JPH0415033B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、きゆうり、長ナス等の長尺そ菜類
を、撮像手段を用いて撮像した結果に基づき、階
級別、等級別に仕分けする選別方法に関するもの
である。 ［従来の技術］ きゆうり、長ナス等の長尺そ菜類は、工場生産
品と異なり天産物であるため、その形状、姿は多
種多様に変化しており、通常、選果場では、これ
らのそ菜類、例えばきゆうりを等級判定する場
合、等級判定するための判定基準のうち数値化さ
れているものについては第１表の如き選別規格が
用いられ、又、数値化されていない等級判定基準
（各農協毎に定められた目視判定基準）について
は、第１図の(ニ)〜(ト)に示す如き容姿不良物を写真
等により図示して文章表現により説明を加えたも
のが用いられている。そして前記第１表に数値化
された選別規格に基づいて自動で等級格付けされ
たきゆうりに対し、この文章表現された等級判定
基準を基に容姿不良物を選別人の目視判定で等級
各下げし、商品価値の向上を計つているのが現状
である。 即ち、前記数値化されていないきゆうりの等級
判定基準の要素は、第１図(ニ)「腹白」、(ホ)端部が
局部的に短く曲つた「首曲り」、(ヘ)端部が局部的
に細い「つる首、尻細」、(ト)端部が局部的に太い
「首太、尻太」等の項目であり、選別されるきゆ
うりが全国共通の選別規格である「太さと曲り」
について「秀品」内であつても、前記第１図(ニ)、
(ホ)、(ヘ)、(ト)、の項のいずれかにその容姿が該当し
た場合、該秀品のきゆうりは「秀でなく優品」に
格下げされ、こうして出荷するきゆうりの品質を
揃え商品価値の向上に努めているのが現状であ
る。 一方、従来果実、そ菜類をテレビカメラ、
CCDカメラ、MOS型一次元イメージセンサカメ
ラ等の撮像装置を用いてその外径、長さ、全長に
わたつての曲り等を計測し選別する方法、装置等
については多数の技術文献が刊行され、これらの
技術を応用したものとして特開昭54−145164号公
報等が公知である。 ［発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記特開昭54−145164号公報の
公知のものは、各県農業協同組合連合会で決めら
れた青果物（園芸品）選別、荷造り規格に具体的
に数値で示された等級判定要素としての太さ及び
全長にわたつての曲りと、階級判定要素としての
長さとを計測して選別する方法に関するものであ
り、前述した数値化されていない等級判定要素が
取り入れられておらず、これを取り入れることが
未解決のままであり、この公知の方法を用いた施
設では、施設費が高価な割には選別の結果に不満
があつた。 即ち、この公知のものでは、太さ、曲りが秀の
規格内（例えば秀Ｍは曲り15ミリ以内）である場
合、その曲りが全長にわたつて彎曲した曲りのも
のは秀と判定されてよいが、秀から優へ格下げす
べき第１図の(ホ)に示すように端部が局部的に曲つ
たものまで秀と判定する欠点があり、この欠点は
このような容姿不良つまり長尺そ菜類の端部の形
状を表わす特徴が等級（秀、優、良、並）の判定
要素として取り入れられていないことによる欠点
であつた。又、このような等級判定要素について
選別人により行なわれる目視判定では、人により
判定基準がやや異なることは否めず、目視判定結
果に個人差によるバラツキがあるという欠点があ
つた。更に、前記公知のものはきゆうりを全面に
わたつて観測し画像解析するので処理時間が長く
かかり、処理能力が向上しなかつた。 本発明は、これらの欠点を解消し、高速度で且
つバラツキがなく高精度で等級判定を行なうこと
のできる長尺そ菜類の選別方法を提供することを
目的とする。 ［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、選別コ
ンベア上で搬送される被選別物としての長尺そ菜
類を撮像手段により撮像し、その撮像の解析によ
り被選別物の形状による等級、階級判定要素を計
測し、該計測結果に基づいて被選別物の等級、階
級を判定し、該判定結果により被選別物を等級
別、階級別に仕分けする選別方法において、前記
階級判定要素として長さを計測することにより被
選別物の階級を判定し、前記等級判定要素として
太さと曲りと更に両端部の形状を表わす特徴量の
うち少なくとも両端部夫々における巾中心線上の
所定の三点を中心部側から順次結んだ直線の折れ
角とを計測することにより被選別物の等級を判定
する長尺そ菜類の選別方法の構成としたものであ
り、こうして被選別物の太さと全長にわたつての
曲りとの計測による等級判定だけでは「秀」の範
囲内となるものであつても、両端部の形状を表わ
す特徴量のうち少なくとも両端部の前記折れ角を
計測することにより、端部の容姿不良の場合に
は、「秀」を「優」に等級格下げ判定して品質を
揃え、商品価値を高めることができるようになし
たものである。 ［実施例］ 以下本発明の好ましい一実施例を図面を参照し
て説明する。 第２図は、長尺そ菜類、例えばきゆうりを選別
するための選別装置要部を示すものであり、その
概要について説明すれば、１は選別コンベアのバ
ケツト、２は被選別物であり、例えばきゆうりで
ある。被選別物２のきゆうりを載せるバケツト１
は、載置面が光を殆んど反射しない黒色の光吸収
面をなしており、且つ表面が多少汚れてもその汚
れが撮像されないようになつている。３は撮像装
置であり、ビジコン等撮像管を用いたテレビカメ
ラ、またはCCDやMOS型固体撮像素子を用いた
公知のカメラが用いられる。４は照明装置であ
り、撮像装置３が撮像管カメラの場合はストロボ
フラツシユ、固体撮像素子カメラの場合はランプ
が用いられ、被選別物２を照射する。５は選別コ
ンベアのバケツトクロツク信号用のスイツチであ
り、各バケツト１が撮像位置に達する毎に撮像開
始のタイミングを与えるクロツク信号を出力する
ものである。６はロータリーエンコーダーであつ
て、選別コンベアの走行移動量を符号化した信号
として出すものである。即ち、選別コンベア走行
移動量100ミリに対して1000パルスを出すもので、
該選別コンベアが0.1ミリ移動するのに対して１
パルスの割合で信号を出力する。 ７は画像処理演算装置であり、ビデオ信号スラ
イサー、メモリー、像解析部、規格値設定部、演
算部、選別仕分け出力部、電源部等で構成してい
る。上記の如く選別装置を構成するとともに、被
選別物２としてきゆうりの選別規格、即ち階級、
等級判定要素項目を下記の通りに設定する。 (イ)長さ（階級）、(ロ)太さ（等級）、(ハ)曲り（等
級）、(ニ)腹白（格下げ）、(ホ)首曲り［端部の折れ
角］（格下げ）、(ヘ)つる首、尻細［端部の太さ］
（格下げ）、(ト)尻太、首太［端部の太さ］（格下げ） 上記(イ)〜(ト)の７項目について第２表の選別規格
表を参照して説明すれば夫々下記の要領で計測す
る。 先ず前記(イ)項の長さによる階級付けについて
は、第３図に示す如く被測定物像２′の両端から
所定距離内側の巾中心点ａ，ｂを結ぶ直線距離ｌ
を長さとして計測する。この両端部のａ，ｂ点は
例えば両端部の太さが一定のｘ寸法に達した部分
の巾中心点をａ，ｂとする場合と、両端から一定
のｙ寸法部分の巾中心点をａ，ｂとする場合とが
あるが、後者が好ましい。この計測された長さ寸
法ｌを、前記画像処理演算装置７の規格値設定部
にデジタルスイツチで予め設定された階級区分値
と比較することによつて、被選別物２はLL、Ｌ、
Ｍ、Ｓ、SS、のいずれかの階級に判定される。 次に前記(ロ)項の太さによる等級格付けについて
は、第４図に示す如く被測定物像２′の両端部の
点ａ，ｂから更にｃ寸法を加えた部分を除去した
中間部分l₁の範囲を、小寸法l₂毎に複数個所例え
ばｎ個所でその部分の太さD₁，D₂，D₃，D_oを計
測する。このD₁，D₂，D₃，D_oは巾中心線（以下
中心線という）ｓと直角な向きで計測し、D₁〜
D_o寸法の中から最小寸法と最大寸法とを検出し、
この値と前記規格値設定部に予め設定された等級
区分値とを夫々比較し、大小いずれかが該当する
下級の等級に被選別物２が格付けされる。即ち中
位の太さのものを最良の秀級とし、これよりやや
太いもの又はやや細いものを優級とし、更に太い
か又は細いものを良級として格付けされる。 実験によると測定点間距離、即ちl₂の小寸法を
10ミリ〜20ミリ程度で良好な太さ基準の格付けを
することができた。 次に前記(ハ)項の曲りによる等級格付けについて
は、第５図に示す如く被測定物像２′の両端部の
点ａ，ｂを結ぶ直線ｗに対して、前記太さを計測
した各測定中心点s₁，s₂，s₃，s_oから下ろした垂
線v₁，v₂，v₃，v_oのうち最大寸法v_naxを曲りの寸
法とし、この値と前記規格値設定部に長さ階級毎
に予め設定された等級区分値と比較し該当する等
級に被選別物２は格付けされる。 等級を格付けする前記(ロ)、(ハ)の２項目の計測結
果が夫々異なる等級（例えば、太さが秀、曲りが
優又は良、又はこれらの逆の組合せ）に格付けさ
れた場合、その中で最下位に属する等級をもつて
被選別物２の等級として格付けされる。 次に前記(ニ)の腹白による等級格下げについて
は、第６図に示す如く、被選別物の映像信号から
その出力レベルを外形シキイ値hνと、腹白シキ
イ値Hνとで際像の面積Ｅと腹白部面積Ｆとを
夫々計測し、Ｅに対するＦの割合をＧ％として算
出し、この値と前記規格値設定部に予め設定され
た腹白格下げ区分値と比較し該当した場合、被選
別物２は前記(ロ)、(ハ)項によつて等級格付けされた
等級ついて一等級格下げされた等級に判定され
る。尚、この腹白による等級格下げは本発明では
用いなくてよい。 次に前記(ホ)項の首曲り［端部の折れ角］による
等級格下げについては、第７図に示す如くａ点と
s₀点を通る直線j₀と、s₁点とs₀点を通る直線k₀と
が交差する角度即ち端部における中心線ｓ上の所
定の三点ａ，s₀，s₁を端側とは反対側の中央部側
から順次結んだ直線の折れ角θ_a（３点をａ，s₀，
s₁を結んでできる鈍角＜as₀s₁の補角）を首曲り
として計測する。又対称側もｂ点とs_n点を通る直
線j_nと、s_o点とS_n点を通る直線k_nとが交差する角
度即ち端部における中心線ｓ上の所定の三点ｂ，
s_n，s_oを端側とは反対側の中央部側から順次結ん
だ直線の折れ角θ_b（３点ｂ，s_n，s_oを結んででき
る鈍角＜bs_n，s_oの補角）を首曲りとして計測す
る。そしてこの計測した両端部の折れ角θ_a，θ_bの
いずれか大きい方を首曲り角度θとして算出し、
この値と前記規格値設定部に予め設定された首曲
り格下げ区分値と比較し該当した場合に被選別物
２は一等級格下げされる。 即ち、この等級格下げ方法によれば、格下げ区
分値と比較して該当した場合に、前記(ロ)太さ、(ハ)
曲りの２項目の等級格付けによつて格付けされた
等級が、更に一つ下位の等級に格下げされて等級
判定される。例えば前記(ロ)、(ハ)の等級格付け項目
ですべてが秀と最上位に格付けされていた「秀
品」の被選別物２が、前記(ホ)項の首曲り角度θが
規格値より大なる曲りであつた場合、この被選別
物２は容姿不良として「優品」に格下げされて等
級判定される。又前記(ロ)、(ハ)の等級格付け項目で
優と格付けされていた「優品」の被選別物２が、
前記(ホ)項の首曲り角度θが規格値より大なる曲り
であつた場合、この被選別物２は容姿不良として
「良品」に格下げされて等級判定される。 又、前記(ホ)項の首曲りによる等級格下げ方法に
ついて、実験によると第７図におけるｉ，ｉが20
〜25ミリで、且つ首曲り角θを20度程度に設定す
ることにより、良好な容姿判定結果を得ることが
できた。 尚、図中の符号ｉ及びθの設定値は可変式であ
るので、品種や時期による市場価格とに関連して
規格値を適宜変更して使用することが好ましい。 次に前記(ヘ)項のつる首、尻細［端部の太さ］に
よる等級格下げについては、第８図に示す如く両
端部の所定点s₀点とs_n点とにおける太さd₀，d_n寸
法を中心線ｓと直角な向きで計測してその寸法
d₀，d_nのいずれか細い方をつる首、尻細ｄとし、
この値と前記規格値設定部に予め設定されたつる
首尻細の格下げ区分値と比較して該当した場合
（規格値より細かつた場合）、被選別物２は前記
(ロ)、(ハ)項によつて等級格付けされた等級について
一等級格下げされた等級に判定される。 実験によると区分値を太さＤの2/3程度に設定
することにより良好な容姿判定結果を得ることが
できた。 次に前記(ト)項の尻太、首太［端部の太さ］につ
いては、第９図に示す如く前記(ヘ)項と同じくs₀点
とs_n点における太さD₀，D_nを中心線ｓと直角な
向きで計測してその寸法D₀，D_nのいずれか大き
い方を尻太、首太Ｄとし、この値と前記規格値設
定部に予め設定された尻太、首太の格下げ区分値
と比較して該当した場合（規格値より太かつた場
合）、被選別物２は前記(ロ)、(ハ)項によつて等級格
付けされた等級について一等級格下げされた等級
に判定される。 尚、等級の格下げは、判定要素項目(ホ)、(ヘ)、(ト)
の一つが規格値設定部に予め設定された夫々の
個々の格下げ区分値に該当した場合や、複数が該
当した場合（例えば「首曲り」と「尻太」の２項
目）でも一等級だけ格下げされ、等級が判定され
るものである。 又本説明中の計測とは撮像解析による計測のこ
とである。 本発明に用いる選別装置は、第２図の１〜６を
組み合わせた装置、及び他の各種の選別機として
公知の選別装置を用いることができ、バケツトの
形状と大きさとを被選別物の形状、大きさに合わ
せ任意に設計して用いることが好ましい。 ［発明の効果］ 本発明は、以上の如く、撮像した被測定物像
２′の巾中心線に沿つて計測点をａ，s₀，s₁，s₂，
s₃……s_o，s_n，ｂ等と定めて計測するので像解析
計測速度が速く、従来のものと比較して一段と処
理能力を向上させることができる。 又、本発明は、被選別物としての長尺そ菜類を
選別するのに、長さを計測することにより階級を
判定し、太さと曲りと更に両端部の形状を表わす
特徴量のうち少なくとも両端部夫々における巾中
心線上の所定の三点を中央部側から順次結んだ直
線の折れ角を計測することにより被選別物の等級
を判定するものであるから、等級判定要素として
太さと全長にわたつての曲りとを計測する従来の
ものでは判定できなかつたり両端部の容姿不良、
時に首曲りとしての前記折れ角が等級判定に自動
的に加味されて等級判定されるので、判定結果に
目視判定によるようなバラツキがなく、高精度で
等級判定を行なうことができ、ひいては、被選別
物の品質を揃え得て商品価値を高めることができ
る。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示すものであ
り、第１図(イ)〜(ト)は被選別物の各種形状を示す説
明図、第２図は選別装置の要部説明図、第３，
４，５，６，７，８，９図の各図は長さ、太さ、
曲り、腹白、首曲り、つる首及び尻細、首太及び
尻太の各計測要領説明図を示す。 １……バケツト、２……被選別物、３……撮像
装置、４……照明装置、５……バケツトクロツク
信号用スイツチ、６……ロータリーエンコーダ
ー、７……画像処理演算装置、ｌ……長さ、ａ，
ｂ……測定点、ｓ……巾中心線、Ｄ，ｄ……太
さ、ｖ……曲り寸法、Ｇ……腹白割合、Ｅ，Ｆ…
…像面積、θ，θ_a，θ_b……折れ角、s₀，s₁〜s_o，
s_n……各測定点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 選別コンベア上で搬送される被選別物として
   の長尺そ菜類を撮像手段により撮像し、その撮像
   の解析により被選別物の形状による等級、階級判
   定要素を計測し、該計測結果に基づいて被選別物
   の等級、階級を判定し、該判定結果により被選別
   物を等級別、階級別に仕分けする選別方法におい
   て、 前記階級判定要素として長さを計測することに
   より被選別物の階級を判定し、前記等級判定要素
   として太さと曲りと更に両端部の形状を表わす特
   徴量のうち少なくとも両端部夫々における巾中心
   線上の所定の三点を中央部側から順次結んだ直線
   の折れ角とを計測することにより被選別物の等級
   を判定することを特徴とする長尺そ菜類の選別方
   法。 ２ 前記両端部の形状を表わす特徴量は、前記折
   れ角と両端部の所定点S₀，S_nにおける太さとで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の長尺そ菜類の選別方法。 ３ 前記等級判定要素としての太さと曲りとは、
   いずれも両端から夫々所定寸法（ｙ＋ｃ）を除去
   した中間部分における複数の所定個所において計
   測されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の長尺そ菜類の選別方法。 ４ 前記階級判定要素としての長さは、両端から
   夫々所定距離内側における巾中心点ａ，ｂ間の直
   線距離であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の長尺そ菜類の選別方法。