WO2017029864A1 - 卵の検査装置及び卵の選別システム - Google Patents

卵の検査装置及び卵の選別システム Download PDF

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WO2017029864A1
WO2017029864A1 PCT/JP2016/067300 JP2016067300W WO2017029864A1 WO 2017029864 A1 WO2017029864 A1 WO 2017029864A1 JP 2016067300 W JP2016067300 W JP 2016067300W WO 2017029864 A1 WO2017029864 A1 WO 2017029864A1
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WO
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egg
image
ultraviolet
light
imaging means
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Application number
PCT/JP2016/067300
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English (en)
French (fr)
Inventor
貴之 長谷川
隆彦 南部
伸一 藤谷
Original Assignee
株式会社ナベル
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Publication date
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K43/00—Testing, sorting or cleaning eggs ; Conveying devices ; Pick-up devices
    • 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
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
    • 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
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/94—Investigating contamination, e.g. dust

Definitions

  • the present invention relates to an inspection apparatus for determining the surface state of an egg and an egg sorting system including the inspection apparatus.
  • Eggs shipped to the market are sorted according to physical properties such as weight by a sorting and packaging device, and then packed in a transparent synthetic resin pack. Prior to or in parallel with this sorting package, the eggs are subjected to various tests. As an example, there is an inspection for selecting an egg surface condition, specifically, an egg surface that is cracked or cracked or an egg surface that has dung stains attached thereto.
  • leaked eggs those whose contents leak out of the shell and adhere to the surface of the shell are called “leak eggs”.
  • the leaked egg not only stains the rollers and brushes provided in the sorting and packaging apparatus due to the leakage of the contents thereof, but also the subsequent eggs passing through the dirty rollers and brushes become dirty. Therefore, although the probability of occurrence of leaked eggs is not so high, there is a demand for reliably removing them at an early stage in the egg sorting and packaging apparatus.
  • Patent Document 1 In order to meet this demand, one of the present inventors has considered a method of discriminating leaked eggs using ultraviolet light (see Patent Document 1 below).
  • This method uses a situation where a protein such as egg white or egg yolk is attached to the surface of a leaked egg, and irradiates the surface of the egg with ultraviolet light absorbed by the protein. It is to determine the state of protein adhesion. However, it is difficult to determine whether the protein adheres because the egg itself has cracked and the contents have come out, or it has not broken but is caused by other factors. Therefore, in addition to ultraviolet light, there is an attempt to irradiate the surface of the egg with the visible light and detect the egg crack from the reflected light.
  • the crack of the eggshell becomes darker than other parts.
  • the eggshell stains are also darker than other parts. That is, in the case of using reflected light, it is difficult to determine whether the darkened area is based on “cracking” or “dirt adhesion”.
  • an object of the present invention is to provide an inspection apparatus that can determine a leaked egg relatively easily and an egg sorting system including the inspection apparatus.
  • the egg inspection apparatus includes an ultraviolet light irradiation means for irradiating an egg with ultraviolet light, an ultraviolet light imaging means for photographing an egg having the ultraviolet light reflected by the surface of the egg, and visible light.
  • Visible light irradiating means for irradiating eggs with infrared light infrared light irradiating means for irradiating eggs with infrared light
  • transmission imaging means for photographing an egg that has transmitted visible light or infrared light inside the egg
  • ultraviolet light Determination means for determining the surface state of the egg based on the ultraviolet image photographed by the light imaging means and the transmission image photographed by the transmission imaging means.
  • the egg inspection apparatus is the egg inspection apparatus according to claim 1, wherein the determination means uses a dark area in the ultraviolet image and a bright area in the transmission image. It is determined whether the egg is a leaked egg.
  • the egg inspection apparatus is the egg inspection apparatus according to claim 1 or 2, wherein the determination unit compares the dark area in the ultraviolet image with the bright area in the transmission image. It is determined whether the shape and area of the dark region in the ultraviolet image are the same as the shape and area of the bright region appearing at the corresponding position in the transmission image.
  • the egg inspection apparatus includes an ultraviolet light irradiation means for irradiating the egg with ultraviolet light, an ultraviolet light imaging means for photographing the egg reflected on the surface of the egg, and visible light in the egg.
  • Infrared light imaging means for photographing an egg that has been reflected, and an ultraviolet image photographed by an ultraviolet light imaging means and a visible image photographed by a visible light imaging means or an infrared light imaging means
  • An egg inspection apparatus is the egg inspection apparatus according to claim 1, 2, 3 or 4, further comprising a rotating means for rotating the egg, an ultraviolet light imaging means, and a transmission imaging means.
  • the imaging means for visible light or the imaging means for infrared light can be synchronized.
  • the “synchronous shooting” may be anything as long as an image at the same time can be obtained by a plurality of image pickup means. There may be a gap.
  • the egg sorting system according to the first, second, third, fourth or fifth aspect, wherein the egg inspection apparatus is arranged upstream of a washing device for washing eggs or a drying device for drying eggs. Is.
  • test apparatus which can distinguish a leaked egg comparatively easily, and an egg selection system provided with this test
  • FIG. 1 is a block diagram showing an egg sorting system according to a first embodiment of the present invention.
  • the schematic side view which expands and shows a part of FIG. The schematic diagram seen along the conveyance direction of the inspection device of the egg concerning the embodiment.
  • the flowchart which shows the example of a procedure of the process which the control apparatus of the embodiment performs according to a program.
  • the schematic side view which expands and shows a part of egg test
  • the schematic diagram seen along the conveyance direction of the inspection device of the egg concerning the embodiment.
  • the figure which shows an example of the image obtained with the inspection apparatus of the egg of the embodiment.
  • the graph which shows an example of the threshold value memorize
  • the flowchart which shows the example of a procedure of the process which the control apparatus of the embodiment performs according to a program.
  • the egg sorting system 1 includes an original egg supply unit 11 to which an original egg is supplied, a direction alignment unit 12 that aligns directions of a plurality of supplied eggs E, and a direction.
  • the egg E is a leaked egg detection unit (corresponding to the “egg inspection apparatus 13” of the present application) for mainly detecting a leaked egg, and the eggs E other than the leaked egg are washed with warm water or the like.
  • An egg washing section (corresponding to “cleaning apparatus 14” of the present application), a drying section (corresponding to “drying apparatus 15” of the present application) for drying the surface of the egg E after washing, and washing and drying
  • the physical properties of the egg E are detected using known spectral analysis technology and acoustic processing technology, and eggs that are out of the standard for trading eggs are selected, such as cracked eggs, dirty eggs, blood eggs, spoiled eggs, tiny eggs, and maximal eggs. It is mainly composed of the sorting and collecting unit 16 to be excluded from the target, and eggs outside the transaction standard are excluded. Is selected for each weight category of Agricultural Standards based on the measurement result in the egg weight measuring unit for measuring the weight of a normal egg (not shown) is performed. For the raw egg supply unit 11, the direction alignment unit 12, the egg washing unit (cleaning device 14), the drying unit (drying device 15), the sorting and collecting unit 16, and the egg weight measuring unit, various known ones can be applied. Detailed description is omitted.
  • the leaked egg detection unit (hereinafter referred to as “inspection device 13”) is disposed upstream of the cleaning device 14 for cleaning the egg E and the drying device 15 for drying the egg E.
  • the inspection apparatus 13 according to the present embodiment will be described in detail.
  • the inspection device 13 includes an ultraviolet light irradiation means 21 for irradiating the egg E with ultraviolet light, and an ultraviolet light imaging for photographing the egg E reflected by the surface of the egg E.
  • Means 22 infrared light irradiating means 31 for irradiating the egg E with infrared light, transmission imaging means 32 for photographing the egg E through which the infrared light has been transmitted inside the egg E, and ultraviolet light imaging means
  • a determination unit 10 that determines the surface state of the egg E based on the ultraviolet image P ⁇ b> 1 captured by the image 22 and the transmission image P ⁇ b> 2 captured by the transmission imaging unit 32. Then, the inspection device 13 inspects the egg E carried downstream by the transport means 64 while rotating the egg E by the rotation means 61.
  • the ultraviolet light irradiation means 21 irradiates ultraviolet light toward the upper surface side of the egg E, and is disposed above the conveying means 64.
  • the ultraviolet light irradiation means 21 for example, a germicidal lamp that irradiates ultraviolet light having a wavelength of 254 nm is used, and is continuously lit. 4 and 5, the path of light irradiated by the ultraviolet light irradiation means 21 is schematically shown by a two-dot chain line.
  • the ultraviolet light imaging means 22 is capable of photographing the upper surface side of the egg E, and is disposed above the conveying means 64.
  • an ultraviolet camera provided with an ultraviolet bandpass filter 23 is used as the imaging means 22 for ultraviolet light.
  • the ultraviolet bandpass filter 23 is, for example, configured to pass a light component of 254 nm, and is configured so that the ultraviolet light imaging means 22 can receive only the ultraviolet light component of 254 nm and acquire the ultraviolet image P1.
  • FIG. 6 shows an example of an ultraviolet image P1 obtained by photographing the six eggs E arranged as shown in FIG.
  • the infrared light irradiation means 31 irradiates infrared light toward the lower surface side of the egg E, and is disposed below the transport means 64.
  • the infrared light irradiation means 31 for example, an LED that irradiates infrared light having a wavelength of 750 nm to 850 nm is used. Irradiation by the infrared light irradiation means 31 is executed based on a signal from the sensor 70 that detects the presence or absence of the egg E.
  • the sensor 70 is provided above the egg E, and sends a signal to the infrared light irradiation means 31 to emit light when detecting the egg E conveyed from the upstream side by the conveying means 64. Therefore, the infrared light irradiation means 31 is turned on intermittently.
  • symbol 71 shown in FIG. 5 is a protection member, and is for preventing that the content of garbage and an egg falls on the infrared light irradiation means 31 directly.
  • the protective member 71 is formed using a material that transmits infrared rays. 4 and 5, the path of the light irradiated by the infrared light irradiation means 31 is schematically shown by a broken line.
  • the transmission imaging means 32 is capable of photographing the upper surface side of the egg E and is disposed above the conveying means 64.
  • a visible camera provided with an ultraviolet cut filter 33 is used as the transmission imaging means 32.
  • the ultraviolet cut filter 33 blocks an ultraviolet light component, and is configured so that the transmission imaging unit 32 can acquire a transmission image P2 in which infrared light is transmitted through the egg E.
  • FIG. 6 shows an example of a transmission image P2 obtained by imaging the six eggs arranged as shown in FIG.
  • the determination unit 10 determines the surface state based on the brightness difference (contrast) between the captured images P1 and P2. Specifically, the determination unit 10 includes a dark region (a) in the ultraviolet image P1 photographed by the ultraviolet light imaging unit 22 and a bright region (b) in the transmission image P2 photographed by the transmission imaging unit 32. ). Then, it is determined whether or not the shape and area of the dark region (a) in the ultraviolet image P1 are the same as the shape and area of the bright region (b) appearing at the corresponding position in the transmission image P2.
  • the determination unit 10 (image processing unit) may be any device as long as it can determine the state of the egg surface based on the photographed image, and is limited to the embodiment described below. Of course not.
  • a control device (not shown) for controlling the inspection device 13 of this embodiment is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like.
  • the memory of the control device stores a predetermined threshold value for comparing the photographed image with the gray value obtained by quantification. In the graphs of FIG. 7 and FIG. 8, the image becomes white (brighter) as it goes up, and the image becomes black (darker) as it goes down.
  • the predetermined threshold value for example, "protein adhesion” in the image captured by the ultraviolet light or “cracking”, the first or the threshold T B for determining the "fecal soiling", taken with infrared light
  • T T for determining “cracking” in the image
  • the gray values of the image captured by the ultraviolet light if they fit within the larger (brighter) range than the first threshold value T B, "protein deposition” or “crack”, "feces fouling Can be determined to be absent.
  • the gray value of the image captured by the ultraviolet light if there is small (dark) portion than the first threshold value T B, "protein deposition” or “crack” in that portion, there is a "fecal soiling” Can be determined. That is, the dark region of the image (the first threshold value T portion smaller than B) of either ultraviolet light is absorbed more strongly, ultraviolet light is reflected or scattered in a direction other than the ultraviolet imaging means 23 It can be said that it is a part.
  • the eggshell surface reflects a lot of ultraviolet light.
  • the protein absorbs ultraviolet light and thus has a small reflection. Therefore, when egg yolk or egg white containing protein adheres to the surface of the egg, that portion appears dark. Moreover, since the reflectance of ultraviolet light worsens in the cracked part, the part appears dark. Similarly, since the reflectance of the ultraviolet light is deteriorated in the portion where the stool stain is attached, the portion appears dark.
  • the egg through which infrared rays are transmitted scatters light within the eggshell, and the entire egg E emits light like a light emitter.
  • the cracked portion on the surface appears brighter because there is no eggshell to be transmitted as compared to the unbroken portion.
  • the control device also has a function as a synchronization unit (not shown) that synchronizes the shooting by the ultraviolet light imaging unit 22 and the shooting by the transmission imaging unit 32.
  • the synchronizing means is for the ultraviolet imaging means 22 and the transmission imaging means 32 to take an image corresponding to the rotation of the egg by the rotating means 61, and at the same timing each time the egg E is rotated by a predetermined angle. It is controlled to photograph the egg E.
  • the determination means 10 determines the state of the egg E every time the egg E is rotated by a predetermined angle.
  • the predetermined angle is set to 60 degrees, and two imaging means 22 for ultraviolet light and two imaging means 32 for transmission are used for each egg E rotating on the conveying means 64. Then, an image of the entire circumference of the egg E is obtained by photographing six times per unit, and each image is determined.
  • the rotating means 61 is for rotating the egg E.
  • the inspection is such that light is emitted by the ultraviolet light irradiation means 21 and the infrared light irradiation means 31, respectively.
  • the contact plate 62 disposed in the region A and a rotating contact body 63 that contacts the contact plate 62 and causes the roller 66 to rotate are mainly configured.
  • the rotary contact body 63 is formed at the end of the roller shaft 65 to which a plurality of rollers 66 are fixed. In the region A where the rotating contact body 63 and the contacted plate 62 are in contact, the egg E rotates in the direction opposite to the rotation of the roller 66. Note that, in the region where the rotating contact body 63 does not contact the contacted plate 62, the egg E only moves from the upstream side to the downstream side by the conveying means 64 without rotating.
  • the conveying means 64 conveys a plurality of eggs E in an aligned state. As shown in FIGS. 2 to 5, the conveying means 64 is attached to the roller shaft 65 and arranged in a plurality along the direction perpendicular to the conveying direction.
  • a roller 66, an endless chain 67 that rotatably holds the roller 66, a sprocket wheel 68 that spans the endless chain 67, and a rotation shaft of the sprocket wheel 68 are connected to each other via a pulley, a belt, or the like. It is mainly composed of an electric motor (not shown).
  • An opening 69 penetrating in the vertical direction is formed between the rollers 66 adjacent to each other along the transport direction.
  • the egg E is held between the portions corresponding to the opening 69, that is, between the rollers 66 adjacent to each other along the conveying direction.
  • eggs are shown only in the region A, but it goes without saying that eggs are also held in other regions.
  • the egg E inspection method includes an ultraviolet light irradiation step of irradiating the egg E with ultraviolet light by the ultraviolet light irradiation means 21, and imaging for the ultraviolet light of the egg E reflected by the surface of the egg E.
  • Reflected image photographing step of photographing by means 22 infrared light irradiating step of irradiating egg E with infrared light by infrared light irradiating means 31, and transmission of egg E through which infrared light has been transmitted inside egg E
  • the surface state of the egg E is determined by the determining unit 10 based on the transmission image capturing process captured by the imaging unit 32, the ultraviolet image P1 captured in the reflection image capturing process, and the transmission image P2 captured in the transmission image capturing process.
  • FIG. 9 shows an example of the procedure of processing executed by the control device.
  • the ultraviolet light irradiation means 21 is irradiated. And the presence or absence of the egg E which should be test
  • the infrared light is irradiated from the infrared light irradiation means 31 at the timing when the egg E on the transport means 64 comes right above the infrared light irradiation means 31 (step S2). At that time, if there is no egg at the position to be inspected, or if the irradiated infrared light wraps around the outside of the eggshell, it will cause problems in shooting other adjacent eggs, It is desirable to set the irradiation position and irradiation timing so that irradiation can be performed within an appropriate range of the eggshell.
  • the egg E is photographed by the ultraviolet light imaging means 22 and the transmission imaging means 32 in synchronization with the irradiation of infrared light (steps S3 and S4).
  • An ultraviolet image P1 using reflection of ultraviolet light is obtained by the imaging means 22 for ultraviolet light.
  • a transmission image P2 using transmission of infrared light is obtained by the imaging means 32 for transmission.
  • image processing is performed on the ultraviolet image P1 and the transmission image P2 (step S5).
  • binarization may be performed using predetermined threshold values T B and T T for the images P1 and P2, respectively.
  • T B predetermined threshold values
  • the transmitted image P2 second threshold Binarization is performed using T T.
  • the determination unit 10 determines a dark region (a) in the ultraviolet image P1 photographed by the ultraviolet light imaging unit 22 and a bright region (b) in the transmission image P2 photographed by the transmission imaging unit 32. Compare (step S6, step S7). When there are a dark region (a) and a bright region (b) to be compared, the bright region (b) in which the shape and area of the dark region (a) in the ultraviolet image P1 appear in the corresponding position in the transmission image P2. It is determined whether or not the shape and area are the same (step S8).
  • the determination unit 10 may determine that there is “protein adhesion”, “cracking”, or “feces stain adhesion” when there is even a dark region (a), or a dark region (a ) May exceed the threshold value, it may be determined that there is “protein adhesion”, “cracking”, or “fecal dirt adhesion”. The same determination can be made for the bright area (b) of the transparent image P2.
  • the shape and area of the dark region (a) in the ultraviolet image P1 are the same as the shape and area of the bright region (b) in the transmission image P2 at the corresponding position. If they are different, it is determined to be a “leak egg” (step S9). This is because the “crack” that appears brightly in the transmission image P2 is damaged to the eggshell membrane, and it is considered that the protein in the contents leaks out from this portion and appears dark in the ultraviolet image P1. It is.
  • the shape and area of the dark region (a) in the ultraviolet image P1 are the same as the shape and area of the bright region (b) in the transmission image P2. If there is, it is determined that it is not a leaked egg (step S10). This is because it is thought that the contents are not leaking though there are “cracks”. Specifically, a crack in the eggshell (ii), a egg shell membrane that is not damaged but a part of the eggshell is missing (iii), and the like are conceivable.
  • step S6 if it is not one of the dark area (a) or the bright area (b) to be compared, it is determined that it is not a leaked egg (step S10). Specifically, the dwelled egg as shown in (iv) in FIG. 6, the egg white / yolk-attached egg as shown in (v), and the retention of moisture in the eggshell partially occurs. It is considered to be an egg with translucent streaks or spots on the eggshell as shown in (vi), or a normal egg not shown. In FIG. 6, a dark area (a) or a bright area (b) does not exist, and those that cannot be compared are represented by “ ⁇ ”.
  • the dark area (a) appearing in the ultraviolet image P1 appears lighter than in the case of protein adhesion or cracking, and appears as a dark area in the transmission image P2.
  • the portion where the infrared light is absorbed more strongly becomes dark since the infrared light transmittance is deteriorated in the contaminated portion, the portion where the infrared light is absorbed more strongly becomes dark.
  • a dark region (a) based on protein adhesion appears in the ultraviolet image P1, but a bright region does not appear in the transmission image P2.
  • a dark region does not appear in the ultraviolet image P1, but a bright region (b) based on semi-transparent streaks or spot spots appears in the transmitted image P2.
  • a dark region does not appear in the ultraviolet image P1, and a bright region does not appear in the transmitted image P2.
  • the steps S2 to S10 are repeated six times for one egg E that moves while rotating. And if it determines with it not being a leaking egg, it will be conveyed to the following egg-washing part 14 with putting on a normal conveyance route. On the other hand, what is determined to be a leaked egg is moved to another place off the normal transport route.
  • the ultraviolet light irradiation means 21 that irradiates the egg E with ultraviolet light and the egg E obtained by reflecting the ultraviolet light on the surface of the egg E are photographed.
  • a determination unit 10 that determines the surface state of the egg E based on the ultraviolet image P1 captured by the ultraviolet light imaging unit 22 and the transmission image P2 captured by the transmission imaging unit 32.
  • the determination unit 10 of the present embodiment uses the dark area (a) in the ultraviolet image P1 and the bright area (b) in the transmission image P2 to leak the egg E to be inspected. It is judged whether it is an egg.
  • the reflected light of ultraviolet rays and the transmitted light of infrared rays it is possible to easily identify a leaked egg as compared with the conventional case. That is, conventionally, when an attempt is made to identify a crack in an eggshell by reflecting visible light, the crack and dirt appear dark, and it has been necessary to finely set the threshold value so as to pay attention to the difference in the degree of darkness.
  • transmitted light as in this embodiment, only cracks can be displayed brightly and distinguished from dirt due to protein or feces, so the state of “cracking and content leakage” can be easily identified. it can.
  • the inspection apparatus 13 of this embodiment since the part which has confirmed the leaked egg, the broken egg, etc. by visual observation can be automated, the labor cost can also be reduced.
  • the determination means 10 determines a dark area (a) in the ultraviolet image P1 photographed by the ultraviolet light imaging means 22 and a bright area (b) in the transmission image P2 photographed by the transmission imaging means 32. In comparison, it is determined whether the shape and area of the dark region (a) in the ultraviolet image P1 are the same as the shape and area of the bright region (b) appearing at the corresponding position in the transmission image P2. Therefore, if the shapes and areas of the regions (a) and (b) at the same position are different, it can be determined as “leak egg”.
  • the inspection apparatus 13 includes a rotating unit 61 that rotates the egg E, and the ultraviolet imaging unit 22 and the transmission imaging unit 32 can perform synchronous imaging. Therefore, the inspection can be performed over the entire circumference of the egg E, and the ultraviolet image P1 obtained by the ultraviolet light imaging unit 22 and the transmission image P2 obtained by the transmission imaging unit 32 can be compared with each other.
  • the above-described egg inspection device 13 is disposed upstream of the cleaning device 14 for cleaning the egg E and the drying device 15 for drying the egg E. Leaked eggs that can contaminate the cleaning device 14 and the drying device 15 can be sorted before being transported to these devices 14 and 15. Therefore, contamination of the apparatus and water can be suppressed, and the labor of cleaning can be saved.
  • the determination means 10 in this embodiment has the same shape and area of each other's regions (a) and (b) at the same position, an egg having “a crack without content leakage” (for example, (ii) , (Iii), etc.).
  • the shape and area of the dark region (a) in the ultraviolet image P1 and the dark region in the transmission image P2 are the same at the same position, the egg has “fecal adhesion” (for example, (iv)).
  • the threshold value is set using such a feature, it is possible to make a determination based on the type / degree of the state of the eggshell for those other than the leaked eggs.
  • a broken egg and other eggs ((i) to (iii) and the same) Other methods are possible.
  • eggs (ii) and (iii) that may become leaked eggs in the future can be selected from the series of sorting systems 1 at an early stage. Eggs such as (ii) and (iii) are unsuitable for packed products, but they are valuable for use in liquid eggs and heat processing. More eggs can be turned for processing.
  • (iv) to (vi) can be sent to the downstream side of the sorting system 1 without being excluded. Further, if necessary, the downstream sorting and gathering unit 16 may sort out items to be excluded.
  • the inspection apparatus 13 photographs the ultraviolet light irradiation means 41 that irradiates the egg E with ultraviolet light and the egg E in which the ultraviolet light is reflected by the surface of the egg E.
  • Ultraviolet light imaging means 42 visible light irradiation means 51 for irradiating the egg E with visible light
  • visible light imaging means 52 for photographing the egg E reflected by the surface of the egg E
  • ultraviolet light And a determination unit 10 that determines the surface state of the egg E based on the ultraviolet image P4 captured by the imaging unit 42 and the visible image P3 captured by the visible light imaging unit 52.
  • the ultraviolet light irradiation means 41, the ultraviolet light imaging means 42, and the ultraviolet bandpass filter 43 have the same configuration and role as the ultraviolet light irradiation means 21, the ultraviolet light imaging means 22, and the ultraviolet bandpass filter 23 of the first embodiment. Since it is a thing, description here is abbreviate
  • FIG. 12 shows an example of an ultraviolet image P4 obtained by photographing the six eggs E arranged as shown in FIG.
  • the visible light irradiation means 51 irradiates visible light toward the upper surface side of the egg E, and is disposed above the transport means 64.
  • a fluorescent lamp is used as the visible light irradiation means 51 and is continuously lit. 10 and 11, the path of light emitted by the visible light irradiation means 51 is schematically shown by a broken line.
  • the visible light imaging means 52 is capable of photographing the upper surface side of the egg E in color, and is disposed above the conveying means 64.
  • FIG. 12 shows an example of a visible image P3 obtained by photographing the six eggs arranged as shown in FIG. 11 by the visible light imaging means 52.
  • the determination unit 10 determines the surface state based on the brightness difference (contrast) between the captured images P3 and P4.
  • the determination means 10 of this embodiment determines whether or not the egg E to be inspected is a leaked egg using the bright area (e) of the specularly reflected light in the ultraviolet image P4. More specifically, the determination unit 10 includes a dark region (f) due to absorption of ultraviolet light in the ultraviolet image P4, a bright region (e) due to regular reflection light of ultraviolet light in the ultraviolet image P4, and a visible image P3. The determination is made based on the middle edge (d). It should be noted that specific modes of the determination unit 10 (image processing unit) are not limited to the embodiments described below.
  • the visible image P4 has a place where the luminance is greatly changed (edge)
  • the memory of the control device stores a predetermined threshold value for comparing a captured image with a gray value that has been digitized.
  • the image becomes white (brighter) as it goes up, and the image becomes black (darker) as it goes down.
  • the predetermined threshold include a first threshold T B1 for determining “protein adhesion”, “cracking”, and “feces dirt adhesion” in an image photographed with ultraviolet light, and regular reflection light from the eggshell surface.
  • a second threshold value T B2 for determining “shine” by the above can be considered.
  • the first threshold value T B1 is set to the same value as the first threshold value T B of the first embodiment described above, but of course may be different.
  • the second threshold value T B2 is set to a value larger than the first threshold value T B1 .
  • the gray value of an image photographed with ultraviolet light has a portion that is smaller (darker) than the first threshold value T B1 , “protein adhesion” or “cracking” in that portion. , It can be determined that there is “dirt contamination”. That is, the dark region of the image (the first portion smaller than the threshold value T B1) of either ultraviolet light is absorbed more strongly, ultraviolet light is reflected or scattered in a direction other than the ultraviolet imaging means 42 It can be said that it is a part. This is based on the same idea as the first embodiment described above.
  • the reflected light on the surface of an object can be expressed by the sum of regular reflected light with high directivity and diffuse reflected light with low directivity, but the texture of the object (such as glossy luster) varies depending on these ratios. come.
  • the ratio of specular reflection light is relatively high on the surface of a glossy object
  • the ratio of diffuse reflection light is relatively high on the surface of an object that is not glossy. That is, the texture information of the subject can be obtained based on the regular reflection light.
  • the eggshell surface reflects ultraviolet light. More specifically, the eggshell surface is mainly a low-gloss surface with fine irregularities, and the ratio of diffusely reflected light from the surface is larger than the ratio of specularly reflected light.
  • the part to which egg yolk or egg white containing water or moisture adheres will form a smooth high gloss surface on the surface of fine irregularities of the eggshell, and the part in which the ratio of specular reflection light is high.
  • the imaging means side receives more regular reflection light than diffuse reflection light and can detect it as “shine”. Therefore, when egg yolk or egg white containing water or moisture adheres to the surface of the eggshell, there is a portion that appears brightly based on the specularly reflected light.
  • the egg E inspection method includes an ultraviolet light irradiation step of irradiating the egg E with ultraviolet light by the ultraviolet light irradiation means 41, and imaging for the ultraviolet light of the egg E reflected by the surface of the egg E.
  • the surface state of the egg is determined based on the visible light reflection image photographing step photographed by the imaging means 52, the ultraviolet image P4 photographed in the ultraviolet light reflection image photographing step, and the visible image P3 photographed in the visible light reflection image photographing step.
  • the irradiation units 41 and 51 and the imaging units 42 and 52 are controlled using a control device, and this control device also has a function as the determination unit 10.
  • a procedure example of processing executed by the control device is shown in FIG.
  • the ultraviolet light irradiation means 41 and the visible light irradiation means 51 are irradiated. Then, the egg E to be inspected is photographed by the ultraviolet light imaging means 42 and the visible light imaging means 52 (steps S11 and S12). With the visible light imaging means 52, a visible image P3 using reflection of visible light is obtained. On the other hand, an ultraviolet image P4 using reflection of ultraviolet light is obtained by the imaging means 42 for ultraviolet light.
  • image processing is performed on the visible image P3. Specifically, the obtained color image is decomposed into R, G, and B for each pixel, and the outline of the egg E is extracted from the obtained R image (step S13). Then, in the visible image P3, edge detection within the extracted egg E contour is performed (step S14). When a predetermined edge exists, it can be determined that there is “cracking” or “feces contamination” on the eggshell surface of the portion.
  • the contour of the egg E in the ultraviolet image P4 is specified from the contour of the egg E extracted in step S13 (step S15), and image processing is performed on the ultraviolet image P4 (step S16).
  • the ultraviolet image P4 may be binarized using predetermined threshold values T B1 and T B2 , respectively.
  • T B1 and T B2 predetermined threshold values
  • a value smaller than the first threshold value TB1 exists, and that portion is the other It appears as a darker (black) region (f).
  • the contour inside of the egg E in the ultraviolet image P4 and if there is "shine", there is a second value larger than the threshold value T B2, a portion thereof is brighter than the other (white) area (e) It appears.
  • the determination means 10 has an edge in the visible image P3 in step S14, and if there is both a bright area (e) and a dark area (f) in the ultraviolet image P4 in step S16 (step S17), It is determined that the egg E to be inspected is a “leak egg” (step S18). This is because, when these conditions are satisfied, as shown in (ix) of FIG. 12, it is considered that the protein in the contents leaks out from the cracked portion of the eggshell surface.
  • step S19 when the condition of step 17 as shown in other than (ix) of FIG. 12 is not satisfied, it is determined that it is not a leaked egg (step S19).
  • the visible image P3 appears a little brighter than the other parts due to the reflection of visible light at the moisture adhering part.
  • the ultraviolet image P4 a portion where the ultraviolet light is absorbed by the moisture adhering portion and appears a little darker than the other portion, and a portion where the specular reflection light at the moisture adhering portion appears brighter than the other portion is generated. .
  • the ultraviolet light irradiation means 41 that irradiates the egg E with ultraviolet light and the egg E in which the ultraviolet light is reflected by the surface of the egg E are photographed.
  • the determination means 10 comprises the ultraviolet image.
  • the surface state of the egg E to be inspected is inspected using the bright area (e) of the specularly reflected light in P4. More specifically, the determination unit 10 according to the present embodiment performs a dark region (f) due to absorption of ultraviolet light in the ultraviolet image P4 and a bright region (e) due to regular reflection light, and an edge (d) in the visible image P3. ) To determine whether or not the egg E to be inspected is a leaked egg.
  • the inspection apparatus 13 of this embodiment since the part which has confirmed the leaked egg, the broken egg, etc. by visual observation can be automated, the labor cost can also be reduced.
  • the same effect as that of the first embodiment described above or an effect equivalent thereto can be obtained.
  • infrared light when infrared light is irradiated in a state where there is no egg at the position to be inspected, or when the irradiated infrared light wraps around the outside of the eggshell, it is used for photographing other adjacent eggs.
  • various settings are required. However, according to the present embodiment, such settings are unnecessary, and the inspection can be performed with a simple configuration.
  • the visible image P3 and the ultraviolet image P4 are compared, and the contour of the egg E in the ultraviolet image P4 is identified based on the contour of the egg E identified in the visible image P3. If the amount of leakage of the contents increases, the entire egg E becomes dark in the ultraviolet image P4, the boundary with the background cannot be detected, the inspection area cannot be specified, or the egg E does not actually exist, but the roller May be mistakenly detected as an egg E. However, according to the present embodiment, the egg E can be reliably identified in the ultraviolet image P4.
  • the present invention is not limited to the embodiment described above.
  • the present invention solves the problem that it is difficult to determine whether a darkened area in an image using conventional reflected light is based on “cracking” or “stain adhesion”. This is a common purpose.
  • the problem is solved by “using transmitted light”, while in the second embodiment, the problem is solved by “detecting the shine”. Of course it is also good.
  • the ultraviolet light irradiation means is not limited to the above-described wavelength and can be variously modified as long as it includes an ultraviolet light component having a wavelength of about 190 nm to 400 nm.
  • an infrared light irradiation means for irradiating infrared light toward the upper surface side of the egg may be used. What is necessary is just to image
  • infrared rays near infrared light having a wavelength of 780 nm to 870 nm is preferably used. That is, if a wavelength shorter than 780 nm is used, it is easily affected by the eggshell color, and if a wavelength longer than 870 nm is used, water absorption increases, so that it is easily affected by egg yolk and egg white, and the sensitivity of the imaging means.
  • the irradiation means may include a “thing that refracts and focuses light” such as a lens, and a “thing that limits the angle of light” such as a diaphragm.
  • the determination means makes a determination based on a bright area due to specular reflection light in the visible image and an edge or dark area in the visible / ultraviolet image.
  • the ultraviolet light imaging means, the transmission imaging means, the visible light imaging means, and the infrared light imaging means are not limited to those described above as long as they can photograph an egg. Also, the illustrated images are only examples for the images taken by these imaging means.
  • the visible light imaging means does not need to be a color camera. For example, when red light is used as visible light, it is preferable to use a monochrome camera as the visible light imaging means. However, if a color image as described above can be obtained, the edge detection method can be changed in accordance with the eggshell color.
  • the image processing method for the photographed image is not limited to the above-described one, and various changes can be made.
  • edge processing instead of the edge processing described above, binarization processing may be performed, or vice versa.
  • the ultraviolet imaging unit and the transmission imaging unit are synchronously photographed.
  • the imaging unit for ultraviolet light and the imaging unit for visible light or infrared are similarly applied.
  • the image capturing unit for light may be synchronized and the images may be overlaid and compared.
  • the determination means may be capable of setting a level when comparing a dark region in the ultraviolet image and a bright region in the transmission image. For example, it is conceivable to provide a lower limit value of the area of each region serving as a reference when making a determination, or to provide a lower limit value of the difference between the areas of two regions to be compared.
  • the egg sorting system can be variously changed except for the inspection apparatus according to the present invention. Further, the place where the present invention is arranged is not limited to the upstream side of the cleaning device, but may be the downstream side of the cleaning device and the upstream side of the drying device or the downstream side of the drying device. Furthermore, it is needless to say that the egg sorting system including the inspection apparatus of the present invention may not include a cleaning device or a drying device.
  • the present invention can be used for an inspection apparatus for determining the surface state of an egg.

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Abstract

比較的容易にリーク卵を判別することができる検査装置及びこの検査装置を備える卵の選別システムを提供する。 紫外光を卵に照射する紫外光照射手段と、卵の表面で紫外光を反射させた卵を撮影する紫外光用撮像手段と、可視光を卵に照射する可視光照射手段または赤外光を卵に照射する赤外光照射手段と、卵の内部で可視光または赤外光を透過させた卵を撮影する透過用撮像手段と、紫外光用撮像手段により撮影された紫外画像及び透過用撮像手段により撮影された透過画像に基づいて卵の表面状態を判定する判定手段とを備える卵の検査装置を構成した。

Description

卵の検査装置及び卵の選別システム
本発明は、卵の表面状態を判定する検査装置及びこの検査装置を備える卵の選別システムに関する。
市場に出荷される卵は、選別包装装置で重量などの物理的性状に応じて選別された後、透明な合成樹脂製のパックなどで包装される。この選別包装に先立って、または並行して、卵は種々の検査を受ける。一例としては、卵の表面状態、具体的には、卵の表面に割れ・ひびが生じているものや、卵の表面に糞汚れが付着したものなどを選別するための検査が挙げられる。
卵の表面に割れが生じているもののうち、その割れから中身が殻の外側に漏れ出して殻の表面に付着したものは「リーク卵」と呼ばれる。このリーク卵は、その中身が漏れ出ることにより選別包装装置に備えられたローラやブラシなどを汚すだけでなく、この汚れたローラやブラシを通る後続の卵にも汚れが及ぶ。そのため、リーク卵の発生確率はそれほど高くないものの、卵の選別包装装置における早い段階で確実に取り除きたいという要望がある。
この要望に応えるべく、本発明者らの一人は、紫外光を用いてリーク卵を判別する方法を考えている（下記特許文献１を参照。）。この方法は、リーク卵においては卵の表面に卵白や卵黄などのたんぱく質が付着しているという状況を利用して、たんぱく質により吸収される紫外光を卵の表面に照射して、その反射光からたんぱく質付着の状態を判定するというものである。しかしながら、そのたんぱく質の付着が、その卵自身が割れて中身が出たものなのか、割れてはいないが他の要因により生じたのかの判別が難しい。そのため、紫外光に加えて、可視光を卵の表面に照射して、その反射光から卵の割れを検出しようという試みもある。
国際公開第２０１５／０６８４０８号公報
可視光による反射を用いて卵を撮影すると、卵殻の割れが他の部分に比べて暗くなる。一方、卵殻の汚れについても他の部分に比べて暗くなってしまう。すなわち、反射光を用いた場合では、暗くなる領域が、「割れ」に基づくものなのか、「汚れ付着」に基づくものなのかを判別することが難しかった。
なお、上記特許文献１で記載のあるように、卵殻の「割れ」の場合と、「汚れ付着」の場合ではその暗さが微妙に異なるのを利用して、閾値を設定する方法も考えられる。しかしながら、このような方法は煩雑になりかねない。
しかして、本発明は、比較的容易にリーク卵を判別することができる検査装置及びこの検査装置を備える卵の選別システムを提供することを目的としている。
本発明は、上述した目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。すなわち、請求項１に記載の卵の検査装置は、紫外光を卵に照射する紫外光照射手段と、卵の表面で紫外光を反射させた卵を撮影する紫外光用撮像手段と、可視光を卵に照射する可視光照射手段または赤外光を卵に照射する赤外光照射手段と、卵の内部で可視光または赤外光を透過させた卵を撮影する透過用撮像手段と、紫外光用撮像手段により撮影された紫外画像及び透過用撮像手段により撮影された透過画像に基づいて卵の表面状態を判定する判定手段とを備える。
請求項２に記載の卵の検査装置は、請求項１に記載の卵の検査装置において、判定手段が、紫外画像中の暗い領域と、透過画像中の明るい領域とを利用して、検査対象の卵がリーク卵であるか否かを判定するものである。
請求項３に記載の卵の検査装置は、請求項１または２に記載の卵の検査装置において、判定手段が、紫外画像中の暗い領域と、透過画像中の明るい領域とを比較して、紫外画像中の暗い領域の形状及び面積が、透過画像中で対応する位置に表れる明るい領域の形状及び面積と同じか否かを判定するものである。
請求項４に記載の卵の検査装置は、紫外光を卵に照射する紫外光照射手段と、卵の表面で紫外光を反射させた卵を撮影する紫外光用撮像手段と、可視光を卵に照射する可視光照射手段または赤外光を卵に照射する赤外光照射手段と、卵の表面で可視光を反射させた卵を撮影する可視光用撮像手段または卵の表面で赤外光を反射させた卵を撮影する赤外光用撮像手段と、紫外光用撮像手段により撮影された紫外画像及び可視光用撮像手段により撮影された可視画像または赤外光用撮像手段により撮影された赤外画像に基づいて卵の表面状態を判定する判定手段とを備え、判定手段が、紫外画像または可視画像もしくは赤外画像中の正反射光による明るい領域を利用して、検査対象の卵がリーク卵であるか否かを判定するものである。
請求項５に記載の卵の検査装置は、請求項１、２、３または４に記載の卵の検査装置において、卵を回転させる回転手段を備え、紫外光用撮像手段と、透過用撮像手段または可視光用撮像手段もしくは赤外光用撮像手段とが、同期撮影可能なものである。
ここで、「同期撮影」とは、複数の撮像手段で同時刻の画像が得られるものであればどのようなものであってもよく、各撮像手段のシャッタの開くタイミングや閉じるタイミングに多少のずれがあっても構わない。
請求項６に記載の卵の選別システムは、請求項１、２、３、４または５記載の卵の検査装置が、卵を洗浄する洗浄装置または卵を乾燥させる乾燥装置の上流側に配置されるものである。
本発明によれば、比較的容易にリーク卵を判別することができる検査装置及びこの検査装置を備える卵の選別システムを提供することができる。
本発明の第一実施形態にかかる卵の選別システムを示すブロック図。 同実施形態にかかる卵の検査装置の概略平面図。 同実施形態にかかる卵の検査装置の概略側面図。 図３の一部を拡大して示す概略側面図。 同実施形態にかかる卵の検査装置の搬送方向に沿って見た概略図。 同実施形態の卵の検査装置で得られる画像の一例を示す図。 同実施形態にかかる制御装置のメモリに記憶された閾値の一例を示すグラフ。 同実施形態にかかる制御装置のメモリに記憶された閾値の一例を示すグラフ。 同実施形態の制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。 本発明の第二実施形態にかかる卵の検査装置の一部を拡大して示す概略側面図。 同実施形態にかかる卵の検査装置の搬送方向に沿って見た概略図。 同実施形態の卵の検査装置で得られる画像の一例を示す図。 同実施形態にかかる制御装置のメモリに記憶された閾値の一例を示すグラフ。 同実施形態の制御装置がプログラムに従い実行する処理の手順例を示すフロー図。
＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態について、図１～図９を用いて説明する。
本実施形態にかかる卵の選別システム１は、図１に示すように、原卵が供給される原卵供給部１１と、供給された複数の卵Ｅの方向を揃える方向整列部１２と、方向が揃えられた卵Ｅのうち主にリーク卵を検出するためのリーク卵検出部（本願の「卵の検査装置１３」に該当する）と、リーク卵以外の卵Ｅが温水などを用いて洗浄される洗卵部（本願の「洗浄装置１４」に該当する）と、洗浄後の卵Ｅの表面を乾燥させる乾燥部（本願の「乾燥装置１５」に該当する）と、洗浄・乾燥された卵Ｅの物理的性状を公知の分光分析処理技術や音響処理技術を用いて検出し、ひび卵、汚卵、血卵、腐敗卵あるいは極小卵、極大卵などの鶏卵取引規格外の卵を選別対象から除外する選別集合部１６とを主体に構成されており、取引規格外卵が除外された正常卵の重さを計測する卵重計測部（図示せず）での計測結果に基づいて農林規格の重量区分ごとに選別が行われる。原卵供給部１１、方向整列部１２、洗卵部（洗浄装置１４）、乾燥部（乾燥装置１５）、選別集合部１６、及び卵重計測部については、既知のものを種々適用できるため、詳細な説明を省略する。
リーク卵検出部（以下、「検査装置１３」と呼ぶ。）は、卵Ｅを洗浄する洗浄装置１４及び卵Ｅを乾燥させる乾燥装置１５の上流側に配置されている。以下、本実施形態にかかる検査装置１３について詳述する。
検査装置１３は、図１～図５に示すように、紫外光を卵Ｅに照射する紫外光照射手段２１と、卵Ｅの表面で紫外光を反射させた卵Ｅを撮影する紫外光用撮像手段２２と、赤外光を卵Ｅに照射する赤外光照射手段３１と、卵Ｅの内部で赤外光を透過させた卵Ｅを撮影する透過用撮像手段３２と、紫外光用撮像手段２２により撮影された紫外画像Ｐ１及び透過用撮像手段３２により撮影された透過画像Ｐ２に基づいて卵Ｅの表面状態を判定する判定手段１０とを備える。そして、この検査装置１３は、回転手段６１により卵Ｅを回転させながら、搬送手段６４により下流側へと運ばれる卵Ｅを検査する。
紫外光照射手段２１は、図３～図５に示すように、紫外光を卵Ｅの上面側に向かって照射するもので、搬送手段６４の上方に配置されている。本実施形態では、紫外光照射手段２１として、例えば、２５４ｎｍの波長の紫外光を照射する殺菌灯を用いており、連続的に点灯させている。図４及び図５では、紫外光照射手段２１により照射される光の経路を二点鎖線で模式的に示している。
紫外光用撮像手段２２は、図３～図５に示すように、卵Ｅの上面側を撮影可能なもので、搬送手段６４の上方に配置されている。本実施形態では、紫外光用撮像手段２２として、紫外線バンドパスフィルタ２３を備えた紫外線カメラを用いている。紫外線バンドパスフィルタ２３は、例えば、２５４ｎｍの光成分を通過させるもので、これにより、紫外光用撮像手段２２が２５４ｎｍの紫外光成分のみを受光して、紫外画像Ｐ１を取得できるよう構成されている。なお、図６では、図５で示すように並んだ６つの卵Ｅを紫外光用撮像手段２２によって撮影した紫外画像Ｐ１の一例を表している。
赤外光照射手段３１は、図３～図５に示すように、赤外光を卵Ｅの下面側に向かって照射するもので、搬送手段６４の下方に配置されている。本実施形態では、赤外光照射手段３１として、例えば、７５０ｎｍ～８５０ｎｍの波長の赤外光を照射するＬＥＤを用いている。赤外光照射手段３１による照射は、卵Ｅの有無を検知するセンサ７０からの信号に基づいて実行する。センサ７０は、卵Ｅの上方に設けられており、搬送手段６４により上流側から搬送されてきた卵Ｅを検知すると、赤外光照射手段３１に発光するよう信号を送る。しかして、赤外光照射手段３１は、間欠的に点灯させている。なお、図５で示す符号７１は、保護部材であり、赤外光照射手段３１上にごみや卵の中身が直接落ちるのを防止するためのものである。この保護部材７１は、赤外線を透過する素材を用いて形成されている。図４及び図５では、赤外光照射手段３１により照射される光の経路を破線で模式的に示している。
透過用撮像手段３２は、図３～図５に示すように、卵Ｅの上面側を撮影可能なもので、搬送手段６４の上方に配置されている。本実施形態では、透過用撮像手段３２として、紫外線カットフィルタ３３を備えた可視カメラを用いている。紫外線カットフィルタ３３は、紫外光成分を遮断するもので、これにより、透過用撮像手段３２が赤外光を卵Ｅに透過させた透過画像Ｐ２を取得できるよう構成されている。なお、図６では、図５で示すように並んだ６つの卵を透過用撮像手段３２によって撮影した透過画像Ｐ２の一例を表している。
判定手段１０は、撮像された画像Ｐ１、Ｐ２の明度差（コントラスト）に基づいて表面の状態を判定するものである。具体的には、判定手段１０は、紫外光用撮像手段２２で撮影された紫外画像Ｐ１中の暗い領域（ａ）と、透過用撮像手段３２で撮影された透過画像Ｐ２中の明るい領域（ｂ）とを比較する。そして、紫外画像Ｐ１中の暗い領域（ａ）の形状及び面積が、透過画像Ｐ２中で対応する位置に表れる明るい領域（ｂ）の形状及び面積と同じか否かを判定するものである。なお、判定手段１０（画像処理手段）は、撮影された画像に基づいて卵の表面の状態を判定できるものであればどのようなものであってもよく、以下に説明する実施形態に限られないのはもちろんである。
本実施形態の検査装置１３を制御するための制御装置（図示しない）は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェースなどを有したマイクロコンピュータシステムである。制御装置のメモリには、図７及び図８に示すように、撮影された画像を数値化したグレイ値と比較するための所定の閾値が記憶されている。図７及び図８のグラフにおいて、上にいくほど画像が白く（明るく）、下にいくほど画像が黒く（暗く）なる。所定の閾値としては、例えば、紫外光で撮影された画像において「たんぱく質付着」や「割れ」、「糞汚れ付着」を判定するための第一の閾値ＴＢや、赤外光で撮影された画像において「割れ」を判定するための第二の閾値ＴＴなどが考えられる。
図７に示すように、紫外光で撮影された画像のグレイ値が、第一の閾値ＴＢよりも大きい（明るい）範囲内に収まれば、「たんぱく質付着」や「割れ」、「糞汚れ付着」がない、と判定できる。一方、紫外光で撮影された画像のグレイ値が、第一の閾値ＴＢよりも小さい（暗い）部分があれば、その部分に「たんぱく質付着」や「割れ」、「糞汚れ付着」があると判定できる。すなわち、画像中の暗い領域（第一の閾値ＴＢよりも小さい部分）は、紫外光がより強く吸収されているか、紫外光が紫外光用撮像手段２３以外の方向に反射もしくは散乱している部分であると言える。
卵殻表面は、紫外光を多く反射する。これに対して、たんぱく質は、紫外光を吸収するため反射が小さくなる。そのため、たんぱく質を含む卵黄や卵白が卵の表面に付着している場合にはその部分が暗く表れる。また、割れている部分は、紫外光の反射率が悪くなるため、その部分が暗く表れる。同様に、糞汚れが付着している部分は、紫外光の反射率が悪くなるため、その部分が暗く表れる。
一方、図８に示すように、赤外光で撮影された画像のグレイ値が、第二の閾値ＴＴよりも小さい（暗い）範囲内に収まれば、「割れ」がないと判定できる。一方、赤外光で撮影された画像のグレイ値が、第二の閾値ＴＴよりも大きい（明るい）部分があれば、その部分が「割れ」であると判定できる。すなわち、画像中の明るい領域（第二の閾値ＴＴよりも大きい部分）は、赤外光がより強く透過している部分であると言える。
赤外線が透過された卵は、卵殻内で光が散乱し、卵Ｅ全体が発光体のように光を放出する。表面の割れ部分は、割れていない部分に比べて透過すべき卵殻が存在しないため、その部分がより明るく表れる。
また、本実施形態における制御装置は、紫外光用撮像手段２２による撮影と透過用撮像手段３２による撮影とを同期させる同期手段（図示しない）としての機能も備えている。同期手段は、紫外光用撮像手段２２及び透過用撮像手段３２が、回転手段６１による卵の回転に対応して撮影するためのものであり、卵Ｅが所定角度回転される度に同じタイミングで卵Ｅを撮影するように制御している。同様に、判定手段１０は、卵Ｅが所定角度回転される度に卵Ｅの状態の判定を行う。
本実施形態では、所定角度を６０度に設定しており、搬送手段６４上で回転する１個の卵Ｅに対して、紫外光用撮像手段２２、透過用撮像手段３２をそれぞれ２台ずつ用いて、１台あたり６回撮影することによって卵Ｅの全周の画像を得るとともに、それぞれの画像について判定を行なう。
回転手段６１は、卵Ｅを回転させるためのもので、本実施形態では、図２及び図３に示すように、紫外光照射手段２１及び赤外光照射手段３１により光がそれぞれ放射される検査領域Ａに配置された被接触板６２と、この被接触板６２に接触してローラ６６に回転を生じさせる回転接触体６３とを主体に構成されている。回転接触体６３は、複数のローラ６６が固着されたローラ軸６５の端部に形成されたものである。回転接触体６３と被接触板６２とが接触する領域Ａにおいては、卵Ｅがローラ６６の回転とは逆方向に回転する。なお、回転接触体６３が被接触板６２と接触しない領域においては、卵Ｅは回転することなく搬送手段６４により上流側から下流側へと移動するのみである。
搬送手段６４は、複数の卵Ｅを整列させた状態で搬送するもので、図２～図５に示すように、ローラ軸６５に取り付けられ搬送方向と直交する方向に沿って並んだ複数のつづみ状のローラ６６と、ローラ６６を回転可能に保持する無端チェーン６７と、無端チェーン６７が掛け渡されたスプロケットホイール６８と、スプロケットホイール６８の回転軸にプーリ、ベルトなどを介して連結された電動モータ（図示しない）とを主体に構成されている。搬送方向に沿って隣接するローラ６６、６６同士の間には、上下方向に貫通する開口部６９が形成されている。この開口部６９に対応する箇所、すなわち、搬送方向に沿って隣接するローラ６６、６６の間に、卵Ｅが保持されるようになっている。なお、図２においては、領域Ａのみに卵を図示しているが、これ以外の領域にも卵が保持されるのはもちろんである。
次に、本実施形態にかかる検査装置１３を用いた卵Ｅの検査方法について説明する。
本実施形態にかかる卵Ｅの検査方法は、紫外光照射手段２１により紫外光を卵Ｅに照射する紫外光照射工程と、卵Ｅの表面で紫外光を反射させた卵Ｅを紫外光用撮像手段２２により撮影する反射像撮影工程と、赤外光照射手段３１により赤外光を卵Ｅに照射する赤外光照射工程と、卵Ｅの内部で赤外光を透過させた卵Ｅを透過用撮像手段３２により撮影する透過像撮影工程と、反射像撮影工程で撮影された紫外画像Ｐ１及び透過像撮影工程で撮影された透過画像Ｐ２に基づいて卵Ｅの表面状態を判定手段１０により判定する判定工程とを備える。本実施形態においては、照射手段２１、３１及び撮像手段２２、３２は、制御装置を用いて制御されており、この制御装置は、判定手段１０としての機能も備えている。以下、この制御装置が実行する処理の手順例を図９に示す。
検査を始めるにあたって、紫外光照射手段２１を照射させておく。そして、検査するべき卵Ｅの有無を検知する（ステップＳ１）。具体的には、センサ７０を用いて隣接するローラ６６、６６間に卵Ｅが載っているかを検出し、その旨の信号を出力する。
卵Ｅがあれば、搬送手段６４上の卵Ｅが赤外光照射手段３１の真上に来たタイミングで赤外光照射手段３１から赤外光を照射する（ステップＳ２）。その際、検査すべき位置に卵がない状態で赤外光が照射されたり、照射された赤外光が卵殻の外側までまわり込んだりすると、隣接する他の卵の撮影に不具合を与えるため、卵殻の適切な範囲内に照射できるように、照射位置や照射タイミングなどを設定することが望ましい。
そして、赤外光の照射に同期させて紫外光用撮像手段２２及び透過用撮像手段３２で卵Ｅを撮影する（ステップＳ３、Ｓ４）。紫外光用撮像手段２２で、紫外光の反射を用いた紫外画像Ｐ１が得られる。一方、透過用撮像手段３２で、赤外光の透過を用いた透過画像Ｐ２が得られる。
次に、紫外画像Ｐ１と透過画像Ｐ２に対して画像処理を行う（ステップＳ５）。画像処理の一方法としては、各画像Ｐ１，Ｐ２に対してそれぞれ所定の閾値ＴＢ、ＴＴを用いて２値化すればよい。例えば、検査する卵Ｅが「リーク卵」であるか否かを判定したい場合には、紫外画像Ｐ１を第一の閾値ＴＢを用いて２値化するとともに、透過画像Ｐ２を第二の閾値ＴＴを用いて２値化する。これにより、紫外画像Ｐ１中に「たんぱく質付着」や「割れ」、「糞汚れ付着」があれば、その部分が他よりも暗い（黒い）領域となって表れる。一方、透過画像Ｐ２中に、「割れ」があれば、その部分が他よりも明るい（白い）領域となって表れる。
そして、判定手段１０が、紫外光用撮像手段２２で撮影された紫外画像Ｐ１中の暗い領域（ａ）と、透過用撮像手段３２で撮影された透過画像Ｐ２中の明るい領域（ｂ）とを比較する（ステップＳ６、ステップＳ７）。比較すべき暗い領域（ａ）及び明るい領域（ｂ）が存在する場合、紫外画像Ｐ１中の暗い領域（ａ）の形状及び面積が、透過画像Ｐ２中で対応する位置に表れる明るい領域（ｂ）の形状及び面積と同じか否かを判定する（ステップＳ８）。なお、判定手段１０は、暗い領域（ａ）が少しでも存在する場合に「たんぱく質付着」、「割れ」または「糞汚れ付着」があると判断してもよいし、判定領域に対する暗い領域（ａ）の面積割合が閾値を超える場合に、「たんぱく質付着」、「割れ」または「糞汚れ付着」があると判断してもよい。透過画像Ｐ２の明るい領域（ｂ）についても、これと同様に判断を行うことができる。
ここで、図６における（ｉ）で示すように、紫外画像Ｐ１中の暗い領域（ａ）の形状や面積が、その対応する位置における透過画像Ｐ２中の明るい領域（ｂ）の形状や面積と異なれば、「リーク卵」であると判定する（ステップＳ９）。これは、透過画像Ｐ２中で明るく表れる「割れ」が、卵殻膜まで損傷したものであり、この部分から、中身のたんぱく質が外側に漏れ出して紫外画像Ｐ１中で暗く表れていると考えられるからである。
一方、図６における（ii）や（iii）で示すように、紫外画像Ｐ１中の暗い領域（ａ）の形状及び面積が、透過画像Ｐ２中の明るい領域（ｂ）の形状及び面積と同じであれば、「リーク卵ではない」と判定する（ステップＳ１０）。「割れ」があるものの、中身が漏れ出てはいない、と考えられるからである。具体的には、卵殻にひびが生じているもの（ii）や、卵殻膜までは損傷していないが卵殻の一部が欠けているもの（iii）などが考えられる。
なお、ステップＳ６において、比較すべき暗い領域（ａ）または明るい領域（ｂ）のうち一方でもなければ、「リーク卵ではない」と判定する（ステップＳ１０）。具体的には、図６における（iv）で示すような糞が付着した卵や、（ｖ）で示すような卵白・卵黄の付着した卵、卵殻内の水分の滞留が部分的に生じることによって起こる（vi）で示すような卵殻に半透明のスジや点斑のある卵、または、図示していない正常な卵などであると考えられる。なお、図６では、暗い領域（ａ）または明るい領域（ｂ）が存在せず、これらの比較が不可能なものについて、「－」と表している。
（iv）の場合、紫外画像Ｐ１に表れる暗い領域（ａ）は、たんぱく質付着や割れの場合に比べて薄く表れ、透過画像Ｐ２には暗い領域として表れる。「糞付着」の場合、汚れのある部分は、赤外光の透過率が悪くなるため、赤外光がより強く吸収されている部分が暗くなる。（ｖ）の場合、紫外画像Ｐ１にはたんぱく質付着に基づく暗い領域（ａ）が表れるが、透過画像Ｐ２には明るい領域が表れない。（vi）の場合、紫外画像Ｐ１には暗い領域が表れないが、透過画像Ｐ２には半透明のスジや点斑に基づく明るい領域（ｂ）が表れる。正常な卵の場合、紫外画像Ｐ１に暗い領域が表れないとともに、透過画像Ｐ２に明るい領域が表れない。
なお、ステップＳ２～Ｓ１０の工程は、回転しながら移動する１つの卵Ｅに対して６回繰り返される。そして、リーク卵ではないと判定されれば、通常の搬送ルートに載せたまま、次の洗卵部１４へと搬送される。一方、リーク卵と判断されたものは、通常の搬送ルートから外れた別場所に移動させておく。
＜第一実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態にかかる卵の検査装置１３によれば、紫外光を卵Ｅに照射する紫外光照射手段２１と、卵Ｅの表面で紫外光を反射させた卵Ｅを撮影する紫外光用撮像手段２２と、赤外光を卵Ｅに照射する赤外光照射手段３１と、卵Ｅの内部で赤外光を透過させた卵Ｅを撮影する透過用撮像手段３２と、紫外光用撮像手段２２により撮影された紫外画像Ｐ１及び透過用撮像手段３２により撮影された透過画像Ｐ２に基づいて卵Ｅの表面状態を判定する判定手段１０とを備える。
より具体的には、本実施形態の判定手段１０は、紫外画像Ｐ１中の暗い領域（ａ）と、透過画像Ｐ２中の明るい領域（ｂ）とを利用して、検査対象の卵Ｅがリーク卵であるか否かを判定している。
このように紫外線の反射光と赤外線の透過光とを利用することにより、リーク卵の特定を従来に比べて容易に行うことができる。すなわち、従来、可視光を反射させて卵殻の割れを特定しようとした場合に割れも汚れも暗く表れ、その暗さの程度の違いに注目するべく閾値の設定を細かく行う必要があった。しかしながら、本実施形態のように透過光を用いることで、割れのみを明るく表示して、たんぱく質や糞による汚れと区別することができるため、「割れ、かつ、中身漏れ」の状態を簡単に特定できる。また、本実施形態の検査装置１３によれば、人手により目視でリーク卵や破卵などを確認していた部分を自動化できるため、人件費の削減も可能となる。
さらに、判定手段１０が、紫外光用撮像手段２２で撮影された紫外画像Ｐ１中の暗い領域（ａ）と、透過用撮像手段３２で撮影された透過画像Ｐ２中の明るい領域（ｂ）とを比較して、紫外画像Ｐ１中の暗い領域（ａ）の形状及び面積が、透過画像Ｐ２中で対応する位置に表れる明るい領域（ｂ）の形状及び面積と同じか否かを判定するものであるので、同じ位置における互いの領域（ａ）、（ｂ）の形状及び面積が異なれば「リーク卵である」と判定できる。
特に、本実施形態の検査装置１３は、卵Ｅを回転させる回転手段６１を備え、紫外光用撮像手段２２及び透過用撮像手段３２が、同期撮影可能なものである。そのため、卵Ｅの全周にわたって検査可能であるとともに、紫外光用撮像手段２２による紫外画像Ｐ１と透過用撮像手段３２による透過画像Ｐ２とを重ね合わせて比較することができる。
また、本実施形態における卵の選別システム１によれば、上述した卵の検査装置１３が、卵Ｅを洗浄する洗浄装置１４及び卵Ｅを乾燥させる乾燥装置１５の上流側に配置されているので、洗浄装置１４や乾燥装置１５を汚し得るリーク卵がこれらの装置１４、１５に搬送される前に選別され得る。そのため、装置や水の汚染などを抑制でき、清掃の手間も省くことができる。
なお、本実施形態における判定手段１０により、同じ位置における互いの領域（ａ）、（ｂ）の形状及び面積が同一であれば、「中身漏れのない割れ」を有する卵（例えば、（ii）、（iii）など）であると判定できる。また、同じ位置で紫外画像Ｐ１中の暗い領域（ａ）と透過画像Ｐ２中の暗い領域との形状及び面積が同一であれば「糞付着」のある卵（例えば、（iv）など）であると判定できる。さらに、紫外画像Ｐ１中に暗い領域（ａ）があるが、透過画像Ｐ２中に明るい領域も暗い領域もない場合には、外的要因により卵白などが卵殻に付着した「中身付着」のある卵（例えば、（ｖ）など）であると判定できる。また、紫外画像Ｐ１中に明るい領域も暗い領域もないが、透過画像Ｐ２中に明るい領域（ｂ）がある場合には、半透明のスジや点斑のある卵（例えば、（vi）など）であると判定できる。一方、紫外画像Ｐ１中に明るい領域も暗い領域もなく、かつ、透過画像Ｐ２中に明るい領域も暗い領域もない場合には、いわゆる正常卵であると判断できる。
このような特徴を利用して閾値の設定を行なえば、リーク卵以外についても卵殻の状態の種類／程度に基づいて判別を行うことが可能である。例えば、本実施形態の検査装置１３で、リーク卵とそれ以外の卵（（ｉ）とそれ以外）に分ける他に、割れのある卵とそれ以外の卵（（ｉ）～（iii）とそれ以外）のように分ける方法が考えられる。この判別によれば、今後リーク卵となる可能性のある（ii）や（iii）の卵を早い段階で一連の選別システム１から選り分けておくことができる。（ii）や（iii）のような卵は、パック詰めの商品には不向きであるが、液卵や加熱加工用として利用価値があるため、これらを廃棄してしまわないことにより無駄をなくし、加工用により多くの卵をまわすことができる。一方、（iv）～（vi）は排除せずに選別システム１の下流側へと送ることができる。また、必要であれば、下流側の選別集合部１６にて排除すべきものを選別してもよい。
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について、図１０～図１４を用いて説明する。以下、第一実施形態と同一またはこれに準ずる部分には、同一の符号を付して詳細な説明を省略し、第一実施形態と異なる部分のみを説明する。
本実施形態の検査装置１３は、図１０及び図１１に示すように、紫外光を卵Ｅに照射する紫外光照射手段４１と、卵Ｅの表面で紫外光を反射させた卵Ｅを撮影する紫外光用撮像手段４２と、可視光を卵Ｅに照射する可視光照射手段５１と、卵Ｅの表面で可視光を反射させた卵Ｅを撮影する可視光用撮像手段５２と、紫外光用撮像手段４２により撮影された紫外画像Ｐ４及び可視光用撮像手段５２により撮影された可視画像Ｐ３に基づいて卵Ｅの表面状態を判定する判定手段１０とを備える。
紫外光照射手段４１、紫外光用撮像手段４２、紫外線バンドパスフィルタ４３は、第一実施形態の紫外光照射手段２１、紫外光用撮像手段２２、紫外線バンドパスフィルタ２３と同じ構成・役割をなすものであるため、ここでの説明を省略する。図１０及び図１１では、紫外光照射手段４１により照射される光の経路を二点鎖線で模式的に示している。図１２では、図１１で示すように並んだ６つの卵Ｅを紫外光用撮像手段４２によって撮影した紫外画像Ｐ４の一例を表している。
可視光照射手段５１は、図１０及び図１１に示すように、可視光を卵Ｅの上面側に向かって照射するもので、搬送手段６４の上方に配置されている。本実施形態では、可視光照射手段５１として、例えば蛍光灯を用いており、連続的に点灯させている。図１０及び図１１では、可視光照射手段５１により照射される光の経路を破線で模式的に示している。
可視光用撮像手段５２は、図１０及び図１１に示すように、卵Ｅの上面側をカラーで撮影可能なもので、搬送手段６４の上方に配置されている。なお、図１２では、図１１で示すように並んだ６つの卵を可視光用撮像手段５２によって撮影した可視画像Ｐ３の一例を表している。
判定手段１０は、撮像された画像Ｐ３、Ｐ４の明度差（コントラスト）に基づいて表面の状態を判定するものである。本実施形態の判定手段１０は、紫外画像Ｐ４中の正反射光による明るい領域（ｅ）を利用して、検査対象の卵Ｅがリーク卵であるか否かを判定するものである。より具体的には、判定手段１０は、紫外画像Ｐ４中の紫外光の吸収による暗い領域（ｆ）と、紫外画像Ｐ４中の紫外光の正反射光による明るい領域（ｅ）と、可視画像Ｐ３中のエッジ（ｄ）とに基づいて判定する。なお、判定手段１０（画像処理手段）の具体的な態様は、以下に説明する実施形態に限られないのはもちろんである。
本実施形態では、可視画像Ｐ４中に輝度が大きく変化しているところ（エッジ）を有していれば、その部分に「割れ」や「糞汚れ付着」があると判定できる。すなわち、画像Ｐ４中の他よりも暗い領域は、可視光がより強く吸収されているか、または、可視光が可視光用撮像手段５２以外の方向に反射もしくは散乱している部分であると言える。
本実施形態の制御装置のメモリには、図１３に示すように、撮影された画像を数値化したグレイ値と比較するための所定の閾値が記憶されている。図１３のグラフにおいて、上にいくほど画像が白く（明るく）、下にいくほど画像が黒く（暗く）なる。所定の閾値としては、例えば、紫外光で撮影された画像において「たんぱく質付着」や「割れ」、「糞汚れ付着」を判定するための第一の閾値ＴＢ１や、卵殻表面からの正反射光による「テカリ」を判定するための第二の閾値ＴＢ２などが考えられる。本実施形態では、第一の閾値ＴＢ１は、上述した第一実施形態の第一の閾値ＴＢと同一の値に設定してあるが、異なっていてもよいのはもちろんである。また、第二の閾値ＴＢ２は、第一の閾値ＴＢ１よりも大きい値に設定されている。
図１３に示すように、紫外光で撮影された画像のグレイ値が、第一の閾値ＴＢ１よりも小さい（暗い）部分を有していれば、その部分に「たんぱく質付着」や「割れ」、「糞汚れ付着」があると判定できる。すなわち、画像中の暗い領域（第一の閾値ＴＢ１よりも小さい部分）は、紫外光がより強く吸収されているか、紫外光が紫外光用撮像手段４２以外の方向に反射もしくは散乱している部分であると言える。これは、上述した第一実施形態と同様の考え方によるものである。
一方、図１３に示すように、紫外光で撮影された画像のグレイ値が、第二の閾値ＴＢ２よりも大きい（明るい）部分を有していれば、その部分に「テカリ」があると判定できる。すなわち、画像中の明るい領域（第二の閾値ＴＢ２よりも大きい部分）は、撮像手段４２側で受光する正反射光（鏡面反射光）の割合が拡散反射光よりも多い部分であると言える。
一般に、物体表面における反射光は、指向性の高い正反射光と指向性の低い拡散反射光の和によって表すことができるが、物体の質感（つやのある光沢感など）はこれらの比率によって異なってくる。例えば、光沢感のある物体の表面では、正反射光の比率が比較的高くなっており、逆に、光沢感のない物体の表面では、拡散反射光の比率が比較的高くなっている。すなわち、正反射光に基づいて被写体の質感情報を求めることができる。
卵殻表面は、紫外光を反射する。より具体的に言えば、卵殻表面は、細かい凹凸を備えた低光沢面を主としており、表面からの拡散反射光の割合が正反射光の割合よりも大きくなっている。これに対して、水や水分を含む卵黄や卵白が付着した部分は、卵殻の細かい凹凸の表面に滑らかな高光沢面を形成することとなり、その中で、正反射光の比率が高くなる部分、言い換えれば、撮像手段側で正反射光を拡散反射光よりも多く受光して「テカリ」として検出し得る部分が存在する。そのため、水や水分を含む卵黄または卵白が卵殻表面に付着している場合には、その付着部分中に正反射光に基づいて明るく表れる部分が存在する。
なお、卵黄や卵白が水分の抜けた状態で卵殻表面に付着している場合であっても、細かい凹凸の表面には滑らかな高光沢面が形成される。そのため、紫外線が吸収される部分と、正反射光を拡散反射光よりも多く撮像手段側で受光して「テカリ」として検出し得る部分を備える。
次に、本実施形態にかかる検査装置１３を用いた卵Ｅの検査方法について説明する。
本実施形態にかかる卵Ｅの検査方法は、紫外光照射手段４１により紫外光を卵Ｅに照射する紫外光照射工程と、卵Ｅの表面で紫外光を反射させた卵Ｅを紫外光用撮像手段４２により撮影する紫外光反射像撮影工程と、可視光照射手段５１により可視光を卵Ｅに照射する可視光照射工程と、卵Ｅの表面で可視光を反射させた卵Ｅを可視光用撮像手段５２により撮影する可視光反射像撮影工程と、紫外光反射像撮影工程で撮影された紫外画像Ｐ４及び可視光反射像撮影工程で撮影された可視画像Ｐ３に基づいて卵の表面状態を判定手段１０により判定する判定工程とを備える。本実施形態においては、照射手段４１、５１及び撮像手段４２、５２は、制御装置を用いて制御されており、この制御装置は、判定手段１０としての機能も備えている。以下、この制御装置が実行する処理の手順例を図１４に示す。
検査を始めるにあたって、紫外光照射手段４１及び可視光照射手段５１を照射させておく。そして、検査すべき卵Ｅを紫外光用撮像手段４２及び可視光用撮像手段５２で撮影する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。可視光用撮像手段５２で、可視光の反射を用いた可視画像Ｐ３が得られる。一方、紫外光用撮像手段４２で、紫外光の反射を用いた紫外画像Ｐ４が得られる。
次に、可視画像Ｐ３に対して画像処理を行う。具体的には、得られたカラー画像を画素毎にＲ、Ｇ、Ｂに分解して、得られるＲ画像から卵Ｅの輪郭を抽出する（ステップＳ１３）。そして、可視画像Ｐ３において、抽出された卵Ｅの輪郭内のエッジ検出を行う（ステップＳ１４）。所定のエッジが存在する場合には、その部分の卵殻表面に「割れ」や「糞汚れ付着」があると判定できる。
ステップＳ１３で抽出された卵Ｅの輪郭から、紫外画像Ｐ４中の卵Ｅの輪郭を特定して（ステップＳ１５）、紫外画像Ｐ４に対して画像処理を行う（ステップＳ１６）。画像処理の一方法としては、紫外画像Ｐ４に対してそれぞれ所定の閾値ＴＢ１、ＴＢ２を用いて２値化すればよい。これにより、紫外画像Ｐ４中の卵Ｅの輪郭内側に「たんぱく質付着」や「割れ」、「糞汚れ付着」があれば、第一の閾値ＴＢ１よりも小さい値が存在し、その部分が他よりも暗い（黒い）領域（ｆ）となって表れる。一方、紫外画像Ｐ４中の卵Ｅの輪郭内側に、「テカリ」があれば、第二の閾値ＴＢ２よりも大きい値が存在し、その部分が他よりも明るい（白い）領域（ｅ）となって表れる。
そして、判定手段１０は、ステップＳ１４で可視画像Ｐ３中にエッジがあり、かつ、ステップＳ１６で紫外画像Ｐ４中に明るい領域（ｅ）と暗い領域（ｆ）の両方がある場合（ステップＳ１７）、検査対象の卵Ｅが「リーク卵」であると判定する（ステップＳ１８）。これらの条件を満たす場合には、図１２の（ix）に示すように、卵殻表面の割れた部分から、中身のたんぱく質が外側に漏れ出していると考えられるからである。
一方、図１２の（ix）以外に示すような、ステップ１７の条件を満たさない場合には、「リーク卵ではない」と判定する（ステップＳ１９）。具体的には、
（vii）で示すような、エッジ（ｄ）がなく、明るい領域（ｅ）も暗い領域（ｆ）もない「正常な卵」、
（viii）で示すような、エッジ（ｄ）がなく、明るい領域（ｅ）はあるが暗い領域（ｆ）のない「卵殻表面に水分の付着した卵」、
（x）で示すような、エッジ（ｄ）があるが、明るい領域（ｅ）と暗い領域（ｆ）のない「糞汚れ付着卵」、
（xi）で示すような、エッジ（ｄ）はないが、明るい領域（ｅ）と暗い領域（ｆ）のある「卵白・卵黄の付着した卵」、
（xii）で示すような、エッジ（ｄ）があるが、明るい領域（ｅ）がなく、暗い領域（ｆ）のある「卵殻膜までは損傷していないが卵殻の一部が欠けているもの（卵殻剥がれ卵）」
が挙げられる。
以上のステップＳ１１～Ｓ１９の工程は、回転しながら移動する１つの卵Ｅに対して６回繰り返される。そして、リーク卵ではないと判定されれば、通常の搬送ルートに載せたまま、次の洗卵部１４へと搬送される。一方、リーク卵と判断されたものは、通常の搬送ルートから外れた別場所に移動させておく。
なお、（viii）の場合、可視画像Ｐ３には、水分の付着部分で可視光が反射することにより他の部分よりも少し明るく表れる。一方の紫外画像Ｐ４では水分の付着部分で紫外光が吸収されて他の部分よりも少し暗く表れる部分と、水分の付着部分での正反射光により他の部分より際立って明るく表れる部分とが生じる。
また、（x）の場合、紫外画像Ｐ４には、糞汚れ付着による「暗い領域」がたんぱく質付着や割れの場合に比べて薄く（弱く）表れる。「糞付着」の場合、汚れのある部分は、可視光が吸収されているか、または、可視光が可視光用撮像手段５２以外の方向に反射もしくは散乱されている部分が、「暗い領域」として表れる。
さらに、（xi）の場合、可視画像Ｐ４には、卵白・卵黄の付着部分が他の部分よりも少し暗く表れるが、撮影角度によっては、卵白・卵黄の付着部分での正反射光により他の部分より明るく表れることとなる。
また、（xii）の場合、可視画像Ｐ４には、卵殻の一部が欠けている部分が他の部分よりも暗く表れる。逆に、褐色卵などの場合には、欠けている部分が他よりも明るく（白く）表れ、そのコントラストは顕著である。
＜第二実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態にかかる卵の検査装置１３によれば、紫外光を卵Ｅに照射する紫外光照射手段４１と、卵Ｅの表面で紫外光を反射させた卵Ｅを撮影する紫外光用撮像手段４２と、可視光を卵Ｅに照射する可視光照射手段５１と、卵Ｅの表面で可視光を反射させた卵Ｅを撮影する可視光用撮像手段５２と、紫外光用撮像手段４２により撮影された紫外画像Ｐ４及び可視光用撮像手段５２により撮影された可視画像Ｐ３に基づいて卵Ｅの表面状態を判定する判定手段１０とを備え、判定手段１０が、紫外画像Ｐ４中の正反射光による明るい領域（ｅ）を利用して、検査対象の卵Ｅの表面状態を検査するものである。より具体的には、本実施形態の判定手段１０は、紫外画像Ｐ４中の紫外光の吸収による暗い領域（ｆ）及び正反射光による明るい領域（ｅ）と、可視画像Ｐ３中のエッジ（ｄ）とに基づいて、検査対象の卵Ｅがリーク卵であるか否かを判定する。
このように紫外画像Ｐ４中の明るい領域（ｅ）を検出することにより、リーク卵の特定を従来に比べて容易に行うことができる。すなわち、従来、可視光を反射させて卵殻の割れを特定しようとした場合に割れも汚れも暗く表れ、その暗さの程度の違いに注目するべく閾値の設定を細かく行う必要があった。しかしながら、本実施形態のように「テカリ」に着目することで、汚れと区別することができる。このように、本実施形態の検査装置１３によれば、人手により目視でリーク卵や破卵などを確認していた部分を自動化できるため、人件費の削減も可能となる。
本実施形態では、上述した第一実施形態と同一またはこれに準じた効果も得られる。特に、第一実施形態では、検査すべき位置に卵がない状態で赤外光が照射されたり、照射された赤外光が卵殻の外側までまわり込んだりすると、隣接する他の卵の撮影に不具合を与えるため、各種の設定が必要となるが、本実施形態によれば、そのような設定が不要となり、簡単な構成で検査し得る。
また、本実施形態では、可視画像Ｐ３と紫外画像Ｐ４とを比較し、可視画像Ｐ３で特定した卵Ｅの輪郭に基づいて、紫外画像Ｐ４における卵Ｅの輪郭を特定するようにしている。中身の漏れ出し量が多くなると、紫外画像Ｐ４で卵Ｅ全体が真っ暗になり、背景との境界を検出できずに検査領域が特定できなくなったり、卵Ｅが実際には存在しないのに、ローラのテカリを卵Ｅと誤って検出してしまったりするおそれがある。しかしながら、本実施形態のようにすれば、確実に紫外画像Ｐ４中で卵Ｅを特定することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限られない。
本発明は、従来の反射光を用いた画像中の暗くなる領域が、「割れ」に基づくものなのか、「汚れ付着」に基づくものなのかを判別することが難しかった、という課題を解決することを共通の目的としている。第一実施形態では、「透過光を用いて」その課題を解決し、一方、第二実施形態では、「テカリを検出して」その課題を解決しようとするものであるが、これらを組み合わせてもよいのはもちろんである。
紫外光照射手段は、波長が１９０ｎｍ～４００ｎｍ程度の紫外光の成分を含んでいるものであれば、上述した波長のものに限られず種々変更可能である。また、上述した第一実施形態中の赤外光照射手段に代えて、可視光を卵の下面側に向かって照射する可視光照射手段を用いてもよい。すなわち、透過用の可視光照射手段または赤外光照射手段は、可視光～赤外光の成分を含んでいるものであれば、上述した波長のものに限られず種々変更可能である。同様に、上述した第二実施形態中の可視光照射手段に代えて、赤外光を卵の上面側に向かって照射する赤外光照射手段を用いてもよく、この場合には、赤外光用撮像手段により卵を撮影するようにすればよい。なお、赤外線の中でも、波長が７８０ｎｍ～８７０ｎｍの近赤外光を用いることが好ましい。すなわち、７８０ｎｍよりも短い波長を用いると卵殻色の影響を受けやすくなり、８７０ｎｍよりも長い波長を用いると水の吸収が大きくなることで卵黄や卵白の影響を受けやすくなったり、撮像手段の感度が低下してしまったりする不具合が生じるためである。また、照射手段は、レンズなどの「光を屈折させて集束させるもの」や、絞りなどの「光の角度を制限するもの」を含むものであってもよい。
第二実施形態の変形例としては、可視光（または赤外光）の反射に基づくテカリを検出するようなものが考えられる。すなわち、判定手段が、可視光用撮像手段（または赤外光用撮像手段）により撮影された可視画像（または赤外画像）中の正反射光による明るい領域を利用して、リーク卵であるか否かを判定するものであってもよい。具体的な一例としては、判断手段が、可視画像中の正反射光による明るい領域と、可視／紫外画像中のエッジや暗い領域に基づいて判定を行うものが考えられる。
紫外光用撮像手段、透過用撮像手段、可視光用撮像手段、赤外光用撮像手段は、卵を撮影可能なものであれば上述したものに限られない。また、これらの撮像手段によって撮影された画像についても、図示したものは例示に過ぎない。可視光用撮像手段は、カラーカメラである必要はなく、例えば、可視光として赤色光を用いた場合には、可視光用撮像手段としてモノクロカメラを用いることが好ましい。しかしながら、上述したようなカラー画像を得ることができれば、卵殻色に合わせてエッジ検出の方法を変更させることができる。
また、撮影された画像に対する画像処理の方法も、上述したものに限られず種々変更可能である。例えば、上述したエッジ処理に代えて、２値化処理を行うようにしてもよいし、その逆であってもよい。
上述した実施形態では、紫外光用撮像手段と透過用撮像手段とを同期撮影するようにしていたが、第２実施形態もこれに準じて紫外光用撮像手段と可視光用撮像手段または赤外光用撮像手段とを同期撮影し、各画像を重ね合わせて比較するようなものであってもよい。逆に、各撮像手段（紫外光用撮像手段、透過用撮像手段、可視光用撮像手段、赤外光用撮像手段）で撮影する際に互いに同期させなくてもよい。
判定手段は、紫外画像中の暗い領域と透過画像中の明るい領域とを比較する際のレベルを設定することが可能なものであってもよい。例えば、判別する際に基準となる各領域の面積の下限値を設けておいたり、比較される二つの領域の面積の差の下限値を設けておいたりすることなどが考えられる。
卵の選別システムについても、本発明にかかる検査装置以外の部分については種々変更可能である。また、本発明が配置される場所は、洗浄装置の上流側のみに限られず、洗浄装置の下流側であって乾燥装置の上流側、もしくは、乾燥装置の下流側であってもよい。さらに、本発明の検査装置を含む卵の選別システムは、洗浄装置や乾燥装置を備えていないものであってもよいのはもちろんである。
今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明は、卵の表面状態を判定する検査装置に利用することができる。
１…選別システム
１３…検査装置
１４…洗浄装置
１５…乾燥装置
２１…紫外光照射手段
２２…紫外光用撮像手段
３１…赤外光照射手段
３２…透過用撮像手段
６…判定手段
７…回転手段
Ｐ１…画像
（ａ）…暗い領域
Ｐ２…画像
（ｂ）…明るい領域
４１…紫外光照射手段
４２…紫外光用撮像手段
５１…可視光照射手段
５２…可視光用撮像手段
Ｐ３…画像
（ｄ）…エッジ
Ｐ４…画像
（ｅ）…明るい領域
（ｆ）…暗い領域
Ｅ…卵

Claims (6)

  1. 紫外光を卵に照射する紫外光照射手段と、
    卵の表面で紫外光を反射させた卵を撮影する紫外光用撮像手段と、
    可視光を卵に照射する可視光照射手段または赤外光を卵に照射する赤外光照射手段と、
    卵の内部で可視光または赤外光を透過させた卵を撮影する透過用撮像手段と、
    紫外光用撮像手段により撮影された紫外画像及び透過用撮像手段により撮影された透過画像に基づいて卵の表面状態を判定する判定手段とを備える卵の検査装置。
  2. 判定手段が、紫外画像中の暗い領域と、透過画像中の明るい領域とを利用して、検査対象の卵がリーク卵であるか否かを判定する請求項１記載の卵の検査装置。
  3. 判定手段が、紫外画像中の暗い領域と、透過画像中の明るい領域とを比較して、
    紫外画像中の暗い領域の形状及び面積が、透過画像中で対応する位置に表れる明るい領域の形状及び面積と同じか否かを判定するものである請求項１または２記載の卵の検査装置。
  4. 紫外光を卵に照射する紫外光照射手段と、
    卵の表面で紫外光を反射させた卵を撮影する紫外光用撮像手段と、
    可視光を卵に照射する可視光照射手段または赤外光を卵に照射する赤外光照射手段と、
    卵の表面で可視光を反射させた卵を撮影する可視光用撮像手段または卵の表面で赤外光を反射させた卵を撮影する赤外光用撮像手段と、
    紫外光用撮像手段により撮影された紫外画像及び可視光用撮像手段により撮影された可視画像または赤外光用撮像手段により撮影された赤外画像に基づいて卵の表面状態を判定する判定手段とを備え、
    判定手段が、紫外画像または可視画像もしくは赤外画像中の正反射光による明るい領域を利用して、検査対象の卵がリーク卵であるか否かを判定するものである卵の検査装置。
  5. 卵を回転させる回転手段を備え、
    紫外光用撮像手段と、透過用撮像手段または可視光用撮像手段もしくは赤外光用撮像手段とが、同期撮影可能なものである請求項１、２、３または４記載の卵の検査装置。
  6. 請求項１、２、３、４または５記載の卵の検査装置が、卵を洗浄する洗浄装置または卵を乾燥させる乾燥装置の上流側に配置される卵の選別システム。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018198923A1 (ja) * 2017-04-28 2018-11-01 株式会社ナベル 卵の検査装置
WO2019039319A1 (ja) * 2017-08-24 2019-02-28 株式会社ナベル 卵の検査装置
CN109584318A (zh) * 2019-01-25 2019-04-05 浙江工业大学 一种用于检测并标记外墙体墙砖牢固程度的方法及装置
JP2020067354A (ja) * 2018-10-24 2020-04-30 株式会社ナベル パック詰め卵の撮像システム
NL2025764B1 (en) * 2020-06-05 2022-01-28 Moba Group Bv Poultry egg inspection method and system
KR102363717B1 (ko) * 2020-09-21 2022-02-16 심승원 카메라 박스 분리형 이상란 검출기

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62211544A (ja) * 1986-03-13 1987-09-17 Niigata Eng Co Ltd 卵の検査方法
JP2001027612A (ja) * 1999-07-14 2001-01-30 Nidec Tosok Corp 卵検査装置
JP2001037367A (ja) * 1999-07-27 2001-02-13 Kyowa Kikai Kk 卵自動選別装置及び不良卵検出装置
JP2001327226A (ja) * 2000-05-23 2001-11-27 Kyowa Kikai Kk 卵処理装置
JP2002207013A (ja) * 2001-01-05 2002-07-26 Naberu:Kk 卵殻の表面状態検出方法及びこの方法を用いる卵殻の表面状態検出装置
WO2015068408A1 (ja) * 2013-11-09 2015-05-14 株式会社ナベル 卵検査装置及び方法
JP2015094644A (ja) * 2013-11-12 2015-05-18 株式会社クボタ 卵の外観検査装置および方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62211544A (ja) * 1986-03-13 1987-09-17 Niigata Eng Co Ltd 卵の検査方法
JP2001027612A (ja) * 1999-07-14 2001-01-30 Nidec Tosok Corp 卵検査装置
JP2001037367A (ja) * 1999-07-27 2001-02-13 Kyowa Kikai Kk 卵自動選別装置及び不良卵検出装置
JP2001327226A (ja) * 2000-05-23 2001-11-27 Kyowa Kikai Kk 卵処理装置
JP2002207013A (ja) * 2001-01-05 2002-07-26 Naberu:Kk 卵殻の表面状態検出方法及びこの方法を用いる卵殻の表面状態検出装置
WO2015068408A1 (ja) * 2013-11-09 2015-05-14 株式会社ナベル 卵検査装置及び方法
JP2015094644A (ja) * 2013-11-12 2015-05-18 株式会社クボタ 卵の外観検査装置および方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3617695A4 (en) * 2017-04-28 2021-01-06 Nabel Co., Ltd. UFS INSPECTION SYSTEM
CN109154574A (zh) * 2017-04-28 2019-01-04 股份公司南备尔 蛋的检查装置
JP2022000641A (ja) * 2017-04-28 2022-01-04 株式会社ナベル 卵の検査装置
WO2018198923A1 (ja) * 2017-04-28 2018-11-01 株式会社ナベル 卵の検査装置
JP2019039758A (ja) * 2017-08-24 2019-03-14 株式会社ナベル 卵の検査装置
WO2019039319A1 (ja) * 2017-08-24 2019-02-28 株式会社ナベル 卵の検査装置
JP7261434B2 (ja) 2017-08-24 2023-04-20 株式会社ナベル 卵の検査装置
JP2020067354A (ja) * 2018-10-24 2020-04-30 株式会社ナベル パック詰め卵の撮像システム
JP7022989B2 (ja) 2018-10-24 2022-02-21 株式会社ナベル パック詰め卵の撮像システム
CN109584318A (zh) * 2019-01-25 2019-04-05 浙江工业大学 一种用于检测并标记外墙体墙砖牢固程度的方法及装置
CN109584318B (zh) * 2019-01-25 2023-09-01 浙江工业大学 一种用于检测并标记外墙体墙砖牢固程度的方法及装置
NL2025764B1 (en) * 2020-06-05 2022-01-28 Moba Group Bv Poultry egg inspection method and system
KR102363717B1 (ko) * 2020-09-21 2022-02-16 심승원 카메라 박스 분리형 이상란 검출기

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