JP2019203701A - パック詰めされた卵の検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パックに収容された状態の卵の上部側について、表面の汚れなどの瑕疵を容易に検出することができるパック詰めされた卵の検査装置を提供する。【解決手段】パックの各収容部に卵が収容されたパック商品を蓋が開いた状態で検査する検査装置であって、検査対象の卵の斜め上方の複数方向から卵の側方に向けて光を照射して、パックより上方に突出した部分の明るさが均一になるように高さ位置が設定された照射部と、前記照射部で光を照射されたパック商品を真上から撮影する撮像部と、前記撮像部で撮影されたパック商品の画像に基づいて検査を行う検査部とを備えた。【選択図】図１

Description

本発明は、パック詰めされた卵の検査装置に関するものである。

卵を選別して包装するＧＰセンター（Ｇｒａｄｉｎｇ ａｎｄ Ｐａｃｋｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ）では、卵を所定方向に搬送させ、方向整列、洗卵・乾燥、計量等の所定の処理を施した後、計量結果に基づいた選別・包装処理を行う。そして、所定のパックに詰められた卵は市場に出荷されることとなる。

上述したＧＰセンターでは、殻に割れのある卵や、異物（糞尿や卵の内容物など）が付着した卵など、商品化に不向きな卵について、パックに詰める前の段階で取り除く、いわゆる検卵作業が従来から行われている。このパック詰め前の検卵作業は、暗室内で卵の下から光を照射するとともに、検査員が卵の上方から目視によって、または、カメラなどを用いてチェックしている。しかしながら、このような作業では見過ごされてしまうものがあったり、また、この作業を経た後の工程で割れが生じる可能性も否定できない。そのため、パックされた後の卵を人的作業によることなく検査しようとする検査装置が開発されている（例えば、特許文献１を参照）。

特許第５８９９５５３号 特開２００１−３７３６７号公報

特許文献１に記載の卵の検査装置は、透過光像に基づいて検査するものであり、パックに収容されている卵の下面側に関する検査を主として行うものであった。近年、パックの上方に突出した部分に関する検査についても自動化が求められている。

卵の検査装置として、ローラ上に直接置かれて搬送される卵を、反射光像に基づいて検査するものは従来からよく知られている（特許文献２を参照）。この方式をそのまま、パック詰めされた卵に適用するには問題があった。すなわち、パック内に縦向きに置かれた卵に対して従来のような照明方法を適用すると、その卵特有の形状から、上端部が他の部分に比べて明るくなりすぎて、検査に不向きな画像となってしまう。

本発明は、このような問題点に着目したものであり、パックに収容された状態の卵の上部側について、表面の汚れなどの瑕疵を容易に検出することができるパック詰めされた卵の検査装置を提供することを目的としている。

本発明のパック詰めされた卵の検査装置は、パックの各収容部に卵が収容されたパック商品を蓋が開いた状態で検査する検査装置であって、検査対象の卵の斜め上方の複数方向から卵の側方に向けて光を照射して、パックより上方に突出した部分の明るさが均一になるように高さ位置が設定された照射部と、前記照射部で光を照射されたパック商品を真上から撮影する撮像部と、前記撮像部で撮影されたパック商品の画像に基づいて検査を行う検査部とを備えた。

「パックより上方に突出した」とは、パックの本体側に収容されておらず、蓋を開けた状態において外部に露出する部分（言い換えれば、パックの蓋側に収容される部分）を指す。また、「卵の側方」とは、蓋を開けた状態において、外部に露出する部分のうち、卵の上端部を除く部分を指す。

本発明によれば、パックに収容された状態の卵の上部側について、表面の汚れなどの瑕疵を容易に検出することができるパック詰めされた卵の検査装置を提供できる。

この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

本発明の一実施形態を示すパック詰めされた卵の検査装置を示す側面図である。 同実施形態の検査装置を示す平面図である。 同実施形態のパック商品の平面図である。 同実施形態の撮像部で撮影された画像の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図１〜図４を用いて説明する。

本実施形態のパック詰めされた卵の検査装置１は、図１及び図２に示すように、パックＰ１の各収容部Ｐ２に卵Ｅが縦向きに収容されたパック商品Ｐについて検査を行うものである。パックＰ１は、透光性を有する。

検査装置１は、搬送部２の上方に設けられるもので、照射部３と、撮像部４と、検査部５とを備える。

搬送部２は、図１及び図２に示すように、パック商品Ｐを搬送可能なコンベヤである。搬送部２は、パック商品Ｐを蓋Ｐ３が開いた状態で搬送する。パック商品Ｐは、２列に卵Ｅが並んだパック商品Ｐの長手方向に沿って搬送される。

照射部３は、図１及び図２に示すように、検査対象の卵Ｅに向けて光を照射するＬＥＤ照明である。照射部３は、パックＰ１より上方に突出した卵Ｅの側方に向けて、複数方向から光を照射する。本実施形態では、照射部３は、検査対象の卵Ｅの斜め上方の複数方向から卵の側方の全周に向けて光を照射する。照射部３から卵Ｅの側面部へ照射される光の入射角度は、照射部３から卵Ｅの上端部へ照射される光の入射角度よりも小さい。また、照射部３から卵Ｅの側面部へ照射される光の入射角度は、照射部３から搬送部２側へ照射される光の入射角度よりも小さい。

本実施形態の照射部３は、複数の光源を環状に並べたリング照明装置であり、照射部３は、検査対象の卵Ｅの真上から卵の上端部へ向かう光を照射しない。この照射部３は、撮像部４の撮影方向の中心線を取り囲むリング状に、少なくとも１列以上配置された複数の光源を備える。

照射部３は、搬送部２の上方の、ローアングル位置に配置される。言い換えれば、照射部３は、パックＰより上方に突出した部分の明るさが均一になるように高さ位置が設定されている。明るさが均一とは、卵Ｅの上端部の照度と、卵Ｅの側面部の照度とに、ほとんど差がなく、撮影画像に明暗のひずみを生じない状態である。なお、卵の場合、卵殻表面が均等拡散反射面に近いので、輝度が光源の入射角に依存せず照度に比例するという関係より、上述した「照度」を「輝度」または「明度」に言い換えてもよい。

また、本実施形態の照射部３は、搬送方向に沿って２列に並んだ卵Ｅをまとめて照射する。照射部３は、平面視で、２つの卵Ｅの周囲を囲むように複数の光源が配置されている。照射部３の中心は、側面視での手前の卵Ｅと奥の卵Ｅとの間の隙間の上方に位置する。

撮像部４は、図１及び図２に示すように、検査対象の卵Ｅを撮影するカラーカメラである。撮像部４は、搬送部２及び照射部３の上方に設けられている。撮像部４は、照射部３の中心の真上に配置されており、リング照明装置の中央に形成された空間を介して、照射部３で光を照射されたパック商品Ｐを真上から撮影する。本実施形態の撮像部４は、搬送方向に沿って２列に並んだ卵Ｅをまとめて撮影する。撮像部４は、側面視での手前の卵Ｅと奥の卵Ｅとの間の隙間の上方に位置する。

検査部５は、ＣＰＵ、内部メモリ、入出力インターフェース、ＡＤ変換部等の専用ないし汎用のコンピュータにより構成されている。そして、内部メモリに格納されたプログラムにしたがって、ＣＰＵやその他の周辺機器が協働することによって、検査部５としての機能が発揮される。

このプログラムには、コンピュータに、撮影されたパック商品Ｐの画像６に基づいて、パック商品Ｐの検査を行う機能を実現させるためのプログラムが含まれている。具体的には、このプログラムには、カラーカメラで撮影した画像６に演算などを施す画像処理機能と、画像処理機能により処理された画像処理情報に基づいて検査対象卵Ｅが汚卵か否か、または、破卵か否かを判定する判定機能とを実現させるためのプログラムが含まれている。

図４に、パック商品Ｐの画像６の一例を示す。一実施形態にかかる検査装置１では、プログラムには、パック商品Ｐの画像６において、搬送部２を背景領域として捉え、光を反射させる卵殻の画像領域６２を検査対象領域として捉え、光が透過する収容部Ｐ２の画像領域６１を搬送部２と同じ背景領域として捉える機能を実現させるためのプログラムが含まれている。検査部５は、画像処理機能により生成された画素毎の輝度値の分布の状態に基づいて、検査対象領域と背景領域とを分ける。

また、一実施形態にかかる検査装置１では、パック商品Ｐの画像６に基づいて卵Ｅの表面状態に欠陥があるか否かを判断する機能を実現させるためのプログラムが含まれている。すなわち、本実施形態のプログラムには、卵殻の画像領域６２のうち、汚れ付着部分または割れが生じている部分を異常領域として捉え、それ以外の正常な卵殻部分を正常領域として捉える機能を実現させるためのプログラムが含まれる。検査部５は、画像処理機能により生成された画素毎の彩度値または輝度値の分布の状態に基づいて、正常領域と異常領域とを分ける。汚れの代表的なものとしては、糞、卵内容物（卵黄・卵白）、血液等などが挙げられる。例えば、卵殻に付着している卵黄汚れは、卵殻の他の部分の彩度との差を生じさせる。

次に、上記構成における作用を説明する。搬送部２により検査対象のパック商品Ｐを搬送し、照射部３及び撮像部４の真下に移動させる。なお、パック商品Ｐは、蓋Ｐ３が開いた状態であり、蓋Ｐ３は、撮影に影響しない位置に保持されている。

パック商品Ｐが、所定の撮影位置に達したことを搬送部２に設けられたセンサ（図示しない）で検知すると、制御部（図示しない）が撮像部４によりパック商品Ｐを撮影する。検査部５は、撮影されたパック商品Ｐの画像６に、画像処理機能によって２値化処理などを施す。図４に示すように、検査に用いられるパック商品Ｐの画像６では、卵殻の画像領域６２の輝度と、収容部Ｐ２の画像領域６１の輝度との間に差が生じる。また、図４に示すように、搬送部２の画像領域と、パックＰのうち収容部Ｐ２以外の部分の画像領域は、収容部Ｐ２の画像領域６１と同一またはそれに近い輝度となる。検査部５は、画像処理機能により生成された画素毎の輝度値の分布の状態に基づいて、卵Ｅの輪郭を抽出する。

卵Ｅの輪郭が抽出された卵殻の画像領域６２中に、卵Ｅの卵殻に糞汚れなどが付着していると、卵殻の画像領域６２の輝度に比べて、糞汚れの箇所の輝度が突出して低い値を示す。そのため、卵Ｅの汚れ付着の有無を判定できる。また、卵Ｅの輪郭が抽出された卵殻の画像領域６２中に、卵Ｅの卵殻に穴などが生じていると、卵殻の画像領域６２の輝度に比べて、穴の箇所の輝度が突出して低い値を示す。そのため、卵Ｅの割れ等の有無を判定できる。

以上に説明したように、本実施形態の検査装置１は、パックＰの各収容部Ｐ２に卵Ｅが収容されたパック商品Ｐを蓋Ｐ３が開いた状態で検査する検査装置１であって、照射部３と、撮像部４と、検査部５とを備える。照射部３は、検査対象の卵Ｅの斜め上方の複数方向から卵Ｅの側方に向けて光を照射する。また、照射部３は、パックＰより上方に突出した部分の明るさが均一になるように高さ位置が設定される。撮像部４は、照射部３で光を照射されたパック商品Ｐを真上から撮影する。検査部５は、撮像部４で撮影されたパック商品Ｐの画像６に基づいて検査を行う。

このようなものであるため、卵Ｅの検査したい領域全体が均一な明るさとなり、表面の汚れなどの瑕疵を容易に検出することができる。

照射部３は、リング照明装置であり、複数個の卵Ｅをまとめて照射するので、パックＰ１に入った卵Ｅに好適な光を照射できる。

照射部３で照射される搬送部２の明るさが、卵Ｅの明るさに比べて、無視できるほど小さくなるように、照射部３の高さ位置や照射方向が設定されている。すなわち、パックＰ１越しの搬送部２からの反射が抑えられるため、搬送部２の反射率（輝度）や色（色相・彩度）にかかわらず、パックＰ１越しの搬送部２を画像で背景領域とすることができる。したがって、検査を行いたい卵Ｅの輪郭抽出を行いやすく、パックＰ１に収容された状態の卵Ｅの上部側について、表面の汚れなどの瑕疵を容易に検出することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限られない。

照射部３は、リング照明装置に限られない。例えば、４本のバー照明装置を用いて卵Ｅを４方向から囲うように配置するものが挙げられる。バー照明装置とは、複数の光源を直線状に並べたものである。また、単一の照射部３で、２個の卵Ｅに光を照射するものには限られない。例えば、単一の照射部３で、卵Ｅを１個ずつ照射してもよいし、卵Ｅを４個まとめて、もしくは、パック商品Ｐ全体をまとめて照射してもよい。

照射部３は、卵Ｅの真上の空間に光源が存在しないものの他に、光源や光を反射させるための反射部材が卵の真上の空間に存在していても、それら光源や反射部材から卵の上端部へ向かう光が、卵の斜め上方の複数方向から卵の側方へ向かう光に比べて無視できるほど小さいものであればよい。

撮像部４は、卵Ｅを２個ずつ撮影するものに限られない。例えば、卵Ｅを１個ずつ撮影してもよいし、パック商品Ｐ全体をまとめて撮影してもよい。

パックＰ１は、透光性を有するもの、すなわち、パックＰ１を通して向こう側の形状等をある程度認識できるようなものであればどのようなものであってもよく、例えば、光の透過率が極めて高い透明のパックの他、着色された透明（有色透明）の容器であってもよい。

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、特許請求の範囲によって示され、特許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、パック詰めされた卵の検査装置に利用することができる。

１…検査装置
３…照射部
４…撮像部
５…検査部
６…パック商品の画像
Ｐ…パック商品
Ｐ１…パック
Ｐ２…収容部
Ｐ３…蓋
Ｅ…卵

Claims (2)

1. パックの各収容部に卵が収容されたパック商品を蓋が開いた状態で検査する検査装置であって、
   検査対象の卵の斜め上方の複数方向から卵の側方に向けて光を照射して、パックより上方に突出した部分の明るさが均一になるように高さ位置が設定された照射部と、
   前記照射部で光を照射されたパック商品を真上から撮影する撮像部と、
   前記撮像部で撮影されたパック商品の画像に基づいて検査を行う検査部とを備えた、パック詰めされた卵の検査装置。
2. 前記照射部は、リング照明装置であり、複数個の卵をまとめて照射する請求項１記載のパック詰めされた卵の検査装置。