JPH0957215A - 自動選別機 - Google Patents

自動選別機

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Publication number
JPH0957215A
JPH0957215A JP7248229A JP24822995A JPH0957215A JP H0957215 A JPH0957215 A JP H0957215A JP 7248229 A JP7248229 A JP 7248229A JP 24822995 A JP24822995 A JP 24822995A JP H0957215 A JPH0957215 A JP H0957215A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
grade
conveyor belt
camera
arm
sorting
Prior art date
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Pending
Application number
JP7248229A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Tokuyama
隆 徳山
Shinichi Koyanagi
伸一 小柳
Tomoo Nogi
知生 野木
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.)
Daido Denki Kogyo KK
Original Assignee
Daido Denki Kogyo KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Daido Denki Kogyo KK filed Critical Daido Denki Kogyo KK
Priority to JP7248229A priority Critical patent/JPH0957215A/ja
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  • Harvesting Machines For Root Crops (AREA)
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  • Image Analysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンベアベルト或いは、素材が土、泥等によ
り汚れた場合でも正確な等級判別ができる自動選別機を
提供する。 【構成】 テレビカメラ4を用いた画像処理による等級
判別装置3と、フリーローラ17を備え、複数の回転角
度位置に制御されるアーム振分け装置14により構成
し、等級判別装置に含まれる照明装置8、9をテレビカ
メラ視野内の選別素材に対し、水平方向より照射するよ
うに配置し、得られる選別素材の二値画像に穴埋め処理
を施すことにより、誤差なく素材体積が求まるようにし
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はテレビカメラを用いた画
像処理により、じゃが芋、人参等の野菜、或いは、りん
ご、梨等の果物の等級判別を行った後、等級判別結果に
基づき振分けを行う自動選別機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、テレビカメラを用いた画像処理に
よる等級判別装置と組み合わされる振分け装置には、ト
レーを振分けポイントで傾倒して振分ける傾倒式振分け
装置、搬送コンベアの中間に設置されたポップアップロ
ーラ等の首振り駆動により振分ける送り出し式振分け装
置、ダイバータ或いはアームの回転駆動により振分ける
押出し式振分け装置、圧搾空気をノズルより噴射するこ
とにより振分けるエアージェット式振分け装置等がある
が、処理能力、構造の単純さによる低価格と信頼性の高
さ、振分け動作の安定性より押出し式振分け装置が多く
用いられている。
【0003】しかしながら、従来の押出し式振分け装置
に於いて、ダイバータ或いはアームの回転駆動による振
分けでは、ダイバータ或いはアーム1台に対し、2種類
の振分けしかできず、野菜、果物の様に多種類の振分け
を行う場合には、種類の数により多数の振分け装置が必
要となり、自動選別機全体としては大掛かりになり、装
置全体の設量面積が大きくなる、保守費用を含めた設備
費が過大になる、等の問題があった。そこで本件出願人
は上記実状に鑑み、特願平 に於いて、テレビカメラ
を用いた画像処理により等級を判別する等級判別装置
と、フリーローラを備え、複数の回転位置に制御される
アーム振分け装置により構成され、1台の振分け装置に
より多種類の振分け動作ができるようにした自動選別機
を提示した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本件出願人が特願平
に於いて提示した自動選別機の等級判別装置は、図3
及び図4に示すように、素材23がコンベアベルト2上
を図3中矢印の方向に順次搬送されている状態で、等級
判別装置3の画像処理装置6により、素材23がテレビ
カメラ4の視野内に入り、視野中心(テレビカメラ4の
真下)近辺に素材23が位置する状態での画像を取込
み、蛍光照明8及び白熱照明9、10にて照射される素
材23とコンベアベルト2の反射率の違いによる素材2
3とコンベアベルト2の濃淡階調差より二値化処理を行
い、素材23の平面二値画像と半透過鏡7に映った側面
二値画像より素材23の体積を求め、素材23の体積と
予め測定した比重より素材23の重量を計算し、重量に
より規定される等級(例えばじゃが芋の場合、100g
〜120gは特M、120g〜190gはL等)を判別
し、判別した結果を振分けアーム制御装置19に出力す
るものであった。
【0005】しかし、素材23とコンベアベルト2との
二値化処理に於いて、蛍光照明8及び白熱照明9、10
にて照射される素材23とコンベアベルト2の反射率の
違いにより生じる濃淡階調差(例えば黒色のコンベアベ
ルトと淡茶色のじゃが芋の場合、コンベアベルトの階調
は低く、じゃが芋の階調は高い)により設定したしきい
値以上の画素を1、しきい値以下を0に二値化するた
め、素材23及びコンベアベルト2の反射率を一定範囲
に保つ必要があり、そのためには、コンベアベルト2を
定期的に掃除したり、素材は高性能な洗浄機或いは研磨
機を用いて、土や泥が付着しない様にする必要があり、
コンベアベルト2の掃除を怠ったり、洗浄機或いは研磨
機の性能が十分でなかった場合には、コンベアベルト2
の反射率が高くなることにより、コンベアベルト2の濃
淡階調がしきい値を越えて高くなったり、素材の反射率
が低くなることにより、素材23の濃淡階調がしきい値
を越えて低くなることがあり、その結果、二値化処理が
正確に行えなくなり、素材23の体積計算に誤差が生
じ、等級判別に失敗することがあった。
【0006】本発明は上記実状に鑑み、コンベアベルト
2或いは素材23が土、泥等により汚れた場合でも正確
にコンベアベルトと素材との二値化処理ができ、間違い
のない等級判別ができる自動選別機を提供するものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、テレビカメラ
を用いた画像処理により等級を判別する等級判別手段
と、フリーローラ列を備え複数の回転角度位置に制御さ
れるアーム振分け手段により構成される自動選別機にお
いて、等級判別手段の一部を構成する照明装置をテレビ
カメラ視野内の選別素材に対しほぼ水平方向より光を照
射するように配置し、かつ、テレビカメラより取込んだ
画像より得られる選別素材の二値画像に穴埋め処理を施
すようにしたものである。
【0008】
【作用】テレビカメラより取り込んだ濃淡画像はコンベ
アベルトと素材の各々の反射率の大小関係とは無関係
に、常に素材の輪郭部の濃淡階調はコンベアベルトに対
し、高い階調である為、正確に二値化処理が行え、輪郭
部に囲まれた素材部分の穴埋め処理により、素材の体積
を誤差なく求めることができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は本発明に係わる、等級判別装置と振分け装置
を含む自動選別機の部分平面透視図で、図中1は選別す
る素材23(例えばじゃが芋)を等速にて搬送するベル
トコンベア、2はコンベアベルト、3は等級判別装置
で、4はテレビカメラ、5はテレビカメラ4を支えるカ
メラ支持台、6はテレビカメラ4からの映像信号をA/
D変換し、得られたデジタル画像データを画像処理する
ことにより、素材23の等級を判別する画像処理装置、
7はテレビカメラ4から見て素材23の側面が映る様に
配置された鏡、8、9はテレビカメラ4の視野(図中破
線にて示す)内の素材23に対し、ほぼ水平方向より素
材23の周囲を照射するように配置した白熱照明、10
は背景板で、表面の反射率は低く、かつ、鏡7に映った
場合、白熱照明9の光が反射しない様に、垂直から少し
傾けて、斜めに取付けられている。11はこれらの等級
判別装置3を構成する機器を保持、収納する架台であ
る。
【0010】12は光電スイッチの発光部、13は光電
スイッチの受光部で、素材23が通過する時の遮光によ
りスイッチング動作するものである。14は振分け装置
で、15は振分けアーム、16は振分けアーム15を回
転駆動するステッピングモータ、17は振分けアーム1
5に固定されるフリーローラケース18に回転自在に保
持されるフリーローラ、19はステッピングモータ16
の回転角度位置を制御する振分けアーム制御装置、20
はこれらの振分け装置14を構成する機器を保持、収納
する架台である。21、22は振分け装置14により振
分けられた素材23を等級毎に1箇所に集めるためのシ
ュートである。
【0011】図2は図1中に示す等級判別装置3のa矢
視図で図中、図1と同一のものは同一の番号で示す(以
下同様)。図5は図1中に示す振分け装置14のb矢視
図で、図中24は振分けアーム回転軸、26は振分けア
ーム回転軸24を回転自在に保持する軸受台、27はス
テッピングモータ16の回転軸、28はステッピングモ
ータ16を保持し、軸受台26と共に架台20に取付け
るための取付板31に固定するためのブラケット、29
はスッテッピングモータ16の回転軸27に固定され、
回転軸27の回転角度をフォトインタラプタ30により
検出するためのスリット(図示せず)が設けられたディ
スクである。
【0012】以上の構成による本実施例の自動選別機の
動作について以下に説明する。素材23がコンベアベル
ト2上を図1中矢印の方向に順次搬送されている状態
で、素材23がテレビカメラ4の視野内に入り、視野中
心(テレビカメラ4の真下)近辺に素材23が位置する
状態で等級判別装置3の画像処理装置6により画像が取
込まれ、白熱照明8、9によりほぼ水平方向より周囲を
照射される素材23とコンベアベルト2の濃淡階調差よ
り二値化処理を行う。
【0013】ここで、素材23とコンベアベルト2に対
する二値化処理に関して、図6、7を用いて詳細に説明
する。図6は二値化処理した後の処理画像を示し、図6
中×−×位置の濃淡階調分布グラフを横軸を位置、縦軸
の値を階調として図7に示す。白熱照明8、9は、ほぼ
水平方向より照射しているため、コンベアベルト2には
殆ど光が当たらず、コンベアベルト2の照度は低く押さ
えられ、コンベアベルト2の反射率の高低に拘らず図7
中a部で示すように階調は低く押さえられる。又、鏡7
に映る背景板10の像も、表面反射率を低く、かつ、斜
めに取付けられているため、図7中C部で示すように階
調は低く押さえられる。一方、白熱照明8、9により光
が当たる素材23の輪郭部の照度は高く、素材23の反
射率の高低に拘らず図7中b部で示すように階調は高く
保たれ、コンベアベルト2及び背景板10と素材23の
階調分布の中間に、白熱照明8、9による照度分布とコ
ンベアベルト2が汚れた場合の反射率の最大値より決め
た二値化のためのしきい値(図7中破線で示す)により
二値化することにより、素材23の輪郭部が図6中斜線
にて示すように抽出される。図7中、背景板10の像部
であるC部のしきい値が低くなっているのは、背景板1
0はコンベアベルト2と比較し、汚れがほとんど無く、
反射率の変化が少ないためである。
【0014】次に図6に示す二値化画像を元に、図6中
斜線で示す素材23の輪郭部の内側(図中c部)を穴埋
め処理することにより、素材23の完全な二値化画像を
得る。図8に穴埋め処理後の二値画像を示す。
【0015】以上説明した二値化処理、及び穴埋め処理
により得られる素材23の平面二値画像と、鏡7に映る
素材23の側面二値画像より、素材23の体積を求め、
素材23の体積と予め測定した比重より素材23の重量
を計算し、重量により規定される等級(例えばじゃが芋
の場合、100g〜120gは特M、120g〜190
gはL等)を判別し、判別した結果を振分けアーム制御
装置19に出力する。等級判別装置3により等級判別さ
れた素材23はコンベアベルト2上を図1中矢印の方向
に進み、光電スイッチ発受光部12、13の光軸12a
を遮光した時、光電スイッチ受光部13のスイッチ動作
により振分けアーム制御装置19に素材位置信号を出力
する。
【0016】次に図9に示す本実施例の自動選別機の構
成ブロック図により振分けアーム15の制御に関して説
明する。前述した様にカメラ4から出力される映像信号
4aを元に画像処理装置6により素材23の等級が判別
され、等級判別出力6aが振分けアーム制御装置19に
出力される。一方、等級判別装置3にて等級判別された
素材23は光電スイッチ発受光部12、13の光軸12
aを遮光することにより、光電スイッチ受光部13より
素材位置検出出力13aが振分けアーム制御装置19に
出力される。振分けアーム制御装置19は素材位置検出
出力13aが光電スイッチ受光部13より出力されると
同時に画像処理部6より出力された等級判別出力6aに
より予め各等級に対して設定した振分けアーム15の回
転角度に対応するパルス数をアーム回転角度制御指令1
9aとして、アーム駆動用のステッピングモータ16に
出力する。するとステッピングモータ16がアーム回転
角度制御指令19aのパルス数に対応する角度だけ回転
することにより、ステッピングモータ16の回転軸27
に固定したアーム15が回転駆動される。
【0017】以上説明した振分けアーム15の回転動作
は素材23が光電スイッチ発受光部12、13の光軸1
2aを通過し、フリーローラ17に衝突する前に完了
し、振分けアーム15が各等級に対して予め設定した振
分けアーム15の回転角度位置にてステッピングモータ
16の保持トルクにより保持された状態で、素材23が
フリーローラ17へ衝突する。その後、素材23は図1
0中矢印の方向に破線で示す様に移動し、等級判別装置
3により等級判別された素材23は所定の位置に振分け
られる。図1に示した振分けアーム15の状態では素材
23はシュート21に振り落とされる。
【0018】
【発明の効果】上述した様に、本発明は、テレビカメラ
を用いた画像処理により等級を判別する等級判別手段と
フリーローラ列を備え、複数の回転角度位置に制御され
るアーム振分け手段により構成される自動選別機におい
て、等級判別手段の一部を構成する照明装置をテレビカ
メラ視野内の選別素材に対し、ほぼ水平方向より光を照
射するように配置し、かつ、テレビカメラより取り込ん
だ画像より得られる選別素材の二値画像に穴埋め処理を
施すようにしたことにより、コンベアベルトと素材の反
射率の大小に関係なく、常に安定した素材の二値化画像
が得られ、正確な等級判別が行える自動選別機が実現で
きる。また、コンベアベルトを頻繁に掃除する必要がな
く、洗浄機或いは研磨機も、じゃが芋等を出荷するのに
最低限必要な性能であれば良いことにより、自動選別機
全体の価格及び運用費用が大幅に削減できるという大き
な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の部分平面透視図である。
【図2】実施例の等級判別装置内部矢視図である。
【図3】従来技術の部分平面透視図である。
【図4】従来技術の等級判別装置内部矢視図である。
【図5】実施例の振分け装置内部矢視図である。
【図6】素材の二値化画像を示す図である。
【図7】階調分布を示す図である。
【図8】穴埋め処理後の画像を示す図である。
【図9】実施例の構成ブロック図である。
【図10】素材の振分け動作を説明する図である。
【符号の説明】
1.ベルトコンベア 2.コンベアベルト 3.等級判別装置 4.テレビカメラ 6.画像処理装置 7.鏡 8.9.照明 10.背景板 12.13.光電スイッチ発受光部 14.振分け装置 15.振分けアーム 16.ステッピングモータ 17.フリーローラ 19.振分けアーム制御装置 21.22.シュート 23.素材

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】テレビカメラを用いた画像処理により等級
    を判別する等級判別手段と、フリーローラを備え、複数
    の回転角度位置に制御されるアーム振分け手段により構
    成される自動選別機において、等級判別手段の一部を構
    成する照明装置をテレビカメラ視野内の選別素材に対
    し、ほぼ水平方向より光を照射するように配置し、か
    つ、テレビカメラより取り込んだ画像より得られる選別
    素材の二値画像に、穴埋め処理を施すことを特徴とする
    自動選別機。
JP7248229A 1995-08-22 1995-08-22 自動選別機 Pending JPH0957215A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7248229A JPH0957215A (ja) 1995-08-22 1995-08-22 自動選別機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7248229A JPH0957215A (ja) 1995-08-22 1995-08-22 自動選別機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0957215A true JPH0957215A (ja) 1997-03-04

Family

ID=17175096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7248229A Pending JPH0957215A (ja) 1995-08-22 1995-08-22 自動選別機

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JP (1) JPH0957215A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100365511B1 (ko) * 2000-12-28 2002-12-18 백성기 마늘 선별장치 및 방법
ES2180447A1 (es) * 2001-07-05 2003-02-01 Fundacion Robotiker Sistema y procedimiento para la separacion de particulas por medios o pticos.
JP2013074807A (ja) * 2011-09-29 2013-04-25 Kubota Corp 圃場情報生成システム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62279875A (ja) * 1986-05-27 1987-12-04 株式会社マキ製作所 青果物の選別装置

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