JPH04364585A - 果物表面模様判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ものの特定の表面模様
を自動的に判別する装置に関し、特にリンゴ等の果物の
ように複雑な表面模様を有するものに適する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】リンゴ等の選果を行う際、箱詰めされた
ときの見栄えや出荷時期の調整のために、表面模様が比
較的一様であるリンゴと、縞状であるリンゴ（以後、縞
リンゴと呼ぶ）とに選別することがある。従来、このよ
うな判別は、一般に作業員の視認により行われていた。 しかし、人間の感覚に頼った判別は個人差や環境差によ
りばらつくことが多く信頼性に欠けるものであった。色
物の判別を自動的に行うには、フォトダイオードを利用
する手法が知られている。しかし、この手法では検出範
囲がスポットとなるために、リンゴなどの果物のように
複雑な表面模様を有している場合には、これを全体的に
判定することは不可能であった。そこで、発明者等は、
果物の表面模様を自動的に判別する色分布判定装置を発
明（特願平２−１０１２３号）した。この装置は、撮像
手段と色分布判定処理手段とから構成されている。撮像
手段は、色合いの異なる球状または塊状の対象物を撮像
するものである。色分布判定処理手段は、撮像手段によ
り撮像された画像を画素毎に分割して、各画素の赤成分
と緑成分と青成分との色合い要素の絶対値または比率を
とって各画素毎に色合いを評価し、その評価から画像全
体の分散の値を定める働きをする。各色合いの評価値か
ら分散の値を求めることによって、対象物全体の表面模
様が一様であるか縞状であるかを判定するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この先願装置
の場合には、計算量が多いために処理時間がかかり過ぎ
るという点で問題がある。本発明の課題は、処理が迅速
に行われる果物表面模様判別装置を提供することである
。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、果物の
画像を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、前記画
像信号から得られる画素毎の画像情報を前記画像に設定
されたライン毎に記憶すると共に、これらの記憶データ
の赤成分、緑成分、青成分に基づいて前記果物の表面上
の特定の模様を判別する処理手段とを有する果物表面模
様判別装置であって、前記処理手段は、前記果物の前記
画像情報を多く含む有効ラインのみを抽出する第１のス
テップと、前記有効ラインの輝度信号を微分し、その微
分結果と予め定められたしきい値との比較結果により前
記有効ライン毎の評価値を算出する第２のステップと、
前記評価値をもとに前記画像全体の評価を行う第３のス
テップとを通して前記判別を行うことを特徴とする果物
表面模様判別装置が得られる。

【０００５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による判別装置
を詳細に説明する。図１は、被判別対象物が縞リンゴの
場合の一実施例を示す。図１において、ベルトコンベア
１１により選果ラインが構成されている。ベルトコンベ
ア１１上には撮像手段であるカラーＣＣＤカメラ２（以
後、カメラ２と呼ぶ）が配設されている。リンゴ６は、
パレット１上に載置された状態でベルトコンベア１１上
を移動する。このパレット１とベルトコンベア１１とで
搬送手段が構成されている。カメラ２による撮像の照明
条件を一定にするために、カメラ２の近傍には照明装置
５が配設されている。カメラ２、照明装置５および検出
器３は、処理手段である処理装置４に接続されている。

【０００６】次に、本実施例を本装置の動作により詳述
する。パレット１が撮像範囲内に入ると検出器３がこれ
を検知して処理装置４を作動させる。処理装置４は、カ
メラ２によって撮像を行うと共に縞の判定を行う。図２
は画像情報の処理システムを示す図であり、図３は撮像
した画像の例を示す図である。カメラ２からは画像信号
が出力される。尚、この画像信号は、図３に示すように
画像が微小に分割された状態の画素毎についての赤成分
、緑成分および青成分から成る。画像信号は各色成分ご
とに処理装置４中のＡ／Ｄ変換器４１に送られ、デジタ
ル情報に変換され各画像メモリ４２にラッチされる。 尚、カメラ２による撮像タイミングは、検出器３からの
信号によりゲート回路４３から撮像タイミング信号が出
力されることにより決定される。

【０００７】マイクロコンピュータ等で構成される演算
部４４は、画像メモリ４２からのデータから、図４に示
すように画像に設定された横および縦ライン（前述した
画素の連続したもの）についてそれぞれライン評価値を
算出し、これにもとづいてリンゴ６の縞評価値を算出す
る。図５は、処理装置４により行われる処理（縞評価値
の算出）システムのフローを示す図である。 ステップ■…カメラ２によってリンゴ６を撮像する。 ステップ■…撮像画像を３色別（赤、緑および青）に画
像メモリ４２に記憶する。 ステップ■…各画像メモリ４２から得られる同一画素に
対するデータ（即ち、赤画像から得られる赤画像成分値
ｒ、緑画像から得られる緑画像成分値ｇ、青画像から得
られる青画像成分値ｂ）が演算部４４に入力される。 ステップ■…前述したラインの一本において、背景や光
源が全反射している部分等の不要画素か否かを、同一画
素に対するデータそれぞれの絶対値や各画像成分値（ｒ
、ｇ、ｂ）の比率により識別する。 ステップ■…不要画素数比率（不要画素数／必要画素数
）が所定の比率以上のライン（例えば、背景上のライン
や図５に示す不要画素が所定数以上のラインＡＡ）や、
リンゴ６の端にあるライン（例えば、ラインＣＣ）を不
要ラインとして除去する。除去されなかったラインは、
有効ラインとして抽出される。 ステップ■…有効ラインについてライン評価値を算出す
る。例えば、演算部４４は、図７に示すようなラインＢ
Ｂの赤画像成分値ｒ（輝度信号）を抽出し、図８に示す
ようにこの値の微分値の絶対値を算出する。そして、同
図において、予めしきい値Ｓを横切った回数を検出し、
この回数をライン評価値とする。同様にしてラインＢＢ
の緑画像成分値ｇ、青画像成分値ｂについてのライン評
価値を算出する。尚、ライン評価値の算出工程において
、輝度の微分値を用いるのは、リンゴ６の表面色の明度
の影響を除去するためである。図９のように実質的に同
じ縞を有するリンゴであっても表面色の明度が異なって
いる場合は、ライン上の輝度の値が異なる。このため輝
度の値をそのまま用いると、所定のしきい値Ｓでは対応
できず、ライン評価値が異なってしまうという不具合が
生じる。 ステップ■…全有効ラインの評価が完了したか否かを判
定し、完了していない場合はステップ■に進み、完了し
ている場合はステップ■に進む。 ステップ■…全有効ラインのライン評価値の合計を有効
ライン数で除し平均値を算出する。この平均値をリンゴ
６の縞の度合いを示す縞評価値とする。 以上のようにして得られた縞評価値を、予め定められた
しきい値と照合して、縞リンゴか一様色リンゴかを判別
することができる。そして、判別結果は、適宜公知の手
法により可視または可聴表示される。 尚、本実施例では被判別対象物として縞リンゴを引用し
て説明したが、表面の縞模様が重要な他のものでも適用
できることはいうまでもない。

【０００８】

【発明の効果】本発明による装置は、撮像した画像の画
素から成るライン毎に評価値を算出するため、判別処理
が迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による果物表面模様判別装置
の概略構成図である。

【図２】図１に示す装置に用いられる処理手段をしめす
ブロック図である。

【図３】本発明の装置による評価値算出を説明するため
の図である。

【図４】本発明の装置による評価値算出を説明するため
の図である。

【図５】本発明の装置による縞評価値の処理システムの
フローを示す図である。

【図６】本発明の装置による評価値算出を説明するため
の図である。

【図７】本発明の装置による評価値算出を説明するため
の図である。

【図８】本発明の装置による評価値算出を説明するため
の図である。

【図９】本発明の装置による評価値算出を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１　　パレット ２　　カラーＣＣＤカメラ ３　　検出器 ４　　処理装置 ４１　　Ａ／Ｄ変換器 ４２　　画像メモリ ４３　　ゲート回路 ４４　　演算部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　果物の画像を撮像して画像信号を出力
   する撮像手段と、前記画像信号から得られる画素毎の画
   像情報を前記画像に設定されたライン毎に記憶すると共
   に、これらの記憶データの赤成分、緑成分、青成分に基
   づいて前記果物の表面上の特定の模様を判別する処理手
   段とを有する果物表面模様判別装置であって、前記処理
   手段は、前記果物の前記画像情報を多く含む有効ライン
   のみを抽出する第１のステップと、前記有効ラインの輝
   度信号を微分し、その微分結果と予め定められたしきい
   値との比較結果により前記有効ライン毎の評価値を算出
   する第２のステップと、前記評価値をもとに前記画像全
   体の評価を行う第３のステップとを通して前記判別を行
   うことを特徴とする果物表面模様判別装置。