー線（７）を引く。

【００３３】そしてこのルーラー線を置きながら、以下
の条件を満たすまで、右側のサーチを続ける。Ｕ１；ルーラー線の起点がししとう領域の上に無い。Ｕ２；ルーラー線が分断するししとう領域の太さが設
定値以下。Ｕ３；ルーラー線の傾斜勾配が設定値以上。の３条件である。上記３条件のいずれかを満たした場合
には、前記サーチ一定間隔ｔを半分にしてルーラー線を
引く。

【００３４】また、以下の条件のどちらかを満たした場
合には、サーチを終了して、『ＦｉｒｓｔＰｏｉｎ
ｔ』と決定する。Ｖ１；繰り返し回数が設定値以上となった場合。Ｖ２；サーチ間隔が設定値（精度）以下となった場
合。である。

【００３５】即ち、図１２において、ルーラー線（７）
までは上記ＵＩ・Ｕ２・Ｕ３には該当しないので、その
まま一定間隔ｔをおいてルーラー線を置く。然しルーラ
ー線（７）からルーラー線（８）を引こうとすると、ル
ーラー線が横切るししとう領域の太さは、『ヘタ８０』
の部分であるので設定値以下であり、Ｕ２の規定に該当
する。故に、一定間隔ｔ／２として、ルーラー線（９）
を引く。該ルーラー線（９）はやはり、該ルーラー線
（９）が横切るししとう領域の太さが設定値以下である
ので、サーチ一定間隔をｔ／４にして、ルーラー線（１
０）を引く。該ルーラー線（１０）は、それでも、しし
とう領域を横切る部分の太さが設定値以下であるＵ２の
規定に該当する。故に、サーチ間隔をｔ／８とする。こ
のように、一定間隔ｔ／８とすると、上記Ｖ２の規定で
ある、サーチ間隔が設定値以下という規定に該当するの
で、繰り返しサーチを終了する条件を満たしたこととな
る。よって、ルーラー線（７）により求めた中点Ｏ７を
『ＦｉｒｓｔＰｏｉｎｔ』と決定する。

【００３６】次にステップｅにおいて、反対側も同様に
サーチを繰り返す。ステップｅは図１３において図示す
る如く、まず前記重心位置Ｚを求め、該重心位置Ｚを中
心として、ししとう領域に外接する楕円６３を求め、該
楕円６３の長軸５９をＹ軸方向の中心線とし、短軸５８
をルーラー線（１）として第１中点Ｏ１が求められてい
る。該Ｏ１から一定間隔ｔだけ隔てた位置に、まずは重
心位置Ｚを通過するルーラー線（１）と平行にルーラー
線（１１）を引き、この中点Ｏ１１を求める。該Ｏ１と
Ｏ１１を結ぶ線を延長し、この線上で一定間隔ｔだけ隔
てた位置に直交するルーラー線（１２）２を引く。次
に、Ｏ１１とＯ１２とを結ぶ線を引いてこれを延長し、
この線の上で、一定間隔ｔだけ隔てた位置に直交するル
ーラー線（１３）を引く。次に該ルーラー線（１２）の
Ｏ１２と、ルーラー線（１３）のＯ１３とを結んで延長
し、該線上に一定間隔ｔだけ離れて直交するルーラー線
（１４）を引く。

【００３７】該ルーラー線（１４）の中点Ｏ１４を求め
る。前記Ｏ１３とＯ１４を結んで延長して、延長線上に
一定間隔ｔをおいて、ルーラー線（１５）を引くが、前
記Ｕ１に該当して、該ルーラー線（１５）がししとう領
域の上に無いので、サーチ間隔をｔ／２として、ルーラ
ー線（１６）をＯ１３とＯ１４の延長線上に直交して引
くが、これも、前記Ｕ１に該当して、ししとう領域をル
ーラー線（１６）が横切らない。故に、サーチ間隔をｔ
／４として、ルーラー線（１７）を引く。該ルーラー線
（１７）は引くことが出来る。次に、ルーラー線（１
７）から条件を満たすルーラー線（１８）を引こうとす
るが、サーチ間隔が狭くなりすぎて、前記サーチ終了の
条件のＶ２に合致する。上記Ｖ２を満たしたので、ルー
ラー線（１７）の中点Ｏ１７を『ＥｎｄＰｏｉｎｔ』
とする。

【００３８】次にステップｆにおいて、前記Ｏ１とＯ７
の距離と、Ｏ１とＯ１７の距離を比較して、短い方を取
敢えず、『ヘタ８０』のある方向と仮判定する。該ステ
ップｆについては、図１２・図１３に示している。『ヘ
タ８０』の位置の判定は、次の２つの結果が一致した場
合に、『ヘタ８０』と決定する。即ち、重心位置Ｚを通
過するルーラー線（１）から遠い側であること。かつ、
次の『ヘタ８０』の境界域の追跡において、前の接線と
次の接線の成す角度が１２０度以上変化した場合。の２
点である。

【００３９】次にステップｇにおいて、ししとう領域の
境界上をトレースして、『ヘタ８０』の先端を求める。
ステップｇは図１４に図示している。ステップｇの『ヘ
タ８０』のサーチを下記の如く行う。（１）．ししとう領域の境界上に、重心位置Ｚを通過す
るルーラー線（１）とししとう領域との交点ｍから一定
間隔ｘを置いてｍ２・ｍ３・ｍ４・・・と点を作る。（２）．各ｍ点上の接線の方向を求める。（３）．上記接線の方向と前の接線と成す角度が、設定
値以上の時には、前記一定間隔ｘを半分にして、繰り返
しｍの点を求める。これを繰り返して、前の接線と今度
の接線の成す角度が１２０度以上変化した位置を先端と
決定する。（４）．上記ｍの点の中で、前記した『ＦｉｒｓｔＰ
ｏｉｎｔ』であるＯ７からの最も近いｍの点であるｍ８
と、先端と決定したｍ１０を決定し、Ｙ１＋Ｙ２の値を
『ヘタ８０』の長さと決定する。

【００４０】ステップｈにおいて、拾い上げ機構Ａの２
本設けた吸引パイプ２７・２８により吸引点を決定す
る。ステップｈは図１５において図示している。そし
て、吸引パイプ２７・２８により吸引点は、重心位置Ｚ
の位置と『ヘタ８０』の根元の位置に、図１６の如く配
置されるように決定する。図１５は、重心位置Ｚの位置
が吸引パイプ２７・２８の中間地点となるように、吸引
点を決定した場合である。図１６の場合には、重心位置
Ｚの位置と、『ヘタ８０』の根元の位置に吸引パイプ２
７・２８が位置するように設定している。即ち、重心位
置Ｚと『ＦｉｒｓｔＰｏｉｎｔ』であるＯ７の位置を結
んで、吸引パイプ２７・２８の一方を中点Ｏ１上に、他
方を該線上に位置するように決定している。

【００４１】ステップｉにおいて、ししとうの曲がり角
の判定を行い、曲り角と長さと『ヘタ８０』の長さによ
り等級の判定を行う。ステップｉは図１７と図１８と図
１９において図示している。図１７において、『Ｆｉｒ
ｓｔＰｏｉｎｔ』を構成するＯ７と、『ＥｎｄＰｏ
ｉｎｔ』を構成するＯ１７とを直線で連結する。該直線
Ｏ７−Ｏ１７と、各中点Ｏとの距離の中で最大値の点の
Ｏを検出する。次に図１８に示す如く、該最大オフセッ
トＯｍａｘとＯ７及びＯ１７を連結し、これをししとう
領域の曲り角度αとする。そして図１９に示すごとく曲
り角度αが設定角度よりも小であると、これは曲がりの
無いししとう領域として、曲り角度αは０とする。

【００４２】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次の
ような効果を奏する。請求項１の如く構成したので、画
像処理装置による画像取り込みを所定移動距離単位で行
うと共に、この画像データをコンベアの座標に対応させ
たデータとして蓄積し、このデータ蓄積作業時、前回の
取り込みデータから求められる所定距離移動後のデータ
と一致するものを削除し、仕分け装置を設けた位置を経
過した画像データを蓄積されるデータから消去していく
ように構成したので、同一農産物が二つ以上の画像で取
り込まれても、データが重複することはなく、また画像
を半分以上重ねて取り込むため、農産物を見落とすこと
もないのである。また、仕分け装置を通過した後の画像
データを削除するので、記憶装置の容量を大きくするこ
となく農産物選別装置を構成することが出来たのであ
る。

【００４３】請求項２の如く構成したので、従来の方法
の場合には、ししとう等の農産物Ｎが端部に行くに従っ
て曲がっている場合に、端部の位置を間違えてしまう可
能性が高く、長さが実測以下や実測以上となる可能性が
あったが、本発明の場合には、曲がったししとうやきゅ
うり等の農産物を端部まで、この曲がりに沿って追随さ
せることができ、正確な農産物Ｎの長さを決定すること
が出来る。また、農産物Ｎの端部の決定を、楕円６３の
短軸５８の左右において行い、両側の端部の位置を決定
し、中点Ｏ１から両端部までの距離を加算して、農産物
Ｎの長さを決定するので、曲がった農産物Ｎを、その端
部から端部まで１行程でその長さを決定することは困難
であるが、本発明の場合には、外接する楕円を決定し、
長軸５９と短軸５８をそのＸ軸とＹ軸として、長軸５９
を中心に、左右の長さを決定し、両方の長さを足して全
体の長さを決定するので、端部の決定と、長さの決定が
確実に出来、誤差が少ない選別装置とすることが出来
た。

【００４４】請求項３の如く構成したので、ししとう等
の農産物の形状判定にあたり、そのヘタ部分の判定を、
境界の角度の変化率ならびに重心位置Ｚとの両方で行
い、両者の出力の比較によって行うので、『ヘタ８０』
の存在する方向の決定に誤差が少なくなり、パックに詰
めた場合に、農産物Ｎが逆に詰められる可能性が少な
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の農産物選別パック詰装置の全体側面
図。

【図２】同じく本発明の農産物選別パック詰装置の全体
平面図。

【図３】画像処理装置により構成された判定部Ｃの側面
図。

【図４】同じく画像処理装置により構成された判定部Ｃ
の後面図。

【図５】拾い上げ機構Ａにより、選別コンベア５からパ
レットコンベアＦ上のパレット２に移し換える部分の平
面図。

【図６】縦整列振動搬送板７と、Ｖ字型搬送樋７ａと、
土手部落下孔７ｂと、選別搬送部Ｂを構成する選別コン
ベア５の部分の斜視図。

【図７】拾い上げ機構Ａの吸引ピックアップ部Ｍに吸引
された農産物Ｎを一時的に整列するパレット２の斜視
図。

【図８】選別コンベア５の上に縦列に配置されて搬送さ
れているししとうをＸ座標とＹ座標で位置表示し、この
Ｘ−Ｙ座標に従って拾い上げ機構Ａがピックアップする
状態を示す図面。

【図９】ＣＣＤカメラ１５の映像範囲内において、しし
とう領域に特に大きいもの６０がある場合と、特に小さ
いもの６１がある場合、及びＣＣＤカメラ１５の映像範
囲内からはみ出しているものをキャンセルする状態を示
した図面。

【図１０】ししとう領域の外径に略外接する楕円６３を
求め、該楕円６３の長軸５９と短軸５８を基準軸として
決定する図面。

【図１１】該短軸５８を通過するルーラー線（１）を引
いて、該ルーラー線（１）がししとう領域と交わる点の
中点Ｏ１を求める図面。

【図１２】該ルーラー線（１）から次々とルーラー線を
右側に引いて右側のサーチをする状態を示す図面。

【図１３】左側にルーラー線を引いてサーチをしていく
状態を示す図面。

【図１４】ししとう領域の境界域を辿り、『ヘタ８０』
を決定する状態を示す図面。

【図１５】吸引パイプ２７・２８による吸引点を、重心
位置Ｚから等間隔とした場合の図面。

【図１６】吸引パイプ２７・２８の吸引点を、重心位置
Ｚと『ヘタ８０』の基部とした状態を示す図面。

【図１７】ししとうの曲り角度αを決定する途中の状態
を示す図面。

【図１８】曲り角度αを示す図面。

【図１９】曲り角度αを０とする状態を示す図面であ
る。

【図２０】農産物Ｎの長さと曲り角度αを決定するフロ
ーチャートを示す図面。

【図２１】農産物領域を決定するフローチャートを示す
図面。

【図２２】重心位置Ｚを求める状態を示す図面。

【符号の説明】

Ａ拾い上げ機構Ｂ選別搬送部Ｃ画像処理装置により構成された判定部Ｄピックアップ機構ＦパレットコンベアＧパック供給装置Ｍ吸引ピックアップ部Ｎ農産物Ｚ重心位置１供給ホッパー２パレット３パック５選別コンベア７縦整列振動搬送板８０ヘタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の農産物を仕切りなしに搬送するコ
ンベア、この搬送される農産物の等級を判定する画像処
理装置、この画像処理装置の判定結果に応じてコンベア
上の農産物を仕分けする装置を備えた農産物選別装置に
おいて、画像処理装置による画像取り込みを画像の巾の
１／２以下の移動距離単位で行うと共に、この画像デー
タをコンベアの座標に対応させたデータとして蓄積し、
このデータ蓄積作業時、前回の取り込みデータから求め
られる所定距離移動後のデータと一致するものを同一物
として削除すると共に、仕分け装置を設けた位置を経過
した画像データを蓄積されるデータから消去していくよ
うに構成したことを特徴とする農産物選別装置。
【請求項２】複数の農産物を仕切りなしに搬送するコ
ンベア、この搬送される農産物の等級を判定する画像処
理装置、この画像処理装置の判定結果に応じてコンベア
上の農産物を仕分けする装置を備えた農産物選別装置に
おいて、コンベア上で搬送される複数の農産物のそれぞ
れに対して、以下のようにして形状を判定する機構を備
えた、（１）．農産物の重心を起点とする、（２）．この起点を中心に農産物の外形に略外接する楕
円を求める、（３）．この楕円の長軸を最初の中心線とする、（４）．起点より中心線と直交する線を引き、農産物の
領域の境界と交わる点の中点を求めてこれを第１中点と
する、（５）．中心線上で起点より一定間隔離れた点を求めて
直交する線を引き、農産物の領域の境界と交わる点の中
点を第２中点とする、（６）．第１中点と第２中点を結ぶ線を新たな中心線と
して更新して、第２中点を起点として再び（４）を繰り
返す、上記の操作を繰り返し、一定の条件に達した場合に農産
物の端部であると決定することを特徴とする農産物選別
装置。
【請求項３】複数の農産物を仕切りなしに搬送するコ
ンベア、この搬送される農産物の等級を判定する画像処
理装置、この画像処理装置の判定結果に応じてコンベア
上の農産物を仕分けする装置を備えた農産物選別装置に
おいて、ししとう等の農産物の形状判定にあたり、その
ヘタ部分の判定を、境界の角度の変化率ならびに重心位
置との両方で行い、両者の出力の比較によって行うこと
を特徴とする農産物選別装置。