JPH11101618A - Fruits and vegetables inspection device - Google Patents

Fruits and vegetables inspection device

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Publication number
JPH11101618A
JPH11101618A JP25967997A JP25967997A JPH11101618A JP H11101618 A JPH11101618 A JP H11101618A JP 25967997 A JP25967997 A JP 25967997A JP 25967997 A JP25967997 A JP 25967997A JP H11101618 A JPH11101618 A JP H11101618A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inspection object
contour
inspected
distance
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP25967997A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Shiomi
俊夫 塩見
Hiroshi Kishida
博 岸田
Yoshiyuki Katayama
良行 片山
Kenichi Ikeura
健一 池浦
Kazuyuki Okada
和之 岡田
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.)
SOFUTO WAAKU SU KK
Kubota Corp
Original Assignee
SOFUTO WAAKU SU KK
Kubota Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SOFUTO WAAKU SU KK, Kubota Corp filed Critical SOFUTO WAAKU SU KK
Priority to JP25967997A priority Critical patent/JPH11101618A/en
Publication of JPH11101618A publication Critical patent/JPH11101618A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fruits and vegetables inspection device that can effectively discriminate defectiveness such as outline unevenness and distortion of an article to be inspected. SOLUTION: This inspection device is provided with a CCD camera 8 for photographing articles M to be inspected, and a discriminating means 10 for discriminating defectiveness of the article M on the basis of the image information of the CCD camera 8. The discriminating means 10 obtains information indicating the outline of the material M on the basis of the image information of the CCD camera 8, obtains a change state along the above-mentioned outline on the distance from the center-of-gravity position of the outline to a point positioned on the outline and discriminates whether or not the outline shape of the article M to be inspected is abnormal on the basis of the change state of the distance.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばミカンやト
マト等の被検査物を撮像する撮像手段と、この撮像手段
の画像情報に基づいて、被検査物の不具合を判別する判
別手段とが備えられた果菜類の検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention comprises an image pickup means for picking up an object to be inspected such as, for example, oranges and tomatoes, and a judging means for judging a defect of the object to be inspected based on image information of the image pickup means. The present invention relates to an apparatus for inspecting fruit and vegetables.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記果菜類の検査装置において、従来で
は、例えば特開昭62‐102874号公報に示される
ように、撮像手段にて撮像された被検査物の画像情報に
基づいて、被検査物の外形形状における所定方向の最大
径(横幅又は高さ)や面積等を求めるように構成したも
のがあった。尚、このようにして求められた被検査物の
所定方向の最大径や面積に基づいて、例えば、予め設定
されている基準データとそれらを比較して、被検査物の
等級選別を行うようにしている。
2. Description of the Related Art In the above-mentioned inspection apparatus for fruits and vegetables, conventionally, as shown in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-102874, an inspection object is inspected based on image information of the inspection object imaged by an imaging means. In some cases, a maximum diameter (width or height) in a predetermined direction, an area, and the like in an external shape of an object are determined. In addition, based on the maximum diameter and area of the test object in the predetermined direction obtained in this way, for example, the data is compared with preset reference data to classify the test object. ing.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成では、被
検査物の外形形状における所定方向の最大径や面積を求
める構成であるから、被検査物の最大径が基準最小値に
満たない小形のものを不具合として判別することはでき
るが、例えば、被検査物の一例としてミカン等を想定す
ると、表皮と中身との間に隙間が生じる浮き皮等の不具
合に起因して、外形表面に凹凸があったり、外形が歪ん
でいるような場合があるが、上記従来構成においては、
このような不具合については何ら判断することができ
ず、この点で未だ改善の余地があった。
In the above-mentioned conventional configuration, since the maximum diameter and area in the predetermined direction in the external shape of the inspection object are obtained, the small diameter of the inspection object is less than the reference minimum value. Although it is possible to determine an object as a defect, for example, assuming a tangerine or the like as an example of the inspection object, irregularities on the outer surface due to a defect such as a floating skin that creates a gap between the epidermis and the contents. Or the outer shape may be distorted, but in the above conventional configuration,
No such defect could be determined, and there was still room for improvement in this regard.

【0004】本発明はかかる点に着目してなされたもの
であり、その目的は、被検査物の外形の凹凸や歪み等の
不具合に対しても有効に判別することが可能となる果菜
類の検査装置を提供する点にある。
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a fruit and vegetable product that can effectively determine even a defect such as unevenness or distortion of the outer shape of a test object. It is to provide an inspection device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の特徴構
成によれば、被検査物を撮像する撮像手段と、この撮像
手段の画像情報に基づいて、被検査物の不具合を判別す
る判別手段とが備えられた果菜類の検査装置において、
前記判別手段は、前記撮像手段の画像情報に基づいて、
被検査物の輪郭を表す情報を求めるとともに、その輪郭
の重心位置から前記輪郭上に位置する点までの距離につ
いての、前記輪郭に沿う方向での変化状態を求め、その
距離の変化状態に基づいて、被検査物の外形形状が異常
であるか否かを判別するように構成されている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image pickup means for picking up an image of an object to be inspected, and a judging means for judging a defect of the object to be inspected based on image information of the image pickup means. In a device for inspecting fruits and vegetables provided with means,
The determination means is based on image information of the imaging means,
While obtaining information representing the contour of the object to be inspected, a change state in a direction along the contour with respect to the distance from the center of gravity of the contour to a point located on the contour is determined, and based on the change state of the distance. Thus, it is configured to determine whether or not the external shape of the inspection object is abnormal.

【0006】撮像手段による被検査物についての画像情
報に基づいて、先ず、被検査物の輪郭を表す情報を求め
るとともに、その輪郭の重心位置を求める。次に、その
輪郭の重心位置から前記輪郭上に位置する点までの距離
についての、前記輪郭に沿う方向での変化状態を求める
のである。例えば、重心位置から輪郭上に位置する点ま
での距離の変化が少ない場合には、被検査物の外形形状
が滑らかな円弧状であるから外形形状に異常は無いと判
別できる。又、前記距離が長い状態と短い状態とに交互
に変化するような場合には、被検査物の外形形状に凹凸
や歪みがあると判断でき、このような場合には、浮き皮
等による外形形状の不具合であると判別できることにな
る。
First, based on the image information on the object to be inspected by the imaging means, information representing the outline of the object to be inspected is obtained, and the center of gravity of the outline is obtained. Next, a change state in a direction along the contour of the distance from the center of gravity of the contour to a point located on the contour is determined. For example, if the change in the distance from the position of the center of gravity to a point located on the contour is small, it can be determined that there is no abnormality in the outer shape because the outer shape of the inspection object is a smooth arc. When the distance alternates between a long state and a short state, it can be determined that the external shape of the object to be inspected has irregularities and distortion. It can be determined that the shape is defective.

【0007】従って、被検査物の外形の凹凸や歪み等の
不具合に対しても有効に判別することが可能となる果菜
類の検査装置を提供できるに至った。
Therefore, it has been possible to provide an apparatus for inspecting fruits and vegetables, which can effectively determine defects such as unevenness and distortion of the outer shape of the inspection object.

【0008】請求項2に記載の特徴構成によれば、請求
項1において、前記判別手段は、前記重心位置から前記
輪郭までの距離の変化状態を示す関数のフーリエ変換に
より求められる被検査物の外形形状の歪み具合に基づい
て、被検査物の外形形状が異常であるか否かを判別する
ように構成されている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the discriminating means includes an object to be inspected obtained by a Fourier transform of a function indicating a change state of a distance from the position of the center of gravity to the contour. It is configured to determine whether or not the external shape of the inspection object is abnormal based on the degree of distortion of the external shape.

【0009】前記距離の変化状態を示す関数のフーリエ
変換により、例えば、そのフーリエ級数においてどの周
波数成分が存在するかにより、被検査物の外形形状の歪
み具合を判断できるのである。
By the Fourier transform of the function indicating the change state of the distance, for example, the degree of distortion of the external shape of the inspection object can be determined based on which frequency component exists in the Fourier series.

【0010】請求項3に記載の特徴構成によれば、請求
項1又は2において、前記被検査物を自転させる回転操
作手段が設けられ、前記撮像手段は、自転する被検査物
を設定タイミングで複数回撮像して、前記画像情報を得
るように構成されている。
According to a third aspect of the present invention, in claim 1 or 2, a rotation operation means for rotating the inspection object is provided, and the imaging means controls the rotation of the inspection object at a set timing. The image information is obtained by imaging a plurality of times.

【0011】従って、被検査物を自転させて設定タイミ
ングで複数回撮像することで、互いに異なる方向からの
撮像情報により、被検査物に対してほぼ全周にわたり撮
影漏れの少ない状態で、その外形形状の不具合を適正に
判別できることになる。
Therefore, the object to be inspected is rotated plural times and images are taken a plurality of times at the set timing. The defect of the shape can be properly determined.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる果菜類の検
査装置について図面に基づいて説明する。図1に、果菜
類の一例としてのミカン等の被検査物を搬送しながら自
動的に等級別に選別仕分けするための果菜類の検査装置
の概略構成が示されている。この検査装置は、収穫され
た被検査物M(ミカン)が適宜搬入されて搬送コンベア
1により所定間隔をあけた状態で順次搬送されるように
構成される搬入部2、搬送コンベア1により搬送される
被検査物Mを撮像すると共に、撮像して得られた画像に
対する画像処理に基づいて、選別用の情報を出力する選
別部3、及び、この選別部3の情報に基づいて搬送され
る被検査物Mを仕分ける仕分け部4を備えて構成されて
いる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an apparatus for inspecting fruit and vegetables according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a fruit and vegetable inspection device for automatically sorting and sorting by grade while transporting an inspection object such as oranges as an example of fruit and vegetables. The inspection device is configured such that a harvested inspection object M (orange) is appropriately carried in, and is sequentially transported at a predetermined interval by the transport conveyor 1, and is transported by the transport unit 2 and the transport conveyor 1. And a selecting unit 3 that outputs information for selection based on image processing of the image obtained by imaging, and a conveyed object based on the information of the selecting unit 3. A sorting unit 4 for sorting the inspection object M is provided.

【0013】前記搬入部2は、例えば、収穫されてコン
テナに積載されている被検査物Mを、作業者が手作業に
よって搬送コンベア1上に適宜載置させるようになって
おり、搬送コンベア1上に載置された被検査物Mは搬送
される途中でその搬送方向に沿って一列状に整列された
状態で搬送されるように構成されている。尚、搬送コン
ベア1への搬入はロボット等により自動的に行う構成で
あってもよい。又、前記仕分け部4は、詳述はしない
が、前記選別部3から出力される情報に基づいて、搬送
されてくる被検査物Mを予め設定された複数の等級別に
設けられた回収部に振り分けて回収するように構成され
ている。振り分けるための構成としては、例えば、前記
搬送コンベア1の下方側に、その搬送方向に対して直交
する方向に複数の仕分け用コンベアを順次配置させて、
対応する等級の被検査物Mに対して、アクチュエータに
より操作される押し操作具あるいはロボットハンド等よ
り、前記搬送コンベア1から仕分け用コンベア上に移載
させるように構成される。
The carry-in section 2 allows the operator to manually place, for example, the inspected objects M that have been harvested and loaded on a container on the conveyor 1 by hand. The inspection object M mounted thereon is configured to be conveyed while being conveyed while being conveyed while being conveyed while being lined up in a line along the conveyance direction. Note that a configuration in which the transfer to the transport conveyor 1 is automatically performed by a robot or the like may be employed. Although not described in detail, the sorting unit 4 divides the conveyed inspection object M into a collection unit provided for a plurality of preset grades based on information output from the sorting unit 3. It is configured to sort and collect. As a configuration for sorting, for example, a plurality of sorting conveyors are sequentially arranged below the conveyor 1 in a direction orthogonal to the conveying direction,
The inspection object M of the corresponding grade is configured to be transferred from the transport conveyor 1 onto the sorting conveyor by a push operation tool or a robot hand operated by an actuator.

【0014】前記搬送コンベア1は、図2に示すよう
に、搬送幅方向両側部に搬送方向に沿って回動自在に無
端状の回動チェーン5,6が巻回されており、この両側
の回動チェーン5,6にわたって所定間隔をあけて、多
数のローラ7が搬送幅方向に沿う軸芯周りで回動自在に
枢支連結されたローラコンベア式に構成され、被検査物
Mが前後のローラ7にわたって載置支持される状態で搬
送されるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the transport conveyor 1 has endless rotary chains 5 and 6 rotatably wound along the transport direction on both sides in the transport width direction. A roller conveyor system in which a large number of rollers 7 are rotatably and pivotally connected around an axis along the conveyance width direction at predetermined intervals over the rotation chains 5 and 6, and the object M to be inspected It is configured to be conveyed while being placed and supported over the rollers 7.

【0015】前記選別部3は、搬送コンベア1により搬
送されている被検査物Mを撮像するカラー式の撮像手段
としての3板式のカラーCCDカメラ8と、カラーCC
Dカメラ8による撮像対象となる被検査物Mに対して照
明する照明部9と、前記カラーCCDカメラ8の画像情
報に基づいて、被検査物Mの不具合部分を判別する判別
手段10と、この判別手段10に対して選別用の基準情
報を人為設定するための設定手段11とが備えられて構
成されている。前記照明部9は、カラーCCDカメラ8
による撮影に際して、被検査物Mに対して特定方向に強
い光の反射光を発生しないように間接照明となるように
構成されている。つまり、図3,図4,図5に示すよう
に、前記カラーCCDカメラ8は、内壁に反射塗料を塗
布して反射壁面12を形成すると共に、搬送コンベア1
の上方側に位置する筺体形反射覆い体13の内部に支持
具14を介して取り付けられ、カラーCCDカメラ8に
対して所定間隔を隔てた周囲部(4か所)に湾曲型反射
板15を備えた照明用光源16が支持アーム17を介し
て支持されている。このように構成することで、図4に
示すように、光源16からの照明光が、直接下方の被検
査物Mに達することなく、一旦上方周壁に形成された反
射壁面12で反射したものと、湾曲型反射板15で反射
して更に上方周壁で反射した光が合成され、この反射拡
散された反射光が覆い体13の下方に位置する被検査物
Mを照射するので、均一で柔らかい間接照明となる。そ
の結果、特定方向の強い反射光に起因して誤った情報と
して撮像情報を得る等の不利がなく、正確な被検査物M
の撮像を行うことができる。
The sorting section 3 includes a color CCD camera 8 of a three-plate type as a color imaging means for imaging the inspection object M being conveyed by the conveyor 1, and a color CC.
An illuminating unit 9 for illuminating the inspection object M to be imaged by the D camera 8; a determination unit 10 for determining a defective portion of the inspection object M based on image information of the color CCD camera 8; The discriminating means 10 is provided with setting means 11 for artificially setting reference information for selection. The illumination unit 9 includes a color CCD camera 8.
Is configured to be indirect illumination so as not to generate reflected light of strong light in a specific direction with respect to the inspection object M at the time of imaging by. That is, as shown in FIGS. 3, 4, and 5, the color CCD camera 8 forms a reflective wall surface 12 by applying a reflective paint to the inner wall,
A curved reflective plate 15 is attached to the inside of a housing-type reflective cover 13 located above the camera via a support member 14 at a peripheral portion (four locations) at a predetermined distance from the color CCD camera 8. The provided illumination light source 16 is supported via a support arm 17. With this configuration, as shown in FIG. 4, the illumination light from the light source 16 is reflected directly on the reflecting wall surface 12 formed on the upper peripheral wall without directly reaching the inspection object M below. The light reflected by the curved reflective plate 15 and further reflected by the upper peripheral wall is synthesized, and the reflected and diffused light irradiates the inspection object M located below the cover 13, so that the uniform and soft indirect light is applied. Lighting. As a result, there is no disadvantage such as obtaining imaging information as erroneous information due to strong reflected light in a specific direction, and an accurate inspection object M is obtained.
Can be taken.

【0016】前記搬送コンベア1は、カラーCCDカメ
ラ8による撮影対象領域において、前記各ローラ7が所
定同一方向に同一周速度で自転して被検査物を自転させ
るようになっている。つまり、図3,図4に示すよう
に、前記撮影対象領域において、前記各ローラ7に下方
側から対して摺接して各ローラ7を摩擦作用により強制
的に自転させる回転操作手段としての摺接板18が位置
固定状態で備えられている。このようにして、カラーC
CDカメラ8により、被検査物Mの一方向からの撮影だ
けでなく周方向の複数箇所からの撮像情報を得ることが
できるようにしている。しかも、前記カラーCCDカメ
ラ8による被検査物Mの撮影は、上方側から直接撮影す
るだけでなく、図3に示すように、搬送方向両側部に配
置した反射鏡19を通して被検査物Mの左右両側部の撮
像情報も得られるようになっている。
In the conveyor 1, the rollers 7 rotate in the same direction in the same direction at the same peripheral speed in the area to be photographed by the color CCD camera 8, thereby rotating the object to be inspected. That is, as shown in FIGS. 3 and 4, in the photographing target area, the sliding contact as the rotary operation means for slidingly contacting each roller 7 from below and forcibly rotating each roller 7 by a frictional action. A plate 18 is provided in a fixed position. Thus, the color C
The CD camera 8 can obtain not only the image of the inspection object M from one direction but also imaging information from a plurality of locations in the circumferential direction. In addition, the photographing of the inspection object M by the color CCD camera 8 is performed not only directly from above but also through the reflecting mirrors 19 arranged on both sides in the transport direction as shown in FIG. The imaging information of both sides can also be obtained.

【0017】尚、前記カラーCCDカメラ8による被検
査物Mの撮影視野(撮像領域)は、複数(例えば5個)
の被検査物Mが同時に撮像され、この撮像領域の範囲を
1つの被検査物Mが設定時間(例えば、約1秒間)で通
過すると共に、被検査物Mが少なくとも約1回転自転す
るように、搬送コンベア1の搬送速度、ローラ7の直径
やカラーCCDカメラ8の相対位置関係等が設定されて
いる。又、カラーCCDカメラ8は、連続的に移動して
いる被検査物Mに対する静止画像を得るために高速の電
子シャッターが備えられ、被検査物Mが前記撮像領域内
を通過する間に、被検査物Mの全周を複数に分割した複
数の分割画像を得られるように画像取り込み処理を行え
るように構成されている。
The field of view (imaging area) of the object M to be inspected by the color CCD camera 8 is plural (for example, five).
Are simultaneously imaged, and one inspected object M passes through the range of the imaging region for a set time (for example, about 1 second) and the inspected object M rotates at least about one rotation. The transport speed of the transport conveyor 1, the diameter of the roller 7, the relative positional relationship of the color CCD camera 8, and the like are set. The color CCD camera 8 is provided with a high-speed electronic shutter to obtain a still image of the inspecting object M that is moving continuously. The image capturing process is performed so that a plurality of divided images obtained by dividing the entire circumference of the inspection object M into a plurality can be obtained.

【0018】前記判別手段10及び設定手段11は、所
謂、パーソナルコンピュータを利用して構成されてお
り、図6に示すように、前記カラーCCDカメラ8から
出力される3原色の画像信号(R,G,B)に対して画
像処理を行う画像処理部20、画像処理された信号を処
理する中央演算処理部(CPU)21、中央演算処理部
21に対する後述するような制御プログラムが記憶され
ているメモリ(ROM)22、データを一時記憶するメ
モリ(RAM)23、設定手段11を構成するキー入力
装置24、キー入力装置24や仕分け部4に対する入出
力用の信号処理を行う入出力装置(I/F)25等を備
えて構成されている。
The discriminating means 10 and the setting means 11 are constituted by using a so-called personal computer. As shown in FIG. 6, the three primary color image signals (R, G, B), an image processing unit 20 for performing image processing, a central processing unit (CPU) 21 for processing an image-processed signal, and a control program to be described later for the central processing unit 21 are stored. A memory (ROM) 22, a memory (RAM) 23 for temporarily storing data, a key input device 24 constituting the setting means 11, an input / output device (I / O) for performing signal processing for input / output with respect to the key input device 24 and the sorting unit 4. / F) 25 and the like.

【0019】前記判別手段10は、カラーCCDカメラ
8の撮像画像に基づいて、被検査物Mの彩度を表す彩度
情報、被検査物Mの明度を表す明度情報、及び、被検査
物Mの色度を表す色度情報の夫々を求め、これらの彩度
情報、明度情報、及び、色度情報に基づいて被検査物M
の不具合部分を判別すると共に、カラーCCDカメラ8
の撮像画像に基づいて、被検査物Mの外形情報、例え
ば、最大寸法や外形の歪み等を判別する。そして、撮像
画像上の被検査物Mの全体面積に対する不具合と判別さ
れた部分の面積の比率や、外形情報等に基づいて、予め
設定されている等級判定基準との対比により、被検査物
Mの等級を判別するように構成されている。尚、被検査
物Mの不具合部分が判別された場合において、その不具
合部分が特定の条件を満たすときには、その不具合部分
を不具合箇所から除外するように構成されている。
Based on the image captured by the color CCD camera 8, the discriminating means 10 includes saturation information indicating the saturation of the inspection object M, brightness information indicating the brightness of the inspection object M, and lightness information indicating the brightness of the inspection object M. Of the inspection object M based on the chroma information, the lightness information, and the chromaticity information.
Of the color CCD camera 8
Based on the captured image, the outer shape information of the inspection object M, for example, the maximum dimension and the distortion of the outer shape are determined. Then, based on the ratio of the area of the portion determined to be defective to the entire area of the inspected object M on the captured image and the outer shape information and the like, the inspected object M Is configured to determine the grade of When a defective portion of the inspection object M is determined, if the defective portion satisfies a specific condition, the defective portion is excluded from the defective portion.

【0020】次に、前記判別手段10の制御動作につい
て、図7〜図10に示す制御フローチャートに基づいて
説明する。
Next, the control operation of the determination means 10 will be described with reference to the control flowcharts shown in FIGS.

【0021】図7に示すように、カラーCCDカメラ8
から出力される3原色の画像信号(R,G,B)が入力
されて、その3原色の画像信号(R,G,B)に基づい
て、画像信号を色度(H)、彩度(S)、明度(I)の
夫々の情報を表す情報に変換するHSI変換処理を実行
する(ステップ1,2)。具体的には、カラーCCDカ
メラ8から出力される3原色の画像信号(R,G,B)
に対して、下記の〔数1〕〜〔数3〕による演算式に基
づいて演算処理を行い、色度(H)、彩度(S)、明度
(I)の夫々に対応する出力を得ることになる。
As shown in FIG. 7, the color CCD camera 8
, The three primary color image signals (R, G, B) are input, and based on the three primary color image signals (R, G, B), the image signals are converted into chromaticity (H) and saturation ( S), an HSI conversion process of converting the information into information representing each information of the brightness (I) is executed (steps 1 and 2). Specifically, three primary color image signals (R, G, B) output from the color CCD camera 8
For the chromaticity (H), saturation (S), and lightness (I) by performing arithmetic processing based on the arithmetic expressions of the following [Equation 1] to [Equation 3]. Will be.

【0022】[0022]

【数1】I=0.3R+0.59G+0.11B## EQU1 ## I = 0.3R + 0.59G + 0.11B

【0023】[0023]

【数2】H=tan-1(C1/C2) (但し、C1=R−I、C2=B−I)H = tan -1 (C1 / C2) (where C1 = RI, C2 = BI)

【0024】[0024]

【数3】S=√(C12 +C22 ) (但し、C1=R−I,C2=B−I)S = √ (C1 2 + C2 2 ) (where C1 = RI, C2 = BI)

【0025】次に、上記HSI変換出力情報に基づい
て、例えば、各信号に対して予め設定された設定閾値と
の比較等により、画像中における被検査物Mの領域を抽
出する(ステップ3)。そして、抽出される被検査物M
の画像情報に基づいて、被検査物Mの外形判別処理を実
行する(ステップ4)。つまり、図8及び図11に示す
ように、被検査物Mの外形の輪郭Lを抽出するととも
に、その輪郭Lの重心位置Gを演算にて求め、重心位置
Gから輪郭L上に位置する点までの距離についての、前
記輪郭Lに沿う方向での変化状態をフーリエ変換により
求め、その距離の変化状態に基づいて、被検査物Mの外
形形状が異常であるか(歪みがあるか)否かを判別する
(ステップ10〜13)。
Next, based on the HSI conversion output information, an area of the inspection object M in the image is extracted, for example, by comparing each signal with a preset threshold value (step 3). . Then, the inspection object M to be extracted
Based on the image information, the outer shape determination process of the inspection object M is executed (step 4). That is, as shown in FIGS. 8 and 11, the contour L of the outer shape of the inspection object M is extracted, and the center of gravity G of the contour L is calculated, and the point located on the contour L from the center of gravity G is calculated. A change state in the direction along the contour L with respect to the distance to is determined by Fourier transform, and based on the change state of the distance, whether the external shape of the inspection object M is abnormal (whether there is distortion) or not. Is determined (steps 10 to 13).

【0026】更に説明を加えると、重心位置Gから輪郭
L上に位置する点までの距離についての、前記輪郭Lに
沿う方向での変化状態として、図12に示すように、前
記距離rと、重心位置から輪郭を結ぶ線と基準線とのな
す角度θとの関数として表すことができる。このとき、
被検査物の表面が滑らかな円弧状であれば図12(イ)
に示すように、前記関数も滑らかな曲線になり、そのフ
ーリエ変換を求めると、空間周波数の低周波数成分のみ
となるが、被検査物の表面が凹凸が存在していれば、図
12(ロ)に示すように、前記関数が変化の激しい曲線
となり、フーリエ変換は空間周波数fの高周波数成分を
多く含むようになる。従って、このような高周波数成分
の状態を判別することで、被検査物の外形形状の歪みを
判別できるのである。
To further explain, as shown in FIG. 12, the distance from the position of the center of gravity G to a point located on the contour L in a direction along the contour L is changed as shown in FIG. It can be expressed as a function of the angle θ between the line connecting the contour from the position of the center of gravity and the reference line. At this time,
If the surface of the inspection object has a smooth arc shape, FIG.
As shown in FIG. 12, the above function also becomes a smooth curve, and when its Fourier transform is obtained, only the low frequency component of the spatial frequency is obtained. However, if the surface of the inspection object has irregularities, FIG. ), The function becomes a sharply changing curve, and the Fourier transform contains many high frequency components of the spatial frequency f. Therefore, by determining the state of such a high frequency component, it is possible to determine the distortion of the external shape of the inspection object.

【0027】又、輪郭Lの情報に基づいて被検査物Mの
最大径を判別する(ステップ14)。尚、撮像画像上に
は実際には複数の被検査物の画像が存在することになる
が、図11においては分かり易いように1個の画像情報
だけを示している。
The maximum diameter of the inspection object M is determined based on the information of the contour L (step 14). Although a plurality of images of the inspection object actually exist on the captured image, only one image information is shown in FIG. 11 for easy understanding.

【0028】次に、上記HSI変換出力情報に基づい
て、被検査物Mの不具合部分を判別する処理を実行する
(ステップ5)。この不具合判別処理について、図9に
示すフローチャートに基づいて詳述する。先ず、被検査
物Mの領域として抽出された領域における複数の画素の
うち、対象となる画素を設定する(ステップ20)。そ
の画素における彩度(S)の値が予め設定された設定彩
度閾値S0 よりも小さく、且つ、明度(I)が第1設定
値I1 よりも小さい場合には、その画素が不具合部分で
あると判別する(ステップ21,22,23)。即ち、
彩度(S)が低く且つ明度(I)がかなり低い場合に
は、例えば、鳥によりつつかれる等の原因により、被検
査物Mの表面が黒く変色していたり、黒く汚れているよ
うな場合が考えられるからである。
Next, based on the HSI conversion output information, a process of determining a defective portion of the inspection object M is executed (step 5). This failure determination processing will be described in detail based on the flowchart shown in FIG. First, a target pixel is set among a plurality of pixels in the region extracted as the region of the inspection object M (step 20). If the value of the saturation (S) at the pixel is smaller than the preset saturation threshold S0 and the lightness (I) is smaller than the first set value I1, the pixel is defective. Is determined (steps 21, 22, 23). That is,
When the saturation (S) is low and the lightness (I) is considerably low, the surface of the inspection object M is discolored black or stained black due to, for example, being picked up by a bird. This is because it is conceivable.

【0029】又、彩度(S)の値が予め設定された設定
彩度閾値S0 よりも小さく、且つ、明度(I)が第1設
定値I1 以上で第2設定値I2 以下である設定範囲内に
ある場合には、その画素が不具合部分であると判別する
(ステップ24,25)。即ち、彩度(S)が低く且つ
明度(I)が中間的な設定範囲にある場合には、例え
ば、病害等に起因して表面が「かさぶた」状態になって
いる場合、あるいは、水腐れ状態になっている場合等が
考えられるからである。尚、彩度(S)の値が予め設定
された設定彩度閾値S0 よりも小さい場合であっても、
明度(I)が第2設定値I2 よりも大きい場合には、例
えば、被検査物Mの表面に薬剤等が残っていたり、照明
のバラツキ等による彩度の低下が考えられるから、この
ような場合には不具合とは判別しないようにしている。
不具合と判別されなかった場合には正常として判別し、
このような判別動作を抽出された領域の全ての画素につ
いて実行する(ステップ26,27,28)。
A setting range in which the value of the saturation (S) is smaller than a preset saturation threshold S0 and the brightness (I) is equal to or more than the first set value I1 and equal to or less than the second set value I2. If so, it is determined that the pixel is defective (steps 24 and 25). That is, when the saturation (S) is low and the lightness (I) is in an intermediate setting range, for example, when the surface is in a “scab” state due to a disease or the like, or water rot This is because it is possible that the state is in the state. Even if the value of the saturation (S) is smaller than a preset saturation threshold S0,
When the lightness (I) is larger than the second set value I2, for example, a medicine or the like may remain on the surface of the inspection object M, or a decrease in the saturation due to a variation in illumination may occur. In such a case, it is not determined that there is a defect.
If it is not determined to be defective, it is determined to be normal,
Such a determination operation is performed for all the pixels in the extracted area (steps 26, 27, 28).

【0030】尚、上記したような処理により不具合と判
別された箇所が、特定の条件を備えている場合、具体的
には、彩度の低い部分が略円形であって、且つ、被検査
物Mの外径に対して所定の割合の大きさに近い場合に
は、そのような箇所は、被検査物M(果菜類)のヘタや
ヘソと称される箇所であると判断して、そのような箇所
は不具合から除外することとしている(ステップ29,
30)。
When the location determined to be defective by the above-described processing satisfies a specific condition, specifically, the low-saturation portion is substantially circular and the object to be inspected is When the size is close to a predetermined ratio with respect to the outer diameter of M, such a portion is determined to be a portion referred to as a scab or a navel of the inspection object M (fruits and vegetables). Such points are excluded from the defect (step 29,
30).

【0031】次に、被検査物の領域における全画素(前
記ヘタ、ヘソの部分を除く)における彩度の平均値を演
算にて求め、その平均彩度と予め設定されている標準彩
度とを比較する(ステップ29)。この標準彩度とは、
次のようにして設定される。つまり、色度(H)と彩度
(S)とは一般に相関関係を有している。例えば、明る
い色調の色度の場合には彩度が高くなる傾向にある。そ
こで、検査対象となる被検査物M(例えばミカン)にお
けるこのような色度と彩度との一般的な相関関係を予め
計測しておいて、カラーCCDカメラ8により撮像され
た結果により、実際に計測された色度に対応して上記相
関関係を有する彩度を標準彩度として設定し、この標準
彩度と実際に計測された彩度の被検査物Mの全画素に平
均値とを比較するのである。
Next, the average value of the saturation of all the pixels (excluding the above-mentioned part of the bar and the navel) in the region of the inspection object is obtained by calculation, and the average saturation and the preset standard saturation are calculated. Are compared (step 29). This standard saturation is
It is set as follows. That is, the chromaticity (H) and the saturation (S) generally have a correlation. For example, in the case of chromaticity of a bright color tone, the saturation tends to increase. Therefore, such a general correlation between the chromaticity and the saturation of the inspection object M (for example, orange) to be inspected is measured in advance, and the result obtained by the color CCD camera 8 is used to determine the actual correlation. The saturation having the above correlation is set as the standard saturation corresponding to the measured chromaticity, and this standard saturation and the average value are calculated for all the pixels of the inspected object M of the actually measured saturation. Compare.

【0032】そして、平均彩度が標準彩度よりも設定量
以上低い場合には、被検査物Mの表面が例えば萎びてい
るような場合が考えられるから、不具合として判別する
のである(ステップ31,32)。
If the average saturation is lower than the standard saturation by a set amount or more, the surface of the inspected object M may be, for example, wrinkled, so that it is determined as a defect (step 31, step 31). 32).

【0033】次に、上記したような不具合部分判別処理
や外形判別処理の判別結果に基づいて、予め設定されて
いる等級判別基準とそれらを対比しながら、被検査物M
の等級を判別する(ステップ6)。具体的には、図10
に示すように、撮像画像上の被検査物Mの全体面積に対
する不具合と判別された部分の合計面積の比率を求める
とともに、そのような面積比率、萎び不良の情報、及
び、前記外径寸法や外形の歪み具合等が、別途設定され
た基準値と比較され、総合的に被検査物Mの等級を判別
するのである(ステップ40,41)。そして、判別さ
れた等級に対応するように仕分け部44の動作を制御し
て、被検査物Mを複数の等級別に仕分ける仕分け処理を
実行する(ステップ7)。
Next, on the basis of the results of the above-described defective part determination processing and outer shape determination processing, the inspection object M
Is determined (step 6). Specifically, FIG.
As shown in the figure, while determining the ratio of the total area of the portion determined to be defective with respect to the entire area of the inspection object M on the captured image, such area ratio, information on poor wrinkling, and the outer diameter dimension and The degree of distortion of the outer shape is compared with a separately set reference value to comprehensively determine the grade of the inspection object M (steps 40 and 41). Then, the operation of the sorting unit 44 is controlled so as to correspond to the determined grade, and a sorting process for sorting the inspection object M into a plurality of grades is executed (Step 7).

【0034】〔別実施形態〕 (1)上記実施形態では、被検査物の重心位置から輪郭
までの距離の変化状態を示す関数のフーリエ変換により
被検査物の外形形状の歪み具合を判別するようにした
が、このような構成に限らずその他の演算手法を用いて
実施してもよい。
[Another Embodiment] (1) In the above embodiment, the degree of distortion of the external shape of the object is determined by Fourier transform of a function indicating a change state of the distance from the position of the center of gravity of the object to the contour. However, the present invention is not limited to such a configuration, and may be implemented using other calculation methods.

【0035】(2)上記実施形態では、撮像手段として
3板式のカラーCCDカメラ8を利用したが、単板式の
カラーCCDカメラ8であってもよく、あるいは、撮像
管式のカメラを用いてもよく、白黒のみの画像を得るも
のでもよい。
(2) In the above embodiment, a three-chip color CCD camera 8 is used as an image pickup means. However, a single-chip color CCD camera 8 may be used, or an image pickup tube-type camera may be used. Alternatively, a monochrome image may be obtained.

【0036】(3)上記実施形態では、被検査物を自転
させて被検査物を設定タイミングで複数回撮像するよう
にしたが、被検査物を自転させずに、所定方向から撮像
する構成としてもよく、あるいは、カメラを複数台設置
して、互いに異なる方向から複数の撮像画像を得るよう
にしてもよい。
(3) In the above embodiment, the inspection object is rotated and the inspection object is imaged a plurality of times at the set timing. However, the inspection object is not rotated and the imaging is performed from a predetermined direction. Alternatively, a plurality of cameras may be installed to obtain a plurality of captured images from different directions.

【0037】(4)上記実施形態では、搬送コンベア1
としてローラ7コンベアを利用して被検査物Mを自転さ
せるようにしたが、このような構成に限らず、自転させ
ないで搬送させてもよく、ローラ7コンベアに代えて、
ベルトコンベアやバケットコンベア等各種の搬送形態に
て実施してもよい。
(4) In the above embodiment, the conveyor 1
As described above, the inspection object M is rotated by using the roller 7 conveyor. However, the invention is not limited to such a configuration. The inspection object M may be conveyed without being rotated. Instead of the roller 7 conveyor,
You may implement by various conveyance forms, such as a belt conveyor and a bucket conveyor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】概略構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration.

【図2】搬送コンベアによる搬送状態を示す図FIG. 2 is a diagram showing a transfer state by a transfer conveyor.

【図3】照明部の構成を示す側面図FIG. 3 is a side view showing a configuration of a lighting unit.

【図4】照明状態を示す図FIG. 4 is a diagram showing an illumination state;

【図5】照明部の構成を示す平面図FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a lighting unit.

【図6】選別部のブロック図FIG. 6 is a block diagram of a sorting unit.

【図7】制御動作のフローチャートFIG. 7 is a flowchart of a control operation.

【図8】制御動作のフローチャートFIG. 8 is a flowchart of a control operation.

【図9】制御動作のフローチャートFIG. 9 is a flowchart of a control operation.

【図10】制御動作のフローチャートFIG. 10 is a flowchart of a control operation.

【図11】判別処理の動作説明図FIG. 11 is a diagram illustrating an operation of a determination process.

【図12】判別処理の動作説明図FIG. 12 is a diagram illustrating an operation of a determination process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 撮像手段 10 判別手段 18 回転操作手段 H 色度 I 明度 S 彩度 M 被検査物 Reference Signs List 8 imaging means 10 discriminating means 18 rotation operation means H chromaticity I lightness S saturation M inspection object

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片山 良行 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 池浦 健一 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 (72)発明者 岡田 和之 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshiyuki Katayama 64 Ishizukita-cho, Sakai City, Osaka Prefecture Inside the Kubota Sakai Plant (72) Inventor Kenichi Ikeura 64 Ishizukita-cho, Sakai City, Osaka Prefecture Kubota Sakai Manufacturing Co., Ltd. In-house (72) Inventor Kazuyuki Okada 64 Ishizu-Kitacho, Sakai City, Osaka Prefecture Inside Kubota Sakai Plant

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検査物を撮像する撮像手段と、この撮
像手段の画像情報に基づいて、被検査物の不具合を判別
する判別手段とが備えられた果菜類の検査装置であっ
て、 前記判別手段は、 前記撮像手段の画像情報に基づいて、被検査物の輪郭を
表す情報を求めるとともに、その輪郭の重心位置から前
記輪郭上に位置する点までの距離についての、前記輪郭
に沿う方向での変化状態を求め、その距離の変化状態に
基づいて、被検査物の外形形状が異常であるか否かを判
別するように構成されている果菜類の検査装置。
1. An apparatus for inspecting fruits and vegetables, comprising: imaging means for imaging an inspection object; and determination means for determining a defect of the inspection object based on image information of the imaging means. The determining unit obtains information representing the contour of the inspection object based on the image information of the imaging unit, and determines a direction along the contour with respect to a distance from a center of gravity of the contour to a point located on the contour. And an apparatus for inspecting fruit and vegetables configured to determine whether or not the external shape of the object to be inspected is abnormal based on the state of change of the distance.
【請求項2】 前記判別手段は、 前記重心位置から前記輪郭までの距離の変化状態を示す
関数のフーリエ変換により求められる被検査物の外形形
状の歪み具合に基づいて、被検査物の外形形状が異常で
あるか否かを判別するように構成されている請求項1記
載の果菜類の検査装置。
2. The method according to claim 1, wherein the determining unit is configured to determine a contour shape of the test object based on a degree of distortion of the contour shape of the test object obtained by Fourier transform of a function indicating a change state of a distance from the position of the center of gravity to the contour. The fruit and vegetable inspection apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is configured to determine whether or not is abnormal.
【請求項3】 前記被検査物を自転させる回転操作手段
が設けられ、前記撮像手段は、自転する被検査物を設定
タイミングで複数回撮像して、前記画像情報を得るよう
に構成されている請求項1又は2記載の果菜類の検査装
置。
3. A rotating operation means for rotating the object to be inspected is provided, and the imaging means is configured to image the object to be rotated a plurality of times at a set timing to obtain the image information. The fruit and vegetable inspection device according to claim 1.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005189089A (en) * 2003-12-25 2005-07-14 Yamamoto Co Ltd Apparatus for determining state of granular object to be inspected
JP2013217936A (en) * 2006-06-01 2013-10-24 Ana Tec As Method and device for analyzing object
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