JPS6334523A - 果実・そ菜類の撮像用照明装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、球塊状物体の外観と形状をコンヘアで搬送中
に、センサーカメラを用いて損像計測するための照明装
置に関する。

〔従来の技術と問題点〕

コンベアで搬送中の物体をセンサーカメラで損傷し計測
する場合の照明装置には、コンベアを挟んでセンサーカ
メラと照明装置とを対向配置し、その間に物体を通して
遮光したときに得られる物体の像（影）をネガティブで
計測する透過光方式と、搬送される物体に対してセンサ
ーカメラと同一方向から投光照明し、物体の背景から反
射する反射光に対して反射しない物体の像をネガティブ
で計測する反射型ネガティブ方式と、背景を光吸収させ
物体からの反射光で得られる像をポジティブ（陽画）で
計測する反射型ポジティブ方式とが周知である。

物体の外観表面状態を検査計測するにはポジティブ方式
が用いられ、反射型で物体表面からの反射光により得ら
れる画像情報を処理して計測できることが知られている
。

しかしながら、従来の照明装置はいずれも搬送面に向け
て取り付けたセンサーカメラの走査線に対して前後方向
から投光ランプを搬送面に向けて単に取り付けただけの
ものであり、平面的な広がりを持つ物体の形状だけを計
測するのには適当であるが、りんご等表面が滑らかな球
塊状物体の場合に光源ランプの光軸を搬送物体の中心に
向けて合わせられているため、物体の′頂上部分は、光
線が正反射して（ると共に、距離的にも光源に近くなる
のでよく撮像されるが、頂上部分を除く周辺部分は光軸
から外れ距離的にも離れてくるためと、球体の斜面であ
るため反射光が他方へ逃げて光量不足となり、物体の輪
部部分が欠像するか又は像部分の出力が低下して外観情
報が不通値となり、正確な計測ができない欠点があった
。特に、馬鈴薯の如く表面が凹凸の不定形球塊状物体や
、柑橘類の如く表面が滑らかでなくざらざらした荒肌の
球塊状物体の場合に頂上部分を除く周辺部分は光源ラン
プの光軸から外れ、距離も離れることと、反射光が他へ
逃げるため光量不足となり、表面の凹凸や荒肌の凹み部
分が欠像したり、受光素子の出力が小さくなり、正確な
計測ができない欠点があつた。

このため一般に光源ランプの出力を太き（し、外周部分
からの反射光量を増大させて用いられているが、光源ラ
ンプの出力を大きくすると、消費電力が多くなるだけで
なく、中心部分（頂上部分）にハレーシランが生じ、正
確な表面状態を計測できない欠点があった。

また、従来公知の選果機の照明装置は、果実類を受皿付
き選果コンベアの受皿に１個ずつのせて一定間隔で搬送
するものに対する照明装置であり、上記の欠点を有する
ことは同一である。特に、コンベア上に前後に不定間隔
でバラバラに搬送される球塊状物体の外観検査をするた
めの照明装置が無く、その開発が望まれている。

更に、搬送ベルト上に不定姿勢で不定間隔で搬送される
球塊状物体の側面の形状寸法と姿勢１表面状態（色、傷
等）等を検査する場合、物体の中心から下側部分は照明
が充分に行き届かず影になったりして照度不足になり欠
像し易い欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の欠点を解消し、コンベア上に不定姿勢で
前後に不定間隔で離隔搬送されて（る表面が土に汚れた
馬鈴薯の如く光線反射率が悪く、且つ表面が凹凸した球
塊状の物体から、表面が荒肌の柑橘類や、柿、トマト等
果実、そ菜類の形状寸法と、表面の状態（着色度、傷害
の有無）を計測、検査できるように改良した照明装置を
提供することを第１の目的とし、特に球塊状物体の下側
半球部分をも充分に照射して、側面の計測、検査も正確
にできる照明装置を提供するものである。

〔発明の構成〕

本発明は前記の目的を達成するため、搬送コンベア上に
不定姿勢で不定間隔で搬送される球塊状物体の形状、外
観等カメラにより走査する部分を照明する手段を下記の
如く構成する。

搬送コンベアの搬送路中央線上搬送軌道の中央を中心に
して描く半円又は円弧状にカメラの走査線を挟んで前後
に多数の小型ランプを放射状に配置して搬送軌道をとり
ま（光のトンネル、又は光のアーチを形成する。

即ち、球塊状の物体が搬送路の中央でカメラの走査線上
（視野内）にあるとき、該物体の各走査部位の面に対し
て略直角に近い方向から光を照射する如くランプを配置
することによって、球塊状物体の特に周辺部分からの反
射光が、中心部分からの反射光に劣らないように構成す
る。

このために小型のランプを多数配置することによって、
球塊状物体の各面を均一に照明する。

物体を上方から下向きに平面状態を検査する場合は、物
体の両側から上方半円を照射するが、物体の側面状態を
検査する場合は、側面の斜め下方物体の下半球面を照射
する如く構成する。

更に好ましくは、上記球塊状物体の各面に均等に照射す
る如く配置した多数の小型ランプはボックスに収めて囲
い、ボックス内を白色反射面を形成して間接照明の効果
を出す如く構成する。

〔実施例〕

以下、本発明の好ましい実施例を示す図に基づいて説明
する。

第１図から第５図は、第１実施例を示し、１は搬送コン
ベア、２はリニア型のセンサーカメラであり、搬送コン
ベア１の上方に下向きで走査線３を搬送路と直角な方向
に横切る如く設け、物体４を上方から検査、計測する。

５は多数設けた小型ランプであり、上記走査線３を挟ん
で前後に、搬送路中央線上を中心として放射状に配置し
、各小型ランプは球塊状の物体４が走査線３を通過する
とき物体の走査面から夫々の投光距離が略等しくなるよ
うに設ける。

部ち、各小型ランプ５は第３図と第４図に示す如く、物
体４の中心が走査線３上にあるとき、その物体４の中心
から外方向に放射状で各距離が等しくなるように配置し
て、物体の検査、計測面を均一に放射する如く設ける。

６はランプボックスであり、内部に上記放射状に配置す
る多数の小型ランプ５の取り付は部を有して（図示せず
）いる。

該ランプボックス６はカメラの走査線３に面する照射側
面６１と物体４が通るトンネル状の内側６２は夫々光線
を透過するガラス等の光透過部材で形成し、上部には天
蓋６３との間に放熱口６４を設け、下部には給気口６５
を設けて、冷気を供給しランプが発する熱を放熱口６４
から逃がす如く構成する。

該ランプボックス６の照射側面６１とトンネル状の内側
６２とを除く内周面は、マグネシウム等の白色塗装を施
すことはもちろんである。

このように多数な小型ランプをランプボックス６内に収
めることによって、個々のランプ５がホコリ等による汚
れを防止する。

第６図から第８図は第２実施例を示し、所定間隔で多数
条に配列した搬送コンベア１で搬送される球塊状の物体
４の側面形状又は、側面の表面状態を計測、検査する場
合に用いる。

具体的には、物体４の胴廻りの着色状態や、傷害の有無
、大きさ等を検査する場合に用いるものであり、搬送コ
ンベア１の条間間隔を小さくするため、側方にミラー７
を設はカメラ２は上方所定の位置にミラー７を通じて物
体４の側面像を検査。

計測する如く下向きに設ける。

カメラ２の走査線３は、ミラー７で角度を変えて物体４
の側面を走査する。

小型のランプ５は、上記ミラー７と走査線３の前後を囲
み、物体４が走査ｖＡ３上にあるとき、物体４の中心か
ら略等しい距離で物体４のミラ−７側半球各面を均等に
照射する放射条の位置に夫々配置して取り付ける。特に
最下部のランプは、物体４の下方を側面下方から上向き
加減に照射して物体４の下部も正確に検査、計測できる
ように形成する。

このように形成した物体４の片側側面形状を検査、計測
する装置を第８図に示す如く搬送コンベア１の右側と左
側に夫々設置位置を変えて取り付け、物体４の胴廻りを
両側面から検査、計測することができる。

第９図と第１０図は、前記第１実施例と、第２実施例の
照明装置を用いてセンサーカメラにより青果物の形状と
色、傷等外観表面状態を計測、検査して選別する選果装
置への応用例を示すものである。

１０は青果物の供給コンベア、１１は整列供給装置、１
２は選果コンベアであって物体４即ち青果物を１個ずつ
搬送する搬送コンベア１である。

１３は測定部であり、センサーカメラ２と本発明の照明
装置とを組み合わせて設けられている。

ｌ４は仕分は部、１５は仕分は果実の搬出装置、１６は
箱詰め包装装置である。

上記応用例について説明すると、供給コンベア１０で供
給された青果物を整列供給装置１１で多数条に分配し、
各条毎に１列に整列させて選果コンへア１２（ＩＩ送コ
ンベア１）に１個ずつ前後に切り離してランダムに供給
する。

選果コンベア１２（以下搬送コンベア１と云う）には、
入口から所定の位置の測定部１３に、前記第１実施例（
第１図から第４図）の照明装置とセンサーカメラ装置、
又は第２実施例（第６図から第８図）の照明装置とセン
サーカメラ装置が設けられ、搬送コンベア上に１個ずつ
不定間隔で搬送される青果物の形状寸法、及び表面の状
態（着色度。

傷害度）を計測、検査し、演算処理装置（図示せず）に
より階級９等級を判定して、仕分は信号を出す。

仕分は部１４は、測定部１３を通過した青果物と同期し
て送られてくる仕分は信号により、階級３等級毎に予め
決められた位置に該当する青果物を仕分は排出し、搬出
装置１５により箱詰め包装装置１６に搬送し、製品箱に
仕上げて出荷される。

上記の記述及び添付する図面はいずれも実施の一例を示
すものであり、発明を制限するものではなく、特許請求
の範囲に記載した内容であれば他の配置でもよく、例え
ば第１実施例と第２実施例とを組み合わせてもよ（、ま
た第１実施例の中心から片側のランプ数を多くして、ミ
ラーを設けて平面側と側面像とを同時に逼れるように構
成することもできることはもちろんである。

〔発明の効果〕

本発明は、前記の如く構成したので球塊状物体の表面が
凹凸であっても、カメラの走査面が均一な明るさに照明
されるので正確の表面状態（着色度合や傷害点の大きさ
等）を検査することができる。

また、多数の小型ランプを用いて球塊状物体の各走査部
位の面に対して略直角に近く方向から略等しい距離で照
射するため、過度の照明によるハレーションを防止する
効果がある。

更に、本発明の照明によれば、球塊状物体の下半球にも
照射するため、物体の形状９輪郭が正確に浮かび上がり
平面像はもとより、側面像も正確に計測、検査すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１０図はいずれも本発明の実施例を示すも
のであり、第１図は第１実施例の要部斜視説明図、第２
図は第１図の外観図、第３図は第２図の正面図、第４図
は第３図の側面図、第５図は物体に対する投光方向説明
図を示し、第６図は第２実施例の要部斜視説明図、第７
図は第６図の正面図、第８図は第７図の平面図、第９図
は選果施設への応用例を示す図、第１Ｏ図は第９図の仕
分は部説明図を示す。 第１１図（イ）、（口）、（ハ）、（ニ）は、従来の照
明による撮像の欠点を示す説明図であり、（イ）は両側
方の照明不足を示す。 （ロ）は前後方向の照明不足を示す。 （ハ）は上方の照明不足を示す。 （ニ）は前後斜め方向の照明不足を示す。 １・・・搬送コンベア　　　　２・・・センサーカメラ
３・・・走査ｖＡ４・・・物体 ５・・・小型ランプ　　　　６・・・ランプボックス６
１・・・照射側面　　　　　６２・・・内側６３・・・
天蓋　　　　　　　６４・・・放熱口６５・・・給地口
　　　　　　　７・・・ミラーＩＯ・・・供給コンベア
　　　１１・・・整列供給装置１２・・・選果コンベア
　　　１３・・・測定部１４・・・仕分は部　　　　　
１５・・・搬出装置１６・・・箱詰め装置 羊４−図 羊 （イ） ↑ （ハ） （Ｄ） ↑ （ニ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）搬送コンベアの搬送路を横断するカメラの走査線
   を通過する球塊状物体の中心から走査線を挟む前後の各
   面に向けた放射状の延長線上に夫々小型ランプを中心方
   向に向けて配置し、該各小型ランプが球塊状物体の走査
   面を均等に照射する如く構成したことを特徴とする搬送
   物体の計測用照明装置。
2. （２）前記、放射状の延長線上に夫々配置した小型ラン
   プは、走査線の前後に搬送路をアーチ状に囲む如く設け
   、光のトンネルを構成する如くなしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の照明装置。
3. （３）前記放射状の延長線上に夫々配置した小型ランプ
   は、搬送路の側方に設けたミラーを通じて球塊状物体の
   側面を走査する走査線の前後に球塊状物体の側面に対応
   する弧状に設け、球塊状物体の側面下半球部分まで均一
   に照明する如く構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の照明装置。
4. （４）前記放射状の延長線上に夫々配置した小型ランプ
   は、少なくとも１個以上のセンサーカメラによる平面走
   査線と側面走査線との前後に搬送路をアーチ状に囲み、
   且つ側面走査側にはランプ数を増して設け、球塊状物体
   の側方下部まで均一に照明する如く構成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の照明装置。