JPS5973089A - 電子的傷スキヤナ - 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に関
する。

発明の背景 果物や野菜等を処理する分野、特に等紐付けし、１類し
、包装する分野は、近年、労賃が上昇し処理の間層が認
識されるにつれ増々自ｉ１１．化されてきた。例えば、
果物や類似物をル泣、色また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。例えば本願と同じ
謎受入に譲渡された米国特＃ｆ第４，１０４６２８ｖ系
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Ｖｉ、従来入手し得る装置の多くのも
のにおいては、センサや検出器杜、処理されつ＼ある物
品の１または複数の条件に関して限定されｆ？：、′ｊ
！にのデータしが発生せず、ま九装置は、比較旧に完全
な情報に基づいて理性的に処理する容置に欠けている。

かんきつ類のような果物の処理および分類、特に、果物
を表面の傷に基づいて分類するには、果物の表面の状態
に関して収集された情報量をできるだけ多くシ、そのデ
ータを分類の決定をなすのに有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
成するためには、情報を収集するためのトランスジュー
サないしセンサの領域においても、正確な分類の決定を
なすため収集された情報を効率的に処理するための装置
の容量においても改善を必要とする。本発明は、この改
善をなすものである。

傷またＬ劣等性に基づいて装置で分類するためには、観
察されつ−ある物体を実質的に一様に照明し、物品の実
質的にすべての表面部分を観察のために利用できるよう
にするこ七が非常にＭ要となる。さらに本発明の装置の
胸発において、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−あるときに分析を遂行するのでな
く、すべてのデータが収集後に分Ｖ「されるような方法
およびシステムを提供することが凰要であることが分っ
た。分析がデータ収集と同時的に遂行される従来の装置
においては、ある予定された関数にしたがってデータ処
理を可能にするため、各物品から受信されるデータの性
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（的であり、受信されるデータのＩＮ＆と
してデータ処理を変更するようなプログラム設定を妨げ
る。

不発明では、各物品に対応するデータをバッチ処理する
ことにより、従来の直列的処理モードに対比して、多量
のデー２のデータ処理に大きな変幻性および罹笑性が得
られることが分った。さらに、検査されつ＼ある果物や
その他の物品に実質的に一様な照明を与え、かつ物品の
すべての部分が試験されるように物品を相対的に移動さ
せる手段を提供すると、色、きす、寸法および形状のよ
うな特性のより正確で？ＩｉＩ！冥な決定を下すことが
できる。

発明のａ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、特に果物の表面を忠実に代表する信号を発生するた
め対象物を一様に照明する改善さ杵た照明装置を利用し
て果物を劣等性またはきすについて分類するための装置
および方法に関する。

本発明の特定の目的は、逐次の物品が装置を通過すると
き該物品を試験するた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デ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的株、対象物を実質的に一様に照
明して、物品の表面条件を表わす忠実な信号を得、物品
の複数の隣接する表面部分について表面条件の絶対的差
を表わす差信号を発生する、果物や類似物を傷にもとづ
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面は、かんきつ類や類似物を色や
体積や形状の関数として分類する装置を提供することで
ある。

本発明の他の特定の目Ｈ−Ｊは、マイクロコンピュータ
で制御され、かつ高速度におりる果物の確実な分類を可
能にする処理容態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生し、傷や色や体積や形状の関
数として所望の分類信号を発生するために信号ブロック
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、および表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回転さ
せる手段を備える。装置は、さらに、好ましくは全体の
きすに対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段を含む。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
、幅、幅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。

県体例 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。

本発明の装置の機械的特徴の詳細な説明については米国
特許出願第４５０．０８５号（特開昭）を参照されたい
。また本発明の装置は、米国特Ｗ＋第４，１０６，６２
８号とともに使用できるものである。

第１図を参照すると、分類また社処理されるべき物品、
代表的には、１０で例示されるレモンのような果物（こ
れに限定されるものではない）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ギ
ュレータコンベヤ１２上に乗せられる。第１図には、こ
の種の３つのフンベヤが示されており、３レーン装飯が
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岐、第１図に
略本されるように、チェーン１６の両側に複数の離肘ｊ
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ための
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、過当なハウジング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
前ｋを可能にするため互い違いに配置されている。各ビ
デオ装置１８は、照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、特許の応用にしたがって可視、紫外また
は赤外光線のような適当な放射線で一様に照明するため
の複数の照明器２０より成る。第１図には、各ビデオ装
［１８当りこの種の照明器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、ビデオ信号を発生する検出装置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すなわち分類されるべき
物品の特許を表わす信号を発生す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装置
のような各レーンの放出機構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
沿って移動し続け、そして米国特許第４．１０へ６２８
号に図示、説明されるように、検出装置２２から得られ
る信号にしたがってさらに分類され、あるいは他の分類
信号にしたがって分類することができる。

例えば、物品は、シンギュレータ１２の下流のカップ３
０ＶＣ＃；下した後電子的に計爪できる。

検出装置２２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３６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
るように果物の計画を遂行する。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ｔ：Ｌ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を駆動する。果物の電子１（Ｊ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た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が略ホされている。

＠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を含む照明装朧°を備えて
いる。光は通過する果物１０に落射する。第２Ｂ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からはヌ直角に反射される。

ミラー５８からの反射光は、投影レンズ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に至る。このミラ〜６０は、所
望の入射角αで果物に光を反射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つの光源まだは照明器２０を配置し、各光源からの
入射光を水平から１５°〜４５°の範囲内に維持するこ
とにより、上から見て果物または物品の実質的に一様な
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
る光が一部床なるように果物の上面に光を送出している
ことに留意されたい。また、光が果物上に送出される角
度に起因して、検出装＃ｔ２２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
されたい。

かくして、検出装置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、截祭されつ＼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
する過程において、表面の実質的にすべての部分が一様
に照明され、異なる表面部分を云わず正偽な検出信号が
得られる。

第２Ｂ図に見ら匙るように、検出装置２２は、センサ部
分２６とレンズ部分２５を備えている。

第３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１ＴｆＬＬ’ｌ１分は、レモン１
０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＃動方向および同転方向が指示さ
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
［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ＤＩ２〜Ｄ１５を含む色検出器６２を含むこと
ができる。ダイオードＤＯ〜Ｄ１１は１ｆｇ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ＰＥＩＩ−ＰＢｆｌ
から反射光を検出する。この種のダイオード配列は、Ｈ
ａｍＢｍＢｔｓｕ　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的に入手でき、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ＰＢＯ
〜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Ｄｏ−Ｄ１１で発生された信号は
、周期的に走査され、別個の増１ｉｌｌｉｉ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、アナログ形式のチミッグされたビデオ
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験中約１００季の
走査線を生ずるような速度で走査される。果物は、回転
されなが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°）で物品はヌ全長
を包含するように線走査ダイオード配列を配置する仁と
により、果物の一回転中、物品１ｏのｒよ〈全面に対応
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襞全面を検査
する。走査ＩＭｐＢ。

〜ＰＢ１１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
定するための情報が収集されることを認められたい。さ
らに、果物が通る間約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、果物の幅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、検出器
＃ｔ２２は、ダイオードＤ１２、Ｄｌ３、Ｄｌ４および
Ｄｌ５を含む色検出器６２を備えている。色検出器は、
試験されつ−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Ｄｌ５は、レンズＬ３、フ
ィルタＦ３および直線偏光器Ｐ３と関連され、ダイオー
ドＤ１４およびＤｌ、５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Ｆ２
およびＦ３は、異なる色例えば赤お上ひ緑、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
ると、ダイオードＤ１２およびＤｌ４は、物品１０の部
分ＰＣＩで緑色および赤色の墓を表わす信号を発生し、
他方ダイオードＤ１３およびＤｌ５は、物品１０の部分
ＰＣ２でそれぞれ緑色および赤色の鈑を表わす信号を発
生する。ダイオードＤ１２〜Ｄ１５からの信号も、６５
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、すなわちＤＯ〜Ｄ１５の出力
に対に６する一連の１６のビデオレベルを表わす１６チ
ヤンネルマルチプレツクスビデオ信号である。単一の物
品の試験中１００１１！Ｉの走査が行なわれると、全多
止化ビデオ出力は、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２データに変換され、被試験物品に対応す
る１６００／（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、検出器［２２から受信され
るディジタルデータの型を例示するデータの１例が示さ
れている。第４図は、回転されながら検出器［２２を通
過した果物の試験に対応する単一の検出Ｈ（Ｄ　Ｏ〜Ｄ
１５）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、２５５
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が走査される回数に対応する走
査の１１１１　＆２　Ｎを表わしている。例示されるよ
うｉ％１００回の走査が示されているが、通過中の各果
物に対して利用される走査の同数は、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、果物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。果物が見られる走査の間、
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、は丈走査線
５０に中心を醜くきすがある。始スレッショルドＮＥＴ
は、検出装置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
として定義される。スレッシ日ルド値は、雑音を除去す
るレベルに瓜げれ、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。第４１ｇの例示に対して、Ｎ５Ｔ
−２８である。終スレツショルドイ直Ｎ　Ｅ　Ｔ　ｔｒ
ｉ　、スレッショルドを越える最後の走査線として定義
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ＮＥＴにより限定される範ｉ内にお
いて果物が存在することを決定し、そしてこの範ｉ内に
おいて始および終１ｉＮｓＶおよびＮＥＶを限定できる
。始値ＮＳＶは、前の信号レベルに比して低減された信
号レベルを衣わす第１走査信号として定義され、そして
第４図に示される例では、Ｎ８Ｖは３６に等しい。終値
Ｎ　Ｂ　Ｖ　ｈ　ｚ右がら曲線を見るとき、次の後の走
査信号に比して低減され゛た信号レベルを表わす最初の
信号レベルとして定義される。例示の曲線について、Ｎ
Ｅｖ・＝６４である。

以下で一層ｔＪｊらかとなるように、本発明のバッチ処
理技術は、初値Ｎ８Ｖおよび終値ＮＥＶの計算を可能に
する。これらの値の計算により、本発明の装置は、（Ｎ
号値を試験されつ＼ある特定の果物のきすのない表面と
比較することによりきす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
予想概念により決定されるレベルと比較する方法に優る
利点を有する。

第５図を参照すると、データを処理するための装置にお
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
、これらの部品間におけるデータの流れが指示されてい
る。例示されるように、各レーンに対して、きず検出器
６１と色検出器６２を備える前述の検出器［２２が設け
られている。

検出装置２２の出力は、指示されるように増幅器６３で
増幅され、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、人／Ｄコンバータ３６
で変換され、各被試験物品に対応する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２２．６２．６４．３６および６６の組合せ
は、ｎ本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の各々は、
従来の態様でバス７０を介してマスクプロセッサマイク
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図と関連して言及シタ単一のディジタルフ
ンピユータ３８の部分装置としてもよいことも埋屏され
たい。いずれにしても、マイクロコンピュータ７２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
理計算を遂行する。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信
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ｉＭって詳細に説明され条よう
に基本時間制御装置を提供する。

マイクロコンピュータ７２で計算された最終処理・分類
信号はリレー４０に出力されるが、該リレーは、選択さ
れた変数例えば傷、色、体積および形状にしたがって果
物の所望の分類を行なうため放出機構２４を駆動する。

次に第６Ａおよび６Ｂ図を参照すると、本発明の装置お
よび方法の分類機能を遂行するため、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６人図には、本装置が、検出装置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。マルチプレックサ６４は、マイクロコンピュータ７
２から時間信号を得る時間制御装置８１により制御され
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２２のビデオ信号
を変換する。Ｄｌすなわちダイオード（ＤＯ〜Ｄ１５）
の数は１６に等しいから、１６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ｍ成される。１０
０回のか＼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、ＲＡＭ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
的に別個の記憶装飯でもよい。

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へのチータブロックの切
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か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ルＬ１
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８’６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は、８
４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から出力される。

かくして、各記憶二ニツ）８４．８５は、他方が充填さ
れている間に交互に睨み取ることができるから、走査装
置２２に試験されつ＼ある果物に対するデータの発生お
よび記憶で、各データブロックをバッチ式に同時に分析
することかできることとなる。第６　Ａ　ＩＪに示され
るように、各メモリ空ニッ）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はダイオードの故である（この場合１２で
ある）。

次に第６Ｂ図を参照すると、マイクロコンピュータ６６
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、棟
々の簿記、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。射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が各
マイクロプロセッサ６６および７２に対して採用される
が、容Ｌｉがより大きい等何物の他のマイクロプロセッ
サまたはコンピュータｔＪＩＪ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ｔ子的へ−ドウエ
アで＊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（Ｎ８Ｔ）、初値（Ｎ　
Ｓ　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図を参照されたい。理解される
ように、例えばＮＥＶを決定するためＫけ、所与のダイ
オードに対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。データは収集されつ＼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Ｎ８ＴおよびＮＥＴは、果物上の部分
ＰＢ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と比較することにより計算される。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。

一方、スレッショルドＮ８Ｔ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錫に起因してスレッ
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。Ｎ８Ｖ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ＮＳＴに続く各別個のバイトすなわ
ちデータ信号を、前のデータ信号と比較し、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、各別の信号を逐次試に′Ｑシ、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の金地の
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ＯＤ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１
０６では、いま分析されたダイオードに対してＮＥＴお
よびＮ　Ｓ　Ｔ　１ｈ４の差が決定され、そして「検出
器サマリマトリックス」としてプロック１０７で指示さ
れる記憶スペースの割り当てられたスペースに記憶され
る。ＮＥＴおよびＮＥＴ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回にわたり加算され、検出器サ
マリマトリックス１０７の割り当てられたスペースに記
憶される。かくして、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ｋ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
越せばきすの指示として記憶される。

他の具体例においては、処理は、１０２人で示されるよ
うに、少なくとも１バイトがスレッショルドＮ８Ｔおよ
びＮＥＴを越えるダイオード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が
か得られる応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Ｎ８Ｔが見出されて検１ｂ器が果物
を見たことを指示する度に、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する。もちろ
ん、このためには、Ｐ）ｒＪ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１０＜ＳＫて
、ＮＥＴおよびＮＥＴの最大値が決定される。これは、
果物の最大幅を我わす。果物の輻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６１０次のダイオードが試験されるように
Ｄが加耘ネれる。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、次の色データ計算がなされる。

（リ　Ｋ、ＨＮ８Ｖ〜ＮＥＶ内におけるダイオードＤ１
４に対するＤ１２の出力比およびＤｉ５に対するＤＢに
対する出力比の最大値。

（２）上の（１）における同じ７アクタの最小値。

（３）　　範１ＮＳＶ−ＮＥＶ内におけるダイオードＤ
１４に対するＩ）１２の出力比、およびカラーダイオー
ドＤ１５に対するＤ１３の出力比の平均イ幻己【。

（４）各ダイオード対Ｄ１２およびＤ１４およびＤ１３
およびＤ１５に対する 最大値＋最小値 上記の計ｎ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１１５で決定されると、ソフトウェアは１
１６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ＫｆＨ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で指示される）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ｆＣ
値が果物サマリマトリックス１１７に記憶される。

（１）検出器サマリマトリックス１０７に記憶された差
値（ＮＥＴ−ＮＳＴ）が平方され、加算恣れ、得られた
加算（Ｉｌｉ＃よ果物の体積を衣ゎす。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ねし、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憶し、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（Ｄ１２／Ｄ１４またはＤ１３／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ン　　果物の平均検出色を表わす色比の平均が計算
され、記憶される。

（７）２つの色変化比間の最大のものが選択され、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
の程反問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後、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、ブレ一り入力は、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
れっ−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についてブロック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１８号から下流位置において
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
る米国時＊ｆ第４．１０へ６２８号も参照されたい。

以上、本発明を好ましい具体例についで図示説明したが
、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２ＡＦＡ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
断面図、第３図１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
電子部品の概略図、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６Ｂ図はマイクロコン
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 ２０：照明器 ２２：検出装置 ２４：放出装置 ２６：コンベヤベルト ５０二カツプ ３２：へウジング ５６　：　Ａ／Ｄコンバータ ３８：ディジタルコンピュータ ４０：出力リレー ６３．６５Ｎ：増幅器 ６４．６４Ｎ＝マルチプレクサ ６６．６６Ｎ：マイクロコンピュータ 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　基　弘 同　　　　　　　倉　　橋　　　　　暎Ｎ箕Ｎｓ′Ｖ’
ＥＶ　　ＮＥＴ 皐１目Ｌ　〈Ｎ） Ｆ／″ｇ、４ Ｆｔ’ｇ、６Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　果物および類似物のような物品を処理する装
   置であって、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する光信号発生手段および逐
   次の物品を該信号発生手段により観察される位置に移動
   する手段を備えるものにおいて、前記光信号発生手段に
   より観察される物品表面を実質的に一様に照明する手段
   と、各物品の表面の隣接部分に対応する前記光信号発生
   手段から得られるデータ信号の差に対応する差信号を発
   生する差信号発生手段と、物品を前記差信号の関数とし
   て分類する手段とを備えることを特徴とする物品処理装
   置。 （２）　　前記照明手段が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、実質的に、観察され
   つ＼ある物品から変位された平面内に配置されている特
   許請求の範囲第１項記載の物品処理装置。 （３）前記光源が、物品に向けて前記平面に関して特定
   の角度で光を送出し、そしてこの角度が約１５°〜４５
   °の範囲内である特許請求の範囲第２項記載の物品処理
   装置。 （４）前記光源が、物品に向けて前記平面に関して約２
   ４°の角度で光を送出する特許請求の範囲第２項記載の
   物品処理装置。 （５）前記複数の光源が、光を放射する単一のランプと
   、この放射された光を受は取り、放射光を複数の異なる
   方向から物品に向けて再送出する複数のミラーを備える
   特許請求の範囲第２項記載の物品処理装置。 （６）前記ミラーが、水平から約１５°〜約４５°の角
   度で物品を上から照明するように前記放射光を特徴とす
   る特許請求の範囲第５項記載の物品処理装置。 （７）　　前記角度が水平から２４°である特Ｗ　ｎ’
   ｌｔ求の範門弟６項記載の物品処理装置。 （８）前記光源が、前記再送出光を偏光する少なくとも
   １つの直線偏光器を備えている特許請求の範囲第５項記
   載の物品処理装置。 （９）果物および類似物のような物品を処理する装置で
   あって、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注する光信号発生手段を含むものに
   おいて、各物品の表面を実質的に一様に照明する手段と
   、物品の表面の一部から反射される光を表わす信号を発
   生するように位置づけられた少なくとも１列の光検出器
   配列と、各物品の表面の隣接部分に対応する前記光検出
   器から得られるデータ信号の差に対応する差信号を発生
   する差信号発生手段と、物品を前記差信号の関数として
   分類する手段とを備えることを特徴とする物品処理装置
   。 （１０）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、物品を観察位置に移動する手段と、物品の表
   面を実質的に一様に照明する手段であって、各々物品の
   一部に向けて光を送出する複数の光源を含み、該光源が
   、実質的に、観察されっ＼ある物品から変位された平面
   内に配置され、かつ該平面に関して約１５°〜約４５°
   の角度で光を物品に向けて送出する照明手段と、物品か
   ら反射される光を検出する手段と、該検出手段に応答し
   て物品を前記反射光の関数として分類する手段とを含む
   物品処理装置。 （１１）前記角度が前記平面に対して約２４°である特
   許請求の範囲第１０項記載の物品処理装置。 （１２）前記複数の光源が、光を放射する単一のランプ
   と、この放射された光を反射して、反射光を複数の異な
   る方向から物品に向けて再送出する複数のミラーを備え
   る特許請求の範囲第１０項記載の物品処理装置。 （１６）前記検出手段が、受は入れられる物品上に垂直
   に配置され、前記ミラーが、物品を水平から約１５°〜
   約４５°の角度で照明するように前記處射光を特徴とす
   る特許請求の範囲第１２項記載の物品処理装置。 （１４）前記照明手段が、前記丹放出光を偏光するため
   の少なくとも１つの直線偏光器を含む特許請求の範囲第
   １２項記載の物品処理装置。