JPH1076233A - 農産物のガク向き検出装置 - Google Patents

農産物のガク向き検出装置

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JPH1076233A
JPH1076233A JP23568296A JP23568296A JPH1076233A JP H1076233 A JPH1076233 A JP H1076233A JP 23568296 A JP23568296 A JP 23568296A JP 23568296 A JP23568296 A JP 23568296A JP H1076233 A JPH1076233 A JP H1076233A
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JP
Japan
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image
gaku
eggplant
hue
predetermined
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JP23568296A
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English (en)
Inventor
Akira Watanabe
亮 渡辺
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Fuji Electric Co Ltd
Fuji Facom Corp
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Facom Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】茄子の自動選果システムで選果計測前にガクの
向きを自動検出し、搬送コンベアのバケットへ載せる選
果対象の茄子のガクの向きを揃える必要を無くして手間
を減らす。 【解決手段】自動選果のための茄子の形状計測に先立
ち、当該の茄子のRGBカメラ画像F1から明度画像F
2と色相画像F3を作り、更に明度画像F2を微分処理
した多値画像F5、光って見える画素を取り除くために
明度画像F2を所定の明度しきい値で2値化した照かり
除去2値化画像F4、黄色傷の画素を取り除くために色
相画像F3を黄色の色相の所定のしきい値で2値化した
黄色傷除去2値化画像F6の3つの画像をAND処理し
た多値画像F7を作る。そして多値画像F7を茄子の軸
にほぼ直交するY軸方向に投影した投影配列データPD
についての茄子の軸方向の長さのほぼ中央の点(X座標
xm)の左右側の夫々の総和PDL ,PDR を比較し、
総和の大きい側にガクがあると判別する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ほぼ軸対象の形状
を持ち、この軸の一端側にガクを備えた、例えば茄子の
ような農産物をコンベアで搬送しながらその形状の計測
と品質(等,階級)の判定を行い、仕分けを行う自動選
果システムにおいて、この計測と品質判定に先立ち、コ
ンベアの搬送バケット上に、その軸方向が所定の方向を
向くように載せられている農産物のガクの向きが、前記
所定の方向の何れの側にあるかを検出する、農産物のガ
ク向き検出装置に関する。
【0002】なお以下各図において同一の符号は同一も
しくは相当部分を示す。
【0003】
【従来の技術】従来、茄子の自動選果システムにおいて
は、茄子を搬送するコンベアのバケット上にオペレータ
が茄子を、茄子の軸がほぼ一定の方向を向き、且つ茄子
のガクが左右一定の側にあるように(つまりガクの向き
を揃えて)載せるようにしていた。
【0004】
【発明が解決しようする課題】しかしながら、上述のよ
うにオペレータが茄子をコンベアのバケット上に、その
ガクの向きを揃えて載せるという作業は、当然ながら手
間がかかるという問題がある。そこで本発明はこのよう
な問題を解消し、仕分け対象の農産物のガクの左右の方
向を揃えなくてもその自動選果ができるようにする、農
産物のガク向き検出装置を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに請求項1の農産物のガク向き検出装置は、ほぼ軸対
称の外形を持ち、この軸の一端側にガク(01a)を備
えた農産物(01)をモノクロまたはカラー撮像用のカ
メラ(1)で撮像し、この画像から当該の農産物のガク
の向きを検出するガク向き検出装置において、前記カメ
ラの撮像画像(F1)からその明度画像(F2)を作成
し、この明度画像からその微分画像(微分処理多値画像
F5)を作成し、当該の農産物の前記軸にほぼ直交する
方向への、この微分画像の投影配列データ(PD)を求
め、当該の農産物の前記軸方向の長さのほぼ中央の点
(X座標xm)の両側の夫々についての前記投影配列デ
ータの総和(左側投影配列総和PDL ,右側投影配列総
和PDR )を比較し、この総和の大きい側にガクがある
と判別する。
【0006】また請求項2のガク向き検出装置は、請求
項1に記載のガク向き検出装置において、前記明度画像
を所定のしきい値で2値化し、このしきい値以上の明度
を持つ画素を除去する照かり除去2値化画像(F4)を
作成し、この照かり除去2値化画像と前記微分画像との
論理積で得られる画像(AND処理多値画像F7)から
前記投影配列データを求める。
【0007】また請求項3のガク向き検出装置は、請求
項1又は2に記載のガク向き検出装置において、前記カ
メラをカラー撮像用のカメラとし、このカメラの撮像画
像から、さらにその色相の画像(F3)を作成し、この
色相画像を所定の色相の所定のしきい値で2値化し、こ
の所定の色相のこのしきい値以上の画素を除去する所定
色傷除去2値化画像(黄色傷除去2値化画像F6など)
を作成し、前記投影配列データを求める元の投影対象の
画像に対し、予めこの所定色傷除去2値化画像との論理
積の処理を施す。
【0008】また請求項4のガク向き検出装置は、請求
項1ないし3のいずれかに記載のガク向き検出装置にお
いて、前記農産物を茄子とする。また請求項5のガク向
き検出装置は、請求項4に記載のガク向き検出装置にお
いて、前記色相画像を2値化する所定の色相を黄色とす
る。
【0009】
【発明の実施の形態】図2は本発明の一実施例としての
自動選果システムのハードウエアの構成図である。同図
において01は選別対象の農産物(この例では茄子)、
6は農産物01をバケット6aを介し選別位置へ搬送す
るメインコンベア、7(71,72,73)は夫々農産
物01の形状計測等に基づく等級A,B,Cの判定結果
によって、メインコンベア6からその等級に該当する位
置に落下された農産物01を搬送排出する排出コンベア
である。
【0010】なおこの例では農産物01の軸が図の紙面
にほぼ垂直となる(換言すれば農産物01の軸がメイン
コンベア6の搬送方向にもほぼ直交する)姿勢となるよ
うに、予めバケット6a上に載せられて搬送されて来る
ものとする。次に1はメインコンベア6によつて、この
自動選果システムの入口付近の所定の位置まで搬送され
て来た農産物01を撮像するカラー撮像用のTVカメ
ラ、2はTVカメラ1からその撮像した映像をラスタ走
査してなるRGBのビデオ信号を入力して画像処理し、
予め後述のように当該農産物01のガクの向きを検出し
たのち、この検出結果を用い当該農産物01の形状等を
計測してその等階級を判定する画像処理装置、3は画像
処理装置2の判定結果5に基づいて当該の農産物01の
排出制御を行う排出制御装置である。
【0011】即ちメインコンベア6を介し農産物01が
矢印方向に運ばれ、そのバケット6aの前端がP点に達
すると、図外の位置検出手段を介して判定開始信号4が
画像処理装置2に入力される。これにより画像処理装置
2はTVカメラ1から、そのビデオ信号を取込み当該の
農産物01のガクの向き検出及び等級判定を行い、判定
結果5を出力する。排出制御装置3はこの判定結果5に
基づき当該の農産物01をメインコンベア6から該当す
る排出コンベア7(つまり71〜73の何れか)へ落と
した上、その排出コンベア7を介し図外の梱包位置など
へ搬送する。
【0012】図1は画像処理装置2による農産物01の
ガクの向きを検出する処理の説明図で、同図(A)はそ
の処理のフローを示す。図2を参照しつつ図1を説明す
ると、前記判定開始信号4に基づいて、画像処理装置2
はTVカメラ1からの当該の農産物01についてのRG
Bの色別のビデオ信号からなるカメラ画像F1の色差変
換によって、多値の明度画像F2と多値の色相画像F3
を作成する。
【0013】次に明度画像F2に対し照かり(てかり:
光の反射によって明るく光って見えることを指す俗語)
部分を取り除く2値化処理、つまり所定のしきい値以上
の明度を持つ画素を“0”とし、それ以外の画素を
“1”とする処理を行って照かり除去2値化画像F4を
得ると共に、同じく明度画像F2に対し微分処理(この
例ではX軸,Y軸夫々の方向における隣接画素間の差分
を求める処理)を行い微分処理多値画像F5を作成す
る。
【0014】また画像処理装置2は、色相画像F3に対
しては黄色傷を取り除く2値化処理、つまり黄色の色相
の所定のしきい値以上の濃度を持つ画素のみを“0”と
し、それ以外の画素を“1”とする処理を行って黄色傷
除去2値化画像F6を作成する。次に画像処理装置2
は、照かり除去2値化画像F4,微分処理多値画像F
5,黄色傷除去2値化画像F6の3つの画像の論理積か
らなるAND処理多値画像F7を作成する。
【0015】つまり、このAND処理多値画像F7は当
該の農産物01の光って見える部分と黄色く見える部分
を取り除いた、主としてその外形輪郭部分とガクの部分
とからなる多値の画像である。次にAND処理多値画像
F7から、そのY軸方向の投影配列データ(つまり同一
X座標上の各画素の画素値の総和を、X座標値の順に配
列したデータ)PDを求める。なおこの例では農産物
(茄子)01は、その軸が図1(B)に示すようにほぼ
X軸方向を向き、且つこの農産物(茄子)01の全体の
像が画像処理装置2の画面上の予め設定された計測処理
用のウィンドウ領域に程よく納まるように(つまり農産
物(茄子)01の軸方向の全長に比べて、ウィンドウ領
域の余白部分の長さが数分の一程度となるように)バケ
ット6a上に載せられているものとする。
【0016】次に前記投影配列データPDをもとに、前
記ウィンドウの始点のX座標xsからウィンドウの中点
のX座標xmまでの前記投影配列データPDの総和とし
ての左側投影配列総和PDL と、この中点のX座標xm
から前記ウィンドウの終点のX座標xeまでの前記投影
配列データPDの総和としての右側投影配列総和PD R
を求め、この配列総和PDL とPDR とを比較し、総和
の大きい側をガクの向きとする。
【0017】この例では右側投影配列総和PDR が左側
投影配列総和PDL より大きく、農産物(茄子)01の
ガク01aが右側にあることが検出される。画像処理装
置2は、このガク01aの向きから前記のように農産物
(茄子)01の形状の測定(例えば軸方向の全長,首と
胴の太さの比,曲がり具合等の測定)を行って判定結果
5を出力し、これにより農産物01の仕分けが行われ
る。
【0018】なお前記中点としてウィンドウの中点を用
いる代わりに、前記投影配列データPDを所定のしきい
値で2値化して農産物01の外形の軸方向の始点と終点
のX座標を求め、この始点と終点の中点としての現実の
農産物01の中点のX座標を用いてもよく、この場合
は、よりガク向きの検出精度が高まることはいうまでも
ない。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、茄子のようなほぼ軸対
称の外形を持ち、この軸の一端側にガクを備えた農産物
の等階級の仕分けを行う自動選果システムにおいて、当
該の農産物の形状計測,等階級判定に先立って、当該の
農産物のカメラ画像から得られる明度画像を微分処理し
た微分画像、もしくはこの微分画像に対し、光って見え
る画素を取り除くために明度画像を所定の明度しきい値
で2値化した照かり除去2値化画像、又は(及び)所定
の色(この場合、黄色)傷の画素を取り除くためにカメ
ラ画像から得られる色相画像を所定の色相の所定のしき
い値で2値化した所定色傷除去2値化画像との論理積の
処理を施した画像(つまり当該の農産物の光って見える
部分及び所定の色傷の部分を取り除いた微分画像)、を
農産物の軸にほぼ直交する方向へ投影し、農産物の軸方
向の長さのほぼ中央の点(X座標xm)の両側の夫々に
ついての投影データの総和(PDL とPDR)を求め、
この総和の大きい側にガクがあると判別するようにした
ので、仕分け対象の農産物を搬送するコンベアのバケッ
トへ農産物を載せる際にガクの向きを揃えなくても、ガ
クの向きを精度よく検出して形状計測を安定に行うこと
ができ、農産物を取り扱う手間を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例としてのガク向き検出処理の説
明図
【図2】本発明の一実施例としての自動選果システムの
ハードウエアの構成図
【符号の説明】
01 農産物(茄子) 01a ガク 1 TVカメラ 2 画像処理装置 3 排出制御装置 4 判定開始信号 5 判定結果 6 メインコンベア 6a バケット 7(71〜73) 排出コンベア F1 RGBカメラ画像 F2 明度画像 F3 色相画像 F4 照かり除去2値化画像 F5 微分処理多値画像 F6 黄色傷除去2値化画像 F7 AND処理多値画像 PD 投影配列データ PDL 左側投影配列総和 PDR 右側投影配列総和 xs 計測処理用ウィンドウの始点のX座標 xm 計測処理用ウィンドウの中点のX座標 xe 計測処理用ウィンドウの終点のX座標

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ほぼ軸対称の外形を持ち、この軸の一端側
    にガクを備えた農産物をモノクロまたはカラー撮像用の
    カメラで撮像し、この画像から当該の農産物のガクの向
    きを検出するガク向き検出装置において、 前記カメラの撮像画像からその明度画像を作成し、 この明度画像からその微分画像を作成し、 当該の農産物の前記軸にほぼ直交する方向への、この微
    分画像の 投影配列データを求め、 当該の農産物の前記軸方向の長さのほぼ中央の点の両側
    の夫々についての前記投影配列データの総和を比較し、 この総和の大きい側にガクがあると判別することを特徴
    とする農産物のガク向き検出装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のガク向き検出装置におい
    て、 前記明度画像を所定のしきい値で2値化し、このしきい
    値以上の明度を持つ画素を除去する照かり除去2値化画
    像を作成し、 この照かり除去2値化画像と前記微分画像との論理積で
    得られる画像から前記投影配列データを求めることを特
    徴とする農産物のガク向き検出装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2に記載のガク向き検出装置
    において、 前記カメラをカラー撮像用のカメラとし、 このカメラの撮像画像から、さらにその色相の画像を作
    成し、 この色相画像を所定の色相の所定のしきい値で2値化
    し、この所定の色相のこのしきい値以上の画素を除去す
    る所定色傷除去2値化画像を作成し、 前記投影配列データを求める元の投影対象の画像に対
    し、予めこの所定色傷除去2値化画像との論理積の処理
    を施すことを特徴とする農産物のガク向き検出装置。
  4. 【請求項4】請求項1ないし3のいずれかに記載のガク
    向き検出装置において、 前記農産物を茄子としたことを特徴とする農産物のガク
    向き検出装置。
  5. 【請求項5】請求項4に記載のガク向き検出装置におい
    て、 前記色相画像を2値化する所定の色相を黄色としたこと
    を特徴とする農産物のガク向き検出装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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