JPS5973087A - 果物および類似物を処理するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、果物や類似の物品を処理するための方法およ
び装置に関し、特定すると色、表面の傷、寸法、形状に
したがって果物や類似物を等級づけし分類する装置直に
関する。

発明の背坦 果物や野菜等を処理する分野、特に等紐付けし、分類し
、包装する分野は、近年、労賃が上昇し処理の問題が紹
脈されるにつれ増々自動化されてきた。例えば、果物や
類似物を重量、色まだは色と重量の関数として分類する
システムや装置は周知である。例えば本、顎と同じ譲受
人に譲渡された米国特許第４．１０６．６２８号参照。

同様に、物品を寸法、傷、品質、およびこれらファクタ
の種々の組合せの関数として分類する他の装置も、この
特許文献に開示されている。しかしながら、工業的に入
手し得る装置は、遂行され得る機能や、これらの機能を
遂行する上での装置の効率および信頼性の点で限定され
ている。例えば、従来入手し得る装置の多くのものにお
いては、センサや抄出器は、処理恣れつ＼ある物品の１
まノこは項数の条件に関して限定された最のデータしか
発生せず、また装置は、比較的に完全な１−ｉｊ　籾に
λ−づい−ＣＣ理性ｌノコ処理する容凰に欠けている。

かんきつ類のような果物の処理および分類、行に、果物
を表面の傷に基づいて分類するには、りｒ！：物の表面
の状伸に関してＪ１又升５された′１青イ仮Ｍｉ、をで
さるたり多くシ、そのデータを分類の決別をなすのに：
ｆ−Ｊ効に利用することがきわめて望ましい。しかしな
がら、これらの一般的目的を達成するノこめには、・ｉ
ｆｆ報を収集するだめのトランスジユーザないしセンサ
の領域においても、正確な分類の決別をなずブこめ収集
された情報を効率的に処理するための装置６−の容ＬＡ
においても改善を必要とする。小元明は、この改爵をな
すものである。

傷または劣等性に基づいで装面て分類するためには、観
察されつ−ある物体を実質ＩＩＪに一様に照明し、物品
の実質的にすべての表１ｎｉ部分を観桜のために利用で
きるようにすることが非′帛に車要となる。さらに本発
明の装置の開発において、物品の表面の条件を表わすデ
ータがバッチ分析されること、すなわち、物品に対応す
るデータが直列的に収集されつ＼あるときに分わ「を遂
行するのでなく、すべてのデータが収集後に分析される
ような方法およびシ・ステムを提供することがＭ＜　２
であることが分った。分析がデータ収集と同時的に遂行
される従来の装動においては、ある予定された関数にし
７たかつてデータ処理を可能にするため、各物品から受
イ、■されるデータの＋Ｊ、質に関して仮定が立てられ
ねばならない。この手法は、基本的に非変幻的であり、
受信されるデータの関数としてデータ処理を父史するよ
うなプロクラム設定を妨げる。

仝発明では、各物品に対応するデータをバッチ処＃ｌｉ
することにより、従来の直列間処理モードに対比して、
多１１ｉ、のデータのデータ処理に大きな斐幻性および
（ＩＩｆｉ実１」−が得られることが分った。さらに、
倹貞されつ＼ある果物やその他の物品に実質的に一様な
ｊ↓く（明を与え、かつ物品のすべての部分か試験され
るように物品を相対（Ｊツに移置１させる手段を提供す
ると、色、きす、寸法および形状のような特性のより正
（ｊ（ｎで１Ｉｌ（＋冥な決定を下すことかできる。

発明の概要 本発明の目的は、果物や類似物を処理する装置および方
法、特に果物の表向を忠実に代表する信号を発生ずるた
め対象ｌ吻を一様に照明する改善された照明装置＆ｆを
利用して果物を劣等性まだはきすについて分類するだめ
の装ｊＧ、ｉおよび方法に関する。

本ざ〔；明の特定の目的は、逐・次の（物品が装置Ｉ′
ｉを通過するとき該物品を試験するだめの自動化装置で
あって、各被試験物品に対応するデータブロックを得る
手段および分類信号を得るためこの各チータブロックを
バッチ処理する手段を備える装置を提供することである
。

本発明の他の特定の目出ｔユ、ヌＪ象物を実質的に一様
に照明して、物品の表面条件を衣わず忠実な信号を得、
物品の値数の断接する表面部分について表面条件の絶対
的差を表わす差（Ｆｆ号を発生ずる、果物や類似物を１
４６にもとづいて分類する装置および方法を提供するこ
とである。

本発明の他の特定の目的は、かんきつ類や類似物を色や
休ｈ’？や形状の関数として分ム１する装置を提供する
ことである。

イ＼発明の他の特定の目的は、マイクロコンピュータで
ａ；制御され、かつ高速度におりる果物の確集な分類を
可能にする処理容置を有する分類装置を提供することで
ある。

本発明にしたがえば、分類されるべき各物品に対応する
データ信号ブロックを発止し、傷や色やｔｌ・棺や形状
の関数として所望の分類信号を発生するだめに信号ブロ
ックをバッチ分析するだめの装置および方法が提供され
る。装置は、物品が処理されるとき物品の表面を実質的
に一様に照明する照明装置、および数面の実質的に全部
分が試験されるように物品を装置に関して移動ないし同
転させる手段を備える。装置は、妊らに、好ましくは全
体のきすにｌ］応する信号を発生するため、物品の異な
る表面部分を表わすデータ信号差を決定する手Ｒｔ含む
。マイクロコンピュータ制御によるデータ処理手段を備
える。色、体積および形状は、所与の物品に対応するデ
ータ信号を検査し、予定のスレッショルドを越すものを
″決定し、１Ｗｉｌ　１１１’ｆｉｉの平方および長さ
信号を発生させることによって決定される◇ 基体例 本発明は、図面を参照して行なった以下の具体例につい
ての説明から明らかとなろう。

本発明の装置の公械＋＋ｆｆ特徴のｍ’ｌ’　＃ｔｉｌ
な説明については米国特許出願第４　ｓ　ｏ、　ｏ　ａ
　ｓ　＋ＯＪ″（ｑう［ボ昭）を参照されたい。まブ（
仝つ０明の装置は、米国特訂第４．１０６．６２８号と
ともに使用できるものである。

′！８１図を参１１；１すると、分類ま）ζは処理され
るべき物品、代表■ソにな」１．１０でｆ・リボされる
レモンのような果物（これに限足されるものではンシい
）は、シュート（図示せず）から受は取られ、それらを
単一の列に配列するシンキュレータコンベヤ１２上に粱
ぜられる。第１図には、このセ１（の６つのコンベヤが
示されており、３レーン装置が例示されている。以下の
説明に記載される装置は各レーンに等しく適用されるも
のであり、したがって、使用者の必要に応じて任意の数
のレーンを利用できることを理解されたい。シンギュレ
ータコンベヤ１２は、第１図に略示されるように、チェ
ーン１６の両側に複数の離ｒＨｉ　したコンベヤローラ
１４を回転自在に装着したものより成り、果物を左から
右に前進させる。コンベヤローラは、受動的自転用トラ
ック５４上に乗っている。果物は、試験ステーションを
通って移動され、そして該ステーションには、果物が移
動するときそれを回転させるだめの分類手段が設けられ
ている。

装置の各レーンは、ビデオ装置または光学的走査ユニッ
トを有する。各ビデオ装置または光学的走査ユニット１
８は、適当なハウジング３２内に収容されており、そし
て各ハウジングは、シンギュレータコンベヤ１２の接近
配置を可能にするため互い違いに配置行されている。各
ビデオ装置１８は、［４（明装置および検出装置を備え
ている。照明装置は、試験、処理または評価されつ＼あ
る果物の表面領域を、ｑ′−：予定の応用にしたがって
可視、紫外または赤外光線のような遂ｊ当な放射回で一
様に照明するだめの複数の照明沼ン２０より抵る。第１
図には、各ビデオ装ｆｉｉ１８当りこの柚の照明器２０
が４つ例示されているが、本発明においては異なる数の
照明器を採用できる。ビデオ装置１８に関して移動され
つ＼ある物品１０から反射される光は、ビデオ信号を発
生ずる検出装置２２または等価のカメラ装置により検出
される。しかして、ビデオ信号は、等級または特徴信号
プなわち分類されるべき物品の特徴を表わすｆ汀号を発
生ずるように処理される。発生された等級信号は、ソレ
ノイドまたは空気作動製表のような各レーンの放出ｖＡ
構２４を制御し、物品をコンベヤベルト２６上に放出す
る。残りの物品は、レーンに治って移動し続け、そして
米国特ＷＰ第４．１０６．６２８号に図示、説明される
ように、検出装置２２から得られる信号にした力Ｅつで
さらりこ分類され、あるいは他の分類信号にしたかって
分類することができる。

例えば、物品に」１、シンギニレータ１２の下流のカッ
プ３０に落下した後電子的に計量できる。

検出装置Ｋ２２により発生されたビデオ信号は、最初ア
ナログ形式であり、ブロック３乙に示されるＡ／Ｄコン
バータによりディジタル化される。

ディジタル化された信号は、ブロック３８で示されるデ
ィジタルコンピュータ装置に供給され、迫って後述され
るように果物の評価を遂行する。図示の好ましい具体例
において、処理は、物品の表面の傷、色、体積または形
状またはそれらの組合せの関数としてなされる。処理装
置により発生される信号は、出力リレー４０に結合され
、該リレーの出力は、指示されるように放出機構２４を
駆αノ１する。果物の電子旧位置づけとリレー４０から
の出力信号の発生を同期させるために、クロック信号を
発生するだめのシャフトエンコーダ４２が採用される。

シャフトエンコーダ信号は、検出装置２２の走査を制御
するのにも使用される。

第２Ａおよび２Ｂ図を参照すると、本発明の装置に利用
されるビデオ装置１８が略本されている。

第２Ａ図に示されるように、ビデオ装置＃１８は、複数
のミラー５８と共通に使用され、４つの照明器２２すな
わち光源を提供するランプ５６を含む照明装備゛、を備
えている。光は通過する果物１０に落射する。第２　Ｂ
図を参照すると、ランプ５６から放射される光は、集光
器５７を通り、第１のミラー５８からほに直角に反射さ
れる。ミラー５８からの反射光は、投影し）ンズ５９お
よび直線偏光フィルタ５９Ａ（図示のように配向されて
いる）を介して第２のミラー６０に主る。このミラー６
０は、所望の入射角αで果物に光を反則するように所定
の角度で配置されている。入射角αは、水平から測定さ
れて示されており、１５°〜４５゜の範囲が適当であり
、２４°が好ましい。果物が試験される位置に関して約
９０°にて４つの光源または照明器２０を配置し、各光
源からの入射光を水平から１５°〜４５°の軛メ」内に
維持することにより、上から見て果物まだは物品の実ｔ
４　（ｔｉに一様な照明が達成されることが分った。４
つの全光源２０は、所与の時点に、異なる光源から果物
の異なる部分に当たる光が一部見なるように果物の上面
に光を送出していることに留意された１７　Ｎ　Ｏまた
、光が果物上に送出される角度に起因して、検出装ｈ１
値２２により観察される縁部が、他の表面領域とともに
一様に照明されることにも留意されたし）。

かくして、検出装＠、　２２により信号が発生されつ＼
あるいずれの時点においても、観察されつ＼ある果物部
分は実質的に一様に照明される。果物は、上述の特許出
願に記載される装置に依り、検出装置２２を通って移送
されながら回転される。このようにして、単一の果物を
試験する過程におし）て、表面の実ｆＭ　ｌ’ｌ’Ｊに
すべての部分か一様に照明され、異なる表面部分を表わ
す正確な検出信号が得られる。

２（ｉ　２　Ｂ図に見られるように、検出装匈二２２は
、センサ部分２６とレンズ部分２５を備えている。

第５図を参照すると、この図には検出装置２２が略本さ
れている。装置２２の諸部分は、レモン１０として例示
されている通過中の果物に関して略本されている。レモ
ン１０の移動方向および回転方向が指示されている。好
ましい具体例においては、検出装置鮭２２は、１２の別
個のダイオードＤＯ〜Ｄ１１を含むものとして例示され
る線走査ダイオード配列６１を備える。直線配列６１は
、きすを捜す目的で果物の直線視野を得るのに利用され
る。以下に詳しく説明されるように、検出装置２２はま
た、分類される物品の色を決定するため、ダイオードＤ
Ｉ２〜Ｉ）１５を含む色検出器６２を含むことができる
。ダイオードＤＯ〜Ｄｉ１は１線に配列されているから
、各ダイオードは、果物１０上の長手方向線上にあるも
のとして例示された部分ＰＢＯ〜ＰＢｉ１から反則光を
検出する。この種のダイオード配列＆ｊ１、Ｈａｍａｍ
ａｔ　ｓｕ　８９９４−１８ダイオ一ド配列として商業
的に入手し得る。

他のダイオード配列装置も商業ＩＩ＞に入手でき、ビジ
コンまたはＴＶ左カメラ本発明において同様に使用でき
る。照明器２０から出る光は、物品１０の表面の部分Ｐ
ＢＯ〜ＰＢ１１から反射され、直線偏光器Ｐ１、レンズ
Ｌ１およびフィルタＦ１を介して配列６１の１２のダイ
オードに至る。ダイオードＩ）　Ｏ−Ｄ　１１で発生さ
れた信号は、周期的に走査され、別個の増幅器６２を介
してマルチプレクサ６４に伝送される。マルチプレック
サ６４の出力は、アナログ形式のチョップされたビデオ
信号であり、そしてこの信号は、以下に第５および６図
と関連して論述されるように、Ａ／Ｄコンバータ３６で
ディジタル信号に変換される。

線走査ダイオード配列６１の動作のだめの走査速度は設
計選択の問題であるが、好ましい具体例において、配列
６１は、通過中の果物の検査および試駐中約１００本の
走套線を生ずるような速度で走査される。果物は、回転
されなから移動しているから、各走査に対して、各別個
のダイオードは、果物表面の新しい異なる部分に対応す
る信号を発生する。物品１０の表面の部分ＰＢＯ−ＰＢ
１１（または任意のより多数の部分）で物品はソ全長を
包含するように線走査ダイオード配列を配置することに
より、果物の一回転中、物品１０の（ｑｘ全全面対応す
る別個の信号が発生される。このように、線走査ダイオ
ード配列２２は、きすを指示するためは丈全面を検査す
る。走査線ＰＢＯ〜ＰＢＩＩが物品より長くなるように
線走査ダイオード配列６１を十分に長くすることにより
、果物の長さを決定するだめの情報か収集されることを
認めらねたい。さらに、果物がｉＤ３る間約１００本の
走査線中の果物の存在を表わす個々の検出器信号の最大
数を読み取ることにより、果物の１ｌｌｌｉｉを決定す
る情報が得られる。長さおよび幅を決定するための情報
を用いると、以下に論述されるように、さらに果物の体
積や形状の決定をなすことができる。

第３図にさらに示され、かつ前述されるように、検出装
置２２は、ダイオードＤ１２、Ｄ１３、Ｄ１４およびＤ
１５を含む色検出器６２を備えている。色検出器は、試
験されっ−ある果物の色信号を発生するのに利用される
。ダイオードＤＩ２およびＤ１３は、レンズＬ３、フィ
ルタＦ３および直線偏光器Ｐ６と関連され、ダイオード
Ｄ１４およびＤ１５は、レンズＬ２、フィルタＦ２およ
び直線偏光器Ｐ２と関連されている。フィルタＦ　２お
よびＦ３は、異なる色例えば赤および緑に対応する異な
る波長のバンドパスフィルタである。この配置に依るき
、ダイオードＤｊ２およびＤ１４は、物品１００部分Ｐ
ＣＩで緑色および赤色の世を表わす信号を発生し、他方
ダイオ−ドＤｆ３およびＤ１５は、物品ＩＱの部分ＰＣ
２でそれぞれ緑色および赤色の鑞を表わす信号を発生す
る。ダイオード０１２〜ＩＭ５からの信号も、６３で増
幅され、６４で多重化される。かくして、マルチプレッ
クサ６４の出力は、検出装置２２の１回の走査に対して
、１６のダイオード、ずなわちＤＯ〜Ｄ１５の出力に対
応する一連の１６のビデオレベルヲ表ｈｆ　１６チヤン
ネルマルチブデオ偽号である。単一の物品の試験中１０
０ｆＬｉＩの走査が行なわれると、全多重化ビデオ出力
は、各々１６の別個のビデオ信号を含む１００走査長で
ある。各ビデオ信号は、８ビツトデイジタルバイトのデ
ータに変換され、被試験物品に対応する１６００バイト
のディジタルデータのブロックを形成する。

次に、第４図を参照すると、検出装置２２から受信され
るディジタルデータの型を世」示するデータの１例が示
されている。第４図は、回転されながら検出装置２２を
通過した果物の試験に対応する単一の検ａｌ器（Ｄｏ〜
Ｄ１５）から受信されるデータを示している。第４図の
Ｙ軸は、ビデオ信号のレベル強度を表わしており、２５
５は８ビツトバイトの最高レベルに対応している。第４
図のＸ軸は、検出装置２２が走］ヱされる回数に対応す
る走査の回ｉＮを表わしている。Ｂす示されるように、
１００回の走査が示さ汎ているが、通過中の各果物に対
して利用される走査のＩＵ数は、設計上の選択の問題で
ある。完全なきすのない果物を仮定すると、データ信号
は、果′吻の前縁がダイオードを中断するまで実質的に
０であり、果物の後縁が特定のダイオードを通過してし
まうと実質的に０に戻る。果物が見らｉする走査の間、
曲線は上昇縁を有し、中央部で平坦となり、そして降下
縁を有することとなる。例示されるように、は家走査線
５０に中心を置くきすかある。始スレツショルドＮ５Ｔ
ｔｄ：、検出装置に２２の所定のダイオードに対して、
Ｙ軸の信号値がスレッショルド値例えば５０を越す最初
の走査として１義される。スレッショルド値は、雑音を
除去するレベルに造ばれ、果物が処理されていることを
表わす信号のみを確保する。＠４図の例示に対して、Ｎ
５Ｔ＝２８である。終スレッショルド値ＮＥＴは、スレ
ッショルドを越える最後の走査線として足れされる。本
発明の装置は、始スレッショルドＮＳＴおよび終スレッ
ショルドＮ　ＥＴにより限足される範囲内において果物
が存在することを決定し、そしてこの松山］内において
始および終値ＮＳＶおよびＮＥＷを限定できる。始値Ｎ
ＳＶは、前の信号レベルに比しで低減された信号レベル
を我わす第１走査信号として定義され、そして第４図に
示されるｔｏでは、ＮＳＶは６６に等しい。終値ＮＥＶ
は、右から曲線を見るとき、次の後の走査信号に比して
低減された信号レベル全表わす最初の信号レベルとして
定義される。例示の曲線について、ＮＥＶ＝６４である
。

以下で一層明らかとなるように、本発明のバッチ処理技
術は、初値ＮＳＶおよび終値ＮＥＶの計算を可能にする
。これらの値の計１Ｎにより、本発明の装置は、信号値
を試験されつ＼ある時′Ａｌの果物のきすのない表面と
比較することによりきずを決定することが可能となる。

このような技術は、信号レベルを傷のない果物の表面の
す想概念により決定されるレベルと比１）（シする方法
に優る利点を有する。

第５図を参照すると、データを処理するだめの装置にお
いて利用される主電子部品のブロック図が示されており
、これらの部品１１におりるデータの流れが指示されて
い、る。例示されるように、谷レーンに対して、きず検
出器６１と色検出器６２を備える前述の検出装置２２か
設りられている。

検出装置２２の出力は、指示されるように増１１’ｔｉ
ｉ器６３で増’１％ｉされ、ブロック６４で多重化され
る。

各マルチプレクサ６４の出力は、Ａ／Ｄコンバータ６６
で変換され、各被試験４レノ品に対応する８ビツトバイ
トのブロックを生ずる。これらのデータは、マイクロコ
ンピュータ６６、好ましくは特定目的ビデオプロセッサ
カードの１部と関連するメモリに記憶される。例示され
るように、要素２２．６２．６４．６６および６６の組
合せは、ｎ不のレーンすなわちコンベヤ１２の各々につ
いて設けられる。ｎ個のマイクロプロセッサ６６の各々
に、従来の態様でバス７０を介してマスタプロセッサマ
イクロコンピュータ７２と結合されている。マイクロコ
ンピュータ６６および７２の各々は別個のものとしても
よいが、上に第１図と関連して言及した単一のディジタ
ルコンピュータ３８の部分装置６どしてもよいことも理
解されたい。いずれにしても、マイクロコンピュータ７
２は、マイクロコンピュータ６６で用意されない分析お
よび処理引算を逐行する。マイクロコンピュータ７２は
、ビデオターミナルおよびキーボード７４と接続され、
操作者に可視出力を供給し、入力を受信する。

ブロック４２で例示されるシャフトエンコーダからの（
１号は、マイクロコンピュータ７２に入力され、第６Ａ
および第６Ｂ図と関連して迫って詳細に説明されるよう
に基本（反ｈ　１ｉｌＪ　却装匝を提供する。

マイクロコンピュータ７２で８１算され／こ最終処理・
分類信号はリレー４０に出力されるが、該リレーは、選
択された変数例えば硯、色、体積および形状にしたがっ
て果物の所望の分類を？−ｊなうため放出機構２４を駆
動する。

次に第６Ａおよび６Ｂ図を参１１（）すると、本発明の
装置および方法の分類櫨能を遂行するため、マイクロプ
ロセッサ６６および７２で実施される主機能を表わす流
れ図が示されている。

第６Ａ図には、本装を緩が、検出装置“紅２２から得ら
れるデータブロックを読み取り記憶する態様を例示する
単一のマイクロコンピュータ６６の一部のブロック図が
示される。マルチプレクサ６４は、マイクロフンピユー
タ７２から時１ｂ」信号を得る時１１１」制御装置８１
により制御Ａ；１される。マイクロコンピュータ７２は
、シャフトエンコーダ４２から基本的タイミングパルス
を得る。前述のように、Ａ／Ｄコンバータ３６は、検出
装置Ｉ′１′、２２のビデオ信号を変換する。Ｄｌすな
わちダイオード（１）０〜Ｄ１５）の数１１６に等しい
から、ｉ６の８ビツトバイトで試験されつ＼ある物品の
１回の直線走査が構成さｉする。１００回のが＼る走査
で、試験された単一の物品を表わすデータブロックが構
成される。データブロックは、メモリユニット８４およ
びメモリユニット８５に交互に入力される。データブロ
ックを記憶するのに使用されるメモリユニット８４およ
び８５は、ＲＡ、Ｍメモリまたはその他の形式のメモリ
の割り当てられた部分でもよいし、物理的に別個の記憶
装置でもよい。

所与のマイクロコンピュータについてのメモリユニット
８４またはメモリユニット８５へのデータブロックの切
替えは、スイッチ８２で略本されている。スイッチ８２
は、ブロック８１がら供給されるメモリ制御信号の制御
下にあり、そして該信号は、試験される物品に対応する
全ブロックが２つのメモリユニットの一方へ入力されて
しまった後、メモリユニットの他方へのデータの転送を
制御する。スイッチ８６で示されるように、相捕的メモ
リ制御信号が、メモリユニット８４またはメモリユニッ
ト８５のいずれかからデータを出力させる。かくして、
データがレモンのような第１の物品から物理的に読み出
されている間に、ディジ゛タル化データ信号Ｑよ、８４
で指示されるように、第１記憶スペースすなわちメモリ
ユニットに入る。

同時に、先に試験された物品から収集された第２の記憶
スペースすなわちメモリユニット８５内のデータは、さ
らに処理のため８６がら出力される。

かくして、各記憶ユニット８４．８５は、他方が充填さ
れている間に交互に読み取ることができるから、走査装
置２２に試験されっ−ある果物に対するデータの発生お
よび記・１脂で、各データブロックをバッチ式に同時に
分析することができることとなる。第６Ａ図に示される
ように、各メモリユニット８４．８５はＮＸＤバイトを
含み、各ダイオードに対してＮバイトであり（こ＼にＮ
はダイオード配列の走査数であり、この場合は１００で
ある）、Ｄはダイオードの数である（この賜金１２であ
る）。

次に第６Ｂ図を参照プ゛ると、マイクロコンピュータ６
６により実施される処理動作の残部、および本発明の実
施においてマイクロコンピュータ７２により実施される
動作のブロック図が示されている。このブロック図は、
種々の〜記、零合せおよび較正ステップのようなソフト
ウェアにより行なわれる全ステップを含まないが、本発
明において利用される主たるプロセスステップを記載し
ていることを理解されたい。好ましい具体例においては
、１ｎｔｅ１８０８８型マイクロプロセツサユニツトカ
各マイクロフ゛ロセツサ６６および７２に対して採用さ
れるが、容量がより大きい等個物の他のマイクロプロセ
ッサまたはコンピュータを利用できることを理解された
い。同様に、例示の動作は、等価のｍ子的ハードウェア
で実施できる。

スイッチ８６からの出力は、第６Ｂ図に示される流れ図
の左上部に入力される。１０１では、検出装置２２の特
定のダイオードを追跡するカウンタが零にセットされる
。これは、線走査ダイオード配列６１の第１のダイオー
ドＤｏに対応する。

ブロック１０２では、ソフトウェアにより、各ダイオー
ドに対して、初スレッショルド（ＮＥＴ）、初値（ＮＳ
Ｖ）、終スレッショルド（ＮＥＴ）および終値（ＮＥＶ
）が決定される。これらについては、前述の走査番号を
例示する第４図を径間されたい。理解されるように、例
えばＮＥＶを決定するために（ｄ、所与のダイオードに
苅するすべてのデータについてバッチ動作を遂行するこ
とが必要である。データは収集うれつ＼あるから、これ
は直列的には容易に遂行できない動作である。スレッシ
ョルド値ＮＳＴおよびＮＥＴは、果物上の部分ＦＢに対
応する各データ信号を予定のスレッショルドレベル例え
ば５０と比１１欠することによりｄＩ算される。スレッ
ショルドの外側のデータは傷の分析に利用されない。−
万、スレッショルドＮＳＴおよびＮＥＴ間のデータは、
たとえこの範囲内において例えば傷に起因してスレッシ
ョルド以下に落下するデータ信号があってもすべて利用
される。ＮＳＶは、ブロック１０２のサブルーチンにお
いて、線走査検出器配列６１のあるダイオードに対して
初スレッショルドＮ　Ｓ　Ｔ　Ｋ　ｋ　＜各別（Ｉｔ′
ｊＩのバイトすなわちデータ信号を、前のデータ信号と
比軸し、値に減少があったかどうかを決定することによ
り得られる。ＮＥＶも、ＮＥＴから逆行してデータ信号
すなわちバイトを検査するブロック１０２のサブルーチ
ンにより決定される。すなわち、各前の信号を逐次試験
し、その値が直後のデータ信号の値より低いレベルに減
する時点を見出す。

ソフトウェアにより、線走査ダイオード配列６１の所与
のダイオードに対応するブロック１０２の動作が遂行さ
れたら、ブロック１０４にて、Ｄが１１より大きいか否
か、すなわちきず走査ダイオードＤＯ〜Ｄ１１の全部の
１２のダイオードが分析されたか否かについてのチェッ
クがなされる。

Ｄが１１より大きくないと仮定すると、ソフトウェアは
、次に、計算および記憶と題するブロック１０６で指示
されるステップを遂行する。ブロック１０６では、いま
分析されたダイオードに対してＮＥＴおよびＮＳＴ間の
差が決定され、そして「検出器サマリマトリックス」と
してブロック１０７で指示される記憶スペースの徨１り
当てられたスペースに記憶される。ＮＥＴおよびＮ　Ｓ
　Ｔ間の差は、果物の幅の指示を与える。さらに、始お
よび終値ＮＳＶおよびＮＥＶ間においては、各データ信
号は次の後続の信号と比較され、絶対差が発生される。

絶対差は、ブロック１０６において始値および終値間の
全範囲にわたり加算され、検出器サマリマトリックス１
０７の割り当てられたスペースに記憶される。かくしで
、動作されつ−ある検出器に対して、逐次の信号対の絶
対差の和が得られる。この差は、物品の隣接する表面部
分間のコントラストを表わす。かくして、和は、特定の
ダイオード検出器ＤＯ〜Ｄ１１により見られる傷の伍ま
たは一様な色の欠除を表わすことになる。代わりの具体
例として、絶対差を平方して記憶し、あるいはスレッシ
ョルドと比較し、スレッショルドを越せばきすの指示上
して記憶される。

他の具体例においては、処理は、１０２Ａで示されるよ
うに、少なくとも１バイトがスレッショルドＮ８Ｔおよ
びＮ　Ｅ　Ｔ　’！ｉ＝ｍえるダイオードＤ０〜Ｄ１１
の数を決定するように変えられる。これは、上述のよう
に形状の指示が得られる廃用において望ましい。この応
用においては、始スレッショルドＮＳＴが見出されて検
出器が果物を見たことを指示する没に、最初０にセット
されたカウンタが１だけ進まされる。１０２．１０２Ａ
を通ってループ動作中、ダイオード配列６１内の果物を
見たダイオードの各ダイオードに対して、ダイオード配
列の方向における果物の長さを指示する計数値が発生ず
る。もちろん、このためには、前述のように、ダイオー
ド配列６１が予測される果物の長さより長い長さまで延
びていることを必要とする。さらに、ブロック１０６に
て、ＮＥＴおよびＮＳＴの最大値が決定される。これは
、果物の最大幅を辰わず。果物の幅および長さの数値は
、検出器サマリマトリックス１０７に記憶される。

ブロック１０６で差の加算動作が遂行された後、プログ
ラムループはブロック１０９に戻り、と＼で、線走査ダ
イオード配列６１の次のダイオードが試験されるように
Ｄが加算される。Ｄが１１より大きくなったことがブロ
ック１０４で決定されると、傷のデータ収集は完了し、
プログラムは、色データブロック１１２で示される動作
を遂行するように分岐する。ブロック１１２における動
作においては、次の色データ計３ｔかなされる。

（１）　　範囲ＮＳＶ〜ＮＥＶ内におりるダイオードＤ
１４に対するＤＩ２の出力比およびＩ）１５に苅するＤ
Ｂに対する出力比の最大値。

（２）上の（１）における同じファクタの最小値。

（３）範１１ＮｓＶ−ＮＥＶ内におりるダイオードＤ１
４に対するＤ１２の出力比、およびカラーダイオードＤ
１５に対するＤ１３の出力比の平均値。

（４〕　　各ダイオード対Ｄ１２およびＤ１４およびＤ
１３およびＤ１５に対する 最大値＋最小値 上記の計算値は検出器サマリマトリックス１０７に記憶
される。すべての色計算がブロック１１２でなされたこ
とがブロック１１３で決定されると、ソフトウェアし、
１１６に分岐し、検出器サマリマトリックス１０７内の
値を利用して、ブロック１１７で示される果物サマリマ
トリックスを計算する。計算された値は、マイクロコン
ピュータ７２の割り当てられたメモリスペース（ブロッ
ク１１７て指示される）に記憶される。

下記の動作がブロック１１６で遂行され、決定された値
が果物サマリマトリックス１１７に記憶される。

（１）検出器ザマリマトリックス１０７に記憶された差
値（ＮＥＴ−ＮＳＴ’）が平方され、加算され、得られ
た加算値は果物の体積を表わす。きずダイオードＤＯ〜
Ｄ１１の場合、この数値は、１２のスレッショルドとの
差の平方を表わし、との各差値は、それぞれの検出器が
見る果物の幅を表わしている。

（２）傷ダ・イオードＤＯ〜Ｄ１１に対する絶対差の和
が試験され、最大値が取り出され、傷の指示として記憶
される。代わりの例においては、ダイオードの和の所定
分割分を累積して傷の形状を得る。さらに他の例では、
絶対差の平均を決定して記・［Ωし、傷の形状を得るこ
とができる。

（３）長さを幅で割った形状信号が計算され、記憶され
る。

（４）最大の色比（ＤＩ２／Ｄ１４またはＤ１６／Ｄ１
５）が選択され、記憶される。これは、検出された最大
の成熟部分の指示を与える。

（５）　　もつとも縁の部分すなわち最小成熟部分を表
わす最小色比が選択され、記憶される。

（６）果物の平均検出色を衣わす色比の平均が計算され
、記ｔ６される。

（７）２つの色変化比…ｊの最大のものが療択され、記
憶される。これは、色試験において見出された成熟度と
緑の程Ｗ　間のコントラストの最大の測定値を表わすも
のである。

ブロック１１６に指示される動作の遂行台、ソフトウェ
アは、果物サマリマトリックス１１７に記憶された値を
予定されたブレークデータと比較する。ブロック１２０
で指示されるように、プレーり入力は、操作者コンツル
を介してビデオターミナルキーボード７４から従来の態
様で装入できる。ブレーク入力は、分類のために使用さ
れつ＼ある各変数に対して分類のために所望されるレベ
ルを表わす。技術上周知のように、Ｎ等級の分類にした
がって分類することが望まれる場合は、果物信号を比較
するためのＮ−１のブレーク値を供給しなければならな
い。このような分類比較は、体積、傷、形状、色、色変
化またはそれらの組合せＫついてブロック１１９で指示
されるようになされる。この分類にしたがって、従来の
様式で、ブロック１２２で指示されるように出力供給信
号が発生され、出力リレー４０に結合される。処理され
たデータ信号をブレーク値と比較することにより分類ま
たは類別信号を発生し、該信号から下流位［ｈにおいて
果物の適正な分類のだめの信号を発生することを例示す
る米国特許第４，１０６，６２８号も谷間されたい。

以上、本発明を好ましい具体例について図示説明したが
、技術に精通したものであれば本発明の技術思想内にお
いて種々の変更をなし得ることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置とともに採用される部品のブロッ
ク図を含む本発明の装置の概略平面図、第２Ａ図は照明
装置および検出装置を示す本発明のビデオ装置の平面図
、第２Ｂ図は第２Ａ図のビデオ装置の２−２線によるＨ
Ｊｉ面図、第３図は検出装置の概略図、第４図は検出装
置のディジタル出力のプロット、第５図は本発明の装置
の遊子部品の概略図、第６Ａ図は第５図のマイクロコン
ピュータの１つの一部の概略図、第６Ｂ１ΔＶよマイク
ロコンピュータの１つの残りの部分と第５図の他のマイ
クロコンピュータの概略図である。 １０：物品または果物 １２：シンギュレータコンベヤ １４：ローラコンベヤ １６：チェーン １８：ビデオ装置 ２〇二照明器 ２２：検出装置ｈ ２４二放出装置 ２６：コンベヤベルト ３０：カップ ３２：ハウジング ５６　：　Ａ／Ｄコンバータ ６８：ディジタルコンピュータ ４０：出力リレー ６　３　、　　６　５　　Ｎ　　：　　増　申畠　著咎
６４．６４Ｎ：マルチプレクサ ６６．６６Ｎ：マイクロフンピュータ ７２：マイクロコンピュータ ７４：ビデオターミナル・キーボード 代理人の氏名　　倉　内　茫　弘 同　　　　　　　　倉　　橋　　　　　暎ａｔＬｆｌｉ
＜　（ＮＩ Ｆｉｇ、４ Ｆｉｇ、６Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１物品を試験し、各々物品の各部分の状態を表わす
   ？ｉ！数の別個のデータ信号を発生するためのビデオ信
   号手段と、物品に対応する前記データ信号のすべてが記
   ・億されるまで発生されるデータ１汀号を記憶し、物品
   に対応する記１はされた物品データブロックを生成する
   手段と、予定されたプログラムにしたがって前記データ
   ブロックを分析し、この分析の結果として１または複数
   の処理信号を発生する分析手段と、物品を前記１または
   榎数の処理信号として処理する手段と２備えることを特
   許とする果物および類似物のような物品を処理するため
   の装置。 （２）逐次の物品を前記ビデオ信号手段を通って移送す
   る手段を含み、前記記憶手段が、少なくとも２つの動作
   上別個の記憶ユニットを含み、そして、前記ビデオ信号
   手段により発生され特定の物品に対応するデータ信号の
   前記紀億ユニットの一方への転送を制御し、かつ同時Ｑ
   こ、前記信号が発生されつ−ある間に前記記憶ユニット
   の他方（こ記憶された先行の物品に対応するデータ信号
   ブロックを分析するため前記分析手段を制御するデータ
   制副手段を備える特許請求の範囲第１項記載の物品処理
   装置。 （３）　　前記、記憶ユニットを２つ有しており、前記
   データ制両手段が、前記分析手段が前記記憶ユニットの
   一方Ｏこ記憶されるデータブロックで動作シテいる間、
   前記ビデオ信号手段により発生されつ＼あるデータの他
   方の記憶ユニットへの転送を１ｉｉｌＪ　副し、ビデオ
   信号手段が次の逐次の物品を試験するたびに上記の２つ
   の動作を交番させる特許請求の範囲第２項記載の物品処
   理装置ｕ０ （４）物品を前記ビデオ信号手段に関して移動する手段
   を含み、前記ビデオ信号手段が、物品の異なる部分を試
   験するように位置づけられた複数の検吊器と、該６検吊
   器に対応する増幅器と、前記検出器を複数回にわたり走
   査するマルチプレクサと、前記検出器から得られる信号
   を変換するアナログ−ディジタルコンバータを含み、そ
   して各被試験物体に対応してディジタルバイトブロック
   を発生するように、前記マルチプレクサによる前記検出
   器の走査を制御するデータ制御手段を備える特許請求の
   範囲第１項記載の物品処理装置面。 （５）前記データ制御手段が、各被試験物品に対応して
   予定された煙数回前記検出器配列の走査を制御し、かつ
   前記データブロックがＮｘＤバイトのデータマトリック
   スを含むようにデータの化１．１ユニットへの転送を制
   御する、こ−にＮは前記検出器の定食回数を表わし、Ｄ
   は前記復数の検出器に含まれる検出器の数を表わすもの
   とする、特許請求の範囲第４項記載の物品処理装置。 （６）　　前記分析手１父が、各検出器に対する始およ
   び終スレンショルド値を決定するように前記Ｎ回の走査
   の各々から得られるデータを検査し、かつ前記処理信号
   を前記スレッショルド値内Ｑこ包含されるデータのみの
   関数として発生ずる手段を備える特許請求の範囲第５項
   記載の物品処理装置。 （７）始値および終値を決定するようＱこ各検出器の前
   記Ｎ回の走査の各々から得られるデータを検査し、前記
   処理信号を前記始値および終値内（こ曳きされるデータ
   のみの関数として発生する特許請求の範囲第６項記載の
   物品処理装置。 （８）前記分析手段が、各検出器（・こ対応する始スレ
   ッショルド値および酸スレッショルド（ｔ＆　＋１　〕
   、Ｂ　ノ平方を得、この差の平方値を加算して各物品Ｇ
   こ対する体瑣（４号を得る手段を備え、＋ｊ＆紀処坤処
   理が、物品を体債の関数として分類する手段を備える特
   許請求の範囲第６項記載の物品処理装置。 （９）　　前記分析手段が、各検出器Ｇこ対応する記憶
   されたデータブロックのバイト乙゛動作し、各検出器に
   対応する前記始値および終値間のＩｋ接する走査バイト
   の差を得る差発生１段を備え、前記処理手段が、物品を
   この差の関数として分類する特許請求の範囲第７項記載
   の物品処理装置。 ０■　前記分析手段が、前記データブロックから・勿品
   の２直交寸法を決定し、口れから物品の形状を表わす（
   ｇ号を発生する手段を備え、前記処理手段が、物品分形
   状の関数として分類する手段を備える特許請求の範囲第
   １項記載の物品処理装置。 けり　前記分析手段が、前記差を加算し、異なる検出器
   の差の和を予定された数選択し、かつ物品をこの選択さ
   れた和の関数として分類する手段を備える特許請求の範
   囲第９項記載の物品処理装置。 ｔｔａ　　前記ビデオ信号手段が、傷信号を発生するた
   めに採用された第１の１組の検出器と、色信号を発生す
   るために採用された第２の１組の検出器とを備え、前記
   処理手段が、物品を色および隔の関数として分類する手
   段を備える特許請求の範囲第１項記載の物品処理装置。 （Ｐａｌ　　逐次の物品を前記ビデオ信号手段により試
   験される位置に移動させる手段を備え、前記分析手段が
   、各物品データブロックから物品の色変化を表わす信号
   を発生する手段と、物品を色変化の関数として分類する
   手段を備える特許請求の範囲第１項記載の物品処理装置
   も ■　前記ビデオ信号手段が、該手段を通過する物品を照
   明する手段を備え、該照明手段が、前記ビデオ信号によ
   り試験される表面に一部虜なる光を送出するように位置
   づけられた惧数の光源を有し、試験されつ＼ある物品を
   実質的に一様に照明するよう（、ニジた特許請求の範囲
   第１項記載の物品処理装置。 （Ｉ９　　逐次の物品を前記ビデオ信号手段により試験
   される位置に移動する手段を含み、前記ビデオ信号手段
   が、各々前記物品の表面の一部から反射された光を表わ
   す信号を発生するよっに位置づけられた光検出″ｌｆｔ
   配列と、榎数の光源かＩ−）実質的に等層の光を物品表
   面に向けて送出することＧこより物品表面の前記各部分
   を一様に照明する手段を貨む特許請求の範囲第１項記載
   の物品処理装置。 ｕＱ　　前記ビデオ信号手段が、所定の方向に物品を観
   察し、前記各光源が、該所定の方向に関して所定の角度
   で物品（こ向けて光を送出するよつに整列され、前記角
   度が４５°またはそれ以上である特許請求の範囲第１５
   項記載の物品処理装置。 同　物品を観察し、各観察された物品に対応する複数の
   データ信号を発生ずる光信号発生手段および逐次の物品
   を該光信号発生手段により観察される位置に移動させる
   手段を有する果物および類似物のような物品を処理する
   装置において、前記光信号発生手段により観察されつ＼
   ある物品表面を実質的に一様Ｑこ照明する手段と、各物
   品の表面の隣接部分に対応して光信号発生手段から得ら
   れるデータ信号の差に対応する差信号発生手段と、物品
   をこの差信号の関数として分類する手段と、各所与の物
   品に対応する前記データ信号のすべてを受信するブロッ
   クデータ手段とを含み、前記差信号発生手段が、前記光
   信号発生手段による所与の物品の試験に続いてバッチ式
   に前記データ信号ブロックで動作するように接続された
   ことを特徴とする物品処理装置。 ｑ印　物品を試験し、物品の各部分の表面状態を各々表
   わす複数のディジタル信号を発生するビデオ信号手段と
   、蓄積された蓄積データをバッチ処理し、少なくとも１
   つの分類信号を発生するバッチ処理手段と、該分類信号
   にしたがって物品を分類する手段とを備えることを特徴
   とする果物および類似物のような物品を処理する装置。 ０■　　前記ビデオ信号手段が、観察される位置にある
   物品を照明する手段を備え、該照明手段が、前記物品の
   一部に向けて光を送出する複数の光源を備え、該光源が
   、実質的Ｑこ、観察されっ＼ある物品から変位された平
   面内に配置される特許請求の範囲第１８項記載の物品処
   理装置。 Ｑα　前記光源が、前記平面に関して所定の角度で物品
   に向けて光を送出し、その角度が約１５°〜４５°の範
   囲内にある特許請求の範囲第１９項記載の物品処理装置
   。 Ｃυ　逐次の物品を予定された位置を通って移動する手
   段およびは家該位置にある各物品を表わす物品信号ブロ
   ックを発生ずる手段を有する果物のような物品を分類す
   る装置において、前記物品信号が発生されるとき各物品
   信号ブロックを記憶する手段と・１ブロツクの全物品信
   号のすべてが発生された後前記信号ブロックを処理する
   手段とを含み、該処理手段が、前記各物品信号ブロック
   を検査して、１または複数の予定された信号特性の存在
   を決定する手段と、前記信号ブロックを前記の決定され
   た信号特性の関数として処理し、各物品に対応する分類
   信号を発生する手段とを備え、そして物品を分類信号に
   したがって分類する手段を備えることを特徴とする物品
   分類装置。 （２渇　前記処理手段が、前記各ブロックの物品信号の
   全信号より少ない信号を前記の予定された信号特性の関
   数として選択する手段と、前記各ブロックから選択され
   た信号を処理して、各物品に対応する前記分類信号を発
   生する手段を備える物品分類装置。 （′）３　検出帯域に存在する物品を照明する照明装置
   と、物品の異なる部分を試験するように位置づけられた
   直線旧検出器配列を含む、前記物品から反射される光に
   応答する検出装置と、物品を前記帯域を通って移動する
   移送機構と、前記物品が前記帯域を通って移動するとき
   、前記検出器配列を周期的に走査し、該配列の各検出器
   により検出される前記反射光に比例するデータ信号出方
   を発生する手段と、物品の長さおよび物品の幅を決定す
   るように、前記配列の各検出器に対するデータ１６号出
   力を計数する手段とを備える果物ま７こは類似物のよう
   な物品を処理する装置。 （２４）　　前記ｇｆ数手段に応答して前記物品の体積
   を決定する分析手段を備える特許請求の範囲第２６項記
   載の物品処理装置。