JPH1156159A

JPH1156159A - 鶏卵の検査方法および検査装置

Info

Publication number: JPH1156159A
Application number: JP25588397A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takahashi; 裕之高橋; Shinichi Nagao; 信一長尾; Isao Omura; 功大村; Teruo Hamada; 輝男浜田; Yoshihiko Murakami; 由彦村上
Original assignee: ERUMU DATA KK; HOKKAI SUTAACHITSUKU KK; Hokkaido Prefecture
Current assignee: ERUMU DATA KK; HOKKAI SUTAACHITSUKU KK; Hokkaido Prefecture
Priority date: 1997-08-15
Filing date: 1997-08-15
Publication date: 1999-03-02
Anticipated expiration: 2017-08-15
Also published as: JP3047168B2

Abstract

(57)【要約】【目的】現在、人間が行っている鶏卵の検査工程のう
ち、血卵および破卵検査を自動的に行う方法を提供する
ことで、製品の定量的な管理を可能とし、作業環境や作
業を行う人間の主観や疲労による評価基準の違いにより
生じる誤検査をなくし、製品品質の安定化を行うもので
ある。【構成】対象となる鶏卵２０に対して、投光手段１２
により鶏卵の殼の表面に焦点をあてるように光を投光
し、内部での散乱による透過光の光強度情報を撮像手段
１４により取り込み、処理手段１６により血卵・破卵に
対する良・不良判定を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鶏卵の検査工程で使
用するための、殻の表面に光を集光して内部に透過した
光が散乱し、再び外部に透過した透過光の映像を撮像し
た画像を処理することで不良品検出を行うことを特徴と
する鶏卵検査方法および検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、鶏卵の製品中に血卵や破卵などの
不良品混入に対するクレームが厳しくなっている。この
ため、不良品の排除のために厳重な検査が行われてい
る。その検査方法としては、鶏卵に光を照射すると血卵
は正常卵より全体的に赤色がかったり、赤色がかった塊
が見え、破卵は破れた部分が明るく見えることを利用し
て、簡易的に外乱光を遮蔽した場所において、移送装置
下部方向から蛍光灯などにより照明を行い、上面から人
間が見て判断を行うものであり、正常卵と不良との差が
明確ではなく、また、定量的な基準がないため、人間の
高度な識別能力に頼っており、自動化に用いることは困
難である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】鶏卵に単純に光を投光
した場合では、内部で散乱した透過光よりも光の回り込
みなどによる殻の表面の反射光による影響を強く受ける
ため、正常卵（良品）と不良卵との光スペクトルの特定
波長領域の強度差および破れに対する濃淡差が明確でな
く、識別できない。従って、これらの問題を解決できる
鶏卵の検査方法や鶏卵の検査装置の提供が望まれる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、この出願の第一
発明によれば、鶏卵の血卵検査方法および検査装置であ
って、本投光手段は、照明を投光するにあたってファイ
バー照明装置などにより鶏卵の殻の表面へ焦点を充てる
ように集光することにより、殻の表面による光の回り込
みを防ぎ、内部で散乱した透過光のみを観察することに
より内部の血卵状態が明確になることを特徴とする。こ
こで、第二図（ａ）に本投光手段による正常卵に対する
透過光の光スペクトルおよび第二図（ｂ）に血卵に対す
る透過光の光スペクトルを示す。第二図（ａ）と（ｂ）
を比較すると約５５０ｎｍ〜約６５０ｎｍの波長領域で
明らかな差が確認でき、この特定波長領域の光強度の差
を撮像手段により捉えた画像を計測処理および数値化す
ることで定量化でき、血卵判定が可能となる。

【０００５】また、この出願の第二発明によれば、鶏卵
の殻の破れの検査方法および検査装置であって、前記投
光手段により投光してテレビカメラにより撮影した結果
の一例を第三図に示すように、殻の破れの箇所の濃淡に
よるパターンが明確に識別できるようになり、殻の破れ
による表面のテクスチャーの相違やその連結成分、分
布、面積の計数などの処理を行うことで破卵判定が可能
になる。また、本発明による鶏卵検査装置では、投光手
段および撮像手段が鶏卵に対して非接触であるため自動
化ラインへの組み込みが容易である。以上が本発明の特
徴である。

【０００６】本発明である特許請求の範囲による鶏卵検
査を説明する。外乱光がない環境内において、鶏卵表面
の光の回り込みがないように殻表面に集光するように投
光する投光手段とそれによる内部での散乱による透過光
を受けて血卵および破卵による不良品を判定するための
撮像手段と処理手段および判定結果出力手段から構成さ
れており、血卵検査では、透過光の波長領域の強度を計
測するための投光手段または撮像手段のどちらか一方ま
たは両方に約５５０ｎｍ〜約６５０ｎｍの光を透過する
光学フィルターを挿入しているか処理手段に上述の波長
領域の強度差を計測できる能力を備えている。ただし、
５５０ｎｍ以下の波長の光スペクトル強度は鶏卵の状態
にあまり依存しないことから、外乱光が少なく遮光条件
が良好であれば下限値は約５５０ｎｍ以下なら適値とで
きる。破卵検査では、撮像手段により濃淡情報が得ら
れ、殻の破れによる濃淡値の相違による明度の高い部分
のパターンや連結成分の面積、分布などを計測できる能
力を備えている。

【０００７】

【作用】この出願の発明によれば、鶏卵の不良品判定を
行う場合に明確な判定基準値が設定でき、作業者毎の主
観的な基準によるあいまいな判定を排除できる。このこ
とにより製品の品質管理が行える。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照してこの出願の鶏卵の検査
方法および検査装置の実施例について併せて説明する。
しかしながら、説明に用いる各図はこれらの発明が理解
できる程度に概略的に示してあるにすぎない。また、各
図において同様な構成成分については同一の番号を付し
て示し、その重複する説明を省略することもある。

【０００９】図１は、本発明に係る鶏卵検査装置１０の
構成を示した図である。この実施例の鶏卵検査装置１０
は、投光手段１２、撮像手段１４、処理手段１６とを具
えており、処理手段の一部である情報処理手段において
血卵と破卵検査手段を有する。このとき、血卵と破卵検
査装置を別々に備えても、一部を共用して構成しても構
わない。

【００１０】ここで、投光手段１２は、例えば光源とし
て全波長領域を有するハロゲン電球を用い、光ファイバ
ー等により対象物の鶏卵２０の表面に焦点が合うように
照射する投光装置等の公知の投光手段で構成できる。

【００１１】また、撮像手段１４は血卵検査だけを考慮
した場合は、投光手段により投光された波長領域から血
卵と正常卵との受光強度の差異が明確な領域約５５０ｎ
ｍ〜約６５０ｎｍの範囲を選択的に取り込めればよいた
め、前記投光手段のように全波長領域の光を照射した場
合は、例えば、簡単のためグリーン透過光フィルタなど
を介して撮像することにより、単純なテレビカメラなど
で構成できる。この実施例では、カラーテレビカメラか
らの信号をＲＧＢ信号に分離してそのＧ画面を用いるこ
とができる画像入力装置により構成する。もちろん、他
の波長用の透過光フィルタなどを用いて構成しても構わ
ない。また、撮像手段を破卵検査に限定すれば、例えば
テレビカメラ、ビデオカメラなどからの映像の濃淡分布
を多値情報として取り込むことができる公知の画像入力
手段で構成できる。この実施例では、血卵検査用受光手
段と兼用とすることからカラーテレビカメラとして、取
り込んだときの濃淡分布を示す情報が、２５６階調の多
値情報で得られる。

【００１２】また、処理手段１６は、この発明に係わる
情報処理手段であり、撮像手段からの入力情報の獲得手
段、判定結果出力情報の出力手段それぞれを構成するも
のであり、これらの手段を実現するためのプログラムを
内蔵した任意好適なものとしてある。例えば、撮像手段
をテレビカメラで構成した場合、テレビカメラの映像を
取り込むための画像入力手段を有し、情報処理手段を実
現するためのプログラムを内蔵したコンピュータにより
構成できる。なお、このコンピュータの一部で構成され
る情報処理手段とは、血卵検査と破卵検査では異なり、
血卵検査では、入力装置を実施例のとおり、カラーテレ
ビカメラとした場合、Ｇ画面の鶏卵部分の全部または一
部を抽出し、その濃淡情報を適切な閾値で二値化処理を
し、その頻度分布などを用いて判断する。このとき、二
値化処理の前処理として、濃度階調変換処理による画像
改善を行うことで環境状態の変化に強い処理が可能であ
る。また、破卵検査は、テレビカメラからの濃淡情報を
適切な二値化処理またはエッジ抽出処理などを行うこと
で明度の高い破れ箇所の分布状態を調べ、また、画素の
連結状態を求め、その塊の数、大きさを求め、それらの
情報から判断基準に基づき総合的に判断する。情報処理
手段における閾値や判断基準とするための画素数などの
判断条件の設定は、撮像条件や鶏卵の種類などにより変
わるため、明確にすることはできない。このため、予め
複数種類の条件設定などを組入れて選択することや作業
現場で試験を行い設定を入力するなどの方法により設定
を行う。

【００１３】判定結果出力手段１８は、不良品の選別機
械への信号を出力するための手段であり、選別機械に合
わせて構成する必要があるが、実施例では、血卵・破卵
の２個の接点出力により良・不良を接点の入り・切りて
表す構成とした。

【００１４】次に、検査手順について説明する。この説
明をこれまで参照した図１に加え、図４〜図７をも参照
して行う。ここで、図４は、血卵検査方法の実施例にお
ける処理手順を示す流れ図、図５は破卵検査方法の実施
例における処理手順の流れ図である。

【００１５】先に、血卵検査方法の実施例における処理
手順について説明する。鶏卵を撮像手段１４により、カ
ラー画像のＧ画面をコンピュータ１６に取り込む（図４
のステップＳ１）。この画像は、０〜２５５の値の濃度
情報を有するので、濃度値の出現頻度を示すヒストグラ
ムを計算すると図６に示す様なグラフが得られる。図６
の（Ａ）は正常卵、図６の（Ｂ）は血卵のヒストグラム
である。装置によって、十分な濃度差が得られる場合
は、このまま、２値化処理を行っても構わないが、濃度
差が充分得られない場合は、濃度階調変換処理（図４の
ステップＳ２）を行い、画像を改善することにより、次
の２値化処理の閾値を固定化しても安定に検出を行うこ
とが可能になる。実施例では、濃度値５〜６３の範囲を
０〜２５５の範囲に線形変換を行った。ここで用いた値
は、鶏卵の種類や照明装置、カメラレンズの絞りなどの
状態で変わる。濃度階調変換処理により得られたヒスト
グラムを図６に示す。図６の（Ｃ）は正常卵、図６の
（Ｄ）は血卵画像に対するヒストグラムである。ヒスト
グラムを比較すると図６の（Ｃ）では、濃度値約７０以
上に鶏卵領域部分に対する画素の濃度が出現するが、図
６の（Ｄ）では、濃度値約６０以上の濃度値を有する画
素がない。このヒストグラムの濃度値７０以上にある画
素数を計数しても構わないが、実施例では２値化処理
（図４のステップＳ３）を行う。閾値７０の固定閾値で
処理を行うと、正常卵は鶏卵領域の画素が抽出される
が、血卵では画素が抽出されない。鶏卵の種類や血卵の
程度で抽出される画素数に相違が出現するため、画素数
を計数して（図４のステップＳ４）、基準の画素数以下
を血卵と判定できる（図４のステップＳ５）。この値
は、画像の総画素数や鶏卵の種類、照明装置、カメラな
どの撮像環境に依存するため、実験などにより決定でき
る。

【００１６】次に、破卵検査方法の実施例について説明
する。鶏卵を受光手段１４により取り込み、濃淡情報を
得る。本実施例では、血卵検査に続いて処理を行うこと
として、血卵検査のときに取り込んだＲ、Ｇ、Ｂ画面か
ら、簡易的な明度値として（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）／３を濃淡情
報として用いた（図５のステップＳ６）が輝度が充分得
られていればＧ画面など特定の１画面をそのまま用いる
ことも可能である。濃度差が十分に得られない場合に
は、画像改善のために濃度階調変換処理を行い（図５の
ステップＳ７）、このままでは、濃度値が離散化するた
め、平滑化処理（図５のステップＳ８）を施す。次に、
破れを検出するために、実施例では、エッジ検出処理
（図５のステップＳ９）により破れの抽出を行ったが、
２値化処理やテクスチャー解析などによる濃度差を抽出
する処理により検出を行っても良い。

【００１７】エッジ検出結果を２値化処理して破れ抽出
を行うが、エッジ検出結果が２値化処理をするのに充分
な値が得られない場合には、明瞭化のために濃度階調変
換を行った後、２値化処理を行うことで破れ抽出精度が
向上する。実施例では濃度値０〜６３を０〜２５５の範
囲へ濃度階調変換（図５のステップＳ１０）を行い、閾
値３２で２値化処理（図５のステップＳ１１）を行っ
た。さらに、連結成分の補修のために膨張処理および縮
退処理を行い（図５のステップＳ１２）、雑音除去処理
を希望する場合には、孤立点除去などの処理を行う（図
５のステップＳ１３）。

【００１８】次に、エッジ検出処理では、鶏卵の輪郭も
抽出されるので、輪郭線の除去処理を行う（図５のステ
ップＳ１４）。例えば、鶏卵を背景と分離するような閾
値で２値化処理を行った画像をエッジ処理における輪郭
線出現画素相当分の複数回、縮退処理を行った画像を準
備しておく。このとき、鶏卵領域部分の濃度値を２５５
として、この画像とエッジ処理を行った画像の論理積を
計算することで、輪郭を除去したエッジ抽出画像を得る
ことができる。鶏卵と背景の分離は、鶏卵の大きさがあ
る程度想定できることから、ｐ−タイル法による２値化
処理が有効である。本実施例では、縮退回数として雑音
成分も考慮して５回行った。もちろん、輪郭線除去処理
はこの例に限られない。ここまでの処理結果の一例を図
７に示す。

【００１９】得られたエッジ抽出画像をラベリング処理
を行い（図５のステップＳ１５）、連結成分毎にラベル
付けを行う。このとき、一定面積（画素数）以下のラベ
ルは除去する（図５のステップＳ１６）。この結果、残
ったラベルの総数や各ラベル毎の画素数を計数して、例
えば、大きな面積を有するラベルが一つでもあれば不
良、ある程度以上の面積を有するラベルがいくつ以上あ
れば不良などの条件を設定して、良・不良判定を行うこ
とができる（図５のステップＳ１７）。この判定基準
は、計測環境などで異なるため、現場などでの実験によ
り決定する。最後に、判定結果を出力手段に出力する。
本実施例では、血卵検査を行った後で、破卵検査を行っ
ているが、これらの順序の変更や２台のコンピュータな
どにより並列に検査処理を行うなど、処理方法の手順を
限定するものではない。

【００２０】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、本発
明は、従来人間が行っていた鶏卵の検査工程の自動化を
可能にすると共に、製品の定量的な管理を可能とし、製
品品質の安定化の維持に著しく貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一発明および第二発明の実施例の説明図で
ある。

【図２】血卵と正常卵の光スペクトルの一例を示す図
である。

【図３】本投光手段により投光したときの破卵の一例
を示す図である。

【図４】実施例の血卵検査方法の手順を示す流れ図で
ある。

【図５】実施例の破卵検査方法の手順を示す流れ図で
ある。

【図６】正常卵と血卵のヒストグラムを示した図であ
る。

【図７】破卵検査により割れのエッジ部分が抽出され
た様子を示した図である。

【符号の説明】

１０：実施例の鶏卵検査装置１２：投光手段１４：受光手段１６：処理手段１８：判定結果出力手段２０：対象となる鶏卵

フロントページの続き (72)発明者高橋裕之北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地北海道立工業試験場内 (72)発明者長尾信一北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地北海道立工業試験場内 (72)発明者大村功北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地北海道立工業試験場内 (72)発明者浜田輝男北海道札幌市豊平区真栄４条３丁目14番17 号北海スターチック株式会社内 (72)発明者村上由彦北海道札幌市厚別区下野幌テクノパーク１丁目２番15号株式会社エルムデータ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鶏卵の不良品の検査を行うにあたり、外
乱光を遮蔽した環境内において、光を鶏卵の表面に集光
するように投光する投光手段により、殻の表面による光
の回折を防ぎ、内部で散乱した透過光により撮像した鶏
卵の画像から、光スペクトルの約５５０ｎｍ〜約６５０
ｎｍの範囲の波長領域の画像から強度差の数値化に基づ
く計測処理を施すために、投光手段または撮像手段のど
ちらか一方、あるいは両方に特定の波長鶏卵の検査方法
および検査装置領域の光を透過する光学フィルタを具え
た装置において受光の光スペクトルの特定波長領域の強
度分布を計測することにより、内部に血、血塊、肉片の
混入した血卵を検出する方法を特徴とする鶏卵の検査方
法および検査装置。
【請求項２】請求項１に記載の投光手段を用いて撮像
した鶏卵の画像において、濃淡分布などを示す情報によ
り、殻の破れによる明度差に基づき、明るい箇所による
破れ形状パターンの連結成分の面積、分布状態などを計
測して殻の破れた破卵を検出する方法を特徴とする鶏卵
の破卵検査方法および検査装置。