WO2018198922A1

WO2018198922A1 - 卵の検査装置

Info

Publication number: WO2018198922A1
Application number: PCT/JP2018/016104
Authority: WO
Inventors: 隆彦南部; 貴之長谷川
Original assignee: 株式会社ナベル
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2018-04-19
Publication date: 2018-11-01
Also published as: JP6943417B2; JP2021193383A; JP2018189433A

Abstract

卵の検査装置（１）は、複数の照射部（２、３）と撮像部（４、５）と判定部（１０）とを備えている。複数の照射部（２、３）は、マトリクス状に並べられた複数の卵（Ｅ）を、互いに隣り合う一のグループ（Ａ）および他のグループ（Ｂ）を含む複数のグループに分けて、光を照射する。撮像部（４、５）は光が照射された卵を撮影し、判定部（１０）は卵（Ｅ）の表面状態を判定する。複数の照射部（２、３）のうち、一の照射部（２）から一のグループ（Ａ）に位置する一の卵（Ｅ）に向けて光が照射される。複数の照射部（２、３）のうち、他の照射部（３）から他のグループ（Ｂ）に位置する他の卵（Ｅ）に向けて光が照射される。一の照射部（２）が点灯している状態では、他の照射部（３）は消灯している。

Description

卵の検査装置

　本発明は、卵の検査装置に関し、特に、卵の表面状態を判定する卵の検査装置に関するものである。

　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（卵殻の物理的性状）、具体的には、卵の表面に割れ・ひびが生じているもの、または、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。

　たとえば、特許文献１に記載されている卵の検査装置は、照明装置と撮像装置と判定部とを備えている。照明装置は、ローラ上に前後方向および左右方向に並べられており、卵の長軸を軸として回転させながら搬送される卵に向けて真下から光を照射する。撮像装置は、卵を真上から撮影する。判定部は、撮影された画像に基づいて、卵の表面状態を判定する。

　このような卵の検査装置では、光が透過された卵は、卵殻内で光が散乱し、卵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。

特開平１１－３２６２０２号公報

　ところが、上述した卵の検査装置では、たとえば、図１９に示すように、明るく表れる部分Ｅ１０がある割れを有する卵Ｅと、その卵Ｅの前後または左右に隣り合う他の卵Ｅ９との距離が近い場合には、割れを有する卵Ｅの影響を受けて、割れていない他の卵Ｅ９も明るく表れてしまうという問題が生じ得る。また、割れを有していない卵であっても、照射される光が卵の下面側において反射すると、その反射した光の影響を受けて、隣り合う他の卵が明るく表れてしまうことも考えられる。

　本発明は、上記想定される問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、隣り合う卵の影響を受けることなく、卵の表面状態を検査することができる卵の検査装置を提供することである。

　本発明に係る卵の検査装置は、複数の照射部と撮像部と判定部とを備えている。複数の照射部は、マトリクス状に並べられた複数の卵のそれぞれに向けて光を照射する。撮像部は、卵を透過した光を含む、光が照射された卵を撮影する。判定部は、撮像部によって撮影された卵の画像に基づいて、卵の表面状態を判定する。複数の照射部は、複数の卵を、一のグループおよび他のグループを含む複数のグループに分けて、光を照射する。複数の照射部のうち、一の照射部から、一のグループに位置する一の卵に向けて光が照射される。複数の照射部のうち、他の照射部から、他のグループに位置し、一の卵と隣り合う他の卵に向けて光が照射される。一の照射部が点灯している状態では、他の照射部は消灯している。

　好ましくは、判定部では、撮影される卵のそれぞれの画像に対し、一の卵の画像に対して設定された第１検査領域および他の卵の画像に対して設定された第２検査領域を含む複数の検査領域があらかじめ設定されており、検査領域内の卵の画像に基づいて、卵の表面状態が判定され、第１検査領域と第２検査領域とは、別々に設定されている。

　本発明に係る卵の検査装置によれば、隣り合う卵の影響を受けることなく卵の表面状態を判定することができる。

各実施形態に係る卵の検査装置を適用した卵の選別システムの構成の一例を示すブロック図である。本発明の第一実施形態に係る卵の検査装置を示す部分平面図である。同実施形態において、卵の検査装置の動作を説明するための、図２に示す卵の検査装置を搬送方向から見た第１の部分側面図である。同実施形態において、卵の検査装置の動作を説明するための、図２に示す卵の検査装置を搬送方向から見た第２の部分側面図である。同実施形態において、図２に示す卵の検査装置における搬送部を下側から見た第１の部分下面図である。同実施形態において、図２に示す卵の検査装置における搬送部を下側から見た第２の部分下面図である。同実施形態において、卵の検査装置の動作を説明するための第１の部分平面図である。同実施形態において、卵の検査装置の動作を説明するための第２の部分平面図である。同実施形態において、卵の検査装置の動作を説明するための第３の部分平面図である。同実施形態において、卵の検査装置の動作を説明するための第４の部分平面図である。同実施形態において、卵の検査装置によって得られる卵の画像の一例を模式的に示す図である。同実施形態において、卵の検査装置によって得られる卵の画像の他の例を模式的に示す図である。同実施形態において、卵の検査装置によって得られる卵の画像のさらに他の例を模式的に示す図である。本発明の第二実施形態に係る卵の検査装置を搬送方向からみた部分側面図である。同実施形態において、卵の検査装置の動作を説明するための第１の部分平面図である。同実施形態において、卵の検査装置の動作を説明するための第２の部分平面図である。同実施形態において、卵の検査装置の動作を説明するための第３の部分平面図である。同実施形態において、卵の検査装置の動作を説明するための第４の部分平面図である。従来の卵の検査装置によって得られる卵の画像の一例を模式的に示す図である。

　＜第一実施形態＞
　以下、本発明の第一実施形態に係る卵の検査装置について、図１～図１３を用いて説明する。本実施形態に係る卵の検査装置１は、卵の重量などの物理的性状に応じて卵を選別するための卵の選別システムの中で用いられる。

　図１に示すように、卵の選別システム１００は、たとえば、原卵供給部１０１と方向整列部１０２と破卵検出部１０３と洗卵部１０４と乾燥部１０５と選別集合部１０６とを備えている。原卵供給部１０１には、原卵が供給される。方向整列部１０２では、供給された複数の卵Ｅの方向が揃えられる。破卵検出部１０３では、方向が揃えられた卵Ｅのうち、主に卵殻が割れた卵（以下、「破卵」と記す。）が検出される。第一実施形態に係る卵の検査装置１は、破卵検出部１０３に対応する。洗卵部１０４では、破卵以外の卵Ｅが温水などを用いて洗浄される。乾燥部１０５では、洗浄後の卵Ｅの表面を乾燥させる。選別集合部１０６では、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または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が選別対象から除外される。選別集合部１０６では、卵の重さが計測され、そ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。破卵検出部１０３（卵の検査装置１）を除く、原卵供給部１０１、方向整列部１０２、洗卵部１０４、乾燥部１０５および選別集合部１０６については、既知のものを種々適用することが可能である。

　破卵検出部１０３に対応する卵の検査装置１は、卵Ｅを洗浄する洗浄部および卵Ｅを乾燥させる乾燥部の上流側に配置されている。以下、本実施形態に係る卵の検査装置１について詳述する。

　図２、図３および図４に示すように、卵の検査装置１は、第一の照射部２および第二の照射部３と、第一の撮像部４および第二の撮像部５と、判定部１０とを備える。第一の照射部２および第二の照射部３は、光を卵Ｅに向けて照射する。第一の撮像部４および第二の撮像部５は、光が照射された卵Ｅを撮影する。判定部１０は、撮影された卵Ｅの画像に基づいて卵Ｅの表面状態を判定する。卵の検査装置１では、搬送部６によって回転しながら下流側へと運ばれる卵Ｅが検査される。また、卵の検査装置１の一連の動作等は、制御部１１によって制御される。

　図２～図１０に示すように、第一の照射部２および第二の照射部３は、マトリクス状に並べられた卵Ｅに向けて光を照射する。マトリクス状に並べられた卵Ｅは、搬送方向（前後方向）に並べられるとともに、搬送方向と交差する左右方向に並べられている。本実施形態では、第一の照射部２は、卵Ｅの一方の端部Ｅ１側から光を照射する。第二の照射部３は、卵Ｅの他方の端部Ｅ２側から光を照射する。第一の照射部２および第二の照射部３は、搬送部６の下方に配置されており、赤外光を卵Ｅの下面側に向かって照射する。本実施形態では、第一の照射部２および第二の照射部３として、たとえば、７５０ｎｍ～８５０ｎｍの波長の赤外光を照射するＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）が用いられている。

　第一の照射部２および第二の照射部３による光の照射は、第一の照射部２および第二の照射部３の上流側に設けられた、卵Ｅの有無を検知するセンサ（図示しない）からの信号に基づいて実行される。センサは、卵Ｅの上方に配置されており、搬送部６によって上流側から搬送されてきた卵Ｅを検知する。センサによって検知された卵Ｅが所定の位置まで搬送されると、第一の照射部２および第二の照射部３から光が照射される。そのため、第一の照射部２および第二の照射部３は、間欠的に点灯する。

　本実施形態に係る卵の検査装置１では、図２および図５～図１０に示すように、３つの第一の照射部２が、搬送方向に沿って所定の間隔をもって並べられている。第一の照射部２から半ピッチずれた位置に、３つの第二の照射部３が、搬送方向に沿って所定の間隔をもって並べられている。第一の照射部２は、６列の搬送部６における各列の左右方向中心Ｃから一方側にずれた位置に配置されている。第二の照射部３は、各列の左右方向中心Ｃから他方側にずれた位置に配置されている。すなわち、第一の照射部２および第二の照射部３は、卵Ｅの搬送方向に沿ってジグザグに配置されている。

　なお、第一の照射部２のそれぞれは、後述する第一の撮像部４によって撮影する画像Ｐ内において、搬送部６に載置された卵Ｅによって遮られる位置に設定されている。第二の照射部３のそれぞれは、後述する第二の撮像部５によって撮影する画像Ｐ内において、搬送部６に載置された卵Ｅによって遮られる位置に設定されている。この卵の検査装置１では、撮像部が、第一の撮像部４と第二の撮像部５とを備え、照射部が、第一の照射部２と第二の照射部３とを備えている。第一の撮像部４は卵Ｅの他方の端部Ｅ２側から卵Ｅを撮影する。第二の撮像部５は、卵Ｅの一方の端部Ｅ１側から卵Ｅを撮影する。第一の照射部２は、第一の撮像部４と搬送部６に載置された卵Ｅ（または、後述する搬送部６の開口部６３）とを結ぶ線の延長線上に配置されている。第二の照射部３は、第二の撮像部５と搬送部６に載置された卵Ｅ（または、後述する搬送部６の開口部６３）とを結ぶ線の延長線上に配置されている。

　本実施形態の卵の検査装置１における第一の照射部２および第二の照射部３は、複数の卵ＥをグループＡとグループＢとに分けて照射する。グループＡおよびグループＢのうち、一のグループＡに属する卵Ｅを照射する第一の照射部２または第二の照射部３が点灯しているときには、一のグループＡに属する卵Ｅの前後方向および左右方向のそれぞれの隣に位置する他のグループＢに属する卵Ｅを照射する第一の照射部２または第二の照射部３は消灯している。第一の照射部２または第二の照射部３を点灯させるか、消灯させるかは、後述する制御部１１によって制御される。なお、図７～図１０では、グループＡに属する卵Ｅに符号Ａを付し、グループＢに属する卵Ｅに符号Ｂを付して示している。

　第一の照射部２では、グループＡに属する卵Ｅを照射する第一の照射部２のそれぞれが点灯しているときには、グループＢに属する卵Ｅを照射する第一の照射部２のそれぞれが消灯しているように制御される。逆に、グループＢに属する卵Ｅを照射する第一の照射部２のそれぞれが点灯しているときには、グループＡに属する卵Ｅを照射する第一の照射部２のそれぞれが消灯しているように制御される。

　同様に、第二の照射部３では、グループＡに属する卵を照射する第二の照射部３のそれぞれが点灯しているときには、グループＢに属する卵Ｅを照射する第二の照射部３のそれぞれが消灯しているように制御される。逆に、グループＢに属する卵Ｅを照射する第二の照射部３のそれぞれが点灯しているときには、グループＡに属する卵Ｅを照射する第二の照射部３のそれぞれが消灯しているように制御される。

　本実施形態に係る卵の検査装置１では、搬送される複数の卵が２つのグループＡとグループＢとに分けられている。一方のグループの第一の照射部２または第二の照射部３が点灯しているときには、他方のグループの第一の照射部２または第二の照射部３は消灯している。一方のグループの第一の照射部２または第二の照射部３と、他方のグループの第一の照射部２または第二の照射部３とは、交互に点灯する。前後方向および左右方向に所定のピッチをもって搬送部６に並べられた卵Ｅにおいて、グループＡの卵Ｅは千鳥状に位置する。同様に、グループＢの卵Ｅは千鳥状に位置する。

　図２～図４、図７～図１０に示すように、卵の検査装置１は、第一の撮像部４と第二の撮像部５とを備える。第一の撮像部４および第二の撮像部５は、前後方向および左右方向にマトリクス状に並べられた卵を上側から撮影する。第一の撮像部４は、卵Ｅの他方の端部Ｅ２側から卵Ｅを撮影する。第二の撮像部５は、卵Ｅの一方の端部Ｅ１側から卵Ｅを撮影する。第一の撮像部４および第二の撮像部５は、搬送部６、第一の照射部２および第二の照射部３に対して斜め上方に配置されている。第一の撮像部４および第二の撮像部５は、卵Ｅの上面側を撮影することが可能である。本実施形態に係る卵の検査装置１では、第一の撮像部４および第二の撮像部５として、近赤外領域に感度をもったＣＣＤカメラ（Charge　Coupled　Device）が用いられている。これにより、卵Ｅを透過した赤外光を含む、光が照射された卵Ｅの画像Ｐを取得することができる。第一の撮像部４および第二の撮像部５では、３列分の卵Ｅが視野に入るように設定されている。この卵の検査装置１では、たとえば、２台の第一の撮像部４と２台の第二の撮像部５とがそれぞれ配置されている。なお、台数としてはこれに限られない。

　図１１は、図３および図４に示されている卵Ｅを、第一の撮像部４と第二の撮像部５とによって撮影した画像Ｐの一例を模式的に示す。本実施形態に係る卵の検査装置１では、３行×３列分の卵に対応する画像Ｐが得られる。ここでは、説明のために、画像Ｐからピックアップした６つ分の卵の画像が示されている。図１１では、左から順に、ホール卵Ｅ３、陥没卵Ｅ４、オープンクラック卵Ｅ５、糞汚れ卵Ｅ６、中身付着卵Ｅ７、内傷・点斑卵Ｅ８の画像が模式的に示されている。ホール卵Ｅ３およびオープンクラック卵Ｅ５のように、卵殻表面に大きな穴が生じている卵は廃棄対象となる。一方、陥没卵Ｅ４は、穴が開いていない限りは廃棄しないようにも設定することも可能である。糞汚れ卵Ｅ６、中身付着卵Ｅ７（他の卵から漏れた卵黄や卵白が付着した卵）および内傷・点斑卵Ｅ８は、廃棄しないように設定されている。

　判定部１０（図２参照）では、撮像された画像Ｐに基づいて卵Ｅの表面の状態が判定される。なお、判定部１０の具体的な態様は、以下に説明する態様に限られるものではなく、種々の画像処理手法を適用してもよい。

　本実施形態に係る卵の検査装置１における判定部１０では、画像Ｐに対して予め検査領域ＲＡおよび検査領域ＲＢが設定されている。その設定された検査領域ＲＡ内の卵Ｅおよび検査領域ＲＢ内の卵Ｅについて、検査と判定とが行われる。一のグループＡに属する卵Ｅに対する検査領域ＲＡと、他のグループＢに属する卵Ｅに対する検査領域ＲＢとが、別々に設定されている。検査領域ＲＡおよび検査領域ＲＢは、検査対象としない卵Ｅが入らない範囲で、かつ、サイズの大きい卵にも対応可能なように、できるだけ大きな範囲に設定されている。そのため、検査領域ＲＡと検査領域ＲＢとを重ねたときには、検査領域ＲＡの一部と検査領域ＲＢの一部とが互いに重複することがある。

　卵の検査装置１を制御する制御部１１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。制御部１１のメモリには、撮影された画像Ｐ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。所定の閾値としては、たとえば、赤外光が照射された卵の画像Ｐに対して、「割れ」または「糞汚れ付着」等を判定する閾値が考えられる。

　撮影された画像Ｐのグレイ値が、所定の閾値よりも小さい（暗い）範囲内に収まれば、卵には「割れ」がないと判定することができる。一方、撮影された画像Ｐのグレイ値が、所定の閾値よりも大きい（明るい）部分があれば、その部分に「割れ」がある卵と判定することができる。すなわち、画像Ｐ中の明るい領域は、赤外光の透過がより多い部分であるといえる。

　卵に照射された赤外光は、卵殻を透過し卵殻内において散乱される。卵殻内にて散乱した赤外光が再び卵殻を透過することで、卵Ｅ全体が発光体のように赤外光を放出することになる。このとき、卵Ｅの割れ部分では、割れていない部分に比べて、卵殻が割れている分、赤外光の透過がより多くなる。このため、割れ部分では、割れていない部分に比べて、画像Ｐの中で明るく表示されることになる。

　各画像Ｐに対して画像処理を行う際の具体的な一方法としては、各画像Ｐを所定の閾値を用いて２値化すればよい。これにより、画像Ｐ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。判定部１０では、明るい領域が少しでも存在する場合に「割れ」があると判断してもよいし、判定領域に対する明るい領域の面積割合が閾値を超える場合に、「割れ」があると判断してもよい。なお、「糞汚れ付着」についても別の閾値を用いて同様な処理を行えば、その部分が他よりも暗い（黒い）領域となって表れる。

　図２～図１０に示すように、卵の検査装置１における搬送部６では、複数の卵Ｅを整列させた状態で卵Ｅが搬送される。搬送部６は、ローラ６２およびローラ軸６１を備えている。ローラ６２は、つづみ状である。ローラ６２は、ローラ軸６１に搬送方向と直交する方向に複数装着されている。搬送方向に互いに隣り合うローラ６２とローラ６２との間に、卵Ｅが保持されることになる。この位置には、上下方向に貫通する開口部６３（図２参照）が形成されている。卵Ｅは、ローラ６２の回転方向とは反対方向に回転する。なお、図６では、ローラ軸６１およびローラ６２は、二点鎖線により示されている。

　図３～図６に示すように、搬送部６の下方には、ごみまたは卵Ｅの中身等が、第一の照射部２および第二の照射部３上に直接落ちるのを防止するための保護部材８が設けられている。保護部材８は、板状であり、第一の照射部２および第二の照射部３が配置される領域全体を覆うように配置されている。保護部材８は、赤外光を透過する素材を用いて形成されている。図３および図４では、第一の照射部２および第二の照射部３から照射される光の経路が、点線の矢印によって模式的に示されている。

　また、図２～図６に示すように、搬送部６の下方には、黒色の反射抑制部９が設けられている。反射抑制部９は、保護部材８の上面側に設けられている。第一の照射部２および第二の照射部３から照射されて、搬送部６に到達した光のうち、卵Ｅまたは搬送部６の下側で反射された光が、反射抑制部９によって弱められて、再び搬送部６にまで到達するのを抑制することができる。図２～図６では、反射抑制部９は、ドットによって示されている。反射抑制部９は、第一の照射部２および第二の照射部３から卵Ｅに向けて照射される光の経路を遮らないように配置されている。反射抑制部９は、搬送方向に沿って、複数本の帯状に設けられている。

　次に、本実施形態に係る卵の検査装置１における第一の照射部２および第二の照射部３と第一の撮像部４および第二の撮像部５とに対する制御の一例について説明する。

　まず、検査するべき卵Ｅの有無を検知する。具体的には、第一の照射部２および第二の照射部３から所定距離を隔てて上流側に配置されたセンサを用いて、搬送方向に隣り合うローラ６２とローラ６２との間に卵Ｅが載置されているか否かが検出される。検出結果の信号が出力される。

　検査するべき卵Ｅがあると検出されると、その卵Ｅが、第一の照射部２の真上の位置にまで搬送された時点で、図７に示すように、第一の照射部２のうちグループＡの卵Ｅに対応する第一の照射部２が点灯して、赤外光が卵Ｅに向けて照射される（ステップＳ１）。その際、照射された赤外光が、第一の撮像部４または第二の撮像部５に直接入ると卵Ｅの撮影に不具合を与えることになる。このため、卵殻の適切な範囲内に照射できるように、第一の照射部２による赤外光の照射位置または照射タイミングなどを設定することが望ましい。これは、以下に述べる他のステップについても同様である。赤外光の照射に合わせて、第一の撮像部４によって、赤外光が照射された卵Ｅが撮影される。なお、このとき、第一の照射部２のうち、グループＢの卵Ｅに対応する第一の照射部２と第二の照射部３は消灯させている。この第二の照射部３は、ローラ６２の下側に位置する。

　ステップＳ１の終了後、極短時間で第一の照射部２の点灯と消灯とが切り換えられる。具体的には、図８に示すように、第一の照射部２のうちグループＢの卵Ｅに対応する第一の照射部２が点灯して、赤外光が卵Ｅに向けて照射される（ステップＳ２）。赤外光の照射に合わせて、第一の撮像部４によって、赤外光が照射された卵Ｅが撮影される。なお、このとき、第一の照射部２のうち、グループＡの卵Ｅに対応する第一の照射部２および第二の照射部３は消灯させている。この第二の照射部３は、ローラ６２の下側に位置する。

　ステップＳ２の終了後、搬送部６のローラ６２が半ピッチ進んだタイミングで、図９に示すように、第二の照射部３のうち、グループＡの卵Ｅに対応する第二の照射部３が点灯して、赤外光が卵Ｅに向けて照射される（ステップＳ３）。その際、赤外光の照射に合わせて、第二の撮像部５によって、赤外光が照射された卵Ｅが撮影される。なお、このとき、第二の照射部３のうち、グループＢの卵Ｅに対応する第二の照射部３および第一の照射部２は消灯させている。この第一の照射部２は、ローラ６２の下側に位置する。

　ステップＳ３の終了後、極短時間で第二の照射部３の点灯と消灯とが切り換えられる。具体的には、図１０に示すように、第二の照射部３のうち、グループＢの卵Ｅに対応する第二の照射部３が点灯して、赤外光が卵Ｅに向けて照射される（ステップＳ４）。その際、赤外光の照射に合わせて、第二の撮像部５によって、赤外光が照射された卵Ｅが撮影される。なお、このとき、第二の照射部３のうち、グループＡの卵Ｅに対応する第二の照射部３および第一の照射部２は消灯させている。この第一の照射部２は、ローラ６２の下側に位置する。

　判定部１０（図２参照）が、ステップＳ１およびステップＳ３において撮影された卵Ｅの画像を処理する際には、図１２に示すように、Ａグループの卵のみを囲うように設定された検査領域ＲＡの卵Ｅについてのみ判定が行われる。一方、ステップＳ２およびステップＳ４において撮影された画像を処理する際には、図１３に示すように、Ｂグループの卵のみを囲うように設定された検査領域ＲＢの卵Ｅについてのみ判定が行われる。

　なお、これらの工程は、回転しながら移動する１つの卵Ｅに対して、第一の撮像部４によって３回の撮影が行われ、第二の撮像部５によって３回の撮影が行われる。したがって、１つの卵に対して、撮影が合計６回繰り返されることになる。

　以上説明したように、本実施形態に係る卵の検査装置１は、複数の照射部と複数の撮像部と判定部１０とを備えている。複数の照射部は、第一の照射部２および第二の照射部３を備えている。複数の撮像部は、第一の撮像部４および第二の撮像部５を備えている。第一の照射部２および第二の照射部３は、マトリクス状に並べられた卵Ｅを、グループＡとグループＢとに分けて、光（赤外光）を照射する。第一の撮像部４および第二の撮像部５は、光が照射された卵を撮影する。判定部１０は、撮影された卵の画像に基づいて、卵の表面状態を判定する。グループＡおよびグループＢのうち、一のグループＡに属する卵Ｅに向けて光を照射する第一の照射部２または第二の照射部３が点灯しているときには、一のグループＡに属する卵Ｅの前後方向および左右方向に隣り合う他のグループＢに属する卵Ｅに向けて光を照射する第一の照射部２または第二の照射部３が消灯しているように制御される。

　これにより、たとえば、図１９に示されるように、明るく表れる部分Ｅ１０がある割れを有する卵Ｅと、その卵Ｅの前後または左右に隣り合う他の卵Ｅ９との距離が近い場合には、割れを有する卵Ｅからの光の影響を受けて、割れていない他の卵Ｅ９も明るく表れてしまうという問題を解消することができる。また、割れを有していない卵であっても、照射される光が卵の下面側において反射すると、その反射した光の影響を受けて、隣り合う他の卵が明るく表れてしまうという問題も解消することができる。こうして、上述した卵の検査装置１では、隣り合う卵Ｅの影響を受けることなく、卵Ｅの表面状態を判定することが可能になる。

　判定部１０では、画像Ｐに対して予め設定された検査領域ＲＡ内の卵Ｅの表面状態と検査領域ＲＢ内の卵Ｅの表面状態とが判定される。検査領域ＲＡと検査領域ＲＢとは、別々に設定されている。これにより、たとえば、割れ（部分Ｅ１０）を有する卵Ｅに照射された光が、その割れを有する卵Ｅに隣り合う卵に影響を及ぼすような状況であっても、その隣り合う卵の画像としては、そのような迷光による影響が抑制された画像を取得することができる。また、たとえば、卵Ｅの表面で反射した光が、その卵Ｅに隣り合う卵に影響を及ぼすような状況であっても、その隣り合う卵の画像としては、そのような迷光の影響が抑制された画像を取得することができる。その結果、卵Ｅの表面状態の判定精度を、大幅に向上させることができる。

　さらに、上述した卵の検査装置１では、卵Ｅの一方の端部Ｅ１側から光を照射する第一の照射部２と、卵Ｅの他方の端部Ｅ２側から光を照射する第二の照射部３とを備えている。また、第一の照射部２から卵Ｅに光を照射しているときに卵Ｅの他方の端部Ｅ２側から卵Ｅを撮影する第一の撮像部４と、第二の照射部３から卵Ｅに光を照射しているときに卵Ｅの一方の端部Ｅ１側から卵Ｅを撮影する第二の撮像部５とを備えている。

　これにより、卵Ｅの鋭端側または鈍端側の表面に、割れ、ひび、または、汚れの付着等の欠陥が存在するか否かを検査することができる。特に、卵Ｅは、ローラ６２によって卵Ｅの長軸を軸として回転しながら搬送されて、卵Ｅの全周にわたって次々に検査される。なお、第一の撮像部４には、卵Ｅの他方の端部Ｅ２から卵Ｅの胴まわりにかけての領域が撮影される。また、第二の撮像部５には、卵Ｅの一方の端部Ｅ１から卵Ｅの胴まわりにかけての領域が撮影される。このため、卵Ｅの胴まわり付近の割れ等についても検査することが可能である。

　上述した卵の検査装置１では、特に、卵Ｅの端部Ｅ１側に第一の照射部２が配置されている。その卵Ｅの端部Ｅ１側とは反対側の端部Ｅ２側に第一の撮像部４が配置されている。第一の撮像部４と第一の照射部２との間を結ぶ線上に、卵Ｅが位置することになる。この配置により、第一の照射部２によって光が照射された卵Ｅを第一の撮像部４によって撮影する際には、第一の照射部２から照射される光のうち、第一の照射部２から第一の撮像部４に向かって進む光の成分が、卵Ｅによって遮られることになる。このため、第一の照射部２から照射される光が、第一の撮像部４に直接入ることを阻止することができる。これにより、第一の照射部２から照射される光が第一の撮像部４に直接入ることに起因して、卵Ｅに割れ等があるとの誤った判定がなされるのをなくすことができる。

　また、卵Ｅの端部Ｅ２側に第二の照射部３が配置されている。その卵Ｅの端部Ｅ２側とは反対側の端部Ｅ１側に第二の撮像部５が配置されている。第二の撮像部５と第二の照射部３との間を結ぶ線上に、卵Ｅが位置することになる。この配置により、第二の照射部３によって光が照射された卵Ｅを第二の撮像部５によって撮影する際には、第二の照射部３から照射される光のうち、第二の照射部３から第二の撮像部５に向かって進む光の成分が、卵Ｅによって遮られることになる。このため、第二の照射部３から照射される光が、第二の撮像部５に直接入ることを阻止することができる。これにより、第二の照射部３から照射される光が第二の撮像部５に直接入ることに起因して、卵Ｅに割れ等があるとの誤った判定がなされるのをなくすことができる。

　また、上述した卵の検査装置１では、搬送部６の下方に配置された保護部材８の上面側に黒色の反射抑制部９が設けられている。この配置により、第一の照射部２または第二の照射部３から照射されて、搬送部６に到達し、卵Ｅ等の下側で反射された光のうち、保護部材８の上面に到達して反射する光の成分が、反射抑制部９によって弱められて、再び搬送部６にまで到達するのを抑制することができる。これにより、保護部材８の上面で反射した光の成分が、迷光として第一の撮像部４または第二の撮像部５に入るのを抑制することができ、判定精度の低下を防止することができる。また、反射抑制部９は、第一の照射部２または第二の照射部３から照射される光を絞る機能も有することになる。

　さらに、上述した卵の検査装置１は、卵の選別システム１００において、破卵検出部１０３として、洗卵部１０４および乾燥部１０５の上流側に配置されている（図１参照）。このため、破卵またはリーク卵等が、洗卵部１０４または乾燥部１０５に搬送される前に選別されて排除することができる。これにより、破卵等によって洗卵部１０４または乾燥部１０５が汚染等されるのを未然に防ぐことができ、清掃の手間も省くことができる。

　＜第二実施形態＞
　次に、本発明の第二実施形態に係る卵の検査装置について、図１４～図１８を用いて説明する。第二実施形態に係る卵の検査装置１では、第一実施形態に係る卵の検査装置と比べて、照射部２１および撮像部４１を備え、照射部２１および撮像部４１の配置が、第一の照射部２および第二の照射部３と第一の撮像部４および第二の撮像部５の配置とは異なっている。なお、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、必要である場合を除きその説明を繰り返さないこととする。

　図１４に示すように、卵の検査装置１は、照射部２１と撮像部４１と判定部１０とを備えている。照射部２１では、光を卵Ｅに向けて照射する。撮像部４１では、光が照射された卵Ｅを撮影する。判定部１０では、撮影された卵Ｅの画像に基づいて卵Ｅの表面状態を判定する。

　複数の照射部２１は、複数の卵ＥをグループＡとグループＢとに分けて照射する。グループＡおよびグループＢのうち、一のグループＡに属する卵Ｅを照射する照射部２１が点灯しているときには、一のグループＡに属する卵Ｅの前後方向および左右方向のそれぞれの隣に位置する他のグループＢに属する卵Ｅを照射する照射部２１は消灯している。照射部２１を点灯させるか、消灯させるかは、制御部１１によって制御される。

　図１４～図１８に示すように、照射部２１は、卵Ｅにおける胴まわりに向けて光を照射する。照射部２１は、６列の搬送部６における各列の左右方向中心Ｃ付近の位置に配置されている。

　図１４に示すように、撮像部４１は、搬送部６の上方に配置されている。撮像部４１は、前後方向および左右方向に並べられた卵Ｅを上側から撮影する。なお、図１５～図１８では、撮像部４１は、二点鎖線によって示されている。

　次に、本実施形態に係る卵の検査装置１における照射部２１と撮像部４１とに対する制御の一例について説明する。

　まず、検査するべき卵Ｅの有無を検知する。具体的には、センサ（図示せず）を用いて、搬送方向に隣り合うローラ６２とローラ６２との間に卵Ｅが載置されているか否かが検出される。検出結果の信号が出力される。

　検査すべき卵Ｅがあると検出されると、その卵Ｅが、照射部２１の真上の位置にまで搬送された時点で、図１５に示すように、照射部２１のうちグループＡの卵Ｅに対応する照射部２１が点灯して、赤外光が卵Ｅに向けて照射される（ステップＳ１１）。赤外光の照射に合わせて、撮像部４１によって、卵Ｅが撮影される。なお、このとき、照射部２１のうち、グループＢの卵Ｅに対応する照射部２１は消灯させている。また、ローラ６２の下側に位置する照射部２１も消灯させている。

　ステップＳ１１の終了後、極短時間で照射部２１の点灯と消灯とが切り換えられる。具体的には、図１６に示すように、グループＢの卵Ｅに対応する照射部２１が点灯して、赤外光が卵Ｅに向けて照射される（ステップＳ１２）。赤外光の照射に合わせて、撮像部４１によって、赤外光が照射された卵Ｅが撮影される。なお、このとき、グループＡの卵Ｅに対応する照射部２１は消灯させている。また、ローラ６２の下側に位置する照射部２１も消灯させている。

　ステップＳ１２の終了後、図１７に示すように、搬送部６のローラ６２が半ピッチ進んだ時点で、グループＡの卵Ｅに対応する照射部２１が点灯して、赤外光が卵Ｅに向けて照射される（ステップＳ１３）。赤外光の照射に合わせて、撮像部４１によって、赤外光が照射された卵Ｅが撮影される。なお、このとき、グループＢの卵Ｅに対応する照射部２１は消灯させている。また、ローラ６２の下側に位置する照射部２１も消灯させている。

　ステップＳ１３の終了後、極短時間で照射部２１の点灯と消灯とが切り換えられる。具体的には、図１８に示すように、グループＢの卵Ｅに対応する照射部２１が点灯して、赤外光が卵Ｅに向けて照射される（ステップＳ１４）。赤外光の照射に合わせて、撮像部４１によって、赤外光が照射された卵Ｅが撮影される。なお、このとき、グループＡの卵Ｅに対応する照射部２１は消灯させている。また、ローラ６２の下側に位置する照射部２１も消灯させている。

　判定部１０（図１４参照）が、ステップＳ１１およびステップＳ１３において撮影された卵Ｅの画像を処理する際には、Ａグループの卵のみを囲うように設定された検査領域の卵Ｅについてのみ判定が行われる。一方、ステップＳ１２およびステップＳ１４において撮影された卵Ｅの画像を処理する際には、Ｂグループの卵のみを囲うように設定された検査領域の卵Ｅについてのみ判定が行われる。

　なお、これらの工程は、回転しながら搬送される１つの卵Ｅに対して、撮像部４１によって６回繰り返されることになる。

　以上説明したように、本実施形態に係る卵の検査装置１によれば、第一実施形態に係る卵の検査装置１によって得られる効果と、同一またはこれに準じた効果を得ることができる。

　なお、本発明は上述した各実施形態に限られない。
　卵の検査装置１としては、破卵か否かの検査以外の検査に適用してもよい。また、卵の検査装置を、必要に応じて卵の選別システム１００（図１参照）内におけるしかるべき位置に配置してもよい。すなわち、卵の検査装置１を、洗卵部１０４の上流側に配置する場合だけではなく、たとえば、卵の検査装置１を洗卵部１０４の下流側であって乾燥部１０５の上流側に配置してもよい。また、卵の検査装置１を、乾燥部１０５の下流側に配置してもよい。

　卵の選別システム１００についても、破卵検出部１０３としての卵の検査装置１以外の部分については、必要に応じて種々変更することが可能である。また、卵の検査装置１を、洗浄部および乾燥部を備えていない卵の選別システムに適用してもよい。

　第一の照射部２、第二の照射部３および照射部２１として、所定の光を卵に向けて照射することができれば、種々変更が可能である。たとえば、卵を透過する光を照射する照射部が好ましく、具体的には、可視光～赤外光の成分を含む光を照射する照射部が好ましい。赤外光としては、たとえば、７５０ｎｍ～１５００ｎｍ程度の波長を有する近赤外光が好ましく、その波長の範囲の中でも、７８０ｎｍ～８７０ｎｍ程度の波長を有する近赤外光がより好ましい。波長が７８０ｎｍよりも短い赤外光では、卵殻色の影響を受けて、卵に光が入りにくく、したがって、卵を透過する光も少なくなるので、背景に対する卵のコントラストが悪くなるおそれがある。一方、波長が８７０ｎｍよりも長い赤外光では、卵黄および卵白に含まれる水分に赤外光が吸収されてしまい、卵を透過する光も少なくなるので、背景に対する卵のコントラストが悪くなるおそれがある。また、照射部としては、光を屈折させて集束させるレンズ等を備えた照射部を用いてもよい。さらに、光の拡がりの角度を制限する絞り等を備えた照射部を用いてもよい。

　また、第一の照射部２および第二の照射部３の配置、ならびに、照射部２１の配置としては、一のグループに属する卵Ｅを照射する照射部が点灯しているときに、一のグループに属する卵の前後左右に位置する他のグループに属する卵を照射する照射部が消灯するように照射部が配置されていれば、上述した配置に限られず、種々変更することが可能である。たとえば、卵の一方（他方）の端部とはローラ軸６１方向に離れた位置から、ローラ６２とローラ６２との間に位置する開口部に向けて、光を斜め上に照射することができるような照射部の配置としてもよい。具体的には、照射対象とされる卵が載置されるローラとは、ローラ軸方向に離れた位置に照射部を配置し、その照射部から卵の胴まわりに向けて光を照射するようにしてもよい。また、照射対象の卵以外の卵の下側に照射部を配置し、その照射部から卵の胴まわりに向けて光を照射するようにしてもよい。

　複数の卵のグループの分け方としては、グループＡとグループＢとに分ける他に、一のグループに属する卵の前後左右に他のグループに属する卵が配置されるようであれば、３つ以上のグループに分けるようにしてもよい。また、検査領域の設定の仕方としては、検査領域ＲＡと検査領域ＲＢとを設定する他に、３つ以上の検査領域を設定するようにしてもよい。なお、搬送部における一番端の列に位置する卵を一のグループの特定の卵とする場合には、少なくとも左右のいずれかには卵は配置されていないことになる。このため、搬送部における一のグループの位置関係によっては、必ずしも前後左右に隣り合う他のグループに属する卵が配置されているとは限らない。

　第一の撮像部４による撮影と第二の撮像部５による撮影とが、タイミング的に重ならなければ、一のグループに属する卵Ｅを照射する照射部２１が点灯しているタイミングと、他のグループに属する卵Ｅを照射する照射部２１が点灯しているタイミングとが、一部重複していてもよい。また、第一の照射部２が点灯しているタイミングと、第二の照射部３が点灯しているタイミングとが、一部重複していてもよい。

　第一の撮像部４および第二の撮像部５としては、卵の画像を撮影することができれば上述した例に限られるものではない。また、第一の撮像部４と第二の撮像部５とによる撮影回数も、必要に応じて種々変更することが可能である。第一の撮像部４と第二の撮像部５とによって撮影された卵の画像を模式的に図示したが、図示は一例に過ぎない。

　実施の形態１では、第一の照射部２および第二の照射部３と第一の撮像部４および第二の撮像部５とを配置した卵の検査装置について説明し、実施の形態２では、照射部２１と撮像部４１と配置した卵の検査装置について説明した。これらの他に、第一の照射部２および第二の照射部３と、撮像部４１と組み合わせて配置した卵の検査装置でもよい。また、照射部２１と、第一の撮像部４および第二の撮像部５とを組み合わせて配置した卵の検査装置でもよい。

　判定部１０では、撮像された卵の画像の明度差（コントラスト）に基づいて、卵の表面の状態を判定してもよい。たとえば、卵の画像中に輝度が大きく変化しているところ（エッジ）があれば、その部分に「割れ」または「糞汚れ付着」があると判定することができる。なお、エッジの検出を行う前に、この分野でよく知られる前処理を画像に施してもよい。

　搬送部６としては、卵を回転させながら搬送する搬送部に限られない。また、卵の長軸を搬送方向と交差する方向に配置して卵を搬送する搬送部に限られない。さらに、搬送部の列数としては６列に限られない。搬送部としては、卵を二次元的にマトリクス状に配置した状態で搬送することができればよい。

　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、請求の範囲によって示され、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卵の検査装置に利用することができる。

　１　卵の検査装置、２　第一の照射部、３　第二の照射部、２１　照射部、４　第一の撮像部、５　第二の撮像部、４１　撮像部、６　搬送部、８　保護部材、９　反射抑制部、１０　判定部、１１　制御部、６１　ローラ軸、６２　ローラ、６３　開口部、１００　卵の選別システム、１０１　原卵供給部、１０２　方向整列部、１０３　破卵検出部、１０４　洗卵部、１０５　乾燥部、１０６　選別集合部、Ｐ　画像、ＲＡ、ＲＢ　検査領域、Ｅ　卵。

Claims

　マトリクス状に並べられた複数の卵のそれぞれに向けて光を照射する複数の照射部と、
　前記卵を透過した前記光を含む、前記光が照射された前記卵を撮影する撮像部と、
　前記撮像部によって撮影された前記卵の画像に基づいて、前記卵の表面状態を判定する判定部と
を備え、
　複数の前記照射部は、複数の前記卵を、一のグループおよび他のグループを含む複数のグループに分けて、前記光を照射し、
　複数の前記照射部のうち、一の照射部から、前記一のグループに位置する一の卵に向けて前記光が照射され、
　複数の前記照射部のうち、他の照射部から、前記他のグループに位置し、前記一の卵と隣り合う他の卵に向けて前記光が照射され、
　前記一の照射部が点灯している状態では、前記他の照射部は消灯している、卵の検査装置。
　前記判定部では、
　撮影される前記卵のそれぞれの前記画像に対し、前記一の卵の画像に対して設定された第１検査領域および前記他の卵の画像に対して設定された第２検査領域を含む複数の検査領域があらかじめ設定されており、
　前記検査領域内の前記卵の前記画像に基づいて、前記卵の表面状態が判定され、
　前記第１検査領域と前記第２検査領域とは、別々に設定されている、請求項１記載の卵の検査装置。