JPS61114114A - 重量判定方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、野菜、果物等の物品の重量を、重量センサを
用いることなく非接触で測定する、重量判定方法に関す
る。

（従来技術とその問題点） 物品の重量は１重量センサにより検出されるのが一般で
ある。しかしながら、凹凸面を有する野菜等を冷凍した
まま、その重量を測定しようとする場合には、重量セン
サを用いることなく、非接触の状態で重量を判定したい
という要望がある。

従来、このような要望に効果的に対応できる重量判定方
法は開発されていなかった。また、物品の表面キズは目
視により測定していたが、個人差がある上、キズを見落
し不良品としてそのまま出荷する場合がある等の問題が
あった。

（発明の目的） 本発明の目的は、被測定物を移動させながら被測定物の
斜め上方及び斜め下方からスリットパターンを投影し、
そのスリットパターンの被測定物上の曲り具合より被測
定物の各スリット位置の高さを演算し、これに基づいて
被測定物の重量を測定できるようにすると共に、被測定
物に投影されたスリットパターンの微分値を求めること
により、被測定物の表面キズの有無を測定できるように
した重量判定方法を提供することにある。

（発明の概要） 本発明は、被測定物を移動させながらスリットパターン
を被測定物の斜め上方及び斜め下方より投影し、被測定
物の上下に配置した反射鏡を介して当該投影面をテレビ
カメラにより撮影し、テレビカメラから取り込まれた画
像より被測定物の各スリット位置の高さを演算して、こ
れに基づいて被測定物の体積を求め、該体積に見かけ上
の比重を乗算して、被測定物の重量を測定すると共に、
被測定物に投影されたスリットパターンの微分値を求め
ることにより、被測定物の表面キズの有無を測定するも
のである。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図により説明する。

第１図（ａ）および（ｂ）は、本発明による重量判定方
法の原理を説明する説明図である。第１図（ａ）に示す
ように、載置板ＤＥ上に載置された被測定物Ｑの上方に
は、テレビカメラＤを設置する。また、テレビカメラの
光軸Ｚとθの角度で、投影器Ｐで投影されるスリットＳ
のスリットパターン投影軸αを設定することにより、被
測定物Ｑにスリットパターンを投影すると、テレビカメ
ラＤ側から見ると、スリット位置がｄだけずれて見える
。このスリット（縞模様）のずれｄを調べることにより
、次式で被測定物Ｑの厚さく高さ）ｈが得られる。

ｈ＝ｄ拳ｔａｎ（π／２−θ）・・・・・・・・・（１
）これより、第１図（ｂ）のように、被測定物Ｑの上に
投影された各スリットのずれｄ、−ｄ４から、各スリッ
トが載置台ＤＥ上に投影される部分（以下スリット位置
という）の被測定物の高さｈが求められる。これらの高
さから求まる小部分の角柱の体積の積算により、被測定
物の概算した擬似の体積が求められ、これに被測定物の
見かけ上の比重を乗算することにより、重量センサを用
いることなく、被測定物の重量を測定することができる
。しかしながらこの測定方法では、被測定物の下半分の
体積を正確に測定できず、下半分の体積は上半分の体積
と同一とみなして重量測定を行うより方法がない、また
、連続して複数の被測定物の重量を測定することっがで
きない。そこで、本発明においては、被測定物を移動さ
せながら、これの上下両面にスリットパターンを投影し
、被測定物を上下２分割してそれぞれ重量を測定し、こ
れらを合算するものである。

第２図は、本発明により被測定物の重量を判定するため
の装置を示す概略のブロック図である。

図において、被測定物Ｑの斜め上方及び斜め下方にそれ
ぞれ上面用および下面用スリット投影器Ｃ１、Ｃ２を配
置し、投影器から被測定物上に投影されたスリット光を
上面反射鏡０１、下面反射鏡０２に反射させ、テレビカ
メラＤによりこれを撮影する。なお、上面用および下面
用スリット投影器ｃｌ　、Ｃ２のそれぞれのスリットパ
ターン投影軸αｌ、Ｃ２は、被測定物Ｑを２分する水平
面Ｈ７に垂直な光軸Ｚ上の１点Ｔにおいて交わる。また
、被測定物Ｑは、図に示されていない、ベルトコンベア
により矢印方向りに移動せしめられるものとする。

テレビカメラＤで撮影された画像は、モニタテレビＥと
、Ａ／ＤコンバータＦに取込まれ、Ａ／ＤコンバータＦ
は取込んだ画像を、例えば８ビツトの２５６Ｘ２５６の
画素としての画像に変換し、これを画像用メモリＧに記
憶させる。画像用メモリＧは、パスラインＮを介して、
フロッピーディスクＨ１主メモリ■、プリンタＪ、ＣＲ
ＴＫ、キーボードＬ等のハードウェアと共にＣＰＵＭに
接続される。ＣＰＵＭは、第４図のフローチャートで説
明する処理を行ない、被測定物の重量を判定する。

第３図は、本発明の詳細な説明図である。この実施例に
おいては、被測定物の斜め上方及び斜め下方より１本の
スリットを被測定物に投影し。

被測定物は矢印方向に移動させる。このため、例えば被
測定物の上部には、図の■、■、■のように被測定物の
凹凸に応じてスリットのずれた縞模様が検出できる。こ
のため、スリットによるスキャニングの速度を変えるこ
とにより、第１図（ｂ）のような横縞状のスリットパタ
ーンを投影した場合と比較して、要求精度に応じた計算
精度が得られ、重量判定の処理スピードを向」二できる
。

本発明においては、さらにテレビカメラＤにて撮影され
た上下面のスリットパターンのデータを前述の装置にて
一定のサンプリング周期で微分する。この微分値は、前
回の微分値と比較される。

これらの差分が一定値以内であれば被測定物の表面にキ
ズなしと判定する。第３図（ｂ）において、被測定物の
表面にキズｂｒがあり、スリットパターンのデータが不
連続となりこれらの差分が一定値を越えれば被測定物の
表面に有害なキズありと判定する。

第４図は、本発明の処理手段を説明するフローチャート
である。次に、このフローチャートについて説明する。

（１）被測定物に投影されたスリットパターンな撮影し
たテレビカメラによる画像は、ビクセル（ｐ　ｉ　ｘｅ
　Ｉ）単位での大きさしかわからないので、実空間にお
ける大きさは予め単位の較正しておく必要がある。ステ
ップＡＩでは１画像におけるビクセル値がＣｍ単位では
どれだけの値に相当するかを求める処理を行なう。この
ために１例えば直径Ａｃｍの白い紙をテレビカメラで撮
影し、その画像を取込むことで、Ａｃｍの画像がビクセ
ル値ではどれだけになるかを求め、これよりＢｅｍ°相
当のビクセル数を計算する。この結果をステップＡ５で
説明する被測定物のＣ＋１１”単位への変換に用いる。

（−例として、Ａ＝８ｃｍ、Ｂ＝５１２　ｃ　ｒｎ３と
する） （２）次に被測定物を移動させ（ステップＡ２）被測定
物上のスリット投影面のずれ（縞模様）のデータを記憶
する（ステップＡ５）。

（３）このデータに基づいて（１）式により上下面のス
リット位置の高さく点Ｔから上表面あるいは下表面まで
の高さ）を演算しくステップＡ４）、被測定物がスリッ
ト投影面から離脱するまで、ステップＡ　５　＋　Ａ　
４の処理を繰返す（ステップＡ５）・ （４）上下面共、縞模様の微分をとり、微分値が不連続
であれば、被測定物の表面にキズありと判定する（ステ
ップＡ６）。

（５）被測定物上のスリット投影面はテレビカメラによ
り撮影され、ビクセル単位の画像が得られる。被測定物
の上下各部分の体積は、各ビクセル位置の高さの和とし
て求める（ステップＡ７）。

即ち、各ビクセル幅の積分値により体積が求められる。

（６）画像より得られた体積はピクセル単位であるため
、これを実空間のＣｍ単位に換算する（ステップＡｓ）
。これには、ステップＡ１で求めた較正値を利用し、例
えば、ステップＡ７で得られたピクセル単位の体積を、
５１２ｃｍ’相当のビクセル数で徐算し、更にこれを５
１２倍することによりＣｍ’単位の体積を求める。

（７）上面及び下面のスリットパターンから得られた被
測定物の体積を加算して、全体の体積を求める（ステッ
プＡ９）。

（８）全体の体積に、被測定物の見かけ上の比重を乗算
して重量に換算する（ステップＡ１ｏ）。

（９）得られた重量値をＣＲＴやプリンタ等に出力する
（ステップＡ１１）。

（１０）次の被測定物の処理があるかどうかをチェック
しくステップＡｌ２）、次の処理がある場合には、スッ
テップＡ２〜Ａｌｌの処理を繰返す。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、被測定物を移動
しながら被測定物の斜め上方及び斜め下方からスリット
パターンを投影し、そのスリットの被測定物上の曲り具
合により被測定物の各スリ・−／　ト位置の高さを演算
し、これに基づいて被測定物の重量を判定しているので
、重量センサを用いることなく非接触で被測定物の重量
を測定することができるし、複数個の被測定物の重量を
連続して測定できる。また、被測定物上に投影されたス
リットパターンの微分値をとるという簡単な手段により
、被測定物の表面キズの有無を無接触で判定することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明の基本原理の説明図、
第２図は、本発明を実施するための装置を示す概略ブロ
ック図、第３図は、本発明の詳細な説明図、第４図は、
本発明のフローチャートである。 Ｑ・・・・・・被測定物、Ｃ・・・・・・スリット投影
器、Ｄ・・・・・・テレビカメラ、Ｅ・・・・・・モニ
タテレビ、Ｆ・・・・・・Ａ／Ｄコン八−へ、Ｇ・・・
・・・画像用メモリ、Ｈ・・・・・・フロッピーディス
ク、■・・・・・・主メモリ、Ｊ・・・・・・プリンタ
、Ｋ・・・・・・ＣＲＴ、Ｌ・・・・・・キーボード、
Ｍ・・・・・・ＣＰＵ、Ｎ・・・・・・パスライン 特許出願人　　株式会社　　石田衡器製作所代　　理　
　人　　　弁　　理　　士　　　　　辻　　　　　實第
１図 第１図 （ｂ） 〈子−一一一一一一一 第４図 スタート ＊　　　ｉ　　　　” Ｎθ　　　　　　　　　　　Ａ２ 移動 ＥＳ デ°−タ記　、　　　Ａ３ 又　・・ト献の　　　　　　　　　Ａ４１奔、７、　　
Ａ５ Ｎθ ＥＳ の微タトをとる　　　　Ａｌ ノ氷　ｆ　め　君子　ＭＡワ スリットバターン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定物を移動させながら、スリットパターンを被測定
   物の斜め上方及び斜め下方より投影し、被測定物の上下
   に配置した反射鏡を介して当該投影面をテレビカメラに
   より撮影し、テレビカメラから取込まれた画像より、被
   測定物の各スリット位置の高さを演算して、これに基づ
   いて被測定物の体積を求め、該体積に見かけ上の比重を
   乗算して被測定物の重量を判定するとともに、被測定物
   に投影されたスリットパターンの微分値を求める手段と
   、該微分値の不連続を検知する手段とを有し、該微分値
   の不連続の有無により被測定物の表面キズの有無を判定
   するこを特徴とする重量判定方法。