JPH0442611B2

JPH0442611B2 -

Info

Publication number: JPH0442611B2
Application number: JP57196648A
Authority: JP
Inventors: Takao Okada
Original assignee: Ikegami Tsushinki Co Ltd
Current assignee: Ikegami Tsushinki Co Ltd
Priority date: 1982-11-09
Filing date: 1982-11-09
Publication date: 1992-07-14
Also published as: JPS5985919A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、果実類等の被検体の外観や品位、例
えばその大きさ、汚れ又は傷の付き工合、着色度
を電子光学的に判別し、これより階級別および等
級別の判定を行い仕分けを行うのに好適な色判別
装置に関し、特に密柑の自動選別に好適なもので
ある。

［従来の技術］従来、光電変換により電子光学的に色判別を行
う方法は試作されていたが、密柑選別を行うもの
にあつては色の変化に敏感な緑色光Ｇと赤色光
Ｒ、鈍感な赤外光IRの３種の光波長により同一
測定点の反射量を検知し、IR／Ｒ，IR／Ｇを演
算し、この結果から果皮色を判定していた。この
ため、それぞれＧ，Ｒ，IRの投射装置が必要に
なり装置が複雑になる欠点があつた。

［発明が解決しようとする課題］そこで、本発明の第一の目的は、簡単な構成
で、例えば白色光Ｗと緑色光Ｇとの比をとること
によつて果皮色を判定することができるように適
切に構成した色判別装置を提供することにある。
第二の目的は、ＷとＧの間のセンサー出力を同程
度に近づけることにより、確度の高い色判別を行
うことにある。

［課題を解決するための手段］本発明に係る色判別装置は、被検体に対して所
定波長範囲の光を照射する照射手段と、前記光を
照射された前記被検体からの全反射光から１つの
波長域の光成分を抽出する抽出手段と、前記全反
射光成分と、前記抽出手段により抽出された光成
分を受光して２つの電気信号に変換する変換手段
と、前記被検体表面の各画素毎における前記２つ
の電気信号のレベル比をそれぞれ求め、得られた
画素毎のレベル比に基づいて前記被検体の着色の
度合いを判別する判別手段とを具備したものであ
る。

また、被検体に対して所定波長範囲の光を照射
する照射手段と、前記光を照射された前記被検体
からの全反射光から１つの波長域の光成分を抽出
する抽出手段と、前記全反射光成分と、前記抽出
手段により抽出された光成分を受光して２つの電
気信号に変換する変換手段と、前記被検体表面の
所定走査範囲における前記全反射光の平均化信号
と、前記被検体表面の各画素における前記抽出手
段からの光成分信号を入力してレベル比を求め、
得られた画素毎のレベル比に基づいて前記被検体
の着色の度合いを判別する判別手段とを具備した
構成とすることもできる。

［実施例］第１図および第２−１図〜第２−３図は、本発
明の一実施例である蜜柑選別装置の全体構成を示
す。本実施例においては、蜜柑を果径、外傷およ
び着色度の３項目にわたり検査し、これらの検査
結果に基づき蜜柑の選別を行うものである。

図において、１００は蜜柑を供給する供給部、
２００は供給部１００から供給された蜜柑の外観
を光学的に読取る光学読取装置、３００は供給部
１００から供給された蜜柑を光学読取装置２００
を介して搬送する搬送装置、４００は光学読取装
置２００で読取つた蜜柑の画像情報に基づき、そ
の果径、外傷および着色度を検出する処理装置で
ある。また、６００は搬送装置３００によつて光
学読取装置２００を介して搬送されてくる蜜柑を
処理装置４００での検査結果に基づき仕分けする
仕分け選別部である。

供給部１００において、１０１は選別する蜜柑
の投入部であり、その底部に設けた搬送ベルト１
０２により、投入された蜜柑を図示する矢印の方
向に搬送する。１０３は図示する矢印方向へ蜜柑
を搬送する搬送ベルトであり、そのベルトの表面
に無数の突起部を形成し、振動を与えながらこの
ベルト１０３を駆動する。この結果、投入部１０
１からベルト１０２によつて搬送されてきた蜜柑
は、このベルト１０３により搬送されるうちに一
列に整列される。さらに、１０４は表面をＶ字形
状となした搬送ベルトであり、そのＶ字形状とし
た表面の谷部に、外周面に毛状ブラシを形成した
プーリ１０５および１０６を図示のような間隔で
当接状態に配設する。

ベルト１０３により搬送されてきた蜜柑は、こ
のベルト１０４によつて搬送装置３００へ向けて
搬送される。その搬送の途中において、２つのプ
ーリ１０５，１０６を介して、蜜柑は表面がクリ
ーニングされると共にその赤道部がベルト１０４
に対して水平の状態になるように整列される。さ
らに、搬送ベルト１０３による搬送中に一列に並
ばなかつた蜜柑が、これらプーリ１０５，１０６
によつて一列に整列される。

次に、上述のように搬送ベルト１０４によつて
一列状態で搬送されてきた蜜柑は、１個ずつ搬送
ベルト３０１上に送り出される。ここで、搬送ベ
ルト３０１の搬送速度を搬送ベルト１０４のそれ
よりも速くしておく。この結果、ベルト１０４か
ら順次送り出された蜜柑は、相互に間隔をおいて
搬送ベルト３０１上を搬送される。

光学読取装置２００においては、このように相
互に間隔を保つて一列状態に搬送される蜜柑の画
像情報を順次に読取る。この読取の詳細は後述す
るが、第６図に示すように、搬送ベルト３０１を
挟みオフセツト状態に対向配置した２台のカメラ
２０６，２１６により撮像する。読取られた画線
情報は、ケーブル２９０を介して処理装置４００
に供給される。

処理装置４００では、供給された画像情報に基
づき、蜜柑の果径、外傷および着色度を検査す
る。この処理装置４００の外観を第３−１図およ
び第３−２図に示す。図において、４０１は主操
作盤、４０２は副操作盤、４０３画像処理盤、４
０４は電源盤、４０５は外端盤、４０６は副操作
盤４０２と画像処理盤４０３の間に挿入したブラ
ンクパネルであり、４０７はこれら各盤を収容し
た収容ラツクである。また、４０８は回転灯であ
る。

第４図に主操作盤４０１の詳細を示し、また、
第５図には副操作盤４０２の詳細を示す。

主操作盤４０１においては、電源のオンオフ、
運転の制御、異常表示を行う外、CRTによるモ
ニタ、プリンタによるデータのプリントアウトを
行う。CRTには、カメラによつて撮像した原画、
蜜柑の大きさ、傷害の程度、着色度を表示できる
外、ベルトスピード、個別品位データおよび任意
の時点における累積された品位別集計データが表
示できる。プリンタでは任意の時点における集計
結果をプリントアウトする。

副操作盤４０２においては、果径をLL，Ｌ，
Ｍ，Ｓ，SS格外の６段階に、傷害度を秀・優・
良・格外の４等級に、着色度を秀・優・良・格外
の４等級にそれぞれ設定することができる。

果径、傷害度、着色度を判別された蜜柑は、こ
の結果を総合して11段階に選別される。

この段階に選別するには、第１図に図示する仕
分け選別部６００のエアノズル６０１−１，６０
１−２…によつて行う。エアノズル６０１−１，
６０１−２…は、搬送ベルト３０１の両側に一定
間隔おきに交互に10箇所配設する。

６０２−１，６０２−２…は受け箱であり、搬
送ベルト３０１を介して、それぞれエアノズル６
０１−１，６０１−２…の対向位置に配設する。
このエアノズルは、処理装置４００での検査結果
に基づき、対応する蜜柑がそのエアノズルの配設
位置に来た時に同期して開くようにする。

この結果、搬送ベルト３０１上の蜜柑が、受け
箱に向けて吹き出され、各受け箱６０２−１，６
０２−２…には、検査結果に基づき品位別に10段
階に選別された蜜柑が収容される。格外の蜜柑は
そのまま搬送ベルト３０１によつて搬送され、排
出箱等の所定の箇所へ排出される。このようにし
て選別された蜜柑の総数、各品位別の個数は、副
操作盤４０２の下半部に配設した12個のカウンタ
により集計される。

第６図は、本実施例の光学系全体を示す。図示
した２０１は、１キロワツトのハロゲンランプを
内蔵する照明器である。２０２は照明器２０１か
ら照射された光線のうち赤外光のみを通過させる
と同時に、残りの可視光を被検体２０４、すなわ
ち「蜜柑」に向けて反射し、さらにこの被検体２
０４からの反射光をカメラ２０６に導入するスリ
ツト付きの反射ミラーである。このミラー２０２
の詳細図は第７−２図および第７−３図に示す。

搬送されてきた被検体２０４がカメラ２０６の
直前に到達する時刻を検出するために、一対の投
光器２０８Ｐおよび受光器２０８Ｒを搬送ベルト
３０１の両側に対向して配置する。なお、カメラ
２０６に対しては、後に詳述する通り、２種の
CCDラインセンサを備えるのが好適である。

本実施例では、被検体２０４の左右両側につい
て品位（大きさ、傷、色）を測定しているので、
さらに別個の照明器２１２、スリツト付き反射ミ
ラー２１４、２個のCCDラインセンサを備えた
カメラ２１６、カメラ２１６の前方に対向配置さ
れた一対の投光器２１８Ｐおよび受光器２１８Ｒ
を設ける。

第７−１図は、第６図に示した光学系の平面図
を示す。第６図は示した構成部分と同一の構成部
分には、同一の番号を付してある。第６図に示し
ていない構成部分として、基台２２０、送風用フ
アン２２２、カメラ台２２４および２２６、照明
器２０１および２１２の光量をそれぞれ検知する
光量センサ２２８および２３０がある。このセン
サ２２８および２３０の動作については、第９図
において詳述する。

なお、照明器２０１の光量検知センサとして
は、破線の２２８′に示す通り、ミラー２０２の
後方に配置することも可能である。ただし、被検
体２０４からの反射光を受光しないようにするた
めに、別個の遮蔽手段（図示せず）を設ける必要
がある。

第７−２図は、第６図に示した反射ミラー２０
２の構成を拡大して示す断面図である。ここで、
２４０，２４２および２４４はミラーで放物面鏡
を構成し、中央部にスリツトを設け、またミラー
２４４の中央側の端部を切り欠いて、被検体から
の反射光が通過するようにしてある。２４６はミ
ラー台、２４８はミラー金具、２５０，２５２お
よび２５４は平板を示す。

第７−３図は、第７−２図に示した反射ミラー
２０２のＡ−A′線における断面図を示す。ここ
で２５６はミラー押さえ、２５８はゴム板であ
る。

カメラに入射した全反射光は、第８−１図に示
すようにハーフミラーによつて分光され、一方の
全反射光（以下、慣用的に白色光ともいう場合が
ある）はセンサＷ−SNSへ、他方の全反射光は
フイルタFILを介して緑色光となりセンサＧ−
SNSへ入射する。白色光は傷と着色度の検出に
用いられるので、全反射光量を多くとる必要があ
る。緑色光は着色度の検出に用いられるが、フイ
ルタによる減衰がありセンサの感度も低いので、
走査速度を遅くとる必要がある。

着色度は熟度の進行につれて変化し、全反射光
量Ｗの緑色反射光量Ｇに対する比Ｗ／Ｇで表せる
ことが知られている。熟度の低い緑色の多いもの
は反射光量が少なく、黄色に熟したものは反射光
量が多くなる。白色と緑色との比を64レベルに分
割し、第８−２図のように各レベルを横軸に、各
レベルに属する画素数を縦軸にとつてヒストグラ
ムを描くとき、緑色の多いものは実線のようにな
り、黄色の多いものは点線のようになる。もつと
も、被検体によつては、例えば全反射光Ｗに対す
る赤、青、黄等の反射光量のＲ，Ｇ，Ｙ等の比ま
たは他の組合せによつた方が、熟度をよく表わす
ことのできる場合がある。なお、ヒストグラムの
作成方法については、詳細を後述する。

第９−１図は光学系２００、搬送系３００およ
び光学系２００によつて読取られた画像情報を処
理し、かつ本実施例による装置を制御する画像処
理／制御回路５００のブロツク図を示す。第６図
〜第８図の説明において述べたように、照明器２
０１および２１２としてハロゲンランプを用いて
いるが、かかる照明器２０１および２１２が放射
する光には熱線、すなわち赤外線が含まれてい
る。赤外線は、被検体である蜜柑等の果実にとつ
て不都合であるのみならず、カメラCM１（２０
６）およびCM２（２１６）に配設されるCCDセ
ンサは一般に赤外線に敏感なところから傷の判別
が困難になる問題が生じる。そこで、ベルト３０
１の中心を軸として赤外線透過ミラーを円弧上に
配設して非赤外光を蜜柑に照射するようにし、赤
外線はミラー２０２および２１４を透過するよう
にしている。

一方、照明器２０１および２１２から放射され
た光を受光できる位置には、それぞれ光量センサ
OPT１およびOPT２を設け、照明器２０１およ
び２１２の光量を検出し、双方の光量センサの出
力を照明器光量制御部５０２に導く。それによ
り、照明器光量制御部５０２は照明器２０２およ
び２１２の照明状態を絶えず判定し、被検体が一
定の明るさで照明されるように照明器２０１およ
び２１２の光量を制御する。

例えば、照明器２０１または２１２の照度が低
下した場合には、光量センサOPT１（２２８）
またはOPT２（２３０）に入射される光量が低
下するので、照明器光量制御部５０２によつて照
明器２０１または２１２の光量を増加させ、被検
体２０４を一定の明るさで照明することができ
る。

また、第７−１図の破線の位置に光量センサ
OPT１′およびOPT２′を設ければ、ミラー２０
２および２１４に曇りが生じて光量が低下した場
合にも、照明器２０１および２１２にかかる制御
を施すことができ好適である。

さらに、ミラー２０２および２１４に、送風機
２２２によつて風を当てて塵埃が付着しないよう
にして、ミラー２０２および２１４の曇りを防止
することもできる。

PH１およびPH２は、それぞれカメラCM１お
よびCM２の近く配設した被検体通過センサとし
ての光電子スイツチであり、それぞれベルトの両
側に投光器と受光器とを対向して配置し、被検体
２０４の通過を検知する。そして、光電子スイツ
チPH１およびPH２は、それぞれカメラCM１お
よびCM２の視野に被検体２０４が入る際の予備
検知信号と、被検体の通過終了の予備信号とを発
生して、それらの信号を搬送系インターフエイス
５０４に供給する。すなわち、被検体２０４の位
置の状態、例えば、光電子スイツチPH１を被検
体２０４が通過中であり、かつカメラCM１の視
野にも被検体２０４が捉えられている状態、また
光電子スイツチPH１を被検体が通過し、カメラ
CM１には被検体２０４が捉えられている状態等
を判別することにより、連続的に搬送されてくる
被検体２０４相互の間隔が非常に狭い場合、例え
ば１cm以下であつても、被検体それぞれの画像を
処理することができる。

ベルト駆動部３５０には、例えば、ベルト３０
１が１mm進むときに１パルスを発生するロータリ
ーエンコーダ等の回転位置センサ（不図示）を設
け、そのパルスを搬送系インターフエイス５０４
に導くことによつて、ベルト３０１の搬送速度お
よび被検体の仕分け部１〜Ｎへの到達予想時点を
知ることができる。従つて、マスタコントロール
プロセツサ５７０により、追跡シフトレジスタ５
０６を介して電磁弁駆動部５０８を適宜駆動し、
検査された被検体について、対応する仕分け部１
〜Ｎの内のいずれかのノズルから圧搾空気を被検
体の重心に向けて送出することによつて、所望の
仕分けを行うことができる。

カメラCM１およびCM２によつて読取られた
画像信号は、まず波形整形回路５１０，５１２，
５１４および５１６に供給される。これら波形整
形回路は、CCDセンサにより掃引された波形を
Ａ／Ｄ変換する前に、アナログ回路によつてそれ
ぞれ後述する処理に応じて波形を整形するもので
あり、画像処理／制御回路５００の演算処理の負
担を軽減することができる。

波形整形回路５１０は被検体である蜜柑２０４
の外傷処理用の回路であり、読取られた画像信号
を外傷処理に対応した波形に整形してＡ／Ｄ変換
器５２０に供給する。ここで、蜜柑２０４の外傷
処理に際しては、一般に次の５項目についての波
形整形を行う。

(1) パラボラ補正蜜柑は回転楕円体の物体であり、蜜柑の各部
を掃引した波形は、照度が一様であれば矩形波
になるのであるが、周辺部においてレベルが下
がり、裾を引いた形となる。そこで、下を向い
たパラボラ曲線を重畳することによつて補正を
行なう。

(2) 緑領域（Ｇ領域）と可視光領域（Ｗ領域）と
のレベル差の補正第９−２図Ａのように、緑領域Ａ−Ｂとオレ
ンジ領域のある蜜柑を掃引したときは、Ａ−Ｂ
部のレベルが下がる。この対策としては、第９
−２図ＢのようにＧ／Ｗを計算し、Ｇ／Ｗに比
例したゲインを有する増幅器によつて増幅して
やればよい。なお、このとき、第９−２図Ｃに
示すようにＧ／Ｗの値が許容範囲にないとき
は、傷として判断する。

(3) 水泡蜜柑の表面には第９−３図Ａのように多数の
水泡（傷ではなく、反射率の高い点をいう）が
存在する。この対策としては、第９−３図Ｂの
ように、LPFを通して水泡部の信号を除去し、
１走査期間遅らせた信号波形によつてクリツプ
してやればよい。

(4) 正規反射点の処理蜜柑は球形に近い形状をしているため、光源
からの入射角とカメラへの反射角が等しくな
る、極めて反射率の高い正規反射点を生じる。
この対策は、水泡に準じた方法によりその影響
を軽減することができる。

なお、水泡処理によつて除去された部分は、
後段の回路において傷として識別しないように
演算処理をする。

(5) 交流電源によるフリツカの防止 CCDラインセンサは、照明器２０１および
２１２の交流加熱等により電源周波数の２倍の
周波数によるフリツカを生ずる。これを防止す
るには、別に電源周波数の２倍の周波数で逆位
相の信号を作り、この信号とCCDラインセン
サ出力とを掛算器に加えて打ち消す方法をと
る。

波形整形回路５１２は、蜜柑全体像の最大寸法
を計測するために、その輪郭のみを抜き出し、外
形信号を波形整形する回路である。波形整形回路
５１４および５１６は、蜜柑の色を検出するため
の波形整形回路であり、例えば緑色とオレンジ色
のゲインを揃える。また、カメラCM１および
CM２が検出した色彩のバランスをとる。

５１１，５１５，５１７および５２３は、それ
ぞれ、波形整形回路５１０，５１４，５１６およ
び５１２が出力するカメラCM１によるデータ
と、カメラCM２によるデータとを切換えるスイ
ツチである。本実施例においては、第１０図に示
すように、カメラCM１とカメラCM２にはCCD
センサに蓄積された電荷をレジスタに転送し、外
部に出力する送出パルスが交互に加えられてい
る。そのタイミングは、可視光に加えるパルス周
期をT_Wとすると、1/2T_Wである。可視光の場合
は、1/2T_Wの間電荷を蓄積し、1/2T_Wの間に蓄積
された電荷を出力する。この電荷の蓄積と出力は
カメラCM１とカメラCM２では交互に行われる。
緑色光の場合は、パルス周期T_Gを4T_Wにとり、
電荷の蓄積時間を長くとつてあるので、緑色光に
対するCCDセンサの低感度、フイルタによる減
衰の影響を補うことができる。

切換スイツチ５１１，５１５および５１７の出
力信号を、それぞれＡ／Ｄ変換器５２０，５２４
および５２６に供給する。本実施例においては、
それぞれ６ビツトのＡ／Ｄ変換器を用いて、供給
されるアナログ画像信号について64段階の分解度
でデジタル変換を行う。なお、波形整形回路５１
２の出力する輪郭データは２値化回路５２２に導
く。２値化回路５２２においては、第１１図Ａの
ように走査するとき、第１１図Ｂのように閾値を
設定して信号出力をスライスし、輪郭データを抽
出する。なお、フリツカ除去回路（波形整形回路
５１２に実装されている）は、フリツカのある
CCD出力と電源の２倍の周波数の逆位相信号を
掛算器または割算器に加えてフリツカを打ち消す
ものである。

Ａ／Ｄ変換器５２０の出力は前処理回路５３０
に導びかれる。前処理回路５３０は、公知のデジ
タル的手法によつて平滑化および輪郭強調を行う
回路で、差分信号を微小外傷検出回路５３２へ、
平均化信号をマクロ外傷検出回路５３４に供給す
る。

微小外傷検出回路５３２では、各画素とその画
素を中心として二次元の広がりを持つている小部
分の平均値との差をとり、その差が基準値より大
となるとき外傷とする。換言すれば、微小外傷検
出回路５３２は、部分平均値と信号との差が基準
値を超えるとき傷とする回路であり、ノイズを誤
検出するおそれがなく確実に微小外傷を検出でき
る。

マクロ外傷検出回路５３４では、信号レベルの
時間順次の変動を検出し、極大値１つを有する通
常の変化の状態と異なつて極小値を有するとき、
その極小値を挟む極大値間をマクロの傷とする。
換言すれば、マクロ外傷検出回路５３４は、順次
にレベルの比較を行つて極大・極小を求め、２つ
の極大値のあるとき極大値間を傷とする回路であ
り、マクロ外傷の判定に効果がある。

これら両回路５３２，５３４の出力から、論理
フイルタ５３６によつて弧立点の除去、画素の欠
落点の除去、縮小または拡大等を行い、外傷判定
回路５３８に供給する。

一方、２値化回路５２２から出力された輪郭デ
ータは、切換スイツチ５２３を介して論理フイル
タ５４０に供給される。論理フイルタ５４０に供
給された信号については、弧立点の除去、画素の
欠落点の除去、縮小または拡大等を行い、寸法用
形状データ信号とマスク用形状データ信号とを出
力する。このマスク用形状データ信号を外傷判定
処理回路５３８に導き、マクロ外傷成分および微
小外傷成分と論理積演算を行い、外来ノイズを除
去し、蜜柑本来の傷成分のみが検出されるように
する。

また、外傷判定処理回路５３８には、Ｗ：Ｇ計
数化処理回路５４８（後述）が出力する特殊領域
信号を導き、緑色と非緑色との境界領域を判定し
て、緑色領域を外傷と判定しないようにする。

寸法用形状データ信号はＸ・Ｙ径分離測定回路
５４２に導かれる。蜜柑の姿勢は第１２図Ａに示
すように赤道部が横になつている場合と縦になつ
ている場合があるので、Ｘ・Ｙ径分離測定回路５
４２においては第１２図Ｂに示す縦Ｙ横Ｘの２方
向それぞれの最大長を測定して、その大きい方を
L_X（直径）、小さい方をL_X（高さ）とする。このよ
うにして得られたL_XおよびL_Yを最大径演算・補
正演算回路５４４に導き、第１２図Ｃに示すよう
に搬送ベルト上の位置による計測精度誤差を少な
くするため、それぞれカメラCM１，CM２で計
測された値の平均をとり、L_Xの場合はベルト搬
送速度換算をした直径D_Xを求め、さらにL_Xは光
学倍率換算をしたD_Yを求める。このD_X，D_Yに対
して大小判別を施し、大きい方を最大径とする。

Ａ／Ｄ変換器５２４のＷ信号出力は平均化処理
回路５４６に導かれる。この平均化処理回路５４
６は、Ｗ信号：Ｇ信号の係数化処理を行う場合、
Ｗ信号の走査は密、例えば0.2mmピツチで行つて
おり、Ｇ信号は粗、例えば１mmピツチで行つてい
る。このため、Ｗ信号はばらつきがあるので、Ｗ
信号の平均値を求め、その平均化されたＷ信号を
Ｗ：Ｇ係数化処理回路５４８に導く。また、Ｗ：
Ｇ係数化処理回路５４８には、Ａ／Ｄ変換器５２
６のＧ信号出力を導く。

Ｗ：Ｇ係数化処理回路５４８においては、Ｗ／
Ｇ値の係数化を行う。ここで、平均化されたＷ値
とＧ値とを比較演算すれば、Ｇ値が荒く走査され
た積分和であるにもかかわらず、精度の高い色係
数Ｗ／Ｇ値を求めることができる。

第１３図Ａ，ＢおよびＣはＷ：Ｇ係数化処理回
路５４８で得られたＷ／Ｇ値についてのヒストグ
ラム作成のための説明図である。すなわち、同図
Ａは蜜柑の回転楕円体上に一定の間隔Ｘ，Ｙで
Ｗ／Ｇ値を計測する態様を示す。また、同図Ｂお
よびＣはこのようにして得られたサンプル数S₀に
ついて、そのサンプル数を縦軸に、Ｗ／Ｇ値を横
軸にとつてヒストグラムに表したものである。こ
こで、Ｗ／Ｇ値は、例えば0.5〜２の範囲で捉え
るものとし、この範囲を64分割し、0.5以下を０、
２以上を63として表現すると、Ｗ／Ｇ値を扱い易
い整数値で表すことができる。

蜜柑の色は緑色からオレンジ色にかけてさまざ
まな色彩が混在しており、この色付きの模様を表
現するのに、「比較的オレンジ色がかつている。」
あるいは「緑色がかつている。」と漠然と表現す
ることが多いが、本実施例のような装置には数量
的な表現が望まれる。そこで本実施例において
は、次のようにして数量化を図つている。すなわ
ち、全体のサンプル数S₀は第１３図ＢおよびＣの
曲線内の面積に相当するので、ヒストグラム係数
を着色度判別処理回路５５２に導き、その面積を
２等分するS₁＝S₂＝S₀／２となる点を見出し、こ
の０〜63のナンバー値Ｎを以てこの蜜柑の色彩と
するのである。曲線が第１３図Ｃのような形状で
あれば、最も多いサンプル値のＷ／Ｇ値とＮ値が
一致しないことになるが、この場合にもS₁＝S₂＝
S₀／２となる点をもつて、この蜜柑の色彩を特定
するものとする。

以上述べた外傷判定処理、最大径演算および補
正演算ならびに着色度判定処理は、それぞれマイ
クロコントロール部５６０，５６２および５６４
によつて管理され、諸データはそれらコントロー
ル部によつて高速に処理される。

また、第９−１図に示す５７０はマスタコント
ロールプロセツサであり、バス５７１を介して第
９−１図に図示する各部を制御する。５７２は自
動運転制御部であり、例えば電源投入後の所定時
間ウオーミングアツプを行う。また、電源を切つ
た場合には、所定時間だけ冷却フアンを駆動して
光学系を冷却する等の制御を行う。

５７４は運転状態表示部であり、各部の故障等
を表示する。

５７６は集計メモリであり、仕分けされた所定
の品位別段階、例えば11段階および総数について
蜜柑の集計数を記憶する。この進計数はプリンタ
５７８によつてリストを作成することができる。

５８０はモニタ用メモリ表示制御回路、５９０
はモニタであり、このモニタ５９０には集計数を
表示させる他、個々の蜜柑の原画、ヒストグラ
ム、傷およびサイズをモニタさせることができ
る。

前に説明した通り、果物の上下面を除く全範囲
を検査しようとするときは、果物を回転させて行
う。このとき処理速度が低下するので、これを補
うため、第１４−１図に示すように回転走査を行
う部分を並列に行うようにすればよい。また、直
線状態の搬送手段ではなく、第１４−２図に示す
ように、公転する台上に自転を行う部分を設け、
これに蜜柑を載せて検査を行うこともできる。

なお、上記の実施例は蜜柑に対するものであつ
たが、他の果物に対しても適用できることはいう
までもない。このときは、それぞれの果物の大き
さ、色および傷の付き易い場所により適当な装置
を製作する必要があるが、その寸法は前に説明し
た方法を参照して容易に知ることができる。着色
度に関して、例えば赤色のりんご等に対しては
Ｗ／Ｒ（Ｒは赤色光）、黄色の果物に対してはＷ／
Ｙ（Ｙは黄色光）の値によつて着色度を検出でき
ることが予想される。

さらに、本発明は、果物のみならず、他の商品
に対しても応用することができ、大きさ、着色
度、傷の付き具合、記入文字・記号等の検出作業
を容易に自動化することができる。

［発明の効果］以上説明した通り、本発明によれば、簡単な装
置によつて被検体の各サンプル点につき白色光Ｗ
とＲ・Ｇ・Ｂの何れかを検出し、両者の比をとつ
てこれをヒストグラムで表示することによつて着
色の傾向を示すことができ、着色度を数量的に決
定することができ、従来は着色度を漠然とした表
示しかなし得なかつたことを考えれば、その利益
は誠に大きなものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である蜜柑選別装置
の全体構成を示す斜視図、第２−１図は第１図の
装置の平面図、第２−２図は同じくその立面図、
第２−３図は第２−２図において矢印Ａ方向から
見た光学読取装置の立面図、第３−１図および第
３−２図は第１図の処理装置の正面図および側面
図、第４図は第１図の処理装置の主操作盤を拡大
して示す線図、第５図は第１図の処理装置の副操
作盤を拡大して示す線図、第６図は本実施例の光
学系を示す斜視図、第７−１図、第７−２図およ
び第７−３図は第６図に示したミラー２０２の詳
細拡大図、第８−１図は光電変換装置の構成図、
第８−２図は果皮色を示すヒストグラム図、第９
−１図は光学系、搬送系および画像処理／制御回
路のブロツク図、第９−２図は画像信号の色補正
を説明する説明図、第９−３図は水泡信号の除去
を説明する説明図、第１０図はカメラ駆動を示す
タイミング図、第１１図は輪郭データの抽出を説
明する説明図、第１２図は蜜柑の外形測定を説明
する説明図、第１３図は蜜柑の色の決定を説明す
る説明図、第１４−１図は複数個の果実を同時に
検査する方法を説明する説明図、第１４−２図は
蜜柑を回転させて外観品位を検査する方法の一例
を示す図である。１００……供給部、２００……光学読取装置、
２０１，２１２……照明器、２０２，２１４……
スリツト付き反射ミラー、２０４……被検体（蜜
柑）、２０６，２１６……カメラ、３００……搬
送装置、３０１……搬送ベルト、４００……処理
装置、４０１……主操作盤、４０２……副操作
盤、４０８……回転警告灯、５００……画像処
理／制御回路、６００……仕分け選別部。

Claims

【特許請求の範囲】１被検体に対して所定波長範囲の光を照射する
照射手段と、前記光が照射された前記被検体から得られる全
反射光から１つの波長域の光成分を抽出する抽出
手段と、前記全反射光成分と、前記抽出手段により抽出
された光成分を受光して２つの電気信号に変換す
る変換手段と、前記被検体表面の各画素毎における前記２つの
電気信号のレベル比をそれぞれ求め、得られた画
素毎のレベル比に基づいて前記被検体の着色の度
合いを判別する判別手段とを具備したことを特徴とする色判別装置。２特許請求の範囲第１項に記載の色判別装置に
おいて、前記抽出手段は赤、緑、青のうちのひと
つの光成分を抽出することを特徴とする色判別装
置。３特許請求の範囲第１項記載の色判別装置にお
いて、前記判別手段は、前記被検体表面の各画素
につき全反射光と赤光、緑光または青光とのレベ
ル比をとり、該レベル比の小なる方からの部分和
と大なる方からの部分和が等しくなる点のレベル
比を以て、該被検体の着色と判別することを特徴
とする色判別装置。４被検体に対して所定波長範囲の光を照射する
照射手段と、前記光が照射された前記被検体から得られる全
反射光から１つの波長域の光成分を抽出する抽出
手段と、前記全反射光成分と、前記抽出手段により抽出
された光成分を受光して２つの電気信号に変換す
る変換手段と、前記被検体表面の所定走査範囲における前記全
反射光の平均化信号と、前記被検体表面の各画素
における前記抽出手段からの光成分信号を入力し
てレベル比を求め、得られた画素毎のレベル比に
基づいて前記被検体の着色の度合いを判別する判
別手段とを具備したことを特徴とする色判別装置。５特許請求の範囲第４項に記載の色判別装置に
おいて、前記抽出手段は赤、緑、青のうちのひと
つの光成分を抽出することを特徴とする色判別装
置。６特許請求の範囲第４項記載の色判別装置にお
いて、前記判別手段は、前記被検体表面の各画素
につき全反射光と赤光、緑光または青光とのレベ
ル比をとり、該レベル比の小なる方からの部分和
と大なる方からの部分和が等しくなる点のレベル
比を以て、該被検体の着色と判別することを特徴
とする色判別装置。