JPS6333652A - 物品の表面のきずを検出して測定する方法並びに装置 - 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】 この発明は全般的に分類装置、更に具体的に云えば、物
品に自動的に等級をつけて分類する装置、特に、果物を
寸法、表面のきず及び表面の色に従って等級をつけて分
類する装置に関する。

果物の等級をつけて分類することは、新鮮果実業界に於
ける主なコスト因子である。従来、大抵の等級づけ及び
分類が人力によって行われており、各々の果物を目で検
査して、その果物を果物の適正な等級に関する作業者の
評価に従って、多数の別々の容器に手で入れていた。

果物を手動で等級をつけて分類することは、作業が遅い
ということの他に、作業者の等級づけ評価が非常に主観
的で、時が経つと共に変わるし、人によっても変わると
いう点で、欠点があることが判った。

更に、果物の片側にある１つのしみ又は変色区域がたま
たま手動分類の除に検出されないことがある。

果物を手動で等級をつけて分類する場合にこういう欠点
がある為、従来、等級づけ及び分類過程を自動化しよう
とする多数の試みがあった。いろいろな研究もなされて
おり、米国特許２，９３３，６１３号には、第１の波長
を持つ反射波の強度と第２の波長を持つ反射波の強度と
の比を計算することにより、果物の表面の色の目安を取
出すことが出来ることが記載されている。この為、果物
の表面から受取った赤色光の強度と赤外線の光強度との
比を測定する装置が構成され、使われている。然し、こ
ういう装置は各々の果物に対して１個の測定値しか生じ
ないのが典型的である。然も果物の片側だけを検査して
そうしている。果物は典型的にはその表面の異なる部分
で対照的な色を持つことがあるので、こういう装置は成
功しなかった。

その他の研究として、米国特許第３．８６７．０４１号
では、打ちきすのある果物は打ちきすのない果物よりも
、光の反射の程度が著しく小さいことが記載されている
。然し、この原理を利用した典型的な果物等級づけ装置
は、果物の表面から反射された光の強度の１つの測定値
しか出さない。この装置は、果物、特にかんきつ類の表
面のきすが普通示す様な、果物の表面の反射率の急激な
変化を検出しない。更に、この様な従来の装置がうまく
作用する為には、一定の照明レベルを保つことを必要と
するが、これはこういう装置が使われる典型的な環境で
は、達成するのが困難な条件である。

寸法に従って果物を分類することは、従来、手動で検査
することにより、又は別の自動寸法測定装置によって行
うのが普通であった。この為、各々の果物を何回も検査
することが必要であり、その為こういう従来の果物分類
装置は効率が悪くなり、性能上の欠点があった。

以上説明した所から、果物を寸法、きず及び色に従って
等級づけし且つ分類する一層信頼性があって一層効率の
よい方法に対する要望がはっきりとあったことが理解さ
れよう。特に、この方法は、各々の果物の表面の略全体
を１回だけ検査する装置を利用すべきであり、果物の表
面のごく僅かなきすでも検出し、比較的多数の階級に等
級づけすることが出来る位の十分な分解能を持つべきで
ある。この発明はこの要望に応えるものである。

この発明は、物品、特に果物を寸法、表面の色及び表面
のきずに従って等級づけし且つ分類する方法並びに装置
を提供する。この発明では、装置が、各々の果物の表面
から反射された光を感知して、対応する複数個の光測定
信号を発生するカメラ手段を含む。この信号がきず検出
回路に送られ、その間の目立った変化を検出して、各々
の果物の表面にあるきずの程度の目安を求める。更に、
光測定信号が略同時に色検出回路に送られ、各々の果物
の表面にある幾つかの別々の区域の各々に対し、色測定
値を求める。

更に具体的に云うと、この発明の装置は、果物を１つず
つ検査領域に連続的に通すコンベヤを含む。検査領域で
、各々の果物をカメラ手段によって逐次的に検査する。

カメラ手段が複数個の走査又はセグメント形カメラを含
んでいて、光測定信号を発生し、この信号がきず検出回
路に送られて処理される。更に、力゛メラ手段は多数の
別々の光感知カメラを含んでいて、他の光測定信号を発
生し、この他の信号が色検出回路に送られて処理される
。

セグメント形カメラが、きず検査平面内で円周上に配置
され、検査して等級をつけようとする果物をこの平面に
通す。同様に、色感知カメラが、果物を通す色検査平面
内で円周上に配置される。

果物はきず検査及び色検査平面を通って落下する時、一
様に照明され、セグメント形及び色感知カメラに対して
光入力を供給する。

この発明の好ましい実施例では、各々のセグメント形カ
メラがフォトダイオードの線形配列を含む。これらのフ
ォトダイオードは、きず検査平面内に配置されていて、
この平面の中心領域に対して略円周上にあり、果物はこ
の中心領域に通される。果物がこの平面を通過する時、
各々のフォトダイオードが果物の表面の独自の部分から
の反射光を受取り、その部分から受取った光の強度に比
例する電気信号を発生する。

全てのフォトダイオードからの電気信号が循環的な順序
で読取られ、各々のセグメント形カメラのフォトダイオ
ードからの信号は、前のセグメント形カメラのフォトダ
イオードによって発生された信号より後にのみ読取られ
る。果物は、完全な１サイクルで全てのフォトダイオー
ドからの信号を読取るのに要する時間の内に、きず検査
平面内を成る増分的な距離だけ移動しているから、逐次
的な読取サイクルを繰返すことによシ、果物の表面の別
の大体平面状の部分が走査されることは明らかであろう
。こうして、果物の表面の略全体を螺旋形走査形式で、
フォトダイオードによって検査することが出来る。

フォトダイオードから得られた電気信号の循環的な順序
を逐次走査信号と呼び、この発明の１蘭では、この信号
中の相次ぐ各々の値が、例えば割算により、隣りの部分
に対する値と比較され、この比較に従って逐次的な相関
信号が発生される。

この逐次的な相関信号が、果物の表面の反射率の不規則
性の目安を表わす。こういう不規則性は主に表面のきず
によるものである。

次に相関信号をろ波して、果物の彎曲によって生ずる様
な、表面のきずに帰因しない、ゆっくりと変化する全て
の信号成分を実質的に除去する。

Ｆ波した相関信号を絶対値検出器で処理して、表面の反
射率の正及び負の両方の変化を考慮する。

最後に、こうして得られた信号を積分器に送り、この積
分器が果物の表面のきす全体の目安を発生する。

各々の果物の寸法の目安は、果物がきず検査平面を通過
する時、果物の表面に検出されたセグメントの数を計数
することによって得られる。果物の表面の全体的なきず
の目安をこの寸法の目安で除すことにより、表面のきす
の程度の正規化された目安が得られる。

果物の色を検出する為、この発明の装置内にある各々の
色感知カメラが赤色光変換器及び赤外線光変換器を含む
。色検査平面内にある各々のカメラが受取った反射光を
最初はビーム分割器に向ける。ビーム分割器からの光の
１つの部分を赤色フィルタに通してから、赤色光変換器
に送り、同等の部分を赤外線フィルタに通してから赤外
線光変換器に送る。こうすると、１対の各々の光変換器
が、色検査平面を通過する時の果物の同じ部分から光を
受取る。

更に具体的に云うと、各々の色の光変換器が、それに入
射した光強度を表わす出力信号を発生する。この発明の
１面として、６対の光変換器からの出力信号を逐次的知
読取り、例えば割算により、各々の対で、赤色光強度の
目安を赤外線光強度の目安と比較する。反射された赤外
線の大きさは果物の成熟度又は色によって実質的に変わ
らないが、反射された赤色光の大きさは変化するから、
２つの信号の比較（例えば比）が、果物の色の有効な目
安になる。

６対の光変換器からの出力信号を測定して、この信号の
比を計算するのに要する時間の間、検査されている果物
が色検査平面内で増分的な距離だけ移動する。この時、
光変換器は果物の異なる部分に対する反射光強度に対応
する出力信号を発生する。果物が検査平面を完全に通過
する時に、逐次的な光変換器の読取り及び此の計算を繰
返すことにより、果物の表面の略全体に対する色情報が
得られる。

各々の果物に対して別々に得られた色の比を次に数値的
に平均して、果物の表面の平均色の目安を取出す。更に
、別々の色の比を予定の盟値と比較し、閲値を越えた時
、又はその代りに越えない時、色カウント・パルスを発
生する。各々の果物に対する色カウント・パルスの数を
計数することにより、表面が所定の色を持つ程度の目安
が発生される。

正規化された表面のきす、表面の寸法及び表面の色の測
定値が、いずれもこの発明の装置によって求められ、そ
れを用いて、各々の果物に特定の等級を定める。果物に
この様に等級を定める為に使われる手段は、広範囲のい
ろいろな手段にすることが出来るが、結線形又はプログ
ラマブル形計算機にするのが最も便利である。

この計算機によって発生された制御信号を用いて、適当
なソレノイドを作動し、こうして等級の決定に従って、
果物を特定の容器に放出する。この分類過程を達成する
為の装置の１例が米国特許第３．７６８．６４５号及び
同第３．９３０．９９４号に記載されている。

以上まとめて説明した所から、この発明が果物の等級を
つける装置並びに方法に重要な進歩をもたらしたことは
明らかであろう。特に、この発明の装置は、果物を表面
のきす、表面の色及び寸法に従って等級づけし、果物の
表面の略全体を走査することによってこれを同時に行う
。この発明の他の多くの利点並びに特徴は、以下図面に
ついてこの発明の好ましい実施例を詳しく説明する所か
ら明らかになろう。図面には、この発明の原理を例によ
って示しである。

この発明は、寸法、表面の色及び表面のきずに従って、
果物の等級をつけて分類する装置を提供する。この発明
は新鮮な果物の表面のきす、表面の色及び寸法を検出す
るのに特に適しているが、他の同様な物品の表面反射率
、色及び寸法の不規則性を検出する為にも、同じ様に有
効に使うことが出来ることは云う迄もない。

この発明では、果物２１を第１のコンベヤ２３にのせ、
１つずつカメラ配列２５の中に通す。カメラ配列は、各
々の果物の表面にきすがついている程度を検出する為に
使われるセグメント形カメラ３１と、各々の果物の平均
の色を決定するのに使われる色感知カメラ３３を含む。

セグメント形カメラ３１は、各々の果物２１の表面の複
数個のセグメント（部分）の各々から反射された光の強
度を測定し、色感知カメラ３３は、果物の表面の複数個
の細い条片部分から反射された赤色光並びに赤外線の両
方の強度を測定する。

第３ｃ図て示す様に、セグメント形カメラ３１及び色感
知カメラ３３からの信号がカメラ及び信号形成回路３２
で適当に多重化され、この回路が多重化信号をデマルチ
プレクサ３４に送る。デマルチプレクサ３４は、離れた
制御室に好便に設けることが出来るが、データ信号を分
離し、それらをきず検出回路３５及び色検出回路３９に
送って更に処理する。

きず検出回路３５はセグメント形カメラ３１で発生され
た測定信号を受取り、各セグメントの信号を近隣のセグ
メントの対応する信号と比較して、果物の表面の反射率
の不規則性の程度を表わす比較又は商順序信号を発生す
る。きず検出回路３５は商順序信号を声涙して積分し、
各々の果物に対する表面の全体的なきずの目安を発生す
る。同時に、きず検出回路３５と一体の寸法検出回路３
７（第７図）が、各々の果物の反射面全体にあるセグメ
ントの数を計数し、果物の寸法の目安を発生する。

色検出回路３９は色感知カメラ３３から得られた信号を
受取り、各々の果物の表面にある各々の幅の狭い条片部
分に対する赤色光強度と赤外線強度との比を加算する。

各々の果物の表面にある幅の狭い条片部分の数のカウン
トも同時に発生される。

きず検出回路３５からの表面のきず及び果物の寸法の相
次ぐ目安と、色検出回路３９からの相次ぐ色比の和及び
表面条片部分のカウントが計算機４０に送られる。計算
機４０は、表面の全体的なきずの相次ぐ目安を対応する
果物の寸法の目安で除すことにより、表面のきすの正規
化された目安を発生する。同時に計算機４０が、相次ぐ
色比の和を対応する表面条片部分のカウントで除すこと
により、各々の果物の平均の色を決定する。

相次ぐ正規化された表面のきすの目安及び平均の色の決
定に従って、計算機４０が分類部２８にある適当なソレ
ノイド２７に制御信号を送り、果物を適当な場所へ方向
転換する。

第１図は果物２１をカメラ配列２５を通運して分類部２
８へ送る果物輸送構造を示す。分類部２８で、果物がソ
レノイド２７によって特定の位置へ方向転換される。果
物２１は、夫々別々の盆４１に入れて、第１のコンベヤ
２３に送出されて、カメラ配列２５に送られ、その中へ
逐次的に落下する。その後、果物が第２のコンベヤ２９
によって拾い上げられる。このコンベヤは豆袋の様な一
連の変形自在のクツション４３を持ち、これが第１のコ
ンベヤ２３の盆４１と同期して移動する。こ＼で使う第
２のコンベヤは米国特許第３，９６１，７０１号に記載
されている。カメラ配列２５の中に落下した各々の果物
が、１つのクツション４３によって捕捉され且つ保持さ
れ、このクツションが果物を分類部２８へ運ぶ。

第２図に示す様に、カメラ配列２５はセグメント形カメ
ラ３１及び色感知カメラ３３を収容しており、これらは
、果物が配列の視野を通過する時、同時に果物２１を検
査する。更に、カメラ配列が検査する時に果物に光を当
てる照明器４５を持っている。

具体的に説明すると、カメラ配列２５はドーナツ形の往
復含を持ち、その中に４つのセグメント形カメラ３１．
４つの色感知カメラ３３及び４つの広帯域照明器４５が
収容されている。照明器は略平面状の配置で互いに約９
０°離れており、果物が落下する、中心に配置された検
査領域４７に光を当てる。果物がこの領域を落下する時
、その表面の略全体が照明される。検査領域４７の背景
区域は黒であり且つ実質的に非反射性であるので、果物
が存在することが容易に検出される。

４つのセグメント形カメラ３１が果物検査領域４７の周
りに円周方向に隔たっている。カメラ３１の視野がきず
検査平面４９（第３ａ図）を形成し、これは果物検査領
域４７内にあって、その中を通る果物の移動方向に対し
て略垂直である。セグメント形カメラ３１も互いに約９
０°離れており、各々のカメラは隣合った２つの照明器
４５の間に互い違いに入っている。各々のセグメント形
カメラの視野は、等級をつけようとする最も大きい果物
を完全に検査出来る位に大きい。

同様に、４つの色感知カメラ３３が果物検査領域４７の
周りに円周方向に相隔たっていて、色検査平面５１（第
３ａ図）を形成する。この平面も領域４７内にあって、
その中を通る果物の移動方向に対して略垂直である。色
検査平面５１はきず検査平面４９に対して略平行であり
、それに対して密な間隔であることが好ましい。色感知
カメラ３３はセグメント形カメラ３１と同じ角度位置に
あり、照明器４５と互い違いになっており、各々の色感
知カメラの視野は等級をつけようとする一番大きい果物
を完全に検査出来る位に大きい。

カメラ配列２５が第１図に示す調節自在の取付は手段５
３を持ち、この為コンベヤ２３．２９に対する配列の位
置を調節して、落下する果物２１をきず検査平面４９及
び色検査千面５１の中心に合せ、全てのセグメント形及
び色感知カメラ３１゜３３によって最も有効に見える様
にすることが出来る。

第２図及び第３ｂ図に示す様に、熱吸収フィルタ５５が
各々の照明器４５の前に配置されている。

これによって近赤外線を越える波長を持つ光の強度が減
少し、果物検査領域４７の温度上昇を少なくする。

照明器４５の前には第１組の偏光子５７も配置されてい
て、１つの極性を持つ光だけが透過出来る様にしている
。セグメント形カメラ３１及び色感知カメラ３３の前に
第２組の偏光子５９があり、反対の極性を持つ光だけが
透過出来る様にする。

こうして、検査する果物からの全ての直接的な反射、即
ち「ぎらつき」をカメラの視野から除去し、果物の色並
びに反射率のもつと真正の表示が得られる様にする。

冷却ファン６１が各々の照明器４５の近くに配置され、
カメラ配列構造、特に熱吸収フィルタ５５及び第１組の
偏光子５７で発生された熱を散逸する。この発明の図示
の実施例では、各々のファン６１が照明器４５と１対の
カメラ３１．３３との間に配置され、フィルタ５５及び
偏光子５７の間に冷却空気を吹込む様な向きになってい
る。

第３ａ図及び第３ｂ図に示す様に、各々のセグメント形
カメラ３１が線形フォトダイオード配列６３を含む。こ
れはカリフォルニア州のレチコンコーポレーションによ
って製造されるＲＬＣ−６４Ｐ型であってよい。フォト
ダイオード配列６３は広い範囲の光の波長を感知するが
、その軸線は果物の移動方向に対して略垂直になる様に
向けられている。即ち、配列の各々の素子は果物の表面
の別々のセグメントから光を受取る様に配置されている
。第３ａ図及び第３ｂ図から、各々のセグメント形カメ
ラ３１が対応する光感知カメラ３３と共に収容されてい
て、１対のカメラはカバープレート７３によって、ごみ
等の粒子によって汚染されない様に保護されていること
が判る。検査領域４７からの光はカバープレート７３に
設けられたセグメント形カメラ開ロア５を介して入り、
セグメン１ト形カメラ・レンズ７７によってフォトダイ
オード配列６３上に集束される。この為、各々のフォト
ダイオード配列の視野は、果物の移動方向に対して略垂
直な、検査領域の幅の狭い帯である。

各々の色感知カメラ３３は赤色光変換器６５及び赤外線
光変換器６７を含む。赤色及び赤外線光変換器の各々は
、カリフォルニア州のユナイテッド・ディテクター・テ
クノロジー・インコーホレーテッド社によって製造され
るＰＩＮ−４５ＤＰの様な普通の拡散形シリコン・フォ
トダイオードである。第３ａ図及び第３ｂ図に示す様に
、赤色光変換器６５が赤色フィルタ６９を通った光を受
取り、カメラが受取った赤色光の強度を測定する。

赤外線光変換器６７は赤外線フィルタ７１を介して光を
受取り、こうしてカメラが受取った赤外線の強度を測定
する。

検査する果物の表面の色の目安は、赤外線強度に対する
赤色光強度の比を計算することによって得られるから、
各々の色感知カメラ３Ｓにある赤色光及び赤外線光変換
器６５．６７が共通の視野を持ち、こうして大体同じ源
から光を受取ることが好ましい。これは、１個のカラｍ
−カメラ・レンズ７８及び好ましくは普通のキューブ形
のビーム分割器７９を用いて行うのが好ましい。

検査領域４７からの光が、カバープレート７３に設けら
れた色感知カメラ開口アロを介して入り、レンズ７８に
より、ビーム分割器７９及び夫々の赤色及び赤外線フィ
ルタ６９．７１を介して赤色及び赤外線光変換器６５．
６７上に集束される。

更に、赤色光変換器開口８１及び赤外線光変換器開口８
２が、果物の移動方向に対して略垂直な向きで、夫々の
赤色及び赤外線光変換器６５．６７の前に配置されてい
る。各々の開口はこれらの光変換器に入射する光を、検
査領域４７の幅の狭い帯から受取る部分に制限する。従
って、果物が検査領域内にある時、各々の色感知カメラ
内にある２つの光変換器が、果物の表面の同一の幅の狭
い条片部分から異なる波長の光を受取る。

この発明のカメラ及び信号形成回路３２（第ゆ図）は、
セグメント形カメラ３１のフォトダイオード配列６３、
並びに色感知カメラ３３の赤色及び赤外線光変換器６５
．６７によって発生された電圧信号を逐次的に読取る。

回路３２は、相次ぐ読みをおりまぜて直列データ・スト
リームにし、各々の読みをアナログ形式から直列の８ビ
ツト・ディジタル・ワードに変換する。相次ぐ直列ワー
ドが遠隔の制御室に送られ、そこでワードがデマルチプ
レクサ３４によって分解され、きず及び色検出回路３５
．３９に送られ、更にそこから計算機４０に送られる。

この計算機がデータを解析して、各々の果物の適正な等
級を決定する。

更に具体的に云うと、各々のセグメント形カメラ３１の
フォトダイオード配列６３にあるフォトダイオードで発
生された電圧信号が直列に読出されて、ダイオード配列
多重化器８５に送られる。

この多重化器８５がこれらの信号を他のセグメント形カ
メラからの信号とおりまぜ（即ち多重化し）、複合フォ
トダイオード走査信号を形成する。全ての別々のフォト
ダイオード信号が読出され且つ互いに編成された後、こ
の過程が循環的に繰返される。

各々の色感知カメラ３３の赤色及び赤外線光変換器６５
．６７で発生された電圧信号が同様に色感知カメラ多重
化器８７で多重化される。この多重化器８７は夫々の赤
色信号を別々に編成して、複合赤色信号を形成すると共
に、夫々の赤外線信号を編成して複合赤外線信号を形成
する。こうして全ての信号が編成された後、この過程が
循環的に繰返される。アナログ割算器８９で、相次ぐ複
合赤色信号の値が対応する赤外線信号の値によって除さ
れ、一連の色比を形成する。

ダイオード配列多重化器８５からの複合フォトダイオー
ド走査信号が色感知カメラ多重化器８７かもの複合赤外
線信号及びアナログ割算器８９からの相次ぐ色比と共に
、カメラ多重化器９１の入力に入り、この多重化器がこ
れらの信号を単一のアナログ・データ信号に編成する。

このアナログ・データ信号がアナログ・ディジタル変換
器９３に送られ、相次ぐアナログの読みが直列の８ピツ
ト２進ワードに変換される。線路駆動器９７がこの直列
ワードを遠隔の制御室へ伝送する。カメラ及び信号形成
回路によって行われる多重化動作のタイミング制御が、
タイミング装置Ａ９５によって行われるが、これは後で
説明する。

前に簡単に説明した様に、セグメント形カメラ３１がア
ナログ電圧信号を発生し、これが検査される相次ぐ果物
の表面にあるきずの程度を判定する為に使われる。この
発明の現在好ましいと考えられる実施例では、各々のセ
グメント形カメラ３１のフォトダイオード配列６３は、
６４個の隣接した光感知ダイオードの線形配置で構成さ
れる。この配列の軸線は、果物の移動方向に対して略垂
直に、且つ最初の検査領域４７の中心からの半径に対し
て略垂直に、きず検査平面４９内にある。各々のダイオ
ードが、入射する光の強度に正比例する電圧信号を発生
し、この為、任意の所定の時点で、ダイオード配列がき
ず検査平面の隣接した扇形部分から受取った光の測定値
を６４個別々に発生する。

４つのセグメント形カメラ３１がきず検査平面４９の円
周方向に隔たっているので、フォトダイオードは、この
平面を通過する果物の表面にある３６０°の帯を形成す
る各セグメントから受取った光を表わす信号を発生する
。果物が各々のセグメント形カメラ３１の視野を完全に
埋めていない時、成るダイオード（即ち、各々の配列６
３の端の近くにあるダイオード）は、まだ検査領域４７
の黒の背景区域を検査しており、従って無視し得る出力
電圧を発生する。

前に述べたタイミング装置Ａ９５が、第ダヘ図のカメラ
及び信号形成回路によって行われる多重化動作のタイミ
ングを制御する。更に具体的に説明すると、タイミング
装置Ａ９５は線９９ａ乃至９９ｄに独特の走査器始動パ
ルスを発生すると共に、セグメント形カメラ３１にある
４つのフォトダイオード配列６３の各々に対し、線１０
１にサンプル・クロック信号を発生する。走査器始動パ
ルスが発生したことにより、サンプル・クロック信号が
６４個のアナログ・ダイオード電圧をクロック式に送出
し、こうして直列カメラ走査信号を形成する。

４つのダイオード配列が逐次的に読取られ、各配列は、
前にアクセスされた配列にある６４個のダイオード全部
が直列に読出された後にのみ、その特定の走査器始動パ
ルスを受取る。４つのカメラ走査信号が、夫々線１０３
ａ乃至１０３ｄを介して、ダイオード配列多重化器８５
へ送られる。

第系図、ζ示すダイオード配列多重化器８５が線１０３
ａ乃至１０３ｄを介してカメラ走査信号を受取り、時分
割でそれを多重化して、線１０５に複合走査信号を発生
する。タイミング装置Ａ９５から夫々線１０７，１０９
を介して受取るカメラ選択信号Ａ及びＢが、４つのセグ
メント形カメラ３１からのカメラ走査信号の逐次的な選
択を制御する。この選択は夫々のフォトダイオードの読
出しのタイミングに対応し、この為、線１０３ａ乃至１
０３ｄを介して供給された４つのカメラ走査信号がおり
まぜに編成される。

第柩図に示す様に、ダイオード配列多重化器８５は、フ
ロリダ州のハリス・セミコンダクタ社によって製造され
るＪＩＬＨＡ２４０５の様な選択し得る入力を持つ演算
増幅器１１３を含む。可変抵抗１１５が増幅器の４つの
信号入力に設けられていて、任意の光変換器の電圧に実
質的な偏差がある場合、それを手動で補償することが出
来る様になっている。

４つのカメラ走査信号の各々からの１つを完全に逐次的
に選択して構成される複合走査信号の一部分は、検査領
域４７にある果物の周りの３６０゜の幅の狭い帯から受
取った光強度を表わすものであることが理解されよう。

複合走査信号の各々の３６０°走査部分が発生される時
間が経過する間、果物は検査領域の中で増分的な距離だ
け落下し、夫々のフォトダイオードは果物の表面の異な
る部分を見ることになる。従って、ダイオード配列多重
化器８５によって行われる選択過程を繰返すと、更に別
の３６０°の帯が得られ、この為果物の表面が螺旋形に
走査される。クロック速度は、相次ぐ３６０°の帯が互
いに実質的に隣接する様に選ばれる。検査領域を通過す
る時の果物の速度に変化があっても、相次ぐ帯の相対的
な間隔には目立った影響がない。

この明細書で云う「カメラ走査」と云う言葉は、１つの
セグメント形カメラ３１のフォトダイオード配列６３を
１回読出す時に含まれる逐次形データを指す。更に、「
３６０°走査」と云う言葉は、各々のセグメント・カメ
ラから１つずつの、４つの相次ぐカメラ走査に含まれる
逐次形データを指す。

第８図は、果物がきず検査領域４９の上から下まで落下
する時、４つのセグメント形カメラ３１の各々の合成図
を示す。各々の図で帯が実質的に隣接して配置されてい
るのは、果物がその視野の中を落下する時、フォトダイ
オード配列によって行われる−続きの走査を表わす。果
物は各々の走査が行われている間に移動しているから、
走査の帯が若干傾斜してい−ることか認められよう。

第９図は、きず１１１が隣合ったセグメント形カメラ３
１の初野の中心の大体中間にある時の像を示す。果物が
彎曲している為、並びにきすを斜めの角度から見る為、
実際の寸法よりも小さく見える。然し、この様な見る角
度の為に入り込む誤差は、２つの隣合ったセグメント形
カメラできすを見て検出していることによって実質的に
補償される。

表面のきすは典型的には光の反射が、その周りのきすの
ない部分からの反射と実質的に程度が異なることを特徴
とする。この発明の好ましい実施例が検出して測定する
のは、きすの縁に於ける反射率のこの急激な変化である
。

第１０図は７回の相次ぐカメラ走査にわたる１つのセグ
メント形カメラ３１からのカメラ走査信号の部分を更に
詳しく示す図である。信号が、それに対応する果物のき
すのついた部分の輪郭に重ね合せて示されている。この
図の番号を付した列領域は一連のフォトダイオードに対
応し、Ｓｌ乃至Ｓ７と記した信号波形は７回の相次ぐカ
メラ走査に於ける信号の電圧レベルを表わす。カメラ査
信号が、果物のきすのないセグメントでは、比較的高い
電圧レベルに上昇し、きすのついたセグメント及び検査
領域４７の黒の背景区域では、比較的低いレベルに下が
ることが第１０図から容易に判る。更に、信号電圧レベ
ルは、そのセグメントを見る角度が斜めである為、果物
の縁の近くのセグメントでは低くなる傾向があることも
明らかである。

次に、色感知カメラ・データの処理を最初に説明してか
ら、セグメント形カメラの走査信号を処理する態様を説
明する。

色感知カメラ３３が発生するアナログ電圧信号を使って
、検査される相次ぐ果物の表面の色を判定する。各々の
色感知カメラ３３は、検査領域４７にある果物の表面の
幅の狭い条片部分を見る。この条片部分は果物の移動方
向に対して略垂直である。条片部分は、夫々の赤色及び
赤外線光変換器開口８１．８２によって限定され、この
条片部分から受取った光を夫々赤色及び赤外線フィルタ
６９゜７１を介して対応する赤色光変換器６５又は赤外
線光変換器６７（第３ａ図参照）に集束する。この時、
光変換器が、受取った光の強度に比例する電圧の信号を
発生する。

第１６図に示す様に、種々の赤色及び赤外線光変換器６
５．６７の電圧出力がバッファ１１７に入り、次に赤色
信号は線１１９ａ乃至１１９ｄを介し、そして赤外線信
号は線１２０ａ乃至１２０ｄを介し、いずれもカラー・
カメラ多重化器８７へ送られる。線１０７、１０９から
入るカメラ選択信号Ａ及びＢを使って、バッファを通っ
た後の種々の光変換器出力を逐次的に選択することによ
り、複合赤色信号及び複合赤外線信号を発生する。ダイ
オード配列多重化器８５によって複合走査信号が発生さ
れるのと同様に、光変換器の電圧を逐次的に読取ると共
に、果物が検査領域４７の中を移動することにより、果
物の表面が螺旋形に走査される。

カラー・カメラ多重化器８７が２つの選択し得る入力を
持つ演算増幅器１２１を含む。１つは複合赤色信号を発
生し、他方は複合赤外線信号を発生する。増幅器の入力
に可変抵抗１２３を設けて、光変換器の電圧に実質的な
偏差がある場合、それを手動で補制することが出来る様
にする。

複合赤色及び赤外線信号が演算増幅器１２１から夫々線
１２５，１２７に出力され、アナログ割算回路８９に送
られる。この割算回路は、赤色信号の大きさと赤外線信
号の大きさとの比を実時間で発生する。アナログ割算器
８９は、例えばアリシナ州のバーブラウン・リサーチ拳
コーポレーションによって製造される部品番号ＢＢ４２
９１であってよい。割算器８９がその出力段に一体の低
域戸波器１２９を含み、相次ぐ赤色及び赤外線の読みの
間の切換わすの所で起り得る疑似電圧を除去する。割算
器によって発生された色比信号は、果物の表面上の螺旋
を形成する一連の果物の表面部分に対する赤色光強度と
赤外線強度との比を逐次的に表わすものであることが理
解されよう。

こうして発生された色比は照明強度や、色感知カメラ３
３の視野の内、果物が占める部分に於ける変動に実質的
に影響されない。この様な変動があっても、赤色及び赤
外線光変換器の測定値の両方に対応する変化が生じ、従
って比の計算では実質的に相殺される。

線１０５の複合セグメント形カメラ走査信号、線１２７
の複合赤外線信号及び線１３１の色比信号がいずれもカ
メラ多重化器９１に送られる。この多重化器はこの３つ
の信号を編成して、線１３３に組合せアナログ・データ
信号を形成する。タイミング装置Ａ９５から線１３５，
１３７を介して供給されるデータ選択信号Ｃ及びＤが、
複合セグメント形カメラ信号の各々のカメラ走査に於け
る一連の６４個の読みの内、最初及び最後のフォトダイ
オードの読みを削除し、その代りに、対応する色感知カ
メラ３３から取出した色比信号と、順番では次の色感知
カメラ３３から取出した赤外線信号とを挿入することに
より、このおりまぜの編成作業を制御する。

従って、線１３３のアナログ・データ信号は、順番に見
て、１つの色感知カメラ３３から取出した赤外線信号及
び色比信号と、それに続く対応するセグメント形カメラ
３１からの６２個の読みで構成される。この後、次の関
連した１対のカメラから取出した同じ順序の信号が続く
。

後で更に詳しく説明するが、セグメント形カメラ３１の
相次ぐ読みがきず検出回路３５（第３ｂ図）で用いられ
、各々の果物の表面のきすの目安を求める。赤外線色信
号及び色比信号は共に色検出回路３９（第３Ｃ図）で使
われる。赤外線色信号は、果物の表面の一部分を検査し
ているがどうかを判定する為に使われ、色比信号は果物
のその表面部分の色の目安を求める為に使われる。

夫々一連の６４個の内から、２つのフォトダイオードの
読みを削除しても、この発明の装置のきず検出能力に重
大な影響はない。これは、残りの６２個の読みで、きず
検査平面４９内にある果物を適切にカバーすることが出
来るからである。更に、現在市場で入手し得るフォトダ
イオード配列では、１番目及び最後のフォトダイオード
から取出した信号は、他のフォトダイオードから取出し
た信号よりも一般的に信頼性が低い。

線１３３のアナログ・データ信号がアナログ・ディジタ
ル変換器９３に送られ、対応するデイジタル・データ信
号に変換される。変換器９３は、例えばバーブラウンに
よって製造されるＡＴＣ８２型であってよく、これが一
連の８ビツト・ワードから成る直列出力を供給する。更
て、各々の８ビツト・セグメントの終り【変換の終シパ
ルスが発生される。タイミング装置Ａ９５から線１３９
を介して送られるＡ／Ｄクロック信号が、アナログ・デ
ィジタル変換器９３によって行われる変換動作を制御す
る。クロック信号は８個のクロック・パルスから成る逐
次的なバーストで構成され、アナログ・データ信号の各
々の独立の読みに対してこのバーストが１つ発生される
。アナログ・ディジタル変換は主にデータを長いケーブ
ルを介して遠隔の制御室に送り易くする為に行われる。

この制御室では、装置の他の部分は、果物の輸送構造の
環境から一層よく保護することが出来る。

ディジタル・データ信号及び変換の終シ信号が夫々線１
４１，１４３を介して差動線路駆動回路９７に送られる
。この駆動回路が、２つの信号をケーブル１４５，１４
７を介して伝送する。更【、タイミング装置Ａ９５が夫
々線１４９，１５１を介してクロック信号及び走査同期
信号を差動線路駆動回路９７に送る。この駆動回路がこ
れらの２つの信号を夫々ケーブル１５３．１５５を介し
て伝送する。ケーブル１４５，１４７，１５３，１５５
が遠隔の制御室まで伸び、この制御室にデマルチプレク
サ３４及びきず及び色検出回路３５．３９が設けられて
いる。

遠隔の制御室には、リセット・タイミング信号も線１５
９を介して送られる。このリセット・タイミング信号は
、第１のコンベヤ２３に隣接する感知装置（図に示して
ない）から線１６１を介して周期的なリセット・パルス
を受取ったことに応答して、タイミング装置Ａ９５によ
って発生される。この感知装置は、果物をのせたコンベ
ヤの盆４１を検出した時にパルスを発生する。タイミン
グ装置Ａ９５が調節自在の遅延手段を含んでいて、線１
６１を介して各々のリセット・パルスを受取ってカラ、
線１５９のリセット・タイミング信号にパルスを発生す
るまでの遅延時間を手動で調節出来る様にする。

これで、カメラ３１．３３から取出される信号の発生、
多重化並びに形式のまとめ方を説明した。

次にデマルチプレクサ動作及び信号の利用の仕方を説明
する。

デマルチプレクサ３４（第３Ｃ図）がカメラ及び信号形
成回路３２から受取った相次ぐ直列の８ビツト２進ワー
ドを夫々一連のきずワード、色比ワード及び赤外線ワー
ドに分離する。各々のきずワードは１つのセグメント形
カメラ３１のフォトダイオード配列６３にある１つのフ
ォトダイオードの読みに対応する。各々の赤外線ワード
は１つの色感知カメラ３３の赤外線光変換器６７の読み
に対応する。同様に、各々の色比ワードは、１つの色感
知カメラ３３の赤色及び赤外線光変換器６５゜６７の読
みの比に対応する。きずワード、色比ワード及び赤外線
ワードが、きず検出回路３５及び色検出回路３９でこの
後処理される。

第４図に詳しく示す様に、ケーブル１４５を介して送ら
れたディジタル・データ信号、ケーブル１４７の変換の
終り信号、ケーブル１５３のクロック信号及びケーブル
１５５の走査同期信号が普通の差動線路受信回路１６３
に入る。この受信回路がこれらの信号ヲシングル・コン
プツト論理に再び変換する。

差動線路受信回路１６３は、テキサス州のテキサス・イ
ンスツルメンツ・インコーホレーテッド社によって製造
される部品番号５Ｎ７５１１５の様な４つの別々の線路
受信器と、ケーブルの特性インピーダンスに合う様な適
当な抵抗終端部とで構成されている。

タイミング装置Ｂ１７１が変換の終り信号、ビット・ク
ロック信号及び走査同期信号を夫々線１６５゜１６７．
１６９を介して線路受信回路１６３から受取る。

タイミング装置Ｂ１７１は、タイミング装置Ａ９５から
線１５９を介して、直接的にリセット信号をも受取り、
デマルチプレクサ１５７、きず検出回路３５及び色検出
回路３９が必要とする全てのタイミング信号を発生する
。

線路受信回路１６３から線１７３，１６５を介してデマ
ルチプレクサ３４にディジタル・データ信号及びピット
・クロック信号が送られる。第６図に詳しく示す様に、
デマルチプレクサ３４は、ディジタル・データを直列形
式から並列形式に変換し、複合信号の種々のディジタル
化された成分、即ち複合走査信号の逐次的な測定値、複
合赤外線色信号の読み、及び色比信号の計算された比を
分割する。直並列変換が普通の８ビツト・シフト・レジ
スタ１７５で行われる。このシフト争レジスタには、線
１６５のクロック信号によって、ディジタル・データ信
号が送込まれる。任意の所定の時刻にシフト・レジスタ
１７５に貯蔵されている８ビツトが、その８つの出力端
子から線１７６に送出される。

いずれもタイミング装置Ｂ１７１から夫々線１７７゜１
７９．１８１を介して供給されるきずワード・クロック
信号、色ワード・クロック信号及び赤外線ワードφクロ
ック信号が、デマルチプレクサ１５７の分割動作を制御
する。色ワード・クロック信号は、シフト争レジスタ１
７５から色比ワード争ラッチ１８３に８ピント出力をク
ロックで送出す為に用いられ、８ビツト・ワードが色比
ワードに対応する、各々のカメラ走査中の最初のきずワ
ード期間中に夫々発生する一連のパルスで構成される。

同様に、赤外線ワード・クロック信号は、シフト・レジ
スタ１７５から８ピツト出力を赤外線ワード・ラッチ１
８４にクロックで送出す為に使われ、やはり８ビツト・
ワードが赤外線ワードに対応する、各々のカメラ走査中
の６４番目のきずワード期間中に夫々発生する一連のパ
ルスで構成される。

きずワード・クロック信号は、シフト・レジスタ１７５
からきずワード・ラッチ１８２に８ピツト出力をクロッ
クで送出す為に使われ、その時シフト・レジスタに貯蔵
されている８ビツトがきずワード、色比ワード又は赤外
線ワードのいずれかに対応する時に夫々発生される一連
のパルスで構成される。

色比及び赤外線ワードは、オア・ゲー）１８８ａから線
１８８に入る禁止信号によシ、きずワード・ラッチに送
込まれることが禁止される。このオア・ゲートは、夫々
線１７９，１８１から入る色ワード・クロック信号及び
赤外線ワード・クロック信号のオア動作をする。

各々のワード時間の終りに、ワードがきずワード拳ラッ
チ１８２）色比ワード争ラッチ１８３又は赤外線ワード
・ラッチ１８４の内の適切なものにクロックで送込まれ
る。きずワード・ラッチ１８２が線１８５にきずワード
順序信号を出力し、色比ラッチ１８３が線１８６に色比
ワード順序を出力し、赤外線ラッチ１８４が線１８７に
赤外線ワード順序信号を出力する。

第７図に詳しく示すきず検出回路３５は、デマルチプレ
クサ３４かも線１８５を介して分割された相次ぐきずワ
ードを受取り、これらのワードを解析して、検査される
相次ぐ果物の表面にあるきずの合計量を判定する。検査
される果物の各セグメントに対し、それに対応するきず
ワードを近隣のセグメントに対するきずワードと比較し
て、金属の表面のその部分に対する反射率の変化の目安
を求める。この発明の現在好ましいと考えられる実施例
では、この比較は、各々のきずワードを、対応するフォ
トダイオードに対するその直ぐ前の２つのきずワード又
はその直ぐ後の２つのきずワードの平均で除すことによ
って行われる。

きずワードの相次ぐ比較が、直ぐ前の２回の３６００走
査に対応するきずワードを貯蔵する走査貯蔵レジスタ１
８９、データを相次ぐ分子及び分母の形に形成する走査
選択回路１９１及び実際の割算を行うディジタル割算器
１９３によって行われる。

ディジタル割算器１９３によって発生される相次ぐきず
ワードの商がディジタル高域戸波器１９５で声涙されて
、果物の彎曲によって生ずる様なゆつくりと変化する素
子がある場合、それを除去する。

ディジタルきず積分器１９９が、ディジタル高域戸波器
１９５から得られた相次ぐＦ波ワードを積分して、各々
の果物に対する表面の全体的なきずの目安を求める。き
ずオン／オフ・タイミング回路１９７が積分器１９９を
制御して、検査領域４７の黒の背景ではなく、果物の表
面の実際のセグメントに対応するワードだけが積分され
る様にする。

走査貯蔵レジスタ１８９は１対の８　Ｘ　２５６ピツト
のシフト・レジスタで構成され、４つのセグメント形カ
メラ３１による相次ぐ２回の３６００走査に対する並列
の８ビツトきずワードを貯蔵する。相次ぐ８ビツトきず
ワードを含むきずワード順序信号がデマルチプレクサ３
２から線１８５に出る。その中に含まれる相次ぐワード
が線１７７のきずワード・クロック信号てよって、走査
貯蔵レジスタに送込まれる。

走査貯蔵レジスタ１８９が２つの並列８ピツト出力を発
生する。１番目の出力は線２０３に出るものであるが、
２５６きずワード時間だけ遅延させた（即ち、４つのセ
グメント形カメラ３１の１回の３６０゜走査だけ遅延さ
せた）きずワード順序信号で構成され、２番目の出力は
線２０５に出るものであるが、５１２きずワード時間だ
け遅延させた（即ち、４つのセグメント形カメラによる
２回の３６００走査だけ遅延させた）きずワード順序信
号で構成される。

従って、任意の所定の時刻に、線１８５のきずワード順
序信号及び線２０３．２０５の走査貯蔵レジスタの１番
目及び２番目の出力は、相次ぐ３回の３６０゜走査に対
する同じフォトダイオードに対応するきずワードを含ん
でいる。

きずデータ・ワードの相次ぐ比較は、各々のきずロード
を、直ぐ前の２回の走査又は直ぐ後の２回の走査のいず
れかで、同じフォトダイオードに対応する２つのきずワ
ードの和の半分（即ち平均）でディジタル式に相次いで
除すことによって行われる。この結果得られる各々の商
は、検査している果物の表面の対応する部分の反射率の
百分率変化率の目安である。

各々の走査の中で隣接するフォトダイオードに対応する
きずワードを相次いで除すことによっても、表面反射率
の百分率変化率の略同−の目安が得られる。然し、現在
市場で入手し得る典型的なフォトダイオード配列は、隣
合ったフォトダイオードの間で小さな電圧のずれがある
という欠点がある。このずれにより、割算によって発生
される商に誤差が生ずる。上に述べた好ましい実施例で
は、これに対して、同じフォトダイオードだけに対応す
るきずワードで割算が行われるので、この様な電圧のず
れが実質的に相殺される。

第１１図に詳しく示す走査選択回路１９１が、相次ぐき
すロードを、ディジタル割算器１９３で処理する為の適
当な分子及び分母に形成する。第７図に示す様に、線１
８５を介して走査貯蔵レジスタ１８９が受取った各々の
並列８ビツトきずワードは、走査選択回路１９１にも送
られる。同時に、前の２回の走査に対する同じフォトダ
イオードに対応するワードが、夫々線２０３，２０５を
介して走査選択回路に送られる。従って、回路１９１は
３つの並列きずワードを受取や、ディジタル割算器１９
３に対して適当な一連の分子及び分母を供給する。

ディジタル割算器１９３が、フォトダイオードに光が入
射しなかった場合の様に、ゼロに近い数、即ち相次ぐ８
個のゼロを持つきずワードで割算をしないことが望まし
い。ゼロに近い数で割算をすると、商が割算器の限界を
越え、誤った出力が発生する惧れがちる。果物がフォト
ダイオード配列６３の視野に丁度入ろうとする時、現在
のきずワードはゼロでないと考えられるが、検査領域の
黒の背景区域に対応する前の２回の走査に対するきずワ
ードはゼロか又はゼロに近い。従って、ディジタル割算
器１９３が現在の走査のきずワードを、前の２回の走査
のきずワードが平均で除すとすると、誤った出力の商が
発生される惧れがある。

この問題を軽減する為、走査選択回路１９１は、ディジ
タル割算器１９３に送られる相次ぐ分母が決して黒の背
景区域に対応しない様に保証する。果物の前半を検査し
ている時、分子はその２つ前の３６０°走査からの相次
ぐきずワードによって形成され、分母は現在の３６０°
走査とその直ぐ前の３６０゜走査からの相次ぐきずワー
ドの平均によって形成される。他方、果物の後半分を検
査している時、分子は現在の３６０°走査からの相次ぐ
きずワードによって形成され、分母はその前の２回の３
６０゜走査の相次ぐきずワードの平均によって形成され
る。

こうして、果物のどの部分を検査している時でも、割算
器１９３に供給される分母は、果物の縁から最も遠い位
置にあるセグメントに対応するきずワードに常に基づい
ている。この為、走査選択回路１９１は分母がゼロに近
くなる惧れを最小限に抑え、こうして割算器１９３から
誤った出力の商が出ない様にする。この各々の商は、果
物の特定の部分に対する表面反射率の変化率の正確な目
安である。

第７図及び第１１図に示す様に、走査選択回路１９１は
デマルチプレクサ３２から線１８５を介してきずワード
順序信号を受取ると共に、直ぐ前の３６０゜走査及びそ
の１つ前の３６０°走査に対する一連のきずワードを夫
々線２０３，２０５を介して走査貯蔵レジスタ１８９か
ら受取る。各々のカメラ走査で、走査選択回路は現在の
３６０°走査のきずワードを、その２つ前の３６０°走
査のきずワードとワード毎に比較し、２回の走査のどち
らが、黒の背景区域の一部分とは対照的に、果物の表面
のセグメントに対応するきずワードを最初に含んでいる
かを検出する。

この比較が第１、第２）第３のオア・ゲー１−２０７゜
２０９．２１１と第１及び第２のＤ形フリップフロップ
２１３，２１５を用いて行われる。現在の走査のきずワ
ード中にある最上位の４ビツトが第１のオア拳ゲート２
０７で相次いでオアされ、同様にその２つ前の走査のワ
ードの最上位の４ビツトが第２のオア・ゲート２０９で
オアされる。オア・ゲート２０７゜２０９から夫々線２
０８，２１０に出る出力は「果物存在」信号であり、対
応するきずワードが検査している果物の表面のセグメン
トに対応する時には、何時でも論理１である。線２０８
，２１０の信号がオア・ゲート２１１の入力に印加され
、その出力がフリップフロップ２１３のＤ入力端子に接
続される。

オア・ゲート２０７又は２０９のいずれかの出力が論理
１になると、線１７７のきずワード・クロック信号によ
り、第１のフリップフロップ２１３に論理１が送込まれ
る。第１の７リツプフロツプ２１３のＱ出力が第２のオ
ア・ゲート２０９の出力を第２のフリップフロップ２１
５に送込むクロックになる。

従って、２つ前の３６０°走査で特定のカメラ走査の時
に、果物のセグメントに対応するワードが初めて入って
いた時、果物の後半分を検査してお沙、第２のフリップ
フロップ２１５のＱ出力が論理１になる。他方、現在の
カメラ走査に初めて果物のセグメントに対応するワード
が入っている場合、果物の前半分を検査しており、第２
のフリップフロップ２１５のＱ出力は論理０である。各
々のカメラ走査に対して、この過程が繰返される。

上に述べた比較の結果に従って、走査選択回路１９１が
夫々線２１７，２１９を介してディジタル割算器１９３
に送られる適当な分子及び分母を相次いで発生する。こ
れは第１及び第２のディジタル・データ選択器２２１，
２２３及びディジタル加算器２２５を用いて行われる。

各々のデータ選択器２２１゜２２３は、テキサス州のテ
キサス・インスノルメンツ社によって製造される部品番
号７４ＬＳ１５７の様な、１対の４重の２線から単線へ
のデータ選択多重化器で構成される。

各々のデータ選択器２２１，２２３が２つの並列の８ビ
ツト・データ入力を受取る。この１つは多重化器３４か
ら線１８５を介して入る現在の３６０°走査に対する相
次ぐきずワードであり、他方は走査貯蔵レジスタ１８９
から線２０５を介して入る２つ前の３６００走査の相次
ぐきずワードである。第２のフリップフロップ２１５の
Ｑ出力が線２２７を介して第１のデータ選択器２２１の
選択入力に入り、対応するＱ出力が線２２９を介して第
２のデータ選択器２３３の選択入力に入る。

第２のフリップフロップ２１５のＱ出力が論理１で（Ｑ
出力が論理０で）あれば、第１のデータ選択器２２１が
自動的に現在の３６０°走査に対するきずワード・デー
タを選択し、この並列データを出力端子に出力し、第２
のデータ選択器２２３が２つ前の３６０°走査に対する
きずワード・データを自動的に選択して、この並列デー
タをその出力端子に出力する。他方、第２のフリップフ
ロップのＱ出力が論理Ｏで（Ｑ出力が論理１で）あれば
、第１のデータ選択器が２つ前の３６０°走査に対する
きずワード・データを出力し、第２のデータ選択器が現
在の３６０°走査に対するきずワード・データを出力す
る。

第２のデータ選択器２２３の出力が線２３１を介してデ
ィジタル加算器２２５の第１組の入力端子に送られ、直
ぐ前の３６０°走査の相次ぐきずワードが貯蔵レジスタ
１８９から線２０３を介してこの加算器の第２組の入力
端子に送られる。加算器は２つの並列８ビツト入力を算
術的に加算し、並列の８ピツト・データ出力及び桁上げ
出力を発生する。データ出力の最上位の７ビツトと桁上
げ出力が−続きの８ピツト・ワードを構成し、この各々
のワードは加算器が受取った対応する２つの８ピツトき
ずワードの和の半分（即ち平均）である。桁上げ出力及
び和の最上位の７ビツトを使うことは、和を１ビツトだ
け右ヘシフトさせることに相当し、これは２で割る動作
である。

第１のデータ選択器２２１から線２１７に出る出力が、
ディジタル割算器１９３で処理する為の相次ぐ分子にな
る。加算器２２５から線２１９に出る最上位の７ビツト
及び桁上げ出力が、割算器１９３で処理する為の相次ぐ
分母になる。

ディジタル割算器１９３が線２１７から入る相次ぐ分子
を線２１９に入る対応する分母で除し、検査している果
物の表面の反射率の変化率の目安である一連の商を発生
する。線１７７のきずワード・クロック信号が割算器１
９３でその動作順序の制御に使われる。割算器の出力は
線２３３に出る並列の９ビツトの商順序信号である。

商順序信号は並列の９ビツトを持ち、最上位ビットが２
１を表わし、最下位ビットが２−７を表わす。商は大体
１．０であるのが普通であり、果物の縁では１．０より
小さいから、割算器の３．９９の容量を越えることは数
多にない。ディジタル割算器１９３は、１９７３年にカ
リフォルニア州のフェアチャイルド畳カメラ・アンド舎
インスッルメント・コーポレーションから出版されたフ
ェアチャイルドＴＴＬアップリケイションズ・ハンドブ
ックの様な、ディジタル回路の設計に関する多くのハン
ドブックに記載されている普通の設計方法を用いて容易
に構成することが出来る。

第１２図及び第１３図に詳しく示したディジタル高域Ｆ
波器１９５が、線２３３の商順序信号を受取り、この信
号の内の一定の部分並びに変化がゆっくりしている部分
、特に検査する果物の表面が彎曲していることによって
生じた部分を実質的に除去する。図示の声涙器は同一の
１対の縦続接続した単極声波器部分で構成され、第１３
図にその１つの部分を示す。普通の２の補数の２進符号
化方法を用いるので、負の数も扱い易くなる。Ｆ波器部
分が並列の８ピツトの大きさデータと１ビツトの符号デ
ータとを発生する。この符号データは大きさが正である
か負であるかを表わす。これらの声涙器部分も、前掲ハ
ンドブックに記載されている様な普通のディジタル回路
技術を用いて実現することが出来る。

商順序信号の一定の部分並びに変化が遅い部分を除去す
るという目的を達成する為に、いろいろな高域戸波器を
使うことが出来ることは云う迄もない。現在好ましいと
考えられる声涙器の設計では、入力信号の望ましくない
部分を実質的に除去するのに十分な声涙作用が、あまり
回路を複雑にせずに容易に達成出来る。

高域戸波器１９５による縦続接続の２つの声涙器部分の
後に、Ｆ波信号の負の部分を対応する大きさを持つ正の
部分に変換する絶対値段２３９が続いている。こうして
、表面反射率の急激な減少を検出したことには、表面反
射率の同じ様な急速な増加を検出したのと同じ重みが与
えられる。絶対値段２３９の出力端子が線２４５に高域
Ｆ波器出力信号を形成する。

絶対値段２３９は１対の２重の２人力排他的オア・ゲー
トで構成される。Ｆ波器部分から得られた並列の８ピツ
トの大きさデータが８個のゲートの一組の入力に個別に
供給され、Ｆ波器部分からの符号ビットが第２組の８個
の入力全部に供給される。

こうして、符号ビットがＯ（正の大きさを表わす）であ
れば、８つの排他的オア・ゲートの出力は、Ｆ波器部分
からの並列の８ピツトの大きさデータに対応する。他方
、符号ビットが１（負の大きさを表わす）であれば、８
つの排他的オア・ゲートの出力は、Ｆ波器部分からの並
列の８ピツトの大きさデータの補数（即ち、２の補数の
２進符号ではその逆）に対応する。

きずオン／オフ・タイミング回路１９７（第７図）が線
２４７にきずタイミング信号を発生し、これがきず積分
器１９９を性能して、高域声波器から線２４５を介して
供給された相次ぐ沖波されたディジタルの商を加算し、
検査している各々の果物の表面の全体的なきずの目安を
発生することが出来る。きずタイミング信号は論理１で
あり、この為、検査領域４７の黒の背景区域のセグメン
トではなく、果物の表面のセグメントを検査している時
にだけ、積分器１９９が動作出来る様【する。

然し、各々の果物の像の縁又はその近くにある果物の表
面のセグメントを検査している時、きずタイミング信号
は論理Ｏ状態になる。こういうセグメントは斜めの角度
で見るし、対応するきずワードが果物の表面の反射率の
完全に正確な目安ではないから、果物の縁近くのこうい
うセグメントは、背景区域と同じ様に扱うのが望ましい
。各々のセグメント形カメラ３１から見る果物の表面の
部分には十分な重なりがあるので、各々のカメラ走査で
果物の縁に対応する３つのきずワードを除去しても問題
ではない。除去されたきずワードに対応する果物の表面
の全部の部分又はその殆んどは、隣シのセグメント形カ
メラ３１でも見ており、普通はそのカメラのカメラ走査
からは除去されない。

線２４７のきずタイミング信岩が、各々のカメラ走査に
対し、検査している果物の像包絡線（即ち、黒の背景区
域ではなく、果物の表面のセグメントに対応するきずワ
ードのタイミング）を検出し、次に包絡線の前縁並びに
後縁の両方から３つのきずワード時間を除去することに
よって発生される。

更に、きずオン／オフ・タイミング回路１９７は、きす
と果物の像包絡線を区別する回路手段を含んでおり、こ
の為、線２４７のきずタイミング信号は、反射性でない
表面のきずを検査している時でも、論理１状態にとソま
る。この為、きず積分器１９９は、果物像の実際の後縁
に達するまで、線２４５の相次ぐきすの商を加算するこ
とが出来る状態にとソまる。

線２４７のきずタイミング信号は、走査選択回路１９１
から線２０８，２１０を介して入る「果物存在」信号を
使って発生される。前に述べた様に、果物存在信号は、
黒の背景区域ではなく、果物の表面のセグメントに対応
するきずワードがある時にだけ、論理１状態にとソまる
。線２０８の果物存在信号は現在の３６０°走査に対応
し、線２１０の信号は２つ前の３６００走査に対応する
。然し、反射性でないきすが発生すると、果物存在信号
は、丁度果物の後縁に達し、黒の背景区域を検査してい
る時の様に、欠落部が生ずる。きずタイミング信号は果
物存在信号に対応するが、きすがない為の欠落部がある
と共に、各々のカメラ走査で果物像の全ての前縁並びに
後縁から３つのきずワード期間が削除されている。

第１４図に詳しく示す様に、きずオン／オフ・タイミン
グ回路１９７は第１及び第２のオア・ゲート２５１．２
５３と、アンド・ゲート２５５と、１２ビツトの計数器
２５７と、２５０ビツトのシフト争レジスタ２５９と、
６ビツトの計数器２６１とで構成されている。

回路１９７は、相次ぐ各々のカメラ走査に対し、最初は
線２６３に部分包絡線信号を発生する。これは、前縁並
びに後縁の両方から６つのきずワード期間を削除した果
物像の包絡線を限定する。この部分包路線信号は、線２
０８から入る現在の走査の果物存在信号と前の３６０°
走査（即ち、同じセグメント形カメラ３１の前の走査）
の対応するカメラ走査に対する部分包絡線信号とを第１
のオア・ゲート２５１で相次いでオアすることにより、
反復的に発生される。この為、果物存在信号が論理１で
ある時、何時でもオア・ゲート２５１の出力は論理１で
あり、反射性でないきすによって果物存在信号に欠落部
が生じた場合でも、部分包絡線信号によってこの状態に
保たれる。

オア・ゲート２５１の出力が１２ピツトの計数器２５７
の性能入力に接続される。計数器２５７は、各々のカメ
ラ走査に対し、オア・ゲート２５１の出力から、論理１
状態を持つ最初の１２個のきずワード期間を削除する。

計数器２５７は、その性能入力がＯである限り、０状態
出力を発生し、その性能入力に最初の１２個の１が印加
される間、０出力を発生し続けるが、その後出力信号は
性能入力信号に従う。計数器２５７は、相次ぐカメラ走
査の合間に、タイミング装置Ｂ１７１から線２６５を介
して入るリセット信号によってリセットされる。走査器
２５７の出力がシフト・レジスタ２５９に接続され１、
このレジスタが出力を２５０個のきずワード期間だけ遅
延させ、線２６３に部分包絡線信号を発生する。

２５０個のきずワード期間だけ遅延させることにより、
完全な３６０°走査には２５６個の期間があるので、包
絡線信号が実効的に６個の期間分だけ位相がずれること
になることが理解されよう。従って、線２６３の包絡線
は、その前縁並びに後縁が６個の期間だけ縮められてい
る。

線２６３の部分包絡線信号は、第１のオア・ゲート２５
１の一方の入力端子に接続されて、次の３６０゜走査に
対する部分包絡線信号を形成する他に、第２のオア・ゲ
ート２５３の一方の入力端子にも接続される。オア・ゲ
ート２５３の２番目の入力端子にはアンド・ゲート２５
５の出力が接続される。このアンド・ゲートは線２０８
，２１０から受取った２つの果物存在信号（現在の走査
及び２回前の走査）をアンドし、２つの入力包路線の内
の短い方であって、きすによる欠落部を含む出力信号を
発生する。この時、第２のオア・ゲート２５３の出力は
１）現在のカメラ走査の果物像及び２）２つ前の最後の
３６０°走査に於ける対応するカメラ走査の果物像の内
の短い方の包絡線を表わすが、反射性でないきすが削除
されることによって欠落部を持っている。

第２のオア・ゲート２５３の出力が６ビツトの計数器２
６１の性能入力に接続される。この計数器は、各々のカ
メラ走査に対し、オアーゲート２５３の出力から論理１
を持つ最初の６個のきずワード時間を削除し、こうして
線２４７にきずタイミング信号を形成する。６ピツトの
計数器２６１は１２ビツトの計数器２５７と同じ様に作
用する。これは、性能入力が０である時、Ｏ出力を発生
し、最初の６個の１人力の間Ｏ出力を保ち、その後出力
信号は入力信号に従う。これは包絡線信号の前縁から最
初の６個の１を削除する効果がある。高域戸波器１９５
の固有の性質として、出力は３個のきずワード期間だけ
遅延させられる。この為、線２４７のきずタイミング信
号と線２４５の声涙器出力信号との間の位相関係は、き
ず積分器１９９が、各々のカメラ走査の最初の３つ及び
最後の３つのきずワード時間の間、不作動にされる様に
なっている。

きず積分器１９９（第７図）が、高域ろ波器出力信号の
相次ぐディジタル・ワードを加算して、線２７５に、各
々の果物の表面の全体的なきずの目安であるきずカウン
ト信号を取出す。この加算は線２４７のきずタイミング
信号によって付能される。

この信号は、高域Ｆ波器出力信号が、黒の背景区域の一
部分ではなく、果物の表面のセグメントに基づくデータ
を含んでいる時にだけ、論理１状態にある。積分器１９
９は、各々の果物を検査する直前に、タイミング装置Ａ
９５（第５図）から線１５９を介して送られるリセット
信号により、論理Ｏ状態にリセットされる。

きず積分器１９９は種々の任意の形式で実現することが
出来る。例えば８ビツト加算器のオーバフロー信号で増
数減数計数器を増数する様に、接続してもよい。計数器
の幾つかの段から線２７５に出力信号が発生される。以
下の説明から判る様に、この増数減数計数器を減数して
、誤ったきすの表示を補償することが出来る。

きすがついていない様に見える果物の検査によシ、きず
積分器１９９から、０でないきずの測定値が得られるこ
とがある。これは、茎及び花の端、果物の表面の虫目及
び装置内のランダム・ノイズによって起るものである。

然し、きず検出回路３５がこれらの因子を補償し、きす
のついていない果物では公称Ｏのきず測定値を発生する
ことが好ましい。これが正規化回路２９５によって行わ
れる。

正規化回路２９５（第７図）が線２９７にきず正規化パ
ルス順序を発生し、これがきず積分器１９９に送られ、
線２７５のきずカウント信号を減数する。

線２９７のパルス順序の周波数は手動で選択することが
出来、このパルス順序は線２４７のきずタイミング信号
によって付能される。即ち、果物の表面のセグメントを
検査している時だけ付能される。

パルス順序の周波数を経験的に選ぶことてより、きず積
分器１９９から線２７５に出るきずカウント信号は、き
すのついていない果物ではＯに近くすることが出来る。

カウントが大きいことは、表面のきすが多い果物を表わ
す。

当業者であれば、正規化回路２９５が公知の設計技術を
用いて構成出来ることは明らかであろう。

例えば、正規化回路２９５は、線１９７にきずワード・
クロックから供給された入力パルスを周波数逓降し、き
ず積分器１９９に対して制御し得る速度で出力パルス・
ストリングを発生する単なる２進計数器で構成すること
が出来る。積分器でパルスを用いて、きず積分器内の増
数減数計数器を減数すること等により、全体的なきずの
表示は小さくする。

寸法検出回路３７（第７図）が、検査された各々の果物
の寸法の目安である寸法カウント信号を線３１１に発生
する。この回路は、線２４７のきずタイミング信号が論
理１状態にあるきずワード期間の数を計数することによ
シ、各々の果物の反射面全体にあるセグメントの数を計
数する。回路３７は、各々の果物を検査する直前に、線
１５９のリセット信号により、論理Ｏ状態にリセットさ
れる。

当業者であれば、寸法検出回路３７が基本的には多段式
２進計数器であり、公知の設計技術を用いて容易に構成
出来ることは明らかであろう。

第１５図に詳しく示す色検出回路３９は、デマルチプレ
クサ３４（第３Ｂ図）から線１８６を介して入る分割さ
れた色ワード順序信号及び線１８７を介して入る赤外線
ワード順序信号を受取る。色検出回路は各々の信号の相
次ぐワードを解析して、各々の果物の表面の色の目安を
求めると共に、各々の果物の寸法に関する別の目安を求
める。回路３９は、（１）相次ぐ各々の果物にある全て
の表面条片部分に対する正規化された色比ワードを加算
することによって取出された色カウント信号を線３１７
に発生し、（２）選択することの出来る色レベルを越え
た相次ぐ各々の果物にある表面条片部分の数のカウント
である過剰色カウント信号を線３１９に発生し、（３）
相次ぐ各々の果物の表面条片部分の数を表わす色寸法カ
ウント信号を線３２１に発生する。

前に述べた様に、線１８６を介して入る相次ぐ色比ワー
ドは、赤色光変換器６５の出力を対応する赤外線光変換
器６７の出力で除すことによって得られる。色比ワード
の大きさは検査する果物の表面上にある対応する条片部
分の色又は成熟度の目安である。

色検出回路によって発生され、各々の果物の表面の色の
目安である線３１７の色カウント信号を正規化して、成
熟した果物では０に近く、緑の果物及び再び緑になった
果物では大きさが大きくなる様にすることが好ましい。

この正規化は色正規化回路３２３によって行われる。こ
の回路が、手動で選択することの出来る基準レベルから
、線１８６を介して受取った各々の色比ワードを相次い
で差引く。色正規化回路３２３は、相次ぐ各々の色比ワ
ードに対して１つのパルスでクロック式に進む。この回
路が線３２５に正規化色ワード順序信号を出力する。

線３２５の相次ぐ正規化色ワードが色種分器３２７で加
算され、線３１７に色カウント信号を発生する。

積分器３２７は線３２９のクロック信号によって制御さ
れる。後で説明するが、このクロック信号が、検査領域
４７の黒の背景区域ではなく、果物の表面条片部分に対
応する各々の色ワードに対して１つのパルスを含む。

線３２９のクロック信号はアンド・ゲート３３３から取
出される。このゲートの一方の入力が線１７９の色ワー
ド・クロックに接続され、２番目の入力が比較器３３１
の出力に接続される。比較器３３１は、線１８７を介し
て受取った相次ぐ各々の赤外線ワードを手動で選択し得
る適当な閾値と比較しソ、各々の赤外線ワード、従って
それに対応する色比ワードが、検査している果物の表面
条片部分に対応するか、或いは黒の背景区域に対応する
かを決定する。闇値を越えると、果物を検査していると
考え、比較器３３１の出力は論理１になり、アンド・ゲ
ート３３３から線３２９にクロック信号が出る。線３２
９のクロック信号は、この為、タイミングが線１７９の
色ワード・クロック信号に相当するが、比較器３３１の
判定によυ、果物を検査している間しか出ない。

過剰色比較器３３７及び過剰合計数器３３９が、線３１
９に過剰色カウント信号を発生する。過剰色カウントは
、各々の果物に対し、その大きさが選択し得る基準量値
を越えた正規化色比ワードの数を線３２５に表示する。

過剰色計数器３３９も線３２９のクロック信号によって
制御されるが、このクロック信号は、前に述べた様に、
果物の表面条片部分に対応することととくの色比て対し
て１つのパルスを含んでいる。これらの２つの回路は、
例えば、予定のレベルよりも青っぽい果物の割合を判定
する為に用いることが出来る。

色寸法計数器３４１が各々の果物の反射面全体にある別
々の表面条片部分の数を計数して、線３２１に色寸法カ
ウント信号を発生する。計数器３４１は、この為、線３
２９のクロック信号中の相次ぐクロック・パルスを計数
する。このクロック信号は、検査している果物の表面条
片部分に対応することごとくの赤外線ワードに対して１
つのパルスヲ含んでいる。

色種分器３２７、過剰色計数器３３９及び色寸法計数器
３４１は、各々の果物を検査する直前に、線１５９のリ
セット信号（第１５図では、図を見易くする為に省略し
である）によって、論理Ｏ状態に全部リセットされる。

こうして各々の果物のカウントが、前に検査された果物
のカウントとは無関係になる。

電子回路の専門家であれば、上に述べた色検出回路３９
の種々の回路素子は、公知の設計技術に従って、市場で
入手し得るディジタル形集積回路を用いて容易に構成出
来ることが理解されよう。

更に具体的に云えば、これらの回路素子は比較器、加算
器及び計数器である。比較器３３１．　３３７は普通の
ディジタル比較器であり、計数器３４１．３３９も普通
の２進計数器であり、正規化回路３２３はディジタル加
算器であり、色種分器３２７は基本的には累算形動算器
である。

前に述べた様に、きず検出回路３５は、検査された各々
の果物の表面の全体的なきすについて、ディジタルのき
ずカウントを発生すると共に、線３１１にディジタルの
寸法カウント信号を発生する。

この寸法カウント信号は大まかに云えば、各々の果物の
表面セグメントの数のカウントである。同時に、色検出
回路３９が、各々の果物に対する全ての色比ワードの相
次ぐ加算であるディジタルの色カウント信号を線３１７
に発生し、対応する色比ワードが選択し得る闇値を越え
る様な各々の果物にある表面条片部分の数の相次ぐカウ
ントであるディジタルの色寸法カウント信号を線３２１
に発生する。

上に述べた５つのディジタルのカウント信号が計算機４
０に送られ、この計算機が各々の果物に対する夫々のカ
ウントを解析１．て、この果物をどれに分類するのが適
切かの等級を決定する。計算機４０はタイミング装置Ｂ
１７１から線３４３（第４図に示す）を介してサンプル
信号を受取る。この信号は、計算機が５つのカウント信
号をサンプリングする様にトリガする。サンプル信号中
の相次ぐパルスはいづれも果物が検査領域４７を通過し
た直後、且つ線１５９のリセット信号中の対応するパル
スの直前に発生される。このリセット・パルスは、夫々
のカウントを０にリセットする為に装置で使われている
。各々のサンプル・パルスを受取った時に、５つのカウ
ント信号の各々は、果物の表面全体を検査した後に得ら
れた測定値になる。

計算機４０が線２７５から入るきずカウント信号の相次
ぐカウントを、線３１１から入るセグメントのカウント
又は果物寸法信号の対応するセグメントのカウントで除
すことによって、正規化することが好ましい。この結果
、果物の表面のきすの程度を表わす一連のきすの目安が
得られる。これは寸法の違いに対して正規化されている
。この正規化を結線形ディジタル割算回路によっても容
易に行うことが出来ることは云う迄もない。

同様に、線３１７から入る色カウント信号及び線３１９
から入る過剰色カウント信号を、線３２１から入る色カ
ウント信号の対応する表面条片部分のカウントで除すこ
とにより、同様に計算機４０を用いて色カウント信号及
び過剰色カウント信号の相次ぐカウントを正規化するこ
とが好ましい。こうすると、果物の平均の色、並びに各
々の果物の内、選択し得る予定のレベルを越える色を持
つ表面区域の割合に対して、一連の目安が得られる。

計算機４０には、果物を等級づけて分類しようとする種
々の等級のきす、寸法及び色の限界を定めるｔＫｌ値を
プログラムする。計算機が各々の果物に対する寸法カウ
ント、正規化されたきずカウント、色カウント及び過剰
色カウントをこういう田値と自動的に比較し、果物を分
類すべき正しい等級を自動的に決定する。

計算機が上に述べた動作をしている間、果物２１が第２
のコンベヤ２９によって検査領域４７から分類部２８ま
で運ばれる。分類部２８にある各々のソレノイド２７は
別々の等級に対応する。ソレノイド２７が作動されると
、それがコンベヤ２９の内、その真上にある部分を傾け
、こうしてその上にある果物があれば、それを特定の等
級の受器に放出する。

計算機４０には、果物が検査領域４７から分類部２８の
各々のソレノイド２７まで移動する間に経過する時間を
示すタイミング情報もプログラムしておく。適当な時刻
に、計算機が線３４５を介して適当なソレノイドにパル
スを出力し、決定された等級に従って果物を放出する。

上に述べた等級づけ動作を行うのに計算機を使うのは、
プログラムの仕直しが容易であって、果物の種類の違い
や、分類する等級の違いに対処する様に、装置の手直し
をするのが手早く出来るからである。この様な分類する
等級の違いは一般的には、この果物を送シ出そうとする
市場の変化、並びに成長季のいろいろな段階に関連した
果物の変化の為に起ることである。

計算機４０に対する特定のプログラムが、特定の場合の
選ばれた果物の等級づけの基準に関係することは云う迄
もない。計算機はきす、寸法及び色に関係する導き出さ
れた入力パラメータを任意の所望の形で利用して、果物
を分類し等級づけすることが出来る。適当な計算機プロ
グラムのフローチャートの１例が第１６図に示されてい
る。

以上説明した所から、この発明が、寸法、表面のきず及
び表面の色に従って、果物を自動的に等級づけし且つ分
類する新規で改良された方法並びに装置を提供したこと
は明らかであろう。この装置は、果物の表面の複数個の
個別の区域を逐次的に検査して、反射率の読みを発生す
る複数個のカメラを用いている。これらの読みを適当に
解析し、組合せて、果物の寸法、きず及び色に関する全
体的な測定値を取出す。次に果物をこの測定値に従って
適当な受器に放出する。装置は、等級を頻繁に変更出来
る位の融通性が得られる点で、非常に効果がある。

この発明の特定の実施例を図示し且つ説明したが、この
発明の範囲内で徨々の変更を加えることが出来ることは
云う迄もない。従って、この発明の範囲は特許請求の範
囲の記載のみによって限定されることを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置を用いた果物輸送構造の側面図
で、特に果物用コンベヤ、カメラ配列及び分類部を示し
ている。第２図は大体第１図の線２−２で切ったカメラ
配列の平面図、第３ａ図は大体第２図の線３ａ−３ａで
切ったセグメント形カメラ及び色感知カメラの簡略断面
図、第３ｂ図は１対のセグメント形カメラ及び色感知カ
メラの簡略斜視図並びに略図で、検査領域にある果物か
ら反射された光が夫々のカメラに行く通路を示す。 第３Ｃ図はこの発明に従って構成された果物等級づけ装
置の回路のブロック図、第４図は第３Ｃ図の果物等級づ
け装置を更に詳しく示すブロック図、第５図は第４図の
装置のカメラ及び信号形成回路の更に詳しいブロック図
、第６図は第４図の装置のデマルチプレクサの更に詳し
いブロック図、第７図は第４図の装置のきず検出回路の
更に詳しいブロック図、第８図は果物がその視野の中を
落下する時、４つのセグメント形カメラから見た複合図
を示す略図、第９図は第８図の１つのセグメント形カメ
ラの複合図の一部分を更に詳しく示す図、第１０図は１
つのセグメント形カメラのカメラ走査信号の一部分を、
それに対応する果物表面のきずのある部分並びにきずの
ない部分に重ね合せた状態を示す略図、第１１図は第７
図のきず検出回路の走査選択回路の回路図、第１２図は
第７図のきず検出回路の高域Ｆ波器の更に詳しいブロッ
ク図、第１３図は第１１図の高域戸波器の１つの声涙器
部分のブロック図、第１４図は第７図のきず検出回路の
きずオン／オフ・タイミング回路のブロック図、第１５
図は第４図の装置の色検出回路の更に詳しいブロック図
、第１６図はこの発明の装置によって取出されたきす、
色及び寸法の測定値を処理する為に、計算機で行われる
動作工程を示すフローチャートである。 主な符号の説明 ２１・・・果物、３１・・・セグメント形カメラ、３３
・・・色感知カメラ、４５・・・照明器、３５・・・き
ず検出回路、１９３・・・ディジタル割算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）物品の表面のきずを検出して測定する方法に於て、
   物品の表面を照明して、該表面のきずのある部分並びに
   きずのない部分から異なる度合で光が反射される様にし
   、前記表面から反射された光を感知して複数個の光強度
   測定値を求め、各々の測定値は前記表面の別々のセグメ
   ント形区域から反射された光の強度に対応し、各々の光
   強度測定値を近隣のセグメント形区域に対応する光強度
   測定値と比較して、複数個の比較信号を発生し、各々の
   比較信号は独自のセグメント形区域に対する表面反射率
   の変化量の目安であり、複数個の比較信号を所定の形で
   互いに組合せて物品の表面のきずを検出して測定する工
   程から成る方法。 ２）特許請求の範囲１）に記載した方法に於て、前記組
   合せる工程が、複数個の比較信号を加算して、物品の表
   面の全体的なきずの目安を発生する工程を含む方法。 ３）特許請求の範囲２）に記載した方法に於て、前記表
   面の寸法に従つて、表面の全体的なきずの目安を正規化
   し、こうして表面の内、きずがある部分の割合の目安を
   発生する工程を含む方法。 ４）特許請求の範囲３）に記載した方法に於て、前記正
   規化する工程が、物品の表面にある個別のセグメント形
   区域の数を計数して、表面の寸法の目安を発生し、表面
   の全体的なきずの目安を表面の寸法の目安で除して、表
   面の内、きずがある部分の割合の目安を発生する工程を
   含む方法。 ５）特許請求の範囲１）に記載した方法に於て、光を感
   知して光強度測定値を発生する工程が、逐次的に測定値
   を発生し、測定値を比較する工程が、逐次的に比較信号
   を発生し、こうして次の組合せ工程で処理する為の逐次
   的な比較信号を形成する様にした方法。 ６）特許請求の範囲５）に記載した方法に於て、逐次的
   な比較信号をろ波して、次の組合せ工程で信号を処理す
   る前に、表面のきず以外の因子に帰因する信号の変化を
   除去する工程を含む方法。 ７）特許請求の範囲１）に記載した方法に於て、前記比
   較する工程が、複数個の光強度測定値の各々を近隣のセ
   グメント形区域に対応する測定値で除して、複数個の比
   較信号を発生する工程を含む方法。 ８）特許請求の範囲１）に記載した方法に於て、測定さ
   れた表面のきずに従つて物品を分類する工程を含む方法
   。 ９）物品の表面のきずを検出して測定する装置に於て、
   前記表面を照明して、表面のきずがある部分並びにきず
   のない部分から異なる度合で光が反射される様にする手
   段と、表面から反射された光を感知して、夫々が表面の
   個別のセグメント形区域から反射された光の強度に対応
   する複数個の光強度測定値を発生する手段と、各々の光
   強度測定値を近隣のセグメント形区域に対応する光強度
   測定値と比較して、夫々が独自のセグメント形区域に対
   する表面反射率の変化量の目安である様な複数個の比較
   信号を発生する手段と、複数個の比較信号を所定の形で
   組合せて、物品の表面のきずを検出して測定する手段と
   で構成されている装置。 １０）特許請求の範囲９）に記載した装置に於て、前記
   組合せ手段が、複数個の比較信号を一緒に加算して、物
   品の表面にある全体的なきずの目安を発生する手段を含
   んでいる装置。 １１）特許請求の範囲１０）に記載した装置に於て、表
   面の寸法に従つて表面の全体的なきずの目安を正規化す
   る手段を有し、こうして表面の内、きずがある部分の割
   合の目安を発生する装置。 １２）特許請求の範囲１１）に記載した装置に於て、前
   記正規化手段が、物品の表面にある個別のセグメント形
   区域の数を計数して、表面の寸法の目安を発生する手段
   と、表面の全体的なきずの目安を表面の寸法の目安で除
   して、表面の内、きずがある部分の割合の目安を発生す
   る手段とを含んでいる装置。 １３）特許請求の範囲９）に記載した装置に於て、前記
   感知手段が、逐次的に光強度測定値を発生する様に作用
   し得ると共に、前記比較手段が逐次的に比較信号を発生
   する様に作用することが出来、こうして前記組合せ手段
   によつて処理する為の逐次的な比較信号を形成する装置
   。 １４）特許請求の範囲１３）に記載した装置に於て、逐
   次的な比較信号をろ波する手段を有し、この為、前記組
   合せ手段によつて処理する前に、表面のきず以外の因子
   に帰因する信号の変化が信号から除去される様にした装
   置。 １５）特許請求の範囲９）に記載した装置に於て、前記
   比較手段が、複数個の光強度測定値の各々を、複数個の
   近隣のセグメント形区域に対する測定値の平均値で除す
   手段を含み、こうして複数個の比較信号を発生する様に
   した装置。 １６）特許請求の範囲９）に記載した装置に於て、測定
   された表面のきずに従つて物品を分類する手段を含む装
   置。 １７）特許請求の範囲９）に記載した装置に於て、検査
   領域を限定する手段と、物品を前記検査領域に逐次的に
   通るように移動させる手段とを有し、前記照明手段は物
   品が前記検査領域内に配置された時に作用することが出
   来、前記感知手段は前記検査領域から受取つた光を感知
   し、この為物品が前記検査領域に通される時、複数個の
   測定値が発生され、前記比較手段が検査領域を通過する
   各々の物品に対して複数個の比較信号を発生し、こうし
   て各々の物品に対して１群の比較信号を限定し、更に、
   対応する群の比較信号に従つて物品を分類する手段を有
   する装置。 １８）特許請求の範囲１７）に記載した装置に於て、前
   記検査領域が略平面状である装置。 １９）特許請求の範囲１８）に記載した装置に於て、前
   記感知手段によつて逐次的に発生された複数個の光強度
   測定値が、各々の物品の表面の一連の円周方向の帯を形
   成するセグメント形区域に対応し、各々の帯は複数個の
   セグメント形区域を含み、この為物品の略全表面から反
   射された光を感知することが出来る様にした装置。 ２０）特許請求の範囲１９）に記載した装置に於て、前
   記比較手段が各々の光強度測定値を、近隣の円周方向の
   帯にあるセグメント形区域に対する光強度測定値と比較
   する装置。 ２１）特許請求の範囲１８）に記載した装置に於て、各
   々の物品からの１群の比較信号を加算する手段を有し、
   こうして各々の物品の表面にあるきずの合計量の目安を
   発生し、前記分類手段が表面の全体的なきずの目安に従
   つて物品を分類する装置。 ２２）特許請求の範囲２１）に記載した装置に於て、前
   記比較手段が逐次的に１群の比較信号を発生する様に作
   用し得ることにより、各々の物品に対して逐次的な比較
   信号が形成される様にした装置。 ２３）特許請求の範囲１８）に記載した装置に於て、前
   記感知手段が、前記検査領域の周縁上に同一平面内に配
   置された複数個の光変換器と、該光変換器の出力を逐次
   的に且つ反復的に読取る手段とを有し、こうして複数個
   の光強度測定値を発生する様にした装置。 ２４）特許請求の範囲２３）に記載した装置に於て、前
   記比較手段が各々の光強度測定値を、同じ光変換器から
   取出した光強度測定値と比較する様に作用し得ることに
   より、発生された比較信号が光変換器の変換特性の変動
   によつて実質的に影響を受けない様にした装置。 ２５）特許請求の範囲２０）に記載した装置に於て、前
   記移動させる手段が、前記検査領域を通過する様に物品
   を逐次的に移動させるコンベヤ手段を含み、更に、各群
   の光強度測定値の内のどの測定値が各々の物品に対応す
   るかを決定する手段を有し、前記比較手段は、各々の物
   品並びに各々の測定値に対し、各々の測定値と、同じ１
   つの光変換器によつて近隣の円周方向の帯に対して発生
   された光強度測定値との間の比を計算する手段を含み、
   こうして各々の物品に対して１群の比信号を発生し、各
   々の比信号は独自のセグメント形区域に対する表面反射
   率の変化量の目安であり、前記加算手段が比信号の各群
   にある別々の比信号を加算して、各々の物品の表面にあ
   るきずの合計量の目安を発生する様にした装置。 ２６）物品の表面のきずを検出する装置に於て、略平面
   状の検査領域を限定する手段と、該検査領域を通過する
   様に物品を移動させる手段と、物品が検査領域内に配置
   されている時、物品の表面を照明して、該表面のきずの
   ある部分並びにきずのない部分から異なる度合で光が反
   射される様に作用し得る手段と、物品の表面から反射さ
   れた光を感知すると共に、検査領域の周縁上に同一平面
   内で配置されていて、物品の表面の内、物品の表面上に
   ある円周方向の帯である様な、該表面が検査領域と交差
   する部分から反射された光を感知する様になつている複
   数個の光変換器を含むカメラ手段と、前記複数個の光変
   換器の出力を逐次的に且つ反復的に読取つて、物品の表
   面上にある個別のセグメント形区域から反射された光強
   度に夫々対応する一連の光強度測定値を形成する手段と
   、一連の光強度測定値を処理して、物品の表面にあるき
   ずの目安を発生する手段とを有する装置。