JPS60212282A - 異形の多品目選別装置 - 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】 本発明は胡瓜や茄子、アス・ぐう等の長物そ菜と、これ
と全く形状その他性質が異なるトマトや柿等球塊状の果
実、そ菜類とに兼用される自動選別装置に関するもので
ある。

〔従来技術〕

従来、長物そ菜類をＩＴＶカメラ、ＣＣＤカメラ、イメ
ージセンサ−カメラ等の撮像装置を用いて、その物品の
外径、長さ、曲９等を計測し選別する方法、装置につい
ては技術資料も多数の文献が刊行され、これらの技術を
応用したものとして特開昭５４−１４５１　’６４号公
報、特開昭５７−１９７０７３号公報が公知である。

しかしながら上記特開昭５４−１４５１６４号公報の技
術内容は、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（太さ、曲り）、階級（長さ）を計測して選別する
ものであり、文章で表現された数値化されない等級判定
要素（人間の目視検査の判定基準）の検査項目は検査で
きないし、又これを人間が判定してもその判定結果を読
取ることができない。虹に固有の長さを有するものにの
み使用される長物専用機であシ、固有の長さを有しない
球塊状物品は選別できない欠点があシ、投下施設費が高
価な割には選別結果に不満があるのと、適用範囲が限ら
れて狭いので普及が遅れている。

即ち太さ、曲シ、長さの他にその品種本来の形状から外
れた異状な形状をしたものや、極部または一部分に変形
部分のあるものが検査されない欠点と、史に形状寸法で
は測定することができない外周表面の欠点を示す外観検
査の等級判定項目（例えば、色、艶、肌合い、病虫害傷
、風害スレ傷等）が測定されないので、太さや曲ｐ等寸
法だけでの等級判定では正確な等級判定とは云えず、選
別仕分けした後の箱詰作業工程で再度目視により外観検
査をして人手により修正仕分けをしなければならないの
で能率が悪く省力化できない欠点があった。

又特開昭５７−１９７０７３号公報の技術内容は、なす
等の選別装置に２式の撮像装置を設け１つの撮像装置を
カラーセンサーカメラとし被選別と長さの割合、彎曲距
離等を測定して階級判定を行ない、上記１の撮像装置で
判定した等級結果と、２の撮像装置で判定した階級結果
とを総合して等級、階級別に選別する如くなしたもので
あるが、しかしながら測定対称物の胡瓜、茄子等の長物
そ菜類は着色状態に差異は無く、明度、色相、彩度を計
測し等級判定してもその結果は人間の目視判定による等
級判定とは一致せずバラバラである。

即ち農産物は工場で製造される均一なものと異なり無限
の変化に富む天産物であり、搬送コンベアの上方にカラ
ーセンサーを設けただけで被選別物の表面の着色状態を
検出できる範囲は上面だけであｐ、四方（周囲）側面と
下面は検査することができないので、側面又は下面に外
観上の欠点があっても検出されず上面が良ければ高品位
に格付けされる誤りを生じる欠点が大きい。

従ってカラーセンサーを上方に取付けただけ施設費が倍
増する割にはその検査範囲が全周表面の１／６程度で他
の５／６（約７５％〜８３％）は検査されず、仕分は排
出後の箱詰め工程で修正仕分けしなければならず、能率
の向上は無く、かえって箱詰め作業工程が混乱される欠
点があった。

上記の如〈従来のものはいずれも単一の品目を対称にそ
れぞれ形状寸法と一部表面着色とを計測し選別仕分けす
る専用の選別機であり、異品目の果実、そ菜類の選別に
は使用できない欠点があった。

一部これらの農産物、特に畑作物は一年単位の作物であ
シ、価格の有利な作物へ作付は品目を変えたり、複数の
品目を生産する（例えば、トマトと胡瓜、又は茄子とト
マト等）作付けが多くなり、且つ１品目の収穫期間は短
かいもので１ケ月、長くてハウス栽培の６ケ月程度であ
り残シの期間は選別機の遊休期間となること等から投資
効果を出すために異品目を兼用できる選別機が望まれて
いる。

又同時に、被選別物の外観を確実な方法で検査し、箱詰
め作業工程で修正仕分けを必要としない能率のよい選別
機が望まれている。

〔発明の目的〕 本発明は上記の欠点及び問題点を解消し、長物そ菜と、
球塊状果実、そ菜のいずれも選別できるようにすると共
に、選別仕分は後の箱詰め作業工程で修正仕分けを必要
としない正確さと、効率よく使用できる選別機を提供す
るものである。

〔発明の構成〕

本発明は、品目毎に大きさを区分する階級規格値を設定
するかまたは記憶させる手段と、品目毎に被選別物の形
状の異状（変形や歪み等品種本来の容姿から外れたもの
）ｔ−センサーカメラで計測すべく形状の不良項目を解
析し、公知の計測項目も含めて更に部分的な形状不良項
目（先尖り、Ｓカーブ、その他）を加えた等級選別規格
を作成しそれぞれの選別項目毎に数値化される選別基準
（例えば第１表〜第１３表）を作りそれらの等級規格値
を品目毎に設定するかまたは記憶させる手段とを設け、
大きさと形状寸法にかかる計測は人間の目視検査による
あいまい逅を排し、すべてセンサーカメラで撮像の解析
によシ計測できるようにすると共に、異品目への切換え
を直ちに行なわれるよう常に複数品目の選別規格値がセ
ットされるように構成する。

一方被選別物の外観品位に関する検査項目（病虫害傷、
風害スレ傷、日焼け、色むら、品種本来の肌合い、艶光
沢等）はカラーセンサー等を用いず、従来他の果実選果
機で一般に実施されているように、選別機の受皿に１個
ずつ供給する時、目視により確かな判定をする。この為
に被選別物を１個ずつのせて搬送する選別コンベアの受
皿の大きさを、被選別の等級毎に載せ位置を変えられる
大きさに形成し、該受皿上面に可変式で等級指定区域を
設定し、前記目視検査で判定された被選別物を、その該
当する等級（秀、優、良またはＡ。

Ｂ、Ｃ）の指定区域に入るように、又はかかるように供
給する。これを前記撮像の解析、計測時に橡の位置から
目視判定された外観品位の等級を読み取り、形状寸法計
測により判定された各項目毎の等級とを比較して総合判
定を行ない仕分は等級の格付けをし、階級と組合せ仕分
は排出する如く構成する。

更に品目を変更するのに伴い、等階級毎の仕分は排出位
置を変更容易にする為の等階級毎の仕分は排出位置選択
設定部（仕分は制御部）を設け、任意に設定変更できる
如く構成したものである。

以下本発明を第１表〜第１３表と第２図以下に示す実施
例をもとに脱明する。

１は選別コンベア、２は被選別物供給部、３はセンサー
カメラ４と照明装置５を用いた形状寸法測定装置、６は
等級別階級毎に仕分は排出する仕分は部である。

７は演算装置であり第４図に示す！泪く複数品目の階級
、等級の規格設定部８ａｖ８ｂ、ビデオ信号コントロー
ル部９、演算処理部１０、仕分は制御部１１、電源部１
２の主要部分で構成され、モニター表示用のＣＲＴ　１
３が附属している。史に選別データーとしての計数デー
ター処理（図示せず）も従来と同様に附属される如くな
っている。

選別コンベア１の受皿１４は第６図、第８図に示す如く
上面の大きさを長物被選別物１６及び球塊状被選別物１
７よシ大きくし、被選別物１６．１７を故意に（意識的
に）位置ずれさせて供給できる大きさ、即ち上面中央部
を主ス４−ス１４１Ｌとしその両側に適当な余病ｊスペ
ース１４　ｂ　、　１４ｃ。

を設けた大きさに形成する。１５ａ、１５ｂは境界線で
ある。

またこの受皿の上面は照明装置５で照射した光性が上方
に反射しないように好ましくは波形とする等の表面無反
射加工が施されてお９、且つ汚れや異物の耐着を防止す
ると共に回転ブラシ装置等で自動的にクリーニングする
ことができるように形成する。寸だ受皿から被選別物を
排出する機構は、長物彼選′ｉりである点と、受皿上の
載せ位置を左右と中央と変化させることから好ましくは
第３図、第７図に示す如く直下方向に排出する構成とし
、受皿１４は係合機構１９により搬送工程で水平（Ｃ保
持し、仕分は部６に該係合を解放させる排出作動装置２
０を所要数設けて演算装置の仕分は制御部１１からの信
号により仕分は排出作動をさせる。

演算装置７の規格値設定部８には長物類用の測定項目毎
規格値８ａと球塊状物用の測定項目毎規格値８ｂｉそれ
ぞれ設定するようになっている。

この規格値の設定方式１は図示する如くノリセット用デ
ジタルスイッチで設定する方式の他、フロッピーディス
ク装置を設けてフロッピーディスクに両規格値を書込み
記憶させておき、使用時に読み出して演算装置内のメモ
リー人力方式を用いる場合もある。この場合は第５図に
示す如く、対話型としてプリンターを接続して計数デー
ター処理も併せておこなう。

長物頻用の測定項目としては、長さ、太さ、太さの差、
曲り、前曲シ、尻太、等公知の項目の他に、８曲り、端
部の異状太り（角張り先太）、端部の異状細り（先細先
尖り）等の項目を加えて長物類の汎用式形状寸法検査用
とする。

球塊状物の測定項目としては、面積、長径、短径、長径
と短径の差等を設けて球塊状物の汎用式形状寸法検査用
とする。

演算処理部１０はメモリーに入れた画像情報を上記各測
定項目毎に下記の如き定められた要領で演算解析し、階
級、等級を判定する。

（１）外観目視検査等級（載せ位置）の読取シ受皿１４
上面の主νペース１４ａと余剰スペース１４ｂ、１４ｃ
との境界線１５ａ　、１５ｂは第９図、第１Ｏ図に示す
如く撮像画面１４０を構成する画素メモリーの該当位置
にカーソル線１５０ａ。

１５０ｂとして設定されておシ、撮像した被選別物の＠
　１４０　ｍが上記カーソル線１５０ａ、１５０ｂのい
ずれにもかかっていなければ外観検査の等級は秀級また
はＡ級品として読取る。

像１４０ｂがカーソル１５０ａ上を越えて外側に出てい
たときは外観検査の等級は１等級下げた優級またはＢ級
品として読取る。

同様に像１４０ｃがカーソル線１５０ｂ上を越えて他側
に出ておれば２等級下げの良級または０級品として読取
る。

境界線１５ａ、１５ｂは品目毎に第１表及び第８図に示
す如く設定位置を変えることができる。

（２）階級の判定 （、）　長物被選別物は第１１図（イ）、（ロ）に示す
如く被選別物の全長寸法ｔを読み取シ規格設定部８ａに
第２表に示す如く設定された規格値と比較して該当する
階級を検出し階級付けをする。

（ｂ）　球塊状の被選別物は第１２図に示す如く被選別
物の像を現わす画素の個数から面積を算出し、規格設定
部８ｂに第３表に示す如く設定された規格値と比較し該
当する階級を検出して階級付けをする。

（３）形状寸法の測定と等級判定 （ａ−イ）　長物の太さは・・・・・・第４表に示す如
く長さ階級毎に太さの最大値で秀、優、良またはＡ。

Ｂ、Ｃ（以下秀−Ａ、優＝Ｂ、良＝ＣとしてＡ。

Ｂ、Ｃと表示する）の３等級に区分する規格値を設け、
第１３図に示す如く被測定物の１側から＆１、他側から
３２寸法を除去した中間部分ｔ２の範囲を小寸法ｔ１毎
にスライスした中心点Ｃ１゜Ｃ３，Ｃ３ＩＣｎのｎ箇所
でそれぞれの部分の太さを中心線Ｇと直角な方向でＤＩ
　ＩＤ２　１Ｄ３　１Ｄｎと計測し、その寸法Ｄ１〜Ｄ
ｎの中から最大寸法Ｄｍユニを上記規格値と比較し該当
する等級にラン夛付けする。

規格値は第４表の如く一般に中位の太さを最良のＡ級品
、これよシやや太いか小さいものをＢ級品、更に太いか
小さいものを０級品となるように設定するが、被選別物
によっては異なる設定方法にすることもある。

即ち、姿、形が品種本来の形状をしているとか同等であ
るものでも太目のものと、細目のものとを同一分類にす
ると、商品としての品揃えが良く見えないので、例えば
太目のものをＬ　１　＋　Ｍ　１’　＊　”Ｓｌとし細
目のものをＬ２　＊　Ｍ２　ｒ　Ｓｘ　と２種類の規格
に区分することもある。

（ａ−口）　太さの差は・・・・・・第５表に示す如く
長さの階級毎に太さの最大値から最小値を引いた太さの
差の大きさでＡ、Ｂ、Ｃの３等級に区分する規格値を設
け、第１４図に示す如く、前記太さの測定範囲ｔ２内で
測定したり、−Ｄｎの中から最大寸法ＤｍａＸと、最小
寸法Ｄｍｉｎとの寸法差を算出し、上記規格値と比較し
該当する等級にランク付けする。

（ａ−ハ）　曲りは・・・・・・第６表に示す如く長さ
の階級毎に曲シ度合いの大きさでＡ、Ｂ、Ｃの３等級に
区分する規格値を設け、第１５図に示す如く被測定物の
両端から０寸法をカットした部分の中心点ｂｌｒｂ２を
結ぶ直線Ｘに対して前記太さを計測した各測定中心点Ｃ
１〜Ｃｎから直角な線ｖ１゜Ｖ、、Ｖｎのうち最大寸法
ｖｍａｘを曲シ値とし、上記規格値と比較し該当する等
級にランク付けする。

（ａ−二）　角張シ先太は・・・・・・第７表に示す如
く被選別物の先端部分が極めて太過ぎるものはＢ又は０
級品に区分する規格値を設け、第１６図に示す如く被選
別物の先端から予め定めた１寸法線上のスライス断面の
長さｙを角張シ先太の測定値として計測し上記規格値と
比較し該当する等級（例えばＣ）にランク付けする。

（ａ−ホ）　先細先尖シ・・・・・・第８表に示す如く
先端部分の太さが極めて小さかったシ、尖っているもの
はＢ又は０級品に区分する規格値を設け、第１７図に示
す如く被選別物の先端から予め定めたｇ寸法線と、中心
線もとが交わる点の太さｄ、を′先細先尖シ測定値とし
て計測し上記規格値と比較し該当する等級にランク付け
する。

（ａ−へ）Ｓ［ｌｌ］シは・・・・・・第９表に示す如
く長さ階級毎にＳ白シ度合いの大きさでＡ、Ｂ、Ｃの３
等級に区分する規格値を設け、第　図に示す如Ｘ剪記第
１８図の曲多測定に用いた基準線Ｘに対して各計測中心
点Ｃ，１ｃ２１ｃｎがプラス（イ）側と、マイナス←）
側にわかれておればＳ曲多と判定し、各計測中心点Ｃ，
〜Ｃｎから基準線Ｘに直角なプラス側の寸法Ｖ１％Ｖｎ
の最大値ｖｍ、Ｌｘと、マイナス側の寸法Ｖ！〜ｖｎの
最大値ｖｍａＸとの和をＳ曲多測定値とし上記規格値と
比較し該当する等級にランク付けする。

尚、Ｓ曲多については初選別物の片太シ等他の要素を除
外するため、基準線Ｘを一本の線で々く適当な巾を有す
る基準帯とし、プラス側、マイナス側へのわずかな変位
はＳ曲多と見なさないようにすることもある。

（ａ−））　前曲シは第１０表に示す如く被選別物の首
部の曲多度合の大きさでＡ、Ｂ、Ｃの３等級に区分する
規格値を設け、第１９図に示す如く被選別物の一端から
予め定めた１、ｊ、にの各スライス線の中心点０・ｐ・
ｑをめ・　Ｏｐを結ぶ線８と、ｐｑを結ぶｉｔとの折れ
角θを前曲シ計測角度とし、上記規格値と比較し該当す
る等級にランク付けする。

（ｂ−イ）　球塊状物は第１１表に示す如く球塊状被選
別物の形状不良項目として変形の度合いの大きさでＡ、
Ｂ、Ｃの３等級に区分する規格値を設け、第２０図に示
す如く平面像が円形の被選別物は長径ｗｎ１ａＸと、短
径ｗｒ１１１ｎとの差を変形値とし上記規格値と比較し
該当する等級に格付けする。

尚、変形度合の大きさを計測する場合の変形度合いとは
長径と短径の差の他、比率にすることもあシ、又輪郭の
凸凹の大小等とすることもある。

上記の要領で各検査項目についてそれぞれ計測して得ら
れた等級ランクは第１２表、第１３表に示す如く同一の
物品に対して項目毎にＡ、Ｂ、Ｃのいずれかにバラバラ
にランク付けされておシ、更に前記目視判定による外観
品位等級の読取シラパンクも加わシ、これらは互いに関
連していない。

従って選別仕分けする等級、即ち等級の総合判定は下記
の如くする。

ａ・　長物の等級総合判定（選別仕分は等級の決定） 前記７つの形状不良項目と、外観検査の計８項目につい
て第１２表に示す如くそれぞれランク付けされた各項目
毎等級ランクの中から最下位の等級（○印）を読み出し
、その等級を該被選別物の総合判定等級として格付けし
選別仕分は等級とする。

５１球塊状物の等級総合判定 前記複数の形状不良項目と、外観検査の項目について第
１３表に示す如くそれぞれランク付けされた各項目毎等
級ランクの中から最下位の等級を読み出し、その等級を
該補選別物の総合判定等級として格付けし選別仕分は等
級とする。

上記仕分は等級と、前記長さ又は面積等で階級付けされ
た階級とを組合せて仕分は情報とし、仕分は制御部１１
から選別コンベア１に仕分は信号を出力し、仕分は部６
に等階級毎に所定の位置に設けられた排出作動装置２０
を受皿と同期して作動させ、該被選別物を受皿から自動
的に排出して仕分ける。

仕分は制御部１１は第２１図に示す如く等階級ランクと
仕分は位置とを縦、横にクロスさせたピンポードを用い
て、各ランクの排出を任意の位置に設定できるようにな
している。即ちピンボードのピンの位置に該当する排出
作動装置が作動する。

尚等級数、階級数は被選別物品の品目、品種によってそ
れぞれ異なることはもちろんである。又仕分は制御部１
１は上記ピンデート方式の他にデジタルスイッチ設定方
式とすることもできる。従ってＡ３ＬとＡ２Ｓとを同じ
位置に設定すれば混合排出され、ＡＬを２つの異なる位
置に重複設定すれば２箇所に分散排出することができる
。

本発明は、長物及び球塊状の果実、そ菜類被選別物を選
別コンベアの受皿に供給する際、外周全表面を外観目視
検査して等級を目視判定し、受皿の所定の位置に載せ、
この受皿上の載せられた位パ装置から目視判定された外
観の等級″情報を撮像の解析によシカ−ツル線を用いて
読取ると共に、従来文章で表わされていた部分的または
極部の形状の歪み等不良チェック事項について寸法開側
できる検査方式を創案し、数値で表わされる選別規格を
設け、撮像の解析によシ形状不良の度合いを項目毎に計
測してそれぞれ等級うンク付けを行ない、これらの各項
目毎のランク付けされた形状不良等級情報と、前記カー
ソル線を用いて読取った外観等級情報とを比較し総合判
定で選別仕分は等級を決定するので、確かな選別仕分け
が行なわれ箱詰め作業部で再仕分は修正をする必要が々
く、選別作業態率を著しく向上させる効果がある。

更に長物と、球塊状物との全く形状の異なるもの、即ち
測定項目、測定方式の異なるものをそれぞれ規格を設け
て兼用選別できるようにしたので、選別施設の年間稼動
率を上げ投資効果数倍に向上させることができる。

又選別できる対称物の範茜が拡大されるので生産者は、
市場の動向を見つつ有利な作物に作付転換をすることが
できて選別施設が利用される効果は大である。

更にまた、カラーセンサカメラ等高価な装置を用いずに
外観検査の等級情報を受皿上の載せ位置から読取る方式
であるため経済的でしかも、カラーセンサーカメラ等高
価な表面検査装置を用いたものよシ全周表面の確かな選
別仕分けができて選別物品の品位が揃い、消費者に信頼
され商品価値を高めることができるものである。

第　１　表 第　３　表 第２表 第　４　表 第５表 長物の太さの差（等級）規格値設定部 等級　階　級 小 大 第　６　表 第　７　表 長物の角張り先人（等級）規格値設定部口口 ７分値 第　８　表 長物の先にσ１先尖す（等級）規格値設定部口口 第　９　表 １ 大 第１０表 区分値 第　１１　表 第１２表 ○印・・・最下位の等級 第　１３　表 ○印・・・最下位の等級

【図面の簡単な説明】

第１図イ、（０）、（／Ｎは従来のカラー１′Ｊサーカ
メラを用いて外観検査する場合の表面検査節回を示す説
明図、第２図以下はいずれも本発明の実施例を示すもの
で、第２図は全体平面図、第３図は要部側面図、第４図
は演算装置斜視図、第５図は他の演算装置説明図、第６
図は受皿斜視図、第７図は受刑係合機構側面図、第８図
は受皿とｔシサーカメラとの組合せ説明図、第９図及び
第１０図は撮像画面説明図である。第１１図ｆＯ１わ）
から第２０図の各図は長さ、面積、太さ、太さの差、曲
り、角張り先太、先細先尖り、８曲り、前曲り、球塊状
物変形の各計測要領駅明図、第２１図は仕分は制御ヒシ
ボード説明図である。 １・・・選別コシベア　２・・・供給部３・・・形状寸
法測定装置４・・・ｔフサ−カメラ５・・・照明装置　
６　・仕分は部 ７・・・演算装置　８・・・規格設定部９・・・じザオ
Ｇ号コシトロール部 １０・・・演算処理部　１１・・・仕分は制御部１２・
・・電源部　１３・・・七ニター０ＲＴ１４・・・受皿
　１５・・・境界線 １６・・・長物被選別物　１７・・・球塊状被選別物１
８・・・回転づラシ装置　１９・・・係合機構２０・・
・排出作動装置　１４０・・・撮像画面１４１・・・像
画素　１５０・・カーソル線図面の：Ｔ　３　（内容に
変更なし） 第１図 第４図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図 第１７図 第１８図 第１９図 は Ｌ　よ　、　］ 一コし、　ｌ　！ 第２０図 第２１図 ０印　−−−−−１非出位置設定 昭和り１年９旨、′１願第１ｇｌ、４−デし４代」（Ｉ
（人 （Ｌｌす「　東に・、都Ｆ代１川〆丸の内２’ｌ’ｌ１
６番２−」丸の内］、中Ｃ用ヒノし３３０ノ÷

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　選別コンベアの受皿を被選別物を故意に位置ズレさ
   せて載せて載せられる大きさに形成し、該受皿上面に被
   選別物の外観品位による等級毎に載せ位置を変えて移送
   する手段と、 上記移送中の被選別物をセンサーカメラで撮鐵する形状
   寸法測定装置と、 上記撮１象を解析する演算装置により該被選別物が受皿
   に載せられた位置から前記外観の等級を読取る手段と、 演算装置の選別規格設定部に、形状寸法測定項目の異な
   る複数品目の選別規格値を設定する手段と、 撮鐵の解析により上記規格設定部に設定された計測項目
   毎に形状寸法を計測し、それぞれ設定値と比較して階級
   付けをすると共に項目毎に等級を判定する手段と、 前記読取シ手段から得られた外観の等級情報と、上記項
   目毎に判定された等級情報とをそれぞれ比較し最下位の
   等級を該物品の総合判定等級として格付けすると共に、
   該格付けした等級と前記階級付けされた階級とを組合せ
   て仕分は情報とし、仕分は制御部に設定された排出位ｉ
   ｆの排出作動装置に仕分は信号を出力する手段とを用い
   て、長物と球塊状物等異形で°測定項目の異なる複数品
   目を切侯えて選別できるように構成したことを特徴とす
   る異形の多品目選別装置ｔ。 ２　仕分は制御部は、等階級ランクと仕分は位置とを樅
   、横にクロスさせたピンピードを設け、各ランクの排出
   位置を任意に設定できる如く構成したことを特徴とする
   特許請求範囲第１項に記載の異形の多品目選別装置。