JPH11194017A - 果菜類の計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長尺状の果菜類の尻太や尻細を極力、適正に
判別することが可能となる果菜類の計測装置を提供す
る。 【解決手段】 長尺状の被計測物を撮像して計測用の撮
像情報を出力するＣＣＤカメラ４２と、そのＣＣＤカメ
ラ４２の撮像情報を画像処理して前記被計測物を評価す
る画像処理手段とが備えられ、画像処理手段は、ＣＣＤ
カメラ４２の撮像情報に基づいて、前記被計測物の画像
を長手方向に沿って設定個数で等分割し、その分割した
複数の領域のうち、長手方向端部に位置する端部領域
と、この端部領域よりも長手方向中央寄りの領域との夫
々の面積比率に基づいて、被計測物が、その長手方向端
部において、被計測物の太さに対して長手方向端部側が
太くなっている尻太であるか否か、又は、細くなってい
る尻細であるか否かを評価するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺状の被計測物
を撮像して計測用の撮像情報を出力する撮像手段と、そ
の撮像手段の撮像情報を画像処理して前記被計測物を評
価する画像処理手段とが備えられた果菜類の計測装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】上記果菜類の計測装置において、従来で
は、例えば特開昭５８‐２１４３８１号公報に示される
ように、撮像手段の撮像情報に基づいて、被計測物の画
像の長手方向両側端から設定距離中央より箇所における
中心線と直交する太さ（幅）を計測して、その計測値に
基づいて、被計測物の太さに対して長手方向端部側が太
くなっている尻太であるか否か、又は、細くなっている
尻細であるか否かを評価するように構成されたものがあ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構成において
は、被計測物の長手方向両側部における所定箇所での太
さに基づいて尻太又は尻細を判定するものであるから、
その測定対象箇所において、局部的に被計測物が太くな
っていたり、細くなっていたりする場合、あるいは、画
像計測上の誤差、例えば、被計測物の背景となる載置面
部分に汚れがついているときに、その領域を被計測物の
領域と誤判別したような場合、前記測定結果が被計測物
の長手方向両側部での形状に対応せず、判定結果が適正
でないものとなるおそれがある。

【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、合理的な判別手法により、長尺状
の果菜類の尻太や尻細を極力、適正に判別することが可
能となる果菜類の計測装置を提供する点にある。

【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、前記画像処理手段は、前記撮像手段の撮像
情報に基づいて、前記被計測物の画像を長手方向に沿っ
て設定個数で等分割し、その分割した複数の領域のう
ち、長手方向端部に位置する端部領域と、この端部領域
よりも長手方向中央寄りの領域との夫々の面積比率に基
づいて、被計測物が、その長手方向端部において、被計
測物の太さに対して長手方向端部側が太くなっている尻
太であるか否か、又は、細くなっている尻細であるか否
かを評価するように構成されている。

【０００６】従って、被計測物の画像について、長手方
向に沿って等分割された複数の領域のうちで長手方向端
部に位置する端部領域と、長手方向中央寄りの領域との
夫々の領域の面積比率に基づいて、尻太あるいは尻細で
あるか否かを判別するので、例えば、被計測物が局部的
に太くなっていたり細くなっていても、面積を比較する
ことで、そのような局部的な幅の大小による影響を少な
くして、全体的に尻太であるか尻細であるかについて判
別することができる。その結果、被計測物が尻太や尻細
であるか否かについて、極力、適正に判別することが可
能となる。

【０００７】請求項２に記載の特徴構成によれば、請求
項１において、前記画像処理手段は、前記撮像手段の撮
像情報に基づいて、前記被計測物の長手方向に沿う基準
線を求め、その基準線に沿う方向に沿って、前記被計測
物の画像を長手方向に沿って設定個数で等分割するよう
に構成されている。

【０００８】従って、被計測物の長手方向に沿う基準線
を先ず求めておいて、その基準線に沿う方向に沿って前
記画像を等分割するのである。基準線の求め方として
は、例えば、画像処理手法としてモーメント演算によ
り、画像の重心位置と画面上の所定方向に対する傾きと
を求めて、重心位置を通り且つ所定方向との間で前記傾
きを有する直線を前記基準線とする方法や、あるいは、
画像の長手方向に沿う画像の中心点列を求めてその中心
点列の近似直線を前記基準線とする方法等が考えられ
る。このように基準線に沿う方向に沿って被計測物の画
像を等分割するので、画像処理に基づく画像分割や面積
を求める処理等を比較的簡単に行える。

【０００９】請求項３に記載の特徴構成によれば、請求
項１において、前記画像処理手段は、前記撮像手段の撮
像情報に基づいて、前記被計測物の画像における長手方
向に沿う外周部の長さに基づいて、前記被計測物の画像
を長手方向に沿って設定個数で等分割するように構成さ
れている。

【００１０】つまり、被計測物の画像における長手方向
に沿う外周部（輪郭）の長さに基づいて、各々の外周部
の分割長さが等しくなるように、被計測物の画像を長手
方向に設定個数に分割するのである。従って、被計測物
が例えば円弧状に屈曲していたり、蛇行状に変形してい
るような場合であっても、外周部の長さによって分割す
るので、より適正な状態で複数の領域に分割することが
できる。

【００１１】請求項４に記載の特徴構成によれば、請求
項１〜３のいずれかにおいて、前記画像処理手段は、前
記撮像手段の撮像情報に基づいて、前記端部領域よりも
被計測物の長手方向中央側の領域において、長手方向に
沿って適宜間隔をあけて複数箇所で被計測物の短手方向
の幅を求めるとともに、求めた複数の幅の平均値に基づ
いて、前記被計測物の太さを計測するように構成されて
いる。

【００１２】前記端部領域を除く中央側の領域で複数箇
所の幅を求めてその平均値を被計測物の太さとするの
で、局部的な凹凸等にかかわらず被計測物の太さを正確
に判断できる。その結果、尻太や尻細であるか否かにつ
いての判別をより適正に行えるものとなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る果菜類の計測
装置について、被計測物の一例として胡瓜の選別装置に
適用した場合について説明する。図１に胡瓜の選別装置
を示している。この胡瓜の選別装置は、その長手方向が
同方向に整列する状態で多数の胡瓜Ｋが積み込まれてい
るコンテナ１から、供給手段としての供給装置２によ
り、胡瓜Ｋを１個づつ取出して搬送コンベアとしてのベ
ルトコンベア３の搬送上手側に位置する被供給箇所に供
給するように構成され、胡瓜Ｋがベルトコンベア３の搬
送路上の所定の撮像箇所に位置しているときその胡瓜Ｋ
を上方側から撮像してその撮像情報に基づいて胡瓜Ｋの
長さや曲がり等を計測して、その結果から胡瓜Ｋの等級
及び階級等を求める為の計測部４が設けられている。そ
して、この撮像箇所よりも搬送方向下手側の取り出し箇
所から、胡瓜Ｋを１個づつ取り出して、計測部４での評
価結果に基づいて、複数の収納部としての収納箱５に予
め設定された仕分け用基準情報に基づいて仕分けて積み
込む搬出手段としての搬出装置６が設けられている。
又、前記供給装置２、搬出装置６及びベルトコンベア３
の動作を制御する制御手段としての制御装置７が備えら
れている。

【００１４】前記供給装置２は、図２に示すように、昇
降操作自在並びに水平方向に往復移動自在に設けられた
吸着ノズル８によって、１個づつ胡瓜Ｋを吸着保持して
コンテナ１から取り出してベルトコンベア３上に移載す
るように構成されている。つまり、機枠９に対してベル
トコンベア３の搬送方向の直交する水平方向（コンベア
横幅方向）に沿って往復移動自在に支持される状態で支
持機構１０が備えられ、この支持機構１０に吸着ノズル
８が昇降自在に支持されている。

【００１５】詳述すると、前記支持機構１０は、図５に
示すように、横方向に延びるパイプフレーム１１と、パ
イプフレーム１１に連設されて下方側に延びる矩形枠部
１２と、パイプフレーム１１の上方側に位置して後述す
る電動モータ等を覆うカバー体１３等を備えて構成さ
れ、前記パイプフレーム１１の両端側に付設された複数
のガイドローラ１４が、機枠９に沿って設けられた左右
両側の固定レール１５，１５に対してスライド自在に係
合案内される構成となっており、支持機構１０全体が水
平方向にスライド移動可能に設けられている。又、矩形
枠部１２の内部に、胡瓜Ｋを吸着して取り出すための１
個の吸着ノズル８が下端部に設けられた支持筒１６が昇
降自在に設けられている。

【００１６】支持機構１０は、固定レール１５，１５に
沿って回動自在に巻回される状態で機枠９に支持された
ゴムベルト１７に連結されて、機枠９の一端側に設けら
れた第１電動モータＭ１によりゴムベルト１７を正逆回
動駆動させることで水平方向に往復移動操作されるよう
になっている。又、前記矩形枠部１２の内部には、上下
方向に沿って回動自在に巻回されたゴムベルト１８が支
持筒１６に連結される状態で設けられて、カバー体１３
の内部に設けられた第２電動モータＭ２によりゴムベル
ト１８を正逆回動駆動させることで支持筒１６、つま
り、吸着ノズル８が上下方向に昇降操作されるように構
成されている。この支持筒１６の内部には図示しないエ
アーコンプレッサにより吸着ノズル８から吸引作動する
ためのエアー吸引通路１９が形成されている。前記矩形
枠部１２の横外側には、コンテナ１内に積載されている
複数の胡瓜Ｋのうち取り出し対象となるものを検出する
ためのレーザ式距離センサ２０が設けられている。

【００１７】尚、収穫された後、色ムラやすり傷等の外
観不良については作業者により人為的に選別を行い、外
観不良品は区別して例えば別の収納具等に収納するよう
にして、前記コンテナ１には、外観不良の無い良品の胡
瓜Ｋが長手方向を揃えて整列した状態で積み込み収納さ
れるようになっている。又、コンテナ１は、積載された
胡瓜Ｋの長手方向がベルトコンベア３の搬送方向と同じ
になるように載置されるようになっている。

【００１８】図３、図４に示すように、前記搬出装置６
は、前記供給装置２と同様な支持機構２１が設けられ、
胡瓜Ｋを吸着して取り出すための１個の吸着ノズル２２
が昇降自在、並びに、水平方向に移動自在に設けられる
構成となっているが、この搬出装置６では、吸着ノズル
２２を支持する支持機構２１が、コンベア搬送方向と同
一方向及びそれに直交する方向（コンベア横幅方向）の
夫々に移動操作自在に構成され、且つ、吸着ノズル２２
を支持する支持筒２３が上下軸芯周りで回動操作可能に
設けられている。この支持筒２３の内部には供給装置２
におけるものと同様に図示しないエアーコンプレッサに
より吸着ノズル２２から吸引作動するためのエアー吸引
通路２４が形成されている。つまり、図６に示すよう
に、支持機構２１は、横方向に延びるパイプフレーム２
５と、パイプフレーム２５に連設されて下方側に延びる
矩形枠部２６と、パイプフレーム２５の上方側に位置し
て後述する電動モータ等を覆うカバー体２７等を備え、
前記パイプフレーム２５の両端側に付設された複数のガ
イドローラ２８が、支持レール部分２９に沿って設けら
れた左右両側の固定レール３０，３０に対してスライド
自在に係合案内される構成となっており、支持機構２１
全体が支持レール部分２９に沿って水平方向にスライド
移動可能に設けられている。そして、前記支持レール部
分２９が、機枠３１に対して、コンベア横幅方向に沿っ
て往復移動自在に支持され、支持レール部分２９の長手
方向に沿って回動自在に巻回されたゴムベルト３２が支
持機構２１に連結され、第３電動モータＭ３によりゴム
ベルト３２を正逆駆動させることで、支持機構２１がコ
ンベア搬送方向に沿って往復移動操作されるように構成
され、又、図１に示すように、機枠３１に沿って回動自
在に巻回されたゴムベルト３３が支持レール部分２９に
連結され、第４電動モータＭ４によりゴムベルト３３を
正逆駆動させることで、支持レール部分２９がコンベア
横幅方向に沿って往復移動操作されるように構成されて
いる。又、支持筒２３は、供給装置２の場合と同様に、
上下方向に沿って回動自在に巻回されたゴムベルト３４
が連結されて、第５電動モータＭ５によりゴムベルト３
４を正逆回動駆動させることで上下方向に昇降操作され
る構成となっている。

【００１９】そして、この搬出装置６では、前記支持筒
２３はどのような昇降位置にあっても第６電動モータＭ
６の駆動によりその上下軸芯Ｘ１周りで回動操作自在に
設けられ、胡瓜Ｋを吸着した状態で回動姿勢を修正する
ことができるように構成されている。つまり、矩形枠部
２６の内部に支持筒２３と平行な状態で断面六角形状の
駆動軸３５が第６電動モータＭ６により駆動操作可能な
状態で上下方向ほぼ全域にわたるように配設され、この
駆動軸３５に対して一体回転自在並びに上下方向に摺動
自在に駆動ギア３６が外嵌され、支持筒２３に設けられ
た従動ギア３７とこの駆動ギア３６とが噛み合う状態で
支持筒２３と一体的に昇降操作されるように設けられ、
昇降操作にかかわらず支持筒２３を回動操作できるよう
に構成されている。

【００２０】前記ベルトコンベア３は、図３に示すよう
に、第７電動モータＭ７により回動駆動される構成とな
っており、後述するように搬送作動と停止とを間欠的に
繰り返すように制御される構成となっている。

【００２１】上述したような各電動モータＭ１〜Ｍ７
は、夫々パルスモータにて構成され、図８に示すよう
に、制御手段としての制御装置７にて動作状態が制御さ
れるようになっている。制御装置７はマイクロコンピュ
ータを備えて構成され、記憶手段（ＲＯＭ）に記憶され
ている制御プログラムにより予め設定された制御手順に
従って各電動モータの作動を制御するように構成されて
いる。

【００２２】図４に示すように、前記複数の収納箱５は
ベルトコンベアの横幅方向の両側に振り分け配置され、
収納箱５の胡瓜受面が水平姿勢に設定されている。尚、
収納箱５を載置する載置台３８の下方側には、ベルトコ
ンベア３と収納箱５との間に形成された通過孔３９ａか
らシュート３９ｂを介して落下供給される胡瓜Ｋを収納
する複数の回収部４０が設けられている。

【００２３】前記計測部４は、図７に示すように、撮影
用の遮蔽空間を形成する箱状の遮光カバー４１が設けら
れ、この遮光カバー４１の天井面に撮像箇所に位置する
胡瓜Ｋ（被計測物）を撮影する撮像手段としてのＣＣＤ
カメラ４２が位置固定状態で設置されている。尚、遮光
カバー４１における胡瓜Ｋの通過を許容する開口部分に
は、外部光が遮蔽空間に入らないように遮光するととも
に、胡瓜Ｋの通過を許容するように適宜間隔おきに切れ
目が入ったゴム垂れ４３が設けられている。

【００２４】前記ＣＣＤカメラ４２は、二次元方向に分
解能を有する結像部としてのＣＣＤ撮像素子（電荷結合
素子）４２ａと、このＣＣＤ撮像素子４２ａの前面に位
置して胡瓜Ｋに対する撮像範囲をＣＣＤ撮像素子４２ａ
の受光面積よりも広くさせる状態で胡瓜Ｋの画像をＣＣ
Ｄ撮像素子４２ａ上に結像させる光学部としてのレンズ
機構４２ｂとを備えて構成され、このＣＣＤカメラ４２
は、設定周期毎に撮像箇所の撮像情報を順次出力するよ
うに構成され、撮像情報を明るさ（輝度）の情報、所謂
モノクロ画像情報として出力するように構成されてい
る。尚、遮光カバー４１内には、被写体である胡瓜Ｋに
対する照射量をほぼ全表面で均一にさせるべく上方側か
ら照射する光源（白熱灯）４４が設けられるとともに、
ベルトコンベア３の幅方向両側部には胡瓜Ｋの横方向か
らも照射できるように反射鏡４５が設けられている。Ｃ
ＣＤ撮像素子４２ａは、縦横の二次元方向に２５６×２
５６画素の分解能を有するものが利用され、撮像対象と
なる領域は１辺約３０ｃｍの正方形の領域となってい
る。

【００２５】又、前記ＣＣＤカメラ４２により出力され
る撮像情報を画像処理して、胡瓜Ｋを評価する画像処理
手段１００が備えられている。この画像処理手段１００
は、胡瓜Ｋの評価処理として、具体的には、胡瓜Ｋの長
さ、曲がり、太さ等を計測して、その計測結果と、予め
設定記憶されている仕分け用基準情報とに基づいて、胡
瓜Ｋの仕分け用の階級・等級を判別するように構成され
ている。

【００２６】図８に示すように、前記画像処理手段１０
０は、ＣＣＤカメラ４２から出力されるアナログ画像情
報をデジタル情報に変換するアナログ／デジタル変換処
理を実行すると同時に、胡瓜Ｋの画像とそれ以外の領域
とを区別するように二値化処理する二値化処理手段とし
てのＡ／Ｄ変換器４６、このＡ／Ｄ変換器４６の出力デ
ータを順次記憶する記憶手段としての画像メモリ４７
と、この画像メモリ４７に記憶されるデータに基づいて
胡瓜Ｋの仕分け用の階級・等級を判別するデータ処理手
段としてのデータ処理部４８とを備えて構成されてい
る。前記Ａ／Ｄ変換器４６は、ＣＣＤカメラ４２から出
力される情報をリアルタイムで二値化情報に変換して処
理するので高速で処理されることになる。又、前記デー
タ処理部４８はマイクロコンピュータにて構成され、画
像メモリ４７に記憶されている画像データを設定時間
（１／３０秒）毎に読み込み、記憶手段（ＲＯＭ）に設
定記憶されている制御プログラムにより、後述するよう
な処理手順にて画像処理を実行するように構成されてい
る。尚、前記ベルトコンベア３における搬送用載置面は
胡瓜Ｋに対比して明るさが異なる（低くなる）ように黒
色に着色され且つ光の反射率が小さくなるように構成さ
れ、ＣＣＤカメラ４２により得られる撮像画像において
胡瓜Ｋの領域はそれ以外の領域（背景、つまり、コンベ
ア載置面）よりも確実に明るい画像になるように構成さ
れている。このようにして胡瓜Ｋの画像を極力正確に抽
出することができるようになっている。

【００２７】次に、前記画像処理手段１００における胡
瓜に対する評価処理の処理手順について図１０に示す制
御フローチャートに基づいて説明する。先ず、画像メモ
リから画像の取り込み、その画像を上記したようなＡ／
Ｄ変換器４６を利用してリアルタイム処理で二値化処理
する（ステップ１）。つまり、設定閾値以上の輝度の領
域を「１」とし、それ以外の領域を「０」として二値化
する。次に、画像の領域の輪郭を探索するとともに、微
小領域を取り除くノイズ除去処理を行う（ステップ
３）。詳述すると、画像データの左上から横方向に向か
って順次走査していきデータ「１」の画素を探す。デー
タ「１」の画素が見つかると、画像データの走査を中断
して、その点を起点として、データ「１」の画像の輪郭
点を探索するとともに、輪郭点の周囲長さも同時に測定
していく。そして、周囲長が予め設定した値以下であれ
ばノイズ成分として無視し、設定値以上のときは胡瓜の
画像領域とするのである。

【００２８】このようにして得られた画像領域の輪郭４
９の情報を用いて、モーメント特徴量（重心位置、主
軸）を算出する（ステップ４）。詳述すると、下記〔数
１〕で定義される原点回りのモーメントＭ_0,0 、
Ｍ_1,0 、Ｍ_0,1 を求める。

【００２９】

【数１】

【００３０】ここで、ｆ（ｘ，ｙ）は二値画像上の座標
（ｘ，ｙ）における画素の値である。そして、胡瓜の画
像の重心位置（ｘ₀ ，ｙ₀ ）は下記〔数２〕より求めら
れる。

【００３１】

【数２】ｘ₀ ＝Ｍ_1,0 ／Ｍ_0,0 、ｙ₀ ＝Ｍ_0,1 ／Ｍ_0,0

【００３２】次に、胡瓜の画像上の重心位置回りの二次
モーメントＭ_1,1 、Ｍ_2,0 、Ｍ_0,2を下記〔数３〕より
求め、〔数４〕に基づいて、胡瓜の画像が伸びている方
向（主軸方向）とｘ軸とのなす角度θを求めて、ｘ軸と
のなす角度θで且つ重心位置Ｇを通る線５０が基準線と
しての主軸になる。尚、この主軸は画像中のｘ軸と平行
（θ＝０°）になる場合もある。

【００３３】

【数３】

【００３４】

【数４】θ＝１／２・ｔａｎ^-1｛２Ｍ_1,1 ／（Ｍ_2,0 −
Ｍ_0,2 ）｝

【００３５】次に、前記輪郭４９に基づいて胡瓜の長さ
Ｌを計測する（ステップ５）。つまり、図１２に示すよ
うに、前記輪郭４９上の各点列を前記主軸５０上に対し
てそれと直交する方向に投影して、各投影点のうち最も
距離が大きくなる２点間の距離を胡瓜の長さＬとする。

【００３６】前記輪郭４９に基づいて胡瓜の曲がりを計
測する（ステップ６）。詳述すると、図１２に示すよう
に、前記長さ測定の対象となる輪郭４９上の各点Ｐ１，
Ｐ２の夫々から順に、長さ方向中央側に向けて設定範囲
まで、輪郭４９と主軸５０との距離（主軸と直交する方
向の距離）を求めて、そのうち最も大きいものに対応す
る輪郭４９上の基準点Ｐ３，Ｐ４を求める。次に各基準
点を結ぶ直線５１と、各基準点Ｐ３，Ｐ４間にある輪郭
データとの距離を順次求めて、その２点間の最大距離を
胡瓜の曲がりＱとする。

【００３７】搬出装置６における吸着ノズル２２による
吸着（保持）用の適正位置Ｈｉを求める（ステップ
７）。つまり、重心位置Ｇを通り且つ主軸５０に垂直な
直線が輪郭４９点と交わる２点を求め、それらの２点間
の中心位置を適正位置Ｈｉとするのである。

【００３８】輪郭４９に基づいて胡瓜の太さＦを計測す
る（ステップ８）。詳述すると、図１３に示すように、
胡瓜の長さ方向（前記主軸に沿う方向）に沿って長さを
Ｎ等分（例えば１２等分）するように輪郭４９上の幅方
向の一側部分に沿って各点ａ _1,ａ₂ …ａ_n を規定する。
尚、胡瓜の長手方向最端箇所は「へた」等が存在するの
で両端側の設定小範囲部分は画像を除去するようにして
いる。そして、各点に対して幅方向に対向する輪郭４９
上での各点ｂ_1,ｂ₂ …ｂ_n に対してそれの長手方向の設
定範囲にわたる輪郭４９までの複数の箇所で距離を求
め、その最小値をその箇所における計測値とする。その
ような計測を上記各点で行い、それらの複数の計測値の
平均値を胡瓜の太さＦとする。

【００３９】前記太さ計測の為に胡瓜の長さをＮ等分し
た複数の領域のうち、最も長手方向両端側に位置する最
端領域５３Ｒ，５３Ｌと、それよりも中央側に隣接して
位置する設定領域５４Ｒ，５４Ｌと、長手方向中間に位
置する中間領域５５との夫々について、画像内部の画素
数を計数することで、各領域の面積を求める（ステップ
９）。

【００４０】次に、図１４に示すように、その長辺方向
が前記主軸５０に平行でかつ胡瓜の画像に外接する長方
形データ５６を求めるとともに、長方形データ５６の長
辺と輪郭４９との離間距離を設定間隔毎に求めて輪郭デ
ータを作成する（ステップ１０）。この輪郭データは搬
出作動の際に利用される。

【００４１】最後に、前記各計測情報に基づいて当該胡
瓜の等階級を判定する（ステップ１１）。この等階級判
定処理について、図１８に基づいて、詳述する。つま
り、基本的には長さＬの計測値と、予め設定されている
階級基準情報（例えば、ＳＳ，Ｓ，Ｍ，Ｌ，ＬＬ等の複
数の階級）とに基づいて、当該胡瓜の長さがどの階級に
対応するかを判定する（ステップ１０１）とともに、曲
がりＱの計測値と予め設定されている等級基準情報（例
えば、Ａ，Ｂ，Ｃ等の複数の等級）とに基づいて、当該
胡瓜の曲がりがどの等級に対応するかを判定する（ステ
ップ１０２）。そして、階級と等級との組み合わせによ
り等階級ランク（例えば、ＡＭ，ＡＬＬ，ＢＳ等）が判
定される（ステップ１０３）。

【００４２】次に、胡瓜の長さＬと太さＦとの関係に対
応して予め設定された判別基準に基づいて、胡瓜が極太
であるか又は極細であるかを判定する（ステップ１０
４，１０５）。そして、極太であると判別されると前記
長さＬに基づいて判定された前記階級を１ランク上のも
のに変更する（ステップ１０６）。又、極細であると判
別されると前記長さＬに基づいて判定された前記階級を
１ランク下のものに変更する（ステップ１０７）。

【００４３】又、前記ステップ９にて測定された面積情
報に基づいて、尻太や尻細であるか否か、及び、中央部
のくびれ状態であるか否かを判定する（ステップ１０
８）。つまり、図１３に示すように、最端領域５３Ｒ
（５３Ｌ）とそれに隣接する設定領域５４Ｒ（５４Ｌ）
との面積比較、つまり、５３Ｒの面積と５４Ｒの面積と
の比率、及び、５３Ｌの面積と５４Ｌの面積との比率が
尻太用判定値より大きいか、あるいは、尻細用判定値よ
り小さいかにより、例えば図１９に示すように、尻太や
尻細であるか否かを判別するとともに、中間領域５５と
前記設定領域５４Ｒ（５４Ｌ）との面積比較により、く
びれ状態であるか否かを判定する。このような尻太や尻
細、あるいは、くびれが判定されると、予め設定されて
いる基準値に基づいてランクを変更したり、等級格外品
と判別する等の処理を行う（ステップ１０９）。そし
て、上述したような各計測項目に基づいて、最終的に、
その胡瓜Ｋが各収納箱５毎に予め設定されている等階級
ランクのいずれのものに該当するかを決定することにな
る（ステップ１１０）。

【００４４】次に、前記制御装置７の制御動作につい
て、図１１に示す制御フローチャートに基づいて説明す
る。運転が開始されると、供給装置２による初回の供給
作動を実行する（ステップ２１）。つまり、供給装置２
の支持機構１０を吸着ノズル８が上昇している状態で、
コンテナ１の全範囲にわたり水平方向に往復移動させな
がら距離センサ２０にて胡瓜Ｋの上部面までの距離を計
測して、コンテナ１の全幅を５つのゾーンに区分けして
おき、各ゾーン毎にその中での最も高い位置（前記距離
が最少の位置）にある胡瓜Ｋの位置を検出する。そし
て、各ゾーンの最高位置にうち最も高い位置にあるゾー
ンの胡瓜を吸着してベルトコンベア３上の被供給位置に
載置供給する。尚、次回からの供給作動では、その時点
で胡瓜が最も高い位置にあるゾーンから胡瓜Ｋを取り出
すことになる。５つの全てのゾーンについて取り出しが
終了すると、再度、距離センサ２０を移動させて高さ検
出を行い、同様な順序で、胡瓜を順次取り出していくこ
とになる。

【００４５】次に、ベルトコンベア３の搬送を開始し、
画像処理手段１００における画像情報に基づいて、胡瓜
Ｋの搬送方向下手側端部がＣＣＤカメラ４２の撮像エリ
ア内の搬送方向上手側の所定域Ｕに至ったことが判別さ
れると、その時点から設定距離だけ搬送させた後、ベル
トコンベア３の搬送を停止させる（ステップ２２〜２
５）。前記設定距離としては、胡瓜Ｋの長さとして予想
される最大値に近い値（例えば、約２５ｃｍ程度）に設
定している（図１５参照）。

【００４６】ベルトコンベア３の搬送が停止している状
態で、ＣＣＤカメラ４２により撮影された胡瓜Ｋの画像
に基づいて、画像処理手段１００による胡瓜Ｋの評価処
理が実行されると同時に、この搬送停止状態において、
供給装置２による胡瓜Ｋの供給作動及び搬出装置６によ
る仕分け搬出作動の夫々を実行する（ステップ２６，２
７，２８）。そして、供給作動及び搬出作動が終了する
と、ベルトコンベア３による搬送を再開してステップ２
３に戻り、コンテナ１内の胡瓜Ｋの全てについて処理が
終了するまで、上記したような評価処理を繰り返すこと
になる（ステップ２９，３０，３１）。

【００４７】前記搬出作動について説明する。尚、制御
開始時（電源投入時）には、吸着ノズル２２は予め設定
された原点（基準位置）に位置するようになっている
（図９参照）。この原点は、平面視においてベルトコン
ベア３の搬送停止状態で搬出対象である胡瓜Ｋが存在し
ていると予想される位置であって、図３に示すように、
被供給位置とＣＣＤカメラ４２による撮像位置との距離
αの２倍の距離に相当する位置に設定されている。図１
７に示すように、搬出作動においては、画像処理手段１
００にて判別された胡瓜Ｋの吸着用適正位置Ｈｉの情報
と、ベルトコンベア３による搬送距離の情報とから、吸
着位置（保持位置）Ｈｐを平面視での座標データとして
判別する（ステップ４０）。尚、ベルトコンベア３の搬
送距離は第７電動モータＭ７（パルスモータ）に対して
印加されたパルスのカウント値より判断できる。又、画
像処理手段１００による評価結果により仕分けすべき収
納箱５を判断し、この収納箱５に対する搬入目標位置を
判別する（ステップ４１）。詳述すると、図１６に示す
ように、当該収納箱５に対して胡瓜が既に搬入されて、
前回の搬入位置が記憶されていれば、その前回搬入位置
における胡瓜Ｋの長方形データ５６と今回の搬入対象で
ある胡瓜の長方形データ５６とが近接して並ぶ位置を仮
位置（目標基準位置）として初期設定しておいて（図１
６（イ）参照）、画像処理手段１００にて求められてい
る輪郭データにより、胡瓜同士の隙間が小さくなるよう
に搬入目標位置を求める。即ち、図１６（ロ）に示すよ
うに、前回の胡瓜の輪郭４９と今回の胡瓜の輪郭４９と
の間の隙間（複数箇所での輪郭４９と長方形との離間距
離）の和の最小値に相当する分だけ、言い換えると、各
胡瓜が接触する程度に近づくように、前記仮位置から傾
斜下方側に位置をずらして搬入目標位置を求めるのであ
る。尚、前回の搬入位置が記憶されていなければ、収納
箱の一端側の内縁に近づくように搬入目標位置を設定す
る。

【００４８】吸着ノズル２２を吸着位置に移動させて、
吸着ノズル２２を胡瓜Ｋの存在箇所まで下降させてエア
ー吸引して吸着作動を実行する（ステップ４２）。エア
ー吸引通路内の圧力が負圧になったことが負圧センサに
て確認されるか否かにより吸着が成功したか否かを判別
し、吸着に成功すれば胡瓜Ｋを吸着したまま少し上昇さ
せて、収納用の適正姿勢、つまり、前回搬入位置におけ
る胡瓜Ｋの長方形データと今回の搬入対象である胡瓜Ｋ
の長方形データとが近接して並ぶ状態となり、且つ、胡
瓜Ｋが曲がっているときは両端側が傾斜下方側に位置す
る姿勢、になるように支持筒２３の回転操作により胡瓜
Ｋの回転位相を修正する（ステップ４３，４４，４
５）。つまり、そして、前記搬入目標位置に向けて胡瓜
Ｋを吸着したまま搬送して収納箱５内に搬入する（ステ
ップ４６）。搬入作動が終了すると、その収納箱５に対
する搬入位置を記憶して、吸着ノズル２２を原点の位置
まで戻しておく（ステップ４７，４８）。尚、胡瓜Ｋが
１つの収納箱５の一端側から他端側近くまで積み込まれ
ると、吸着ノズル１２の下降量を設定量だけ短縮させ
て、前記先行して積み込まれた下段列の胡瓜Ｋの上に順
次積込むことになる。前記ステップ４３にて、設定回数
（３回程度）実行しても吸着作動が適正に行われなかっ
た場合には、搬出作動を終了して、後続の胡瓜Ｋに対し
て備えるようになっている（ステップ４９，５０）。

【００４９】又、搬出装置６による吸着作動が適正に行
えなかった胡瓜Ｋ、あるいは、各収納箱５毎に設定され
たランク以外の胡瓜Ｋ等は、ベルトコンベア３の搬送方
向下手側に配置された回収部５７にて回収されて、手作
業にて処理されることになる。

【００５０】〔別実施形態〕 （１）上記実施形態では、胡瓜の長手方向に沿う基準線
として、モーメント演算により前記主軸５０を求めるよ
うにしたが、これに代えて、胡瓜の画像の長手方向に沿
って輪郭の中点列を求めて、その中点列の近似直線を求
めて、この近似直線を基準線として用いてもよい。

【００５１】（２）上記実施形態では、胡瓜の長手方向
に沿う基準線を求め、その基準線に沿う方向に沿って、
胡瓜の画像を長手方向に沿って設定個数で等分割して、
各領域の面積を求めるようにしたが、このような構成に
代えて、以下に説明するように、胡瓜の画像における長
手方向に沿う外周部の長さに基づいて、胡瓜の画像を長
手方向に沿って設定個数で等分割して前記各領域の面積
を求めるようにしてもよい。

【００５２】例えば、図２０に示すように、長手方向に
沿う輪郭４９の画素の点列の数が互いに同じになるよう
に、長手方向に沿って胡瓜の画像をＮ等分して（図２０
（イ）参照）、長手方向両側の端部領域５３Ｒ，５３Ｌ
を分割する線として、長手方向と直交する線ではなく、
上記実施形態にて太さを求めたように、分割された規定
点に対して、対向する輪郭との距離が最も近い線分６０
Ｒ，６０Ｌを定める（図２０（ロ）参照）。次に、胡瓜
の画像の輪郭４９上における各画素点列について、前記
線分６０Ｒ，６０Ｌで分割された端部領域５３Ｒ，５３
Ｌの周囲６１Ｒ，６１Ｌの画素数が、長手方向両側で夫
々同じになるように、前記線分６０を移動させる（つま
り、長手方向両側の面積を求めるときの基準を合わせて
おく）（図２０（ハ）参照）。そして、前記線分６０
Ｒ，６０Ｌと前記周囲６１Ｒ，６１Ｌとで囲まれる領域
の画素の数を計測して端部領域の面積を求めるのであ
る。このように構成した場合には、胡瓜が屈曲状態であ
っても、端部領域の面積を適正に計測することができ
る。尚、この場合、中央寄りの領域の面積は、長手方向
と直交する線分で分割してもよく、又、対向する輪郭と
の距離が最も近い線分にて分割してもよい。そのとき、
夫々の輪郭画素点列が同じになるようにして、各領域の
面積を求めるようにしてもよい。

【００５３】（３）上記実施形態では、前記端部領域
と、中央寄りの所定領域との夫々の面積の比率に基づい
て、尻太や尻細を判別するようにしたが、前記中央寄り
の領域として、例えば、端部領域を除くその他の全ての
領域の面積の平均値を用いたり、中間領域を除く複数の
ものの面積の平均値を用いることもできる。

【００５４】（４）上記実施形態では、撮像手段として
二次元方向に分解能を有するＣＣＤカメラ４２を用いた
が、一次元方向にのみ分解能を有するＣＣＤラインセン
サをコンベア幅方向に沿って配置して、その出力を逐次
読み取ることで被計測物の画像情報を得るようにしても
よい。又、ＣＣＤカメラ４２に代えて、ＭＯＳ型撮像素
子やその他の撮像装置を用いてもよい。

【００５５】（５）上記実施形態では、被計測物として
胡瓜Ｋの場合を例示したが、胡瓜Ｋに限らず茄子やその
他の長尺状の果菜類にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】胡瓜の選別装置の全体斜視図

【図２】胡瓜の選別装置の正面図

【図３】胡瓜の選別装置の側面図

【図４】搬出装置の正面図

【図５】供給装置の断面図

【図６】搬出装置の断面図

【図７】計測部の断面図

【図８】制御ブロック図

【図９】搬出装置の平面図

【図１０】評価処理の制御フローチャート

【図１１】制御動作のフローチャート

【図１２】評価処理の作用説明図

【図１３】評価処理の作用説明図

【図１４】評価処理の作用説明図

【図１５】撮像箇所での動作状態を示す平面図

【図１６】搬入目標位置を求める動作説明図

【図１７】搬出作動の制御フローチャート

【図１８】等階級判別処理の制御フローチャート

【図１９】胡瓜の形状を示す図

【図２０】別実施形態の評価処理の作用説明図

【符号の説明】

４２ 撮像手段 １００ 画像処理手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清川 昌宏 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 北町 篤志 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 辻田 和一郎 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タ堺製造所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺状の被計測物を撮像して計測用の撮
   像情報を出力する撮像手段と、その撮像手段の撮像情報
   を画像処理して前記被計測物を評価する画像処理手段と
   が備えられた果菜類の計測装置であって、 前記画像処理手段は、 前記撮像手段の撮像情報に基づいて、前記被計測物の画
   像を長手方向に沿って設定個数で等分割し、その分割し
   た複数の領域のうち、長手方向端部に位置する端部領域
   と、この端部領域よりも長手方向中央寄りの領域との夫
   々の面積比率に基づいて、被計測物が、その長手方向端
   部において、被計測物の太さに対して長手方向端部側が
   太くなっている尻太であるか否か、又は、細くなってい
   る尻細であるか否かを評価するように構成されている果
   菜類の計測装置。
2. 【請求項２】 前記画像処理手段は、 前記撮像手段の撮像情報に基づいて、前記被計測物の長
   手方向に沿う基準線を求め、その基準線に沿う方向に沿
   って、前記被計測物の画像を長手方向に沿って設定個数
   で等分割するように構成されている請求項１記載の果菜
   類の計測装置。
3. 【請求項３】 前記画像処理手段は、 前記撮像手段の撮像情報に基づいて、前記被計測物の画
   像における長手方向に沿う外周部の長さに基づいて、前
   記被計測物の画像を長手方向に沿って設定個数で等分割
   するように構成されている請求項１記載の果菜類の計測
   装置。
4. 【請求項４】 前記画像処理手段は、 前記撮像手段の撮像情報に基づいて、前記端部領域より
   も被計測物の長手方向中央側の領域において、長手方向
   に沿って適宜間隔をあけて複数箇所で被計測物の短手方
   向の幅を求めるとともに、求めた複数の幅の平均値に基
   づいて、前記被計測物の太さを計測するように構成され
   ている請求項１〜３のいずれか１項に記載の果菜類の計
   測装置。