TWI589860B - 農產品檢查裝置及農產品檢查方法 - Google Patents
農產品檢查裝置及農產品檢查方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI589860B TWI589860B TW102114904A TW102114904A TWI589860B TW I589860 B TWI589860 B TW I589860B TW 102114904 A TW102114904 A TW 102114904A TW 102114904 A TW102114904 A TW 102114904A TW I589860 B TWI589860 B TW I589860B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- agricultural product
- unit
- visible light
- ultraviolet
- imaging
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/34—Sorting according to other particular properties
- B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/02—Food
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
本發明係關於檢查農產品的技術,尤有關於對農產品照射可見光來檢查農產品的外觀,並藉由照射紫外線檢測來自表皮上產生的新傷的螢光反應的農產品檢查裝置及農產品檢查方法。
以往,為了檢查農產品的通常的傷痕(包括收穫前產生的傷痕、蟲蛀、變色、污垢、腐爛發展之後的黴)、大小、形狀等,而利用了藉由適當的拍攝單元來拍攝並檢查農作物的外觀的檢查裝置。
然而,在農產品中、橘子、葡萄柚、柚子等柑橘類的表皮上存在直徑1mm左右的球形的油脂腺體,其中含有檸檬油精等精油。這些農作物在進行收穫、運輸、篩選作業時,由於對柑橘類施加衝擊、摩擦、碰撞等而產生傷痕(以下稱為「新傷」)、油脂腺體損傷,在該損傷部分附著腐爛菌而產生初期的腐爛(以下稱為「濕腐」)。該濕腐不止於表皮,不久就會發展為向內部的腐爛。而且,當腐爛菌附著在其它柑橘類時,有可能腐爛到其它正常的柑橘類。
該新傷(包括濕腐)具有與正常的果實的表皮幾乎相同的顏色,因此與通常的傷痕不同,難以藉由檢查者的目視檢查或利用了可見光之通常的
檢查傷痕用的裝置進行判別。現已知,當在柑橘類的表皮上形成新傷時,會從其損傷部分分泌作為多酚的一種之黃酮類物質,當對該物質照射紫外線時,會成為激勵狀態並顯示螢光反應。已有人提出利用該螢光反應來檢查有無產生在柑橘類的表皮上的新傷的技術(例如參照專利文獻1)。專利文獻1所記載的農產品檢查裝置具備對農產品照射紫外區域的光的光源和拍攝農產品的影像的拍攝裝置,從而可藉由檢測紫外線照射時的螢光來判定農產品的表皮上是否有新傷。
【專利文獻】
【專利文獻1】:日本特開2003-14650號公報
專利文獻1所記載的農產品檢查裝置,用於檢測從存在於新傷或濕腐的部位的螢光物質放出的少許的螢光,因此作為拍攝單元需要高靈敏度的特殊照相機等。也就是說,用於檢測新傷或濕腐的檢查裝置,與用於檢測通常的傷痕的檢查裝置的構成不同。因此,在農產品的篩選設施中,在實施包括濕腐檢查的農產品的外觀檢查的情況下,除了用於檢查通常的傷痕的已有檢查裝置外,還需要設置用於檢查有無濕腐的檢查裝置,因此檢查程序花費時間。在篩選設施無充分的空間的情況下,有時也難以配置用於檢查有無濕腐的新的作業線。即使於將已有的檢查裝置改造成也能夠進行濕腐檢查的構成的情況下,為了照射單元的配置變更、高靈敏度照相機的設置等而需要大的費用。
本發明是鑒於上述的問題而完成的,其目的在於提供可以在一個農產品檢查裝置中實施可見光下的外觀檢查和在上述檢查中無法檢測的新傷或濕腐的檢查兩種檢查的裝置及方法。
為了解決上述的課題,本發明的農產品檢查裝置具備:輸送單元,輸送農產品;拍攝單元,拍攝由輸送單元輸送的農產品;可見光照射單元,對農產品照射可見光;紫外線照射單元,對農產品照射紫外線;以及控制單元,控制拍攝單元、可見光照射單元及紫外線照射單元,其中,控制單元構成為,由可見光照射單元及紫外線照射單元每到既定的時機照射可見光及紫外線中的任一者,並由同一個拍攝單元在照射可見光時根據第一拍攝條件來拍攝農產品,而在照射紫外線時根據第二拍攝條件來拍攝農產品。
在上述農產品檢查裝置中,較佳情況為:拍攝單元具備儲存第一拍攝條件及第二拍攝條件的儲存單元,控制單元在拍攝單元中每到既定的時機切換第一拍攝條件和第二拍攝條件。
而且,控制單元較佳構成為:根據在可見光照射時所拍攝的農產品的影像,來檢測包含農產品的通常的傷痕、形狀、大小中的至少一個的資訊,根據在紫外線照射時所拍攝的農產品的影像,來檢測有無從農產品的新傷或濕腐的部位產生的螢光反應。
而且,在上述農產品檢查裝置中,較佳情況為:第二拍攝條件與第一拍攝條件相比,至少放慢快門速度及/或增大增益。進一步,較佳情況為:第一拍攝條件為,快門速度為1/1000~1/2000秒、增益為80以下,第二拍攝條件為,快門速度為1/500秒以上,增益為200以上。
並且,較佳情況為:上述農產品檢查裝置具備反射對應單元,防止從配置在拍攝單元的拍攝區域中的可見光照射單元或紫外線照射單元照射的可見光反射。較佳情況為:反射對應單元向可見光照射單元或紫外線照射單元的照射面與農產品之間照射藍色光,從而防止照射到該可見光照射單元或該紫外線照射單元的可見光的反射。
進一步,本發明的農產品檢查方法,由輸送單元輸送農產品並由複數
拍攝單元拍攝農產品,來檢查農產品,其中,每到既定的時機照射可見光及紫外線中的任一者,在一個拍攝單元中,在可見光照射時根據第一拍攝條件來拍攝農產品,在紫外線照射時根據第二拍攝條件來拍攝農產品。
在上述農產品檢查方法中,較佳情況為:根據在可見光照射時所拍攝的農產品的影像,來檢測包含農產品的通常的傷痕、形狀、大小中的至少一個的資訊,根據在紫外線照射時所拍攝的農產品的影像,來檢測有無從農產品的新傷或濕腐的部位產生的螢光反應。
在上述農產品檢查方法中,較佳情況為:第二拍攝條件與第一拍攝條件相比,至少放慢快門速度及/或增大增益。
根據本發明,可以在一個農產品檢查裝置中實施由可見光照射進行的農產品的外觀檢查和由紫外線照射進行的新傷或濕腐的有無的檢測。而且,能夠使用以往的拍攝單元來取得可見光線的照射時和紫外線照射時的影像,因此可以提供低成本的檢查裝置。關於其它效果,將在用於實施發明的方式中進行描述。
1‧‧‧農產品檢查裝置
2‧‧‧輸送單元
3、3a~3f、21、71‧‧‧拍攝單元
4、4a~4f、22、72‧‧‧可見光照射單元
5、5a~5f、23、73‧‧‧紫外線照射單元
6‧‧‧控制單元
7‧‧‧翻轉機構
10‧‧‧農產品
20、70‧‧‧拍攝時機
50‧‧‧紫外線
51、53‧‧‧基板
52‧‧‧紫外LED
54‧‧‧藍色LED
60‧‧‧藍色光
圖1是本發明的第一實施方式的農產品檢查裝置的概略俯視圖。
圖2是表示拍攝單元及各照射單元的動作順序的一例的說明圖。
圖3是表示第一及第二拍攝條件的一例的說明圖。
圖4是表示設置在紫外線照射單元中的反射對應單元的一例的說明圖。
圖5是本發明的第二實施方式的農產品檢查裝置的概略俯視圖。
圖6是表示拍攝單元及各照射單元的動作順序的其它例的說明圖。
本發明為能夠藉由一個檢查裝置實施檢查農產品(主要為柑橘類)的外觀(通常的傷痕、大小、形狀等)的程序和檢查新傷或濕腐的有無的程序的農產品檢查裝置及檢查方法。
本發明的農產品檢查裝置1(以下,關於符號,參照圖1)具備:輸送農產品10的輸送單元2、拍攝由輸送單元2正輸送的農產品10的拍攝單元3、對農產品10照射可見光的可見光照射單元4、對農產品10照射紫外線的紫外線照射單元5、及控制各種單元的控制單元6。
以往,為了取得紫外線照射時的影像而利用了高靈敏度的特殊的拍攝單元,但在本發明中,在依次照射可見光及紫外線、並在一個拍攝單元中切換可見光照射時的拍攝單元的設定(第一拍攝條件)和紫外線照射時的拍攝單元的設定(第二拍攝條件)的同時、連續地取得可見光照射時的影像和紫外線照射時的影像。由紫外線照射產生的螢光反應為弱的反應,因此藉由第二拍攝條件與第一拍攝條件相比增大曝光時間(快門速度)及/或增大靈敏度(增益),而取得高的亮度的影像。在可見光照射時,要求對焦點而取得鮮明的影像,相對於此,在這種第二拍攝條件下,有可能成為包含噪聲、模糊的影像,但只要可以判別從新傷或濕腐的部位產生的螢光反應的有無就足夠,因此與第一拍攝條件相比,不要求畫質的精細度。
例如,在可見光照射時的第一拍攝條件下,使快門速度為1/1000~1/2000秒,在紫外線照射時的第二拍攝條件下,使快門速度為1/500秒以上(根據輸送速度而不同,例如為1/100~1/500秒)。而且,在照射可見光時的第一拍攝條件下,使增益為80以下,在照射紫外線時的第二拍攝條件下,使增益為200以上。
作為被檢查物的農產品10主要為柑橘類,但並非限定於此。還可以適用於包含表示由紫外線照射產生的螢光反應的螢光物質的其它農產品(例如黃瓜、大米等)。而且,也可以適用於不顯示由紫外線照射產生的螢光反應的農產品、或物品(工業製品)的外觀檢查。
在本發明中,可以適宜變更輸送單元2、拍攝單元3、可見光照射單元4、紫外線照射單元5等的配置、數量、形態等。以下,參照附圖對本發明的實施方式進行說明,但本發明並非限定於下述例。
圖1是本發明的第一實施方式的農產品檢查裝置1的概略俯視圖。本實施方式的農產品檢查裝置1具備輸送單元2、複數拍攝單元3(將附圖的3a~3e總稱為「3」。以下,對其它附加有分支標記的也同樣)、複數可見光照射單元4、複數紫外線照射單元5、及控制單元6。在本實施方式中,配置為拍攝單元3a、3b從上游側拍攝農產品10、拍攝單元3c、3d從下游側拍攝農產品10,並配置為拍攝單元3e從上方拍攝農產品10。為了避免外部的光的影響,農產品檢查裝置1較宜設置在藉由遮蔽部件覆蓋其周圍的暗室內。
輸送單元2藉由來自未圖示的驅動源的驅動力將農產品10(例如桔子)以所需的輸送速度沿箭頭方向(輸送方向)輸送。以下,將農產品10的供給源側稱為上游側,將輸送目的地側稱為下游側。輸送單元2較宜採用PK(Piano Key)輸送機(鋼琴鍵盤狀的盤式輸送機)。對PK輸送機的各鍵較宜賦予固有的識別號碼。只是,輸送單元2的構成並非限定於此,例如,還可以使用帶式輸送機、輥式輸送機、高架輸送機、鬥式輸送機等。
拍攝單元3用於拍攝農產品10,較宜使用數字照相機。只是,並非限定於此,只要能夠得到被檢查物的二維影像即可。拍攝單元3較宜具備未圖示的儲存單元(例如半導體儲存器等)。在儲存單元中較宜儲存於照射可見光時和照射紫外線時為不同的拍攝條件(包括快門速度、增益、伽馬值等)的設定。還有,這樣的拍攝條件也可以被儲存在控制單元所具備的儲存單元中。
在本實施方式中,在俯視時設輸送方向的上游側為0°、設順時針為正
的情況下,上游側的拍攝單元3a及3b相對於輸送單元2對稱地配置,它們的光軸配置為相對於輸送方向分別成45°及-45°。因此,上游側的拍攝單元3a及3b從輸送方向的上游側拍攝農產品10,從而可以拍攝包含農產品10的輸送方向的後方的至少一部分的影像。另一方面,下游側的拍攝單元3c及3d也相對於輸送單元2對稱地配置,它們的光軸配置為相對於輸送方向分別成-135°及135°。因此,下游側的拍攝單元3c及3d從輸送方向的下游側拍攝農產品10,從而可以拍攝包含農產品10的輸送方向的前方的至少一部分的影像。這樣,在用4台拍攝單元3a~3d拍攝側面的情況下,較宜配置為:上游側的拍攝單元3a、3b的光軸及下游側的第二拍攝單元3c、3d的光軸在一點交叉。拍攝單元3e較宜配置在光軸之交點的鉛垂上方,拍攝包含農產品10的上表面的影像。
只是,本發明的農產品檢查裝置中的拍攝單元,能夠由控制單元獨立地控制拍攝時機,因此並不限定於這樣的配置(及數量)。也可以根據需要而以適宜的配置來設置適宜的數量的拍攝單元。例如,也可以配置用於從下方拍攝農產品10的下表面的拍攝單元,還可以配置用於從正側面拍攝農產品10的拍攝單元。為了拍攝被檢查物的側面,還可以使用三個拍攝單元,並配置為各自的光軸之間的角度成為120°。在各拍攝單元(或其周圍)中設置可見光照射單元及紫外線照射單元。
可見光照射單元4為,用於拍攝農產品10的彩色影像的照明,照射包括可見光區域(一般為波長380~750nm)的至少一部分範圍的可見光。作為可見光照射單元4,可以使用白色LED燈等。為了能夠對農產品10的拍攝面充分地照射可見光,而配置一個或複數可見光照射單元4。例如,在圖1中,為了使可見光的照射量不偏于一方,而在拍攝單元的周圍配置有環狀的可見光照射單元4。在圖1的上方的拍攝單元3e中,圖示了以拍攝單元3e為中心的環狀的可見光照射單元4e。對於側面的拍攝單元3a~3d,圖示了配置在拍攝單元周圍的環狀的可見光照射單元的一部分(上表面)。
紫外線照射單元5,為了檢測來自農產品10的新傷或濕腐的部位的螢
光反應而照射紫外線。作為紫外線,根據作為被檢查物的柑橘類的種類而不同,但較宜使用波長為大致320~420nm(不僅包括近紫外區域,還可以包括可見光區域的一部分)的光。作為紫外線照射單元5,可以使用紫外線LED燈、紫外線激光器等。在使用了紫外線LED燈的情況下,所照射的光有時不僅包括紫外區域的光,還包括可見光區域的光。以下,在僅記載為紫外線的情況下,有時也包括這種可見光區域的光。
為了能夠對農產品10的拍攝面充分地照射紫外線,配置一個或複數紫外線照射單元5。例如,在圖1中,為了使紫外線的照射量不偏于一方,而在拍攝單元的周圍配置有環狀的紫外線照射單元5。在圖1的上方的拍攝單元3e中,圖示了以拍攝單元3e為中心而配置在周圍的環狀的紫外線照射單元5e。對於側面的拍攝單元3a~3d,圖示了配置在拍攝單元周圍的環狀的紫外線照射單元的一部分(上表面)。還有,該圖中的各照射單元的個數、形狀、配置為一例,能夠根據需要適宜變更。例如,也可以在拍攝單元的周圍配置複數照射單元。
控制單元6根據被檢查物(農產品10)的位置來控制複數拍攝單元3的拍攝時機、可見光照射單元4的可見光照射時機、紫外線照射單元5的紫外線照射時機、拍攝單元3的拍攝條件的切換。
而且,控制單元6藉由未圖示的位置確定單元來確定農產品10的位置。位置確定單元例如包括農產品檢測單元及輸送距離測定單元(圖示省略)。農產品檢測單元例如配置在比輸送路徑上的拍攝位置更靠上游側,檢測農產品10的存在。作為農產品檢測單元,例如可以適宜使用組合發光元件和受光元件的裝置、壓力傳感器、紅外線傳感器等。農產品檢測單元以能檢測農產品的前端及後端的至少一方為佳。
輸送距離測定單元用於測定輸送單元2的農產品10的輸送距離,並測定從農產品檢測單元檢測到的位置開始的移動距離。輸送距離測定單元例如可以構成為:藉由編碼器等脈衝產生器而與輸送機的未圖示的旋轉軸連
接來檢測旋轉軸的旋轉角度從而測定輸送距離,也可以構成為,檢測輸送速度和輸送時間(基於時鐘電路等)從而測定輸送距離。只是,位置確定單元並非限定於這樣的構成。
進一步,控制單元6也可以對農產品檢查裝置1的其它功能進行控制。例如,也可以控制裝置的起動和結束、輸送速度的調整、輸送路徑的設定。作為控制單元6,例如,可以使用具備運算功能和儲存功能的資訊處理裝置。运算功能例如也可以由处理器构成。儲存功能例如可以由半導體儲存器、硬盤裝置等構成。處理器例如藉由執行從硬盤裝置下載到半導體儲存器的程序來實現各種處理。以下,對本農產品檢查裝置1的農產品檢查程序進行說明。
在農產品10藉由輸送單元2從上游向下游輸送時,控制單元6根據由農產品檢測單元及輸送距離測定單元取得的資訊來確定正輸送的農產品10的當前位置。當判定為農產品10的當前位置到達了拍攝開始位置(例如光軸交點附近)時,控制單元6控制可見光照射單元4及紫外線照射單元5使其每到既定的拍攝時機(參照圖2)依次照射可見光及紫外線,並控制拍攝單元3以瞬時切換儲存在拍攝單元內部的儲存單元中的第一拍攝條件和第二拍攝條件的同時連續地拍攝可見光照射時的影像和紫外線照射時的影像。還有,控制單元6也可以根據在控制單元6的儲存功能中所儲存的第一拍攝條件及第二拍攝條件,來切換拍攝單元的拍攝條件。
圖2是表示拍攝單元及各照射單元的動作順序的一例的說明圖,表示了拍攝時機20、拍攝單元的動作21、可見光照射單元的動作22、及紫外線照射單元的動作23的對應關係。
首先,當判定為農產品10到達了拍攝開始位置時,控制單元6在該圖的拍攝時機「1」進行控制以便從可見光照射單元4a、4b、4d照射可見光,從而使拍攝單元3a在可見光照射時的第一拍攝條件下拍攝農產品10的後面左側。如圖1所示,為了防止被拍攝單元3a攝入,在拍攝時機「1」不
驅動配置在與拍攝的拍攝單元3a對置的位置上的可見光照射單元4c。
接著,在拍攝時機「2」進行控制以便從可見光照射單元4a、4b、4c照射可見光,從而使拍攝單元3b在可見光照射時的第一拍攝條件下拍攝農產品10的後面右側。不驅動與拍攝單元3b對置的可見光照射單元4d。
此後,在拍攝時機「3」進行控制以便從紫外線照射單元5a、5b、5d照射紫外線,從而使拍攝單元3a在紫外線照射時的第二拍攝條件下拍攝農產品10的後面左側。在拍攝時機「3」,也為了防止向拍攝單元3a的攝入,不驅動配置在與拍攝的拍攝單元3a對置的位置上的紫外線照射單元5c。
進一步,在拍攝時機「4」進行控制以便從紫外線照射單元5a、5b、5c照射紫外線,從而使拍攝單元3b在紫外線照射時的第二拍攝條件下拍攝農產品10的後面左側。在拍攝時機「4」也不驅動與拍攝的拍攝單元3b對置的紫外線照射單元5d。
此後,在拍攝時機「5」進行控制以便從可見光照射單元4e照射可見光,從而使拍攝單元3e在可見光照射時的第一拍攝條件下拍攝農產品10的上表面,接著進行控制以便從紫外線照射單元5e照射紫外線,從而使拍攝單元3e在紫外線照射時的第二拍攝條件下拍攝農產品10的上表面。還有,根據圖2的動作順序,在拍攝時機「5」及「6」,未驅動其它可見光照射單元4a~4d及紫外線照射單元5a~5d,但為了得到更明亮的影像,也可以分別驅動可見光照射單元4a~4d及紫外線照射單元5a~5d。
以下,如該圖所示,在拍攝時機「7」,由拍攝單元3c在第一拍攝條件下拍攝可見光照射時的影像,在拍攝時機「8」,由拍攝單元3d在第一拍攝條件下拍攝可見光照射時的影像。此後,在拍攝時機「9」,由拍攝單元3c在第二拍攝條件下拍攝紫外線照射時的影像,在拍攝時機「10」,由拍攝單元3d在第二拍攝條件下拍攝紫外線照射時的影像。
拍攝時機的間隔可以根據由輸送單元2的輸送速度及設定於拍攝單元的快門速度來適宜設定,可以不是等間隔。而且,上述的拍攝的順序僅為一例,而並非限定於此。而且,較宜在成為焦點對齊而能夠拍攝可見光照射時的影像的最佳位置的時機進行拍攝。較宜在拍攝農產品10的影像時,拍攝單元3或其它傳感器讀取賦予在載放有該農產品10的輸送單元2的鍵上的識別號碼。
在本農產品檢查裝置中,不使用高靈敏度的特殊的照相機,而藉由通常的照相機來檢測紫外線照射時的弱的螢光反應,因此必須每次將拍攝單元的拍攝條件切換為與螢光反應對應的設定。
圖3是表示第一及第二拍攝條件的一例的說明圖。可見光照射時的第一拍攝條件可以根據輸送速度及柑橘類的種類來適宜設定。例如,在輸送速度為1000mm/秒且被檢查物為桔子的情況下,較宜使快門速度為1/1000~1/2000秒、增益為60~70、伽馬值為0.9。由此,控制單元6可以取得能夠檢測農產品10的外觀的通常的傷痕等的鮮明影像。
另一方面,紫外線照射時的第二拍攝條件較佳情況為:例如使快門速度為1/500秒、增益為255、伽馬值為0.7。由此,控制單元6可以取得能夠檢測在柑橘類的新傷或濕腐的部位產生的螢光反應的對比度高的影像。只是,在這種情況下,快門速度大,因此拍攝影像有可能成為不鮮明的影像。然而,螢光反應的大小、位置、數量等不會成為問題。即使小的新傷或濕腐,也有可能在流通期間腐爛發展而無法維持品質,因此較佳情況是:即便稍微顯示出螢光反應的農產品,也視為腐爛果而預先排除之。因此,在本實施方式中,只要可以檢測螢光反應的有無就足夠。還有,也可以根據需要對螢光反應的大小、位置、數量等設定閾值,並根據這些來判定農產品中的新傷或濕腐的大致的程度。
此處,增益表示信號的放大度(靈敏度),可以藉由增大增益來使影像明亮。只是,同時噪聲也被放大,因此成為不鮮明的影像。所謂伽馬值,
是表示輸入值與輸出值的關係的指標,當伽馬值變大時,影像的明暗的差變大。還有,第一及第二拍攝條件並非限定於此,而可以根據輸送單元2的輸送速度、柑橘類的種類來適宜變更。
接著,控制單元6將由各拍攝單元所拍攝的可見光照射時的影像及紫外線照射時的影像存放到儲存部(圖示省略)中。在這種情況下,較宜使賦予在載放有該農產品10的輸送單元2的鍵上之識別號碼與影像建立關聯。
控制單元6也可以根據需要對所取得的可見光照射時的影像及紫外線照射時的影像實施二值化處理等影像處理。由此,控制單元6也可以判定可見光照射時的影像中的農產品的通常的傷痕(長度、面積)、大小、形狀、色相等,並根據這些來決定農產品的等級。而且,在紫外線照射時的影像中,判定螢光反應的有無(即新傷或濕腐)。在判定為有螢光反應的情況下,也可以決定為該農產品為腐爛果。還有,必要時,也可以藉由將螢光反應的大小、位置、數量等與預先設定的閾值相比較,來判定腐爛的程度(新傷的大小、濕腐的發展情況)。
而且,控制單元6可以在未圖示的顯示裝置(例如液晶顯示器等)上顯示所取得的影像,也可以顯示由影像處理而得到的檢查結果(包括農產品的通常的傷痕、大小、形狀、色相、螢光反應等)。檢查者也可以根據這些檢查結果來判定農產品10的等級。
控制單元6還可以根據農產品10被賦予的等級,將農產品10交付給按每個等級而設置的未圖示的篩選輸送機或集裝箱。例如,在輸送單元2的下游,當載放農產品的鍵到達與等級相應的既定的位置時,控制單元6使該鍵傾斜而將農產品10送出到後段的篩選輸送機。也可以構成為,將檢測到螢光反應的農產品作為腐爛果而在輸送單元2的下游側末端排出。
在本實施方式中,拍攝單元3a與3c、3b與3d配置為彼此對向。此處,使用了紫外LED燈作為紫外線照射時的光源的情況下,雖然峰值波長分佈在紫外線區域,但有時也包括可見光區域的光。該紫外線所包括的可見光區域的光有時被配置在向拍攝單元的外側伸出的位置上的對置的可見光照射單元4或紫外線照射單元5反射,所反射的可見光區域的光有可能攝入該影像。在這種情況下,在拍攝單元3a所拍攝的紫外線照射時的影像中,有可能難以正確地僅僅檢測螢光反應,因此較宜在配置於對置的拍攝單元的拍攝區域中的可見光照射單元4或紫外線照射單元5中設置紫外線(所包括的可見光)的反射對應單元。反射對應單元不僅在紫外線照射時,在可見光照射時也可以適宜使用。還有,在拍攝單元或反射的部件未對置地配置的情況下,不需要設置反射對應單元。
圖4是表示設置在紫外線照射單元中的反射對應單元的一例的說明圖。紫外線照射單元5包括基板51及與基板51連接的紫外LED52,作為反射對應單元而包括設置在基板51的側方的基板53及與基板53連接的藍色LED54。在從對置的一方的紫外線照射單元5照射包括可見光區域的光的紫外線50的情況下,控制單元6使另一方的紫外線照射單元5的藍色LED54沿與基板51大致平行的方向照射藍色光60(波長400~500nm)。藉由藍色光60遮斷包含於從對置的一方的紫外線照射單元5照射的紫外線50中的可見光,使紫外LED52中的反射被降低。對於紫外區域的光,其本身不可見,即使由對置的各照射單元反射,也不會顯示在拍攝時的影像中,因此不會影響螢光反應的判定。還有,在本實施方式中,將藍色LED54配置在另一方的紫外線照射單元5的基板51的側方,但只要在另一方的紫外線照射單元5與農產品之間設置可以照射藍色光而遮斷可見光的反射對應單元即可,配置可以適宜變更。
而且,作為反射對應單元,可以在對置的紫外線照射單元之前設置遮光板或使紫外線偏轉到與拍攝的拍攝單元不同的方向上的反射鏡等,還能夠藉由影像處理從所拍攝的影像將反射光的攝入除去。例如,對於紫外線的反射光,其波長與從農產品的新傷部位產生的螢光波長不同,因此可以
使用僅使特定的波長透過的帶通濾波器進行去除,如果確定在特定的區域產生反射光,則也可以藉由軟件進行處理,以刪除該區域的信號。
在上述中,主要對在紫外線照射時使用反射對應單元的例進行了說明,但該反射對應單元也可以使用在可見光照射時。在從對置的一方的可見光照射單元照射可見光的情況下,從另一方的照射單元中設置的反射對應單元照射藍色光時,藉由該藍色光遮斷可見光,使來自另一方的照射單元的反射部件的反射降低。因而,可以防止由可見光進行的向影像的攝入。在這種情況下,有時從反射對應單元自身照射的藍色光會攝入影像中,但只要使用濾波器或影像處理而僅除去藍色的範圍的信號即可。
有時還從影像中的被檢查物的區域失去藍色的範圍的信號,但也能夠利用特定波長範圍(例如主要為紅色~黃色、綠色的範圍)的影像進行檢查,因此也可以不包含藍色。這樣,即使在可見光照射時只要使用反射對應單元,即可降低來自反射部件等的可見光的攝入,而較理想。
圖5是本發明的第二實施方式的農產品檢查裝置的概略俯視圖。本實施方式的農產品檢查裝置1具備輸送單元2、複數拍攝單元3、複數可見光照射單元4、複數紫外線照射單元5、翻轉機構7及控制單元(圖示省略)。
在本實施方式中,在輸送單元2的上游側的右側方配置2台拍攝單元3a、3b,在下游側的左側方配置2台拍攝單元3c、3d,進一步在上游及下游的上方分別配置拍攝單元3e、3f。各拍攝單元在其周圍設置環狀的可見光照射單元4及紫外線照射單元5。
還有,拍攝單元及各照射單元的數量、配置、形狀為一例,可以根據裝置或輸送單元的構成來適宜變更。例如,也可以在上游中拍攝農產品10的後面的拍攝單元3a的左端設置能夠照射大範圍的長方形的可見光照射單元,還可以在拍攝農產品10的前面的拍攝單元3b的右端設置能夠照射大範圍的長方形的可見光照射單元4b。
對於各單元的具體的構成,與第一實施方式同樣,因此省略說明。翻轉機構7構成為,使輸送的農產品10的上下翻轉(例如臺階、滾柱等)。
圖6是表示拍攝單元及各照射單元的動作順序的其它例的說明圖,表示了拍攝時機70、拍攝單元的動作71、可見光照射單元的動作72、及紫外線照射單元的動作73的對應關係。
首先,當判定為農產品10到達了上游側的拍攝開始位置時,控制單元6在該圖的拍攝時機「1」進行控制使可見光照射單元4a、4b、4e照射可見光,從而使拍攝單元3a、3b、3e在可見光照射時的第一拍攝條件下分別同時拍攝包括農產品10的後面、前面、頂部側(例如果梗部側)的面的可見光照射時的影像。還有,所謂同時拍攝,也可以包括以拍攝單元的快門速度程度的時間差依次拍攝的情況。
接著,在拍攝時機「2」進行控制使紫外線照射單元5a、5b、5e照射紫外線,從而使拍攝單元3a、3b、3e在紫外線照射時的第二拍攝條件下分別同時拍攝包括農產品10的後面、前面、頂部側(例如果梗部側)的面的紫外線照射時的影像。
此後,當農產品10藉由輸送單元2而移動並到達翻轉機構7時,其上下翻轉。當判定為農產品10到達了下游側的拍攝開始位置時,控制單元6在拍攝時機「3」進行控制使可見光照射單元4c、4d、4f照射可見光,從而使拍攝單元3c、3d、3f在可見光照射時的第一拍攝條件下分別同時拍攝包括農產品10的後面、前面、底部側(例如花痕部側)的面的可見光照射時的影像。
此後,在拍攝時機「4」進行控制使紫外線照射單元5c、5d、5f照射紫外線,從而使拍攝單元3c、3d、3f在紫外線照射時的第二拍攝條件下分別同時拍攝包括農產品10的後面、前面及在上游時為底部側(例如花痕部側)
的面的可見光照射時的影像。
如以上所說明的那樣,根據本發明的農產品檢查裝置,可以藉由一個程序實施由可見光照射進行的農產品的通常傷痕的檢查和由紫外光進行的新傷或濕腐的有無的檢查的雙方,可以縮短檢查作業線。而且,由於使用一般的拍攝單元,因此可以提供低成本的檢查裝置。
進一步,即使在將紫外線照射單元配置成對置的情況下,也可以降低來自照射單元的反射,可以藉由簡易的影像處理的方法來檢測螢光反應。而且,如果連續地取得並處理可見光照射時的影像及紫外線照射時的影像,則還可以在一次的輸送程序內實施農產品的等級判定和腐爛果篩選的雙方作業。
1‧‧‧農產品檢查裝置
2‧‧‧輸送單元
3、3a~3e‧‧‧拍攝單元
4、4a~4e‧‧‧可見光照射單元
5、5a~5e‧‧‧紫外線照射單元
6‧‧‧控制單元
10‧‧‧農產品
Claims (8)
- 一種農產品檢查裝置,用於檢查農產品,其特徵在於具備:輸送單元,輸送該農產品;拍攝單元,拍攝由該輸送單元輸送的該農產品;可見光照射單元,對該農產品照射可見光;紫外線照射單元,對該農產品照射紫外線;以及控制單元,控制該拍攝單元、該可見光照射單元及該紫外線照射單元;該控制單元構成為,由該可見光照射單元及該紫外線照射單元每到既定的時機照射可見光及紫外線中的任一者,並同時由同一個拍攝單元在可見光照射時根據第一拍攝條件來拍攝該農產品,而在紫外線照射時根據第二拍攝條件來拍攝該農產品,其中,該第二拍攝條件與該第一拍攝條件相比,至少放慢快門速度及/或增大增益。
- 如申請專利範圍第1項之農產品檢查裝置,其中,該拍攝單元具備儲存該第一拍攝條件及該第二拍攝條件的儲存單元,該控制單元在該拍攝單元中每到既定的時機即切換該第一拍攝條件和該第二拍攝條件。
- 如申請專利範圍第1或2項之農產品檢查裝置,其中,該控制單元構成為,根據在該可見光照射時所拍攝的該農產品的影像,來檢測包含該農產品的通常的傷痕、形狀、大小中的至少一個的資訊,並根據在該紫外線照射時所拍攝的該農產品的影像,來檢測有無從該農產品的新傷或濕腐的部位產生的螢光反應。
- 如申請專利範圍第1項之農產品檢查裝置,其中,該第一拍攝條件為,快門速度為1/1000~1/2000秒,增益為80以下,該第二拍攝條件為,快門速度為1/500秒以上,增益為200以上。
- 如申請專利範圍第1項之農產品檢查裝置,其中, 具備反射對應單元,防止從配置在該拍攝單元的拍攝區域中的該可見光照射單元或該紫外線照射單元照射的可見光反射。
- 如申請專利範圍第5項之農產品檢查裝置,其中,該反射對應單元向該可見光照射單元或該紫外線照射單元的照射面與該農產品之間照射藍色光,從而防止從該可見光照射單元或該紫外線照射單元照射的可見光的反射。
- 一種農產品檢查方法,由輸送單元輸送農產品並同時由複數拍攝單元拍攝該農產品,從而檢查該農產品,其特徵在於,每到既定的時機即照射可見光及紫外線中的任一者,於一個拍攝單元中,在該可見光照射時根據第一拍攝條件來拍攝該農產品,在紫外線照射時根據第二拍攝條件來拍攝該農產品,其中,該第二拍攝條件與該第一拍攝條件相比,至少放慢快門速度及/或增大增益。
- 如申請專利範圍第7項之農產品檢查方法,其中,根據在該可見光照射時所拍攝的該農產品的影像,來檢測包含該農產品的通常的傷痕、形狀、大小中的至少一個的資訊,並根據在該紫外線照射時所拍攝的該農產品的影像,來檢測有無從該農產品的新傷或濕腐的部位產生的螢光反應。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012104030A JP5875186B2 (ja) | 2012-04-27 | 2012-04-27 | 農産物検査装置及び農産物検査方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201348695A TW201348695A (zh) | 2013-12-01 |
TWI589860B true TWI589860B (zh) | 2017-07-01 |
Family
ID=49461707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW102114904A TWI589860B (zh) | 2012-04-27 | 2013-04-25 | 農產品檢查裝置及農產品檢查方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5875186B2 (zh) |
KR (1) | KR20130121729A (zh) |
CN (1) | CN103376261B (zh) |
TW (1) | TWI589860B (zh) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6233638B2 (ja) * | 2013-12-25 | 2017-11-22 | 井関農機株式会社 | 根菜類収穫機 |
JP2015184071A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | シブヤ精機株式会社 | 農産物検査装置及び農産物検査方法 |
CN104646315B (zh) * | 2015-03-02 | 2019-02-05 | 青岛农业大学 | 一种具有黄曲霉素检测功能的农产品智能分选机 |
CN105136124A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-12-09 | 延锋汽车饰件系统宁波有限公司 | 一种汽车饰件视觉防错系统 |
CN105149235A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-12-16 | 苏州华拓信息技术有限公司 | 一种新型农产品分拣方法 |
WO2017056830A1 (ja) * | 2015-10-02 | 2017-04-06 | シャープ株式会社 | 蛍光検出装置 |
CN106442561B (zh) * | 2016-08-29 | 2023-10-31 | 北京农业智能装备技术研究中心 | 用于检测柑橘表皮缺陷的在线图像采集系统及方法 |
JP6203923B1 (ja) * | 2016-10-04 | 2017-09-27 | 三井金属計測機工株式会社 | 青果物検査装置 |
JP2019070564A (ja) * | 2017-10-06 | 2019-05-09 | シブヤ精機株式会社 | 物品検査装置 |
KR102094314B1 (ko) * | 2017-12-29 | 2020-03-27 | 순천대학교 산학협력단 | 머신 비전 기반한 작물 선별 장치 |
TWI656334B (zh) * | 2018-02-14 | 2019-04-11 | 國立中山大學 | 蘭花病蟲害高光譜成像早期偵測系統 |
JP6410199B1 (ja) * | 2018-05-11 | 2018-10-24 | アクティブ販売株式会社 | 対象体選別装置 |
EP3966566A4 (en) * | 2019-05-10 | 2023-06-07 | Sunkist Growers, Inc. | DEGRADATION DETECTION SYSTEM |
CN113120596B (zh) * | 2019-12-31 | 2022-11-22 | 旺矽科技股份有限公司 | 物料移载状态侦测系统及方法 |
JP7217035B2 (ja) * | 2020-08-25 | 2023-02-02 | キリンテクノシステム株式会社 | 容器検査装置及び容器検査方法 |
CN117178184A (zh) * | 2021-04-20 | 2023-12-05 | 大金工业株式会社 | 判断装置 |
CN113567453B (zh) * | 2021-07-30 | 2023-12-01 | 绿萌科技股份有限公司 | 检测系统、方法、计算机设备及计算机可读存储介质 |
CN116465888A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-07-21 | 南通锐越信息科技有限公司 | 一种基于机器视觉效果的农产品质量物联网监测方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 |
KR102610505B1 (ko) | 2023-08-08 | 2023-12-06 | 주식회사 에이오팜 | 인공지능 기반의 농산물 외부 결함 측정 장치, 방법및 프로그램 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003014650A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Nireco Corp | 農産物検査装置及び検査方法 |
JP2004177369A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-06-24 | Jeneshia:Kk | 偏光イメージングを用いた選果システム |
CN1940555A (zh) * | 2006-09-04 | 2007-04-04 | 江苏大学 | 一种农产品内外品质检测方法及装置 |
JP4906609B2 (ja) * | 2007-06-29 | 2012-03-28 | キヤノン株式会社 | 撮像装置および方法 |
JP5213038B2 (ja) * | 2008-08-28 | 2013-06-19 | 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 | イチゴ品質測定方法及びイチゴ品質測定装置 |
JP2011033612A (ja) * | 2009-07-10 | 2011-02-17 | Nireco Corp | 農産物検査装置 |
JP5565936B2 (ja) * | 2009-12-03 | 2014-08-06 | シブヤ精機株式会社 | 物品検査装置 |
-
2012
- 2012-04-27 JP JP2012104030A patent/JP5875186B2/ja active Active
-
2013
- 2013-04-23 KR KR1020130044550A patent/KR20130121729A/ko not_active Application Discontinuation
- 2013-04-24 CN CN201310145908.7A patent/CN103376261B/zh active Active
- 2013-04-25 TW TW102114904A patent/TWI589860B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201348695A (zh) | 2013-12-01 |
JP2013231668A (ja) | 2013-11-14 |
JP5875186B2 (ja) | 2016-03-02 |
CN103376261B (zh) | 2017-11-17 |
CN103376261A (zh) | 2013-10-30 |
KR20130121729A (ko) | 2013-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI589860B (zh) | 農產品檢查裝置及農產品檢查方法 | |
US11830179B2 (en) | Food inspection assisting system, food inspection assisting apparatus and computer program | |
JP5615096B2 (ja) | ラベル付き容器を検査するための装置と方法 | |
US9174245B2 (en) | System for the automatic selective separation of rotten citrus fruits | |
JP4209926B1 (ja) | 近赤外線を用いた包装食品の検査装置 | |
CN103884651B (zh) | 一种全自动瓶盖质量检测系统 | |
JP2009115613A (ja) | 異物検査装置 | |
CN102072909A (zh) | 用于近红外光学检查的系统和方法 | |
WO2008102143A1 (en) | Quality control of meat products and the like | |
JP2006133052A (ja) | 異物検査方法及び装置 | |
KR101203210B1 (ko) | 결함 검사장치 | |
CN111272656A (zh) | 用于识别转动位置的设备和方法 | |
WO2018198922A1 (ja) | 卵の検査装置 | |
JP2004028930A (ja) | 容器内異物検出装置および容器内異物検出方法 | |
WO2006039192A1 (en) | Apparatus and method for detection of contaminant particles or component defects | |
JP2010091530A (ja) | 異物検査方法および異物検査装置 | |
WO2018198923A1 (ja) | 卵の検査装置 | |
JP2011033612A (ja) | 農産物検査装置 | |
JP2017083279A (ja) | 被搬送物の検査方法 | |
JP2015184071A (ja) | 農産物検査装置及び農産物検査方法 | |
JP2006030067A (ja) | ガラス板の欠点検査方法及びその装置 | |
JP2003014650A (ja) | 農産物検査装置及び検査方法 | |
JP2008151613A (ja) | カップゼリーの異物検出装置 | |
JP2017067622A (ja) | 物品検査装置 | |
JP6572648B2 (ja) | 粒状樹脂検査装置ならびに検査方法 |