青果類の形状選別装置および形状選別方法
【課題】 安定して正確な形状の識別が可能であり、しかも、破損損傷しやすい、例えば、みかんなどの青果類など浮皮の有無を識別する場合においても、青果類の表面を破壊することなく、青果類に対して、接触せずに連続的に正確な形状の測定が可能であり、しかも見た目にも歪曲していびつな外観をした青果類の選別が可能な青果類の形状選別装置および形状選別方法を提供する。
【解決手段】 被測定青果類に対して測定用光を照射する照射部と、前記被測定青果類に照射された測定用光を受光する受光部と、前記受光部により受光された測定用光を数値化し、予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較することにより形状を判定する演算装置とを備える青果の形状選別装置により、精度良く形状を判定する。
【解決手段】 被測定青果類に対して測定用光を照射する照射部と、前記被測定青果類に照射された測定用光を受光する受光部と、前記受光部により受光された測定用光を数値化し、予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較することにより形状を判定する演算装置とを備える青果の形状選別装置により、精度良く形状を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、果実、野菜などの青果類の浮皮の有無、例えば、みかんなどの柑橘類などの浮皮の有無を非破壊で識別するための青果類の形状選別装置および青果類の形状選別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、果実、野菜などの青果類においては、例えば、みかんなどの柑橘類の浮皮の程度を測定することによって、青果類の内部品質や、貯蔵、運搬に耐え得るものであるかなどの品質を測定することが行われている。
【０００３】
このような青果類の形状を選別する方法として、従来は、検査者が、目視や実際に青果類を手に取って、手に取った感触、柔らかさなどから経験に基づいて、形状を選別することが行われている。
【０００４】
しかしながら、このような検査者による形状の選別方法では、検査者の経験や目視などによるので、選別の正確さに欠けることになるとともに、再現性も良好ではない。
このため、従来より、特許文献１には、柑橘類に測定用光を照射する照射手段と、柑橘類を透過した光を分光した後受光する受光手段と、この受光手段により受光した光の波長から浮皮値を演算する演算手段と、この演算手段により演算された浮皮値と予め設定された設定値とを比較することにより浮皮を判定する判定手段とを備えた柑橘類の浮皮判別装置が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２においても、果肉と果皮とを有する被測定青果類に対して光源から照射光の照射を行い被測定青果類を透過した透過光を光検出器で検出し、演算処理部で果皮の質を判定する青果類の果皮の質の判定装置が提案されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、青果類に対して、Ｘ線を照射することによって透過映像を撮像して、これにより、果肉部分と果皮部分との分離の程度を判別することによって、浮皮の有無を識別することが行われている。すなわち、果皮と果肉の境界部分に空隙が形成されて浮皮になると、この空隙部分は密着しているときよりもＸ線の透過量が多くなり、高い検出出力が現れる。これにより、Ｘ線受光部が出力する検出パターンを、記憶装置から読出した正常な果実で検出される比較パターンと比較して、高い出力があるか否かを判定し、高い出力があれば浮皮と判定するようになっている。
【０００７】
また、特許文献４では、圧縮空気を吐出するエアーコンプレッサーと、周方向に所定間隔で複数の貫通孔を穿設した回転円盤とこの回転円盤を所定回転速度で回転させる駆動装置からなり、チョッピングエアーを発生するチョッピングエアー発生装置と、果皮の微小変位を検出する変位センサーと、この変位センサーからの検出信号を処理し、浮皮の有無を判定する演算装置とから浮皮判定装置を構成している。そして、チョッピングエアーを柑橘類果物の果皮に噴射させ、それにより発生した果皮の微小変位を検出することによって、浮皮の有無を判定するようになっている。
【０００８】
また、従来より、レオメータ（例えば、不動工業社製）と呼ばれる測定装置を用いて、ロードセルを備えた測定子を上方から降下させて、被測定青果類に貫入させることによって、浮皮の有無を識別を行うことが行われている。
【特許文献１】特開平１１−３０４６９７号公報
【特許文献２】特開２００１−２８９７８４号公報
【特許文献３】特開平１０−１７０４５６号公報
【特許文献４】特開２００１−７４７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１および特許文献２のように、被測定青果類を透過した透過光を光検出器で検出し、演算処理部で果皮の質を判定する方法では、透過した光を分光した後受光した複数の波長の光では、みかんなどの柑橘類の皮の厚さや皮密度、皮質の違いまた皮と実の間の空洞（空気が入っている）内の乱反射、空洞の数と大きさなどが依存してしまい、実用化するには精度が良好ではなかった。
【００１０】
また、特許文献３のように、Ｘ線を照射することによって浮皮の有無を識別する方法では、Ｘ線照射装置などの高価で複雑な装置が必要であり、しかも、Ｘ線を取り扱うため、特別な安全性の管理が必要となるとともに、Ｘ線源の寿命の度に交換の必要がありコストが高くつくことになる。
【００１１】
さらに、特許文献４のように、高速でコンベア上を移動するみかんなどの柑橘類の皮をへこませるチョッピングエアーは非常に高圧であり、コンプレッサーが大掛かりになってしまい装置が大型で複雑な構成となってしまう。
【００１２】
また、上記のレオメータによる浮皮の有無を識別する方法では、青果類の表面を破壊することになるので、青果場では、測定のために表面が破壊された青果類を破棄せざるを得ないため、その損失は年間に換算すれば、多大な損害となっている。
【００１３】
さらに、レオメータによる浮皮の有無を識別する方法では、ロット毎の任意抽出による浮皮の有無を識別するしかないので、全数検査することができず、どうしても浮皮が存在する青果類を出荷してしまうことにもなる。さらに、連続的にコンベア上を搬送されてくる青果類に対して、連続的に浮皮の有無を識別することは不可能である。
【００１４】
また市場における浮皮の検査の際には、図２２（ａ）に示したように浮皮を有しない正常な青果類６０に対し、図２２（ｂ２）に示したような浮皮を有する青果類６０とともに、図２２（ｂ１）のように厳密には浮皮ではないが外観の立体形状が歪曲したいびつな青果類６０やいびつな突起を有する青果類６０も浮皮とされており、その選別方法が模索されているのが現状である。
【００１５】
本発明は、このような現状に鑑み、安定して正確な形状の識別が可能であり、しかも、破損損傷しやすい、例えば、みかんなどの青果類など浮皮の有無を識別する場合においても、青果類の表面を破壊することなく、青果類に対して、接触せずに連続的に正確な形状の測定が可能であり、しかも見た目にも歪曲していびつな外観をした青果類の選別が可能な青果類の形状選別装置および形状選別方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の青果類の形状選別装置は、
青果類の形状を識別する青果類の形状選別装置であって、
被測定青果類に対して測定用光を照射する照射部と、
前記被測定青果類に照射された測定用光を受光する受光部と、
前記受光部により受光された測定用光を数値化し、予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較することにより形状を判定する演算装置と、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
青果類の形状を識別する青果類の形状選別方法であって、
被測定青果類に対し照射部を介して測定用光を照射し、
前記被測定青果類に照射された測定用光を受光部を介して受光し、
前記受光部により受光された測定用光を数値化し、
演算装置を介して予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較することにより形状を判定することを特徴とする。
【００１８】
このように構成することによって、演算装置を介して予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較するだけで、被測定青果類は、接触して表面を破壊することがないため、連続的に正確な形状の判定が可能であり、しかも見た目にも歪曲していびつな外観をした青果類の選別が可能である。
【００１９】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記照射部と受光部とから構成されるレーザー変位計を備え、
前記照射部が測定用光を照射するように構成されるとともに、
前記受光部が前記被測定青果類に照射された測定用光を受光するように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記照射部と受光部とから構成されるレーザー変位計を備え、
前記照射部が測定用光を照射するように構成されるとともに、
前記受光部が前記被測定青果類に照射された測定用光を受光するように構成されていることを特徴とする。
【００２１】
このように構成することによって、レーザー変位計が、被測定青果類に対して照射した測定用光の単位時間当たりの距離の変位を数値化し、演算装置を介してグラフ化することが可能であり、被測定青果類を立体的に測定し、精度良く形状を判定することができる。
【００２２】
さらに、レーザー変位計は、測定用光の照射部と受光部とが一体化されているため、形状選別装置を簡素化でき、狭いスペースにも設置可能で、しかもコストを下げることができる。
【００２３】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記形状を判定する演算装置が、
前記レーザー変位計から出力された数値を、
時間−変位計出力（距離）の関係のグラフに変換し、
前期グラフの傾きを所定の間隔ごとに区切って算出して形状選別データ値とし、
これを予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較することにより形状を判定するよう構成されていることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記形状を判定する演算装置が、
前記レーザー変位計から出力された数値を、
時間−変位計出力（距離）の関係のグラフに変換し、
前期グラフの傾きを所定の間隔ごとに区切って算出して形状選別データ値とし、
これを予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較することにより形状を判定するよう構成されていることを特徴とする。
【００２５】
このように構成することによって、正常な青果類の形状データと被測定青果類の形状データのグラフより、各曲線の傾きを比較することが可能であるため、細分化した間隔に応じて、形状の判定精度を調整することができる。
【００２６】
この際、レーザー変位計により被測定青果類に対して照射される測定用光の照射間隔を、短くすれば、測定箇所が多くなり出力される数値も多くなるため、被測定青果類の形状、大きさ等にあわせて測定用光の照射間隔と被測定青果類に対するレーザー変位計の移動速度、レーザー変位計に対する被測定青果類の移動速度を適宜変化させると良い。
【００２７】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類に対して１箇所以上に設けられていることを特徴とする。
【００２８】
このように構成することによって、被測定青果類に対する形状の判定精度を高めることが可能である。
この際、レーザー変位計の数を増やすほど測定箇所が多くなり、被測定青果類の多くの測定箇所における測定値を正常な青果類の測定値と比較することができるため、信頼性の高い形状の判定をすることができる。
【００２９】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類の上方に１箇所以上設けられていることを特徴とする。
【００３０】
このように構成することによって、特に被測定青果類の上方を集中的に測定することができ、信頼性の高い形状の判定ができる。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類の周囲を移動するように設けられていることを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類の周囲を移動するように設けられていることを特徴とする。
【００３２】
このように構成することによって、被測定青果類を移動することなく、レーザー変位計により測定用光を照射することができる。
この際、レーザー変位計は、被測定青果類の上方を直線的に移動するか、また被測定青果類を中心として円弧状に移動するよう構成すると良い。
【００３３】
さらに、これらの移動方法を組み合わせて構成することも可能であるため、被測定青果類にあわせて適宜選択すると良い。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする。
【００３４】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする。
このように構成することによって、被測定青果類は搬送ライン上を搬送されるため、測定用光を照射するためのレーザー変位計は、固定することができ、装置を複雑化することがない。
【００３５】
さらに、被測定青果類が移動しているため、短時間に多くの被測定青果類を測定するこ
とが可能であり、青果場の搬送ライン上を搬送される被測定青果類の形状の判定に最適である。
【００３６】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記照射部が測定用光として線状光を照射するように構成され、
前記受光部が、前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するための撮像装置から構成されていることを特徴とする。
【００３７】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記照射部が測定用光として線状光を照射するように構成され、
前記受光部が、前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するための撮像装置から構成されていることを特徴とする。
【００３８】
このように、前記照射部が測定用光として線状光を照射するように構成され、前記受光部が前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するための撮像装置から構成されているため被測定青果類は、接触して表面を破壊することなく、連続的に正確な形状の判定が可能であり、しかも見た目にも歪曲していびつな外観をした青果類の選別が可能である。
【００３９】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記形状を判定する演算装置が、
前記撮像装置により撮像された画像のうち、
前記被測定青果類に照射された線状光部分のみを抽出し、
前記画像から抽出された線状光部分からなる表面撮像線を一定間隔ごとに区切り、
前記表面撮像線のそれぞれの傾斜角度を求めるとともに、
前記各傾斜角度について隣接区間の傾斜角度の角度差データを得て
正常な青果類の形状データの角度差データを比較して形状を判定するよう構成されていることを特徴とする。
【００４０】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記形状を判定する演算装置が、
前記撮像装置により撮像された画像のうち、
前記被測定青果類に照射された線状光部分のみを抽出し、
前記画像から抽出された線状光部分からなる表面撮像線を一定間隔ごとに区切り、
前記表面撮像線のそれぞれの傾斜角度を求めるとともに、
前記各傾斜角度について隣接区間の傾斜角度の角度差データを得て
正常な青果類の形状データの角度差データを比較して形状を判定するよう構成されていることを特徴とする。
【００４１】
このように構成することによって、照射部から被測定青果類に対して照射した線状光は、被測定青果類の形状にあわせて立体的に湾曲して表現されるため、従来のような被測定青果類の輪郭を取る二次元的な方法に比べ、被測定青果類を立体的に測定することができ、精度良く形状を判定することができる。
【００４２】
さらに、被測定青果類に対して照射する線状光が複数本であれば、被測定青果類を撮像装置で撮像する際、より多くの表面撮像線を撮像することが可能であるため、形状の判定対象が多くなり精度良く形状の判定をすることができる。
【００４３】
この際、線状光の本数は、被測定青果類の大きさ、形状によって適宜選択すれば良く、各線状光の間隔も被測定青果類の大きさ、形状によって適宜選択すれば良い。
なお、線状光は直線状であっても円状であっても良く、さらに格子状であっても良い。
【００４４】
また、抽出された線状光部分からなる表面撮像線を細分化した分に応じて正確に形状を判定することができる。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記形状を判定する演算装置が、
前記表面撮像線から得られた角度差データと前記予め用意されている正常な青果類の形状データの角度差データとを比較して、
その差が所定の閾値から外れた際に形状を判定するよう構成されていることを特徴とする。
【００４５】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記形状を判定する演算装置が、
前記表面撮像線から得られた角度差データと前記予め用意されている正常な青果類の形状データの角度差データとを比較して、
その差が所定の閾値から外れた際に形状を判定するよう構成されていることを特徴とする。
【００４６】
このように構成することによって、形状の判定レベルを調整することが可能であるため、被測定青果類の種類や特性にあわせて形状の判定が可能である。
この判定レベルであるが、例えばみかんの外観とすいかの外観では市場で必要な外観の滑らかさは異なるため、みかんの場合には所定の閾値から１０％外れたら浮皮有りなどと判定を行えば良く、閾値は被測定青果類の形状、大きさ、種類等にあわせて適宜変化させると良い。
【００４７】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記線状光を照射する照射部が、
前記被測定青果類に対して１箇所以上に設けられていることを特徴とする。
【００４８】
このように構成することによって、被測定青果類に対する形状の判定精度を高めることが可能である。
この際、線状光を照射する照射部の数を増やすほど表面撮像線が多くなり、被測定青果類の多くの測定箇所における表面撮像線から得られた角度差データと予め用意されている正常な青果類の形状データの角度差データとを比較することができるため、信頼性の高い形状の判定をすることができる。
【００４９】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記線状光を照射する照射部が、
前記被測定青果類の上方に設けられていることを特徴とする。
【００５０】
このように構成することによって、特に浮皮の起き易い被測定青果類の上方に集中的に線状光を照射することができるため、線状光を照射された被測定用青果類を撮像した角度差データから、より信頼性の高い形状の判定が可能である。
【００５１】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の側部上方に配置されていることを特徴とする。
【００５２】
このように構成することによって、被測定青果類に対して側部の形状の判定をすることができる。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の横方向において上方に配置されていることを特徴とする。
【００５３】
このように構成することによって、被測定青果類に対して横方向の側部の形状の判定をすることができる。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の横方向において被測定青果類の両側上方に配置されていることを特徴とする。
【００５４】
このように構成することによって、被測定青果類に対して横方向の両側部の形状の判定をすることができる。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の前後方向において上方に配置されていることを特徴とする。
【００５５】
このように構成することによって、被測定青果類に対して前後方向の側部の形状の判定をすることができる。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の前後方向において被測定青果類の両側上方に配置されていることを特徴とする。
【００５６】
このように構成することによって、被測定青果類に対して前後方向の両側部の形状の判定をすることができる。
さらに、被測定青果類を撮像する際、一度に複数の表面撮像線を撮像することとなるため、精度良く形状の判定ができる。
【００５７】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記被測定青果類の周囲にミラーが配置され、
前記撮像装置が前記ミラーを介して前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するように構成されていることを特徴とする。
【００５８】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記被測定青果類の周囲にミラーが配置され、
前記撮像装置が前記ミラーを介して前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するように構成されていることを特徴とする。
【００５９】
このように構成することによって、設置位置によっては撮像することの難しい、被測定青果類に照射された線状光である表面撮像線をミラーを介して撮像することができるため、精度良く形状の判定ができる。
【００６０】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記撮像装置が、
較正板を用いてレンズの絞り量またはゲインレベルを調整するよう構成されていることを特徴とする。
【００６１】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記撮像装置が、
較正板を用いてレンズの絞り量またはゲインレベルを調整するよう構成されていることを特徴とする。
【００６２】
このように構成することによって、常に安定した精度での形状の判定をすることができるばかりでなく、形状選別装置を同時に複数用いている場合においても、各形状選別装置が同じ精度で形状の判定をすることができる。
【００６３】
この較正板による撮像装置の調整は、例えば時間を決めて行うと良く、また常時調整するよう較正しても良い。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする。
【００６４】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする。
このように構成することによって、被測定青果類は搬送ライン上を搬送されるため、線状光を照射するための照射部と、被測定青果類に照射された線状光を撮像するための撮像装置は、固定することができ、装置を複雑化することがない。
【００６５】
また、搬送ラインは常に作動していても、撮像装置で撮像する際に一時停止または減速するよう構成されていても良い。
さらに、被測定青果類が移動しているため、短時間に多くの被測定青果類を測定することが可能であり、青果場の搬送ライン上を搬送される被測定青果類の形状の判定に最適である。
【００６６】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
形状選別装置が、
被測定青果類の浮皮の選別を行う浮皮選別装置であることを特徴とする。
【００６７】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
形状選別方法が、
被測定青果類の浮皮の選別を行う浮皮選別方法であることを特徴とする。
【００６８】
このように、形状選別装置を、被測定青果類の浮皮の選別に特化して用いれば、被測定青果類の浮皮の選別を良好に行うことが出来る。
【発明の効果】
【００６９】
本発明によれば、安定して正確な形状の識別が可能であり、しかも、破損損傷しやすい、例えば、みかんなどの青果類など浮皮の有無を識別する場合においても、青果類の表面を破壊することなく、青果類に対して、接触せずに連続的に正確な形状の有無の測定が可能である。
【００７０】
また、見た目にも歪曲していびつな外観をした青果類の選別が可能な青果類の形状選別装置および形状選別方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は本発明の青果類の形状選別装置の実施例を示す概略図、図２は本発明の青果類の形状選別装置のレーザー変位計の移動範囲を示す概略図、図３は本発明の青果類の形状選別装置のレーザー変位計の移動範囲を示す概略図、図４は本発明の青果類の形状選別装置の
レーザー変位計の移動範囲を示す概略図、図５は本発明の青果類の形状選別装置のレーザー変位計の移動範囲を示す概略図である。
【００７２】
図１から図２２おいて、１０は、本発明の青果類の形状選別装置（以下、単に「形状選別装置」と言う）を示している。
本発明の形状選別装置１０は、青果類の形状のいびつ加減、例えば、みかんなどの柑橘類の浮皮の有無を非接触で選別するためのものである。
【００７３】
なお、本発明の実施例としては、形状の選別を行う例として、青果類の浮皮の選別を行うものとする。
また、本発明において「浮皮」とは、果皮と果肉との間に隙間が形成され、皮が浮いた状態のことであるとともに、青果類の外観の立体形状が歪曲し、いびつな状態やいびつな突起を有する状態のことである。
【００７４】
図１に示したように、形状選別装置１０は、レーザー変位計１４と、図示しないが、レーザー変位計１４より出力された出力値を受け取り、演算を行う演算装置を備えている。またレーザー変位計１４、１４は、測定用光２０を照射する照射部１６と受光部１８から構成されており、被測定青果類１２の表面に測定用光２０を照射し、反射した光を受光部１８で受光するため、被測定青果類１２の上方に位置するよう配置されている。
【００７５】
この際、レーザー変位計１４より照射される測定用光２０としては、間欠光または連続光を用いることができる。
また、レーザー変位計１４は、予め被測定青果類１２の浮皮の発生し易い箇所や表面がいびつになり易い箇所を測定用光２０が通過するよう構成するのが望ましいため、被測定青果類１２の上方のみならず、側方、側部上方など、被測定青果類１２周囲のいずれの位置に配置されても良い。
【００７６】
本発明の形状選別装置１０では、被測定青果類１２を柑橘類であるみかんを例に挙げており、みかんにおいては上部のヘタの周辺が一番浮皮の発生し易い箇所であるため、この部分をレーザー変位計１４の測定用光２０が通過するよう構成している。
【００７７】
なお、被測定青果類１２が検査位置に置かれている場合においてレーザー変位計１４は、図２に示したように、被測定青果類１２を中心として周囲を３６０度移動するように構成すれば、被測定青果類１２の浮皮を見落とす心配がない。
【００７８】
また、図３に示したように、被測定青果類１２を中心として、被測定青果類１２の上半分を円弧状に１８０度移動するように構成すれば、被測定青果類１２がみかんの場合、浮皮の発生し易い上部のヘタの周辺の浮皮を見落とす心配がない。
【００７９】
さらに、図４に示したように、レーザー変位計１４の移動する範囲を、限定するよう構成すれば、被測定青果類１２がみかんの場合、浮皮の発生し易い上部のヘタの周辺に限定して浮皮の有無を調べることができる。
【００８０】
また、図５に示したように、レーザー変位計１４は、被測定青果類１２の上方を直線的に移動するよう設けられていても良く、この場合被測定青果類１２の直径の端部から端部までを移動範囲Ｌａ１として移動するよう構成されていても良く、また被測定青果類１２の浮皮の発生し易い箇所Ｌａ２のみを移動するよう構成されていても良い。
【００８１】
また図２から図５におけるレーザー変位計１４の移動方向としては、一方向であっても前後両方向であっても良く、設置する状況に応じて適宜選択すると良い。
さらに、図２から図５に示した移動範囲を有するレーザー変位計１４において照射を開始する位置としては、被測定青果類１２の最上端から開始すると被測定青果類１２に対して前後を移動する必要があるため、被測定青果類１２の一方の端部を開始位置とし、他方の端部を通過するようにすると良い。
【００８２】
また、図６に示したように被測定青果類１２が搬送ライン２２上を搬送されている場合において、被測定青果類１２は搬送ライン２２上に載置され矢印の方向に移動するよう構成されている。
【００８３】
この際、レーザー変位計１４は、レーザー変位計１４から照射される測定用光２０が被測定青果類１２の浮皮の発生し易い部分に当たるよう構成する必要があり、本発明の形状選別装置１０の実施例においては、被測定青果類１２がみかんであるため、測定用光２０が皮の発生し易いヘタの周部に当たるよう、被測定青果類１２の上方に位置するよう構成するとともに、搬送ライン上を搬送されるみかんに当接しないよう、みかんの通過範囲外にレーザー変位計を設置すると良い。
【００８４】
また、レーザー変位計１４の設置個数は、被測定青果類１２の大きさ、浮皮の発生し易い箇所等によって適宜決定すればよいが、本発明の実施例としては、被測定青果類１２はみかんであるため現実的なコストを考慮すれば、図１のように２箇所に設けるのが好ましい。
【００８５】
このようにレーザー変位計１４は、被測定青果類１２に測定用光２０を照射するよう構成されているが、測定用光２０は図７に示したようにレーザー変位計１４の照射部１６から被測定青果類１２の表面に照射され、反射した光を受光部１８で受光する。
【００８６】
この際レーザー変位計１４は、図７（ａ）に示したように照射部１６から照射された測定用光２０が被測定青果類１２の一方の端部を照射した時点より、レーザー変位計１４の照射部１６から被測定青果類１２の一方の端部までの距離Ｌ１をデータ化し、このデータを図示しないが演算装置に送る。
【００８７】
そして、同様にレーザー変位計１４が図７（ａ）から（ｅ）のように移動するに伴って、それぞれレーザー変位計１４は、図７（ｂ）から図７（ｄ）ではレーザー変位計１４の照射部１６から被測定青果類１２の表面までの距離Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４をデータ化して演算装置に送り、図７（ｅ）に示したように、測定用光２０が被測定青果類の他方の端部を照射した時点の距離Ｌ５のデータまでを演算装置に送るよう構成されている。
【００８８】
また、このようにして得られた演算装置に送られたレーザー変位計１４の照射部１６から被測定青果類１２の表面の測定用光２０が当たっている位置までの距離のデータは、図７（ｆ）に示したように、演算装置によって、変位計出力（距離）−時間のグラフとして出力され、図７（ｇ）に示したように曲線グラフ化される。
【００８９】
なお、演算装置には予め形状選別用の基準データとして、正常なみかんを被測定青果類１２とした、レーザー変位計１４の照射部１６から被測定青果類１２の表面までの距離の測定データが入力されている。
【００９０】
このような形状選別用の基準データとなる正常なみかんの測定データは、図８（ａ１）に示したように演算装置により前述の方法で曲線グラフ化されるが、被測定青果類１２は個々の大きさが違うため、基準データとして直径Ｌｂ１を図８（ａ２）のように任意の直径である直径Ｌｃとなるよう演算装置内で演算処理を行っているが、このとき変位計の出力も演算装置内の演算処理により何倍かされる。
【００９１】
例：Ｌｂ１＝５０、Ｌｃ＝１００
（Ｌｃ／Ｌｂ１）＝（１００／５０）＝２
この２倍を変位計の出力にかける。
【００９２】
本発明の形状選別装置１０における演算装置では、被測定青果類１２の任意の直径は１００ｍｍとして演算処理を行っているが、被測定青果類の大きさによりこの値は適宜選択することが好ましい。
【００９３】
一方、このようにして得られた形状選別用の基準データに対して、図７と同様にして得られた図９（ｂ１）のような被測定青果類１２が浮皮を有するみかんである時の曲線グラフも、被測定青果類１２が正常なみかんの時と同様にして直径Ｌｂ２を図９（ｂ２）に示したように任意の直径である直径Ｌｃとなるよう演算装置内で演算処理を行う。
【００９４】
さらに図１０に示したように、演算装置により図８、図９の処理を行った正常なみかんの曲線グラフ図１０（ａ２）と浮皮を有するみかんの曲線グラフ図１０（ｂ２）とを重ね合わせ、一つの表に表示し図１０（ｃ）とする。
【００９５】
この図１０（ｃ）のグラフは、演算装置内での演算処理により図１１（ａ）で示したようになり、Ｘ軸とＹ軸の座標を計算し位置を示すものである。
また、図１１において図示しない演算機内において、正常なみかんと浮皮を有するみかんの曲線グラフは、図１１（ａ）の部分拡大図である図１１（ｂ）に示したように、５ｍｍごとの区間であるＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４のように各曲線を区切る。
【００９６】
そして、各グラフの所定の間隔に区切られた区間ごとの傾き（傾斜角度）が求められ、隣り合った区間（例：図１１（ｂ）Ｇ１とＧ２）の角度の差を、グラフの終点まで求め角度差データとする。
【００９７】
この場合この角度差データは、角度差の偏差は数値が小さいほどグラフの曲線が滑らかであることを示すものである。
このようにして形状の判定は行われるものであるが、図１１（ａ）に示したように正常なみかんの曲線グラフＡは、変位計出力（距離）−時間のグラフにおいて滑らかなカーブを示しているため、みかんの輪郭に歪みが生じていないことが分かる。
【００９８】
さらに、浮皮を有するみかんの曲線グラフＢは、変位計出力（距離）−時間のグラフにおいていびつなカーブを示しているため、みかんの輪郭に歪みが生じていることが分かる。
【００９９】
このため演算装置は、形状の判定方法として予め正常なみかんの角度差の偏差に対して、被測定青果類１２の角度差の偏差がある一定の閾値から外れた場合に浮皮が存在すると判定されるようプログラムされると良い。
【０１００】
なお、判定の精度としては、ベクトルの長さを短くするに従って細かな角度差偏差を出すことができ、精度良く形状の判定を行うことができるが、演算装置の能力、処理時間、処理個数等を考慮すれば、好ましくは１ｍｍ〜５０ｍｍ、より好ましくは５ｍｍ〜１０ｍｍ、さらに好ましくは５ｍｍに区切ると精度良く形状を判定することができる。
【０１０１】
図１２は本発明の形状選別装置１０の他の実施例であり、被測定青果類１２に対して線状光２８を照射する照射部２４と、被測定青果類１２に照射され、表面に投影された投影線３８を撮像するための撮像装置２６と、図示しないが撮像装置２６にて撮像された画像
を処理し演算処理を行う演算装置とを備えている。
【０１０２】
このような図１２に示した形状選別装置１０によれば、照射部２４より被測定青果類１２に照射された線状光２８は、撮像装置２６により被測定青果類１２とともに投影された投影線３８を撮像し、撮像された画像は画像データとして図示しないが演算装置に送られるようになっている。
【０１０３】
この撮像装置２６は、カメラを用いて静止画を撮像してもビデオカメラを用いて動画を撮像しても良いが、本発明の形状選別装置１０ではビデオカメラを用いており、撮像装置２６で撮像される被測定青果類１２及び投影線３８は、予め決められたタイミングで撮像装置２６より演算装置に送られるよう構成されている。
【０１０４】
また、照射部２４を設ける位置としては、本発明の被測定青果類１２では実施例としてみかんを使用しているため、みかんの浮皮の発生が最も発生し易いヘタの周部に線状光２８が照射できるよう被測定青果類１２の側部上方に照射部２４を備えることが望ましい。
【０１０５】
ところで、本発明において照射部２４により照射される線状光２８の本数は、被測定青果類１２に対して同時に４本照射する照射部２４を用いているが、これに限定されることは無く、被測定青果類１２の大きさ等によって線状光２８の本数を適宜選択すると良い。
【０１０６】
また、照射部２４により照射される線状光２８の形状としては、線状光２８に限定されるものではなく、例えば図１３（ａ）に示したように円状光４０を照射しても良く、図１３（ｂ）に示したように格子状光４２を照射しても良い。
【０１０７】
さらには、これらを組み合わせて使用することもでき、照射部２４で照射することが可能な形状であればどのような形状であっても良い。
また、本発明において照射部２４より照射される光の色は、赤であるが、他にも緑、青を使用することができるため、被測定青果類１２の色によって適宜選択すると良い。
【０１０８】
このように、照射部２４より照射された線状光２８が照射された被測定青果類１２とともに投影された投影線３８を撮像する撮像装置２６の位置としては、主に被測定青果類１２に投影された投影線３８を撮像できるよう配置する必要が有るため、本発明の形状選別装置１０においては照射部２４の近辺に位置するよう構成されるとよい。
【０１０９】
しかしながらこれら照射部２４、撮像装置２６を設ける位置は、形状選別装置１０の構成や設置箇所、さらに被測定青果類１２の形状、大きさ等に応じて適宜選択すると良い。
このようにして構成された図１２に示した形状選別装置１０は、撮像装置２６によって撮像された画像を画像データとして、図示しないが演算装置に送られる。
【０１１０】
そして、この画像データを演算装置内でレーザー変位計１４を用いた形状選別装置１０と同様、正常なみかんの形状選別データと被測定青果類１２である浮皮を有するみかんの形状選別データとを対比させ、演算処理を行うことにより形状の判定を行うが、演算装置内には基準となる正常なみかんの形状選別データが予め用意されている。
【０１１１】
この基準となる正常なみかんの形状選別データを得る方法であるが、まず撮像装置２６により撮像された正常なみかんは、画像データとして演算装置に送られ、図１４（ａ１）に示したような画像３４として表現される。
【０１１２】
この画像３４には、被測定青果類１２である正常なみかんと、被測定青果類１２の表面に投影された投影線３８である表面撮像線３２が映し出されている。
次に、画像３４中最も重要となる箇所が表面撮像線３２であるため演算装置により画像３４内から表面撮像線３２のみを抽出する必要があり、表面撮像線３２は照射部２４より照射される光の色が赤であるため画像３４内でも赤く表現され、公知のＲＧＢ画像処理方法を用いて赤色のみを抽出する。
【０１１３】
このようにして得られた図１４（ａ２）に示した画像３４の表面撮像線３２は、撮像装置２６によって撮像される被測定青果類１２の個々の大きさが違うため、基準データとして直径Ｌｄを図１４（ａ３）のように任意の直径である直径Ｌｅとなるよう演算装置内で演算処理を行い、処理された画像３４として表現される。
【０１１４】
本発明の形状選別装置１０における演算装置では、被測定青果類１２の任意の直径は１００ｍｍとして演算を行っているが、被測定青果類の大きさにより値は適宜選択することが好ましい。
【０１１５】
このようにして、正常なみかんの画像データを得ることができる。
一方、浮皮を有するみかんの形状選別データを得る方法は、前述の正常なみかんの形状選別データを得る方法と同様にして行うため詳しい説明は省略するが、図１５（ｂ１）に示したように撮像装置２６から演算装置に送られた画像３４は、表面撮像線３２の画像データのみを抽出した図１５（ｂ２）のように変換される。
【０１１６】
さらに演算装置では、正常なみかんの形状選別データとの対比のため、図１５（ｂ２）に示した浮皮を有するみかんの直径Ｌｆは任意の係数を掛け、図１５（ｂ３）に示したような直径Ｌｅの画像３４として出力される。
【０１１７】
このようにして、浮皮を有するみかんの画像データを得ることができる。
そして演算装置により演算を施された画像データは、正常なみかんについては予め演算装置内にデータが基準データとして用意され、被測定青果類１２である浮皮を有するみかんの形状選別データと対比される。
【０１１８】
そして、対比方法としてもレーザー変位計１４を用いた形状選別装置１０と同様にして行われるものであるが、図１６に示したように演算装置内での処理により得られた正常なみかんの形状選別データは図１６（ａ３）のように表示され、浮皮を有するみかんの形状選別データは図１６（ｂ３）のように表示されるが、表示された画像のＸ軸とＹ軸は、画素の位置を示すものである。
【０１１９】
さらに、図１６（ａ３）の部分拡大図である図１６（ａ４）と、図１６（ｂ３）の部分拡大図である図１６（ｂ４）に示したように、表示された画像は１画素の縦横の幅が０．６２５ｍｍのとき、画素１０個分ごとの区間に各曲線を区切り、区間ごとの傾き（傾斜角度）が求められたのち、隣り合った区間（例：図１６（ａ４）のＧ５とＧ６間、図１６（ｂ４）のＧ９とＧ１０間）の角度の差をグラフの終点まで求め、隣接区間傾斜角度の角度差の偏差とし角度差の偏差に対して、被測定青果類１２の角度差の偏差がある一定の閾値から外れた場合に浮皮が存在すると判定されるようプログラムされている。
【０１２０】
図１７に示した本発明の形状選別装置１０の他の実施例は、被測定青果類１２に対して左右の側部上方に線状光２８を照射する照射部２４と、被測定青果類１２の左右の側部に投影された投影線３８を映し出すためのミラー３０と、被測定青果類１２の上部より被測定青果類１２とともにミラー３０を撮像するための撮像装置２６より構成されている。
【０１２１】
本発明の形状選別装置１０において撮像装置２６は、被測定青果類１２に対して照射された線状光２８が被測定青果類１２の上部半分に投影されている場合には、すべての投影
線３８を被測定青果類１２とともに撮像することができる。
【０１２２】
しかしながら、被測定青果類１２に対して照射された線状光２８が被測定青果類１２の下部半分に投影されている場合（下部半分を含む位置に投影されている場合）には、下部半分に位置する一部の投影線３８を撮像することができないため、ミラー３０により撮像装置２６の視野を補うことにより、被測定青果類１２に投影された投影線３８をもれなく撮像することができるよう構成されている。
【０１２３】
また、このようにミラー３０を利用して撮像された画像３４は、図１８（ａ）に示したように、被測定青果類１２と被測定青果類１２に照射された線状光２８である表面撮像線３２とミラー３０とが一緒に撮像されることとなる。
【０１２４】
さらに画像３４は、前述のように演算装置により表面撮像線３２のみが抽出され、図１８（ｂ）に示したような画像３４として出力される。
また抽出された表面撮像線３２は、演算装置により分散された一部の表面撮像線３２を表面撮像線３２が集中している箇所へ移動させるような処理を施し、図１８（ｃ）に示したような画像３４として出力できる。
【０１２５】
そしてその後の処理としては、前述の実施例と同様の演算を演算装置内で行うことにより、精度良く形状の判定を行うものである。
また、図１９に示したように、被測定青果類１２に投影された投影線３８は、矢印Ｙ１の方向に反射され被測定青果類１２とともにミラー３０ａに映し出される。
【０１２６】
さらに、ミラー３０ａに映し出された被測定青果類１２と被測定青果類１２に投影された投影線３８は、矢印Ｙ２の方向に反射されミラー３０ｂに映し出されるため、撮像装置２６によりミラー３０ｂを撮像すれば、撮像装置２６の視野角度θ１内にミラー３０ａが入っていなくても、ミラー３０ａに映し出された鏡像物は反射してミラー３０ｂに映し出すことができるため、あらゆる角度から被測定青果類１２投影された投影線３８を撮像装置２６により撮像することができ、精度良く形状の判定をすることができる。
【０１２７】
また、図２０のように被測定青果類１２は、搬送ライン２２上を搬送されるよう構成されていても良い。
このような形状選別装置１０は、被測定青果類１２を矢印方向に搬送する搬送ライン２２と、被測定青果類１２に対して線状光２８を照射する照射部２４と、照射部２４と被測定青果類１２との間に、線状光２８を通しスポット光を線状光源に整形する回折光学素子２９と、被測定青果類１２に投影された投影光３８を被測定青果類１２とともに撮像する撮像装置２６と、被測定青果類１２が搬送される搬送ライン２２の幅方向から直線状光４４を照射することができるよう搬送ライン２２の幅方向の一端部にフォトセンサー照射部４６と多端部にフォトセンサー受光部４８とを備える。
【０１２８】
このような図２０に示した形状選別装置１０は、搬送ライン２２の幅方向に直線状光４４を照射するフォトセンサー照射部４６を設置することにより、搬送ライン２２上を搬送される被測定青果類１２が直線状光４４に当接し光を遮り、フォトセンサー受光部４８が直線状光４４を受光しなくなった際に、撮像装置２６より送られる画像データを演算装置が処理するよう設定することができる。
【０１２９】
さらに、被測定青果類１２と照射部２４との間に回折光学素子２９を設ければ、スポット光を線状光源に整形することができるため良い。
また撮像装置２６、照射部２４の設置位置は、搬送ライン２２上を被測定青果類１２が搬送されるため、被測定青果類１２と当接しない位置に設ける必要があり図２０において
は、撮像装置２６は被測定青果類１２の上方に設置され、照射部２４は被測定青果類１２の搬送ライン２２の搬送方向の前方上部に設置すると良い。
【０１３０】
しかしながら、撮像装置２６、照射部２４の設置位置はこれに限定されることはなく、搬送ライン２２を搬送される被測定青果類１２に対して搬送ライン方向の後方上部に設置されてもよく、また搬送ラインの幅方向の側部上方に設置されてもよく、さらに搬送ライン方向と搬送ラインの幅方向の両方に設置されてもよく、設置される個数においても、使用される環境や被測定青果類１２の大きさ、特徴などに応じて適宜選択、組み合わせを行うことができる。
【０１３１】
また、図２１（ａ）に示した本発明の形状選別装置１０は、基本となる構成は他の実施例と同様であるためその詳細な説明は省略するが、撮像装置２６の視野角度θ２内に較正板５０が入るように設置され、撮像装置２６が被測定青果類１２とともに投影された投影線３８を撮像する際に一緒に較正板５０も映るようになされたものである。
【０１３２】
また較正板５０は、図２１（ｂ）のような板に右上から赤５１、緑５２、青５３が着色され、さらに左上から白５４、灰５５、黒５６と着色されている。
このような図２１（ａ）に示された形状選別装置１０において撮像装置２６は、被測定青果類１２に投影された投影線３８と被測定青果類１２とともに較正板５０を撮像し、画像データとして図示しないが演算装置に送られる。
【０１３３】
さらに画像データは、演算装置により色調調整処理を行うとともに、ゲインレベル、撮像装置２６のレンズの絞り量、黒レベルを調整することができるため、調整する値を常に一定にすれば継続的に安定して形状の判定ができる。
【０１３４】
また、複数の搬送ライン２２上に形状選別装置１０が設置されて使用されている場合には、複数の形状選別装置１０の状態を一定に維持することができる。
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、被測定青果類として、みかんの浮皮を選別する場合について適用したが、その他の青果類の浮皮の判定や、いびつな青果類の選別に適用できるなど、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１３５】
また本発明の形状選別装置１０は、他の形状選別方法として挙げられる例えば、被測定青果類１２の硬さを硬度センサを用いて測定し、得られた値を浮皮値として浮皮を選別する方法や被測定青果類１２に近赤外線を照射し分光分析を行い浮皮を選別する方法とを併用しても良く、一度に複数の形状選別方法を用いて形状の選別を行えば、さらに高精度の形状の判定をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】図１は、本発明の青果類の形状選別装置の実施例を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の青果類の形状選別装置のレーザー変位計の移動範囲を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明の青果類の形状選別装置のレーザー変位計の移動範囲を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の青果類の形状選別装置のレーザー変位計の移動範囲を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明の青果類の形状選別装置のレーザー変位計の移動範囲を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明の青果類の形状選別装置の他の実施例を示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の青果類の形状選別装置の測定方法を示す概略図である。
【図８】図８は、本発明の青果類の形状選別装置の正常な青果類の画像を示す図である。
【図９】図９は、本発明の青果類の形状選別装置の浮皮を有する青果類の画像を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の青果類の形状選別装置の正常な青果類と浮皮を有する青果類の画像を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の青果類の形状選別装置の正常な青果類と浮皮を有する青果類の画像を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の青果類の形状選別装置の他の実施例を示す概略図である。
【図１３】図１３は、本発明の青果類の形状選別装置の照射部より照射される円状光と格子状光を示した概略図である。
【図１４】図１４は、本発明の青果類の形状選別装置の正常な青果類の画像を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の青果類の形状選別装置の浮皮を有する青果類の画像を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の青果類の形状選別装置の正常な青果類と浮皮を有する青果類の画像を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の青果類の形状選別装置の他の実施例を示した概略図である。
【図１８】図１８は、本発明の青果類の形状選別装置の浮皮を有する青果類の画像を示した図である。
【図１９】図１９は、本発明の青果類の形状選別装置の他の実施例を示した概略図である。
【図２０】図２０は、本発明の青果類の形状選別装置の他の実施例を示した概略図である。
【図２１】図２１は、本発明の青果類の形状選別装置の他の実施例を示した概略図である。
【図２２】図２２は、本発明の青果類の形状選別装置において選別される、正常な青果類と浮皮を有する青果類との比較図である。
【符号の説明】
【０１３７】
１０ 形状選別装置
１２ 被測定青果類
１４ レーザー変位計
１６ 照射部
１８ 受光部
２０ 測定用光
２２ 搬送ライン
２４ 照射部
２６ 撮像装置
２８ 線状光
３０ ミラー
３０ａ ミラー
３０ｂ ミラー
３２ 表面撮像線
３４ 画像
３６ 演算装置
３８ 投影線
４０ 円状光
４２ 格子状光
４４ 直線状光
４６ フォトセンサ照射部
４８ フォトセンサ受光部
５０ 較正板
５１ 赤
５２ 緑
５３ 青
５４ 白
５５ 灰
５６ 黒
６０ 青果類
Ａ 曲線グラフ
Ｂ 曲線グラフ
Ｌａ１ 移動範囲
Ｌａ２ 移動範囲
Ｌ１ 距離
Ｌ２ 距離
Ｌ３ 距離
Ｌ４ 距離
Ｌ５ 距離
Ｌｂ１ 直径
Ｌｂ２ 直径
Ｌｃ 直径
Ｌｄ 直径
Ｌｅ 直径
Ｌｆ 直径
Ｇ１ 画素
Ｇ２ 画素
Ｇ３ 画素
Ｇ４ 画素
Ｇ５ 画素
Ｇ６ 画素
Ｇ７ 画素
Ｇ８ 画素
Ｇ９ 画素
Ｇ１０ 画素
Ｇ１１ 画素
Ｇ１２ 画素
Ｙ１ 矢印
Ｙ２ 矢印
θ１ 視野角度
θ２ 視野角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、果実、野菜などの青果類の浮皮の有無、例えば、みかんなどの柑橘類などの浮皮の有無を非破壊で識別するための青果類の形状選別装置および青果類の形状選別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、果実、野菜などの青果類においては、例えば、みかんなどの柑橘類の浮皮の程度を測定することによって、青果類の内部品質や、貯蔵、運搬に耐え得るものであるかなどの品質を測定することが行われている。
【０００３】
このような青果類の形状を選別する方法として、従来は、検査者が、目視や実際に青果類を手に取って、手に取った感触、柔らかさなどから経験に基づいて、形状を選別することが行われている。
【０００４】
しかしながら、このような検査者による形状の選別方法では、検査者の経験や目視などによるので、選別の正確さに欠けることになるとともに、再現性も良好ではない。
このため、従来より、特許文献１には、柑橘類に測定用光を照射する照射手段と、柑橘類を透過した光を分光した後受光する受光手段と、この受光手段により受光した光の波長から浮皮値を演算する演算手段と、この演算手段により演算された浮皮値と予め設定された設定値とを比較することにより浮皮を判定する判定手段とを備えた柑橘類の浮皮判別装置が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２においても、果肉と果皮とを有する被測定青果類に対して光源から照射光の照射を行い被測定青果類を透過した透過光を光検出器で検出し、演算処理部で果皮の質を判定する青果類の果皮の質の判定装置が提案されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、青果類に対して、Ｘ線を照射することによって透過映像を撮像して、これにより、果肉部分と果皮部分との分離の程度を判別することによって、浮皮の有無を識別することが行われている。すなわち、果皮と果肉の境界部分に空隙が形成されて浮皮になると、この空隙部分は密着しているときよりもＸ線の透過量が多くなり、高い検出出力が現れる。これにより、Ｘ線受光部が出力する検出パターンを、記憶装置から読出した正常な果実で検出される比較パターンと比較して、高い出力があるか否かを判定し、高い出力があれば浮皮と判定するようになっている。
【０００７】
また、特許文献４では、圧縮空気を吐出するエアーコンプレッサーと、周方向に所定間隔で複数の貫通孔を穿設した回転円盤とこの回転円盤を所定回転速度で回転させる駆動装置からなり、チョッピングエアーを発生するチョッピングエアー発生装置と、果皮の微小変位を検出する変位センサーと、この変位センサーからの検出信号を処理し、浮皮の有無を判定する演算装置とから浮皮判定装置を構成している。そして、チョッピングエアーを柑橘類果物の果皮に噴射させ、それにより発生した果皮の微小変位を検出することによって、浮皮の有無を判定するようになっている。
【０００８】
また、従来より、レオメータ（例えば、不動工業社製）と呼ばれる測定装置を用いて、ロードセルを備えた測定子を上方から降下させて、被測定青果類に貫入させることによって、浮皮の有無を識別を行うことが行われている。
【特許文献１】特開平１１−３０４６９７号公報
【特許文献２】特開２００１−２８９７８４号公報
【特許文献３】特開平１０−１７０４５６号公報
【特許文献４】特開２００１−７４７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１および特許文献２のように、被測定青果類を透過した透過光を光検出器で検出し、演算処理部で果皮の質を判定する方法では、透過した光を分光した後受光した複数の波長の光では、みかんなどの柑橘類の皮の厚さや皮密度、皮質の違いまた皮と実の間の空洞（空気が入っている）内の乱反射、空洞の数と大きさなどが依存してしまい、実用化するには精度が良好ではなかった。
【００１０】
また、特許文献３のように、Ｘ線を照射することによって浮皮の有無を識別する方法では、Ｘ線照射装置などの高価で複雑な装置が必要であり、しかも、Ｘ線を取り扱うため、特別な安全性の管理が必要となるとともに、Ｘ線源の寿命の度に交換の必要がありコストが高くつくことになる。
【００１１】
さらに、特許文献４のように、高速でコンベア上を移動するみかんなどの柑橘類の皮をへこませるチョッピングエアーは非常に高圧であり、コンプレッサーが大掛かりになってしまい装置が大型で複雑な構成となってしまう。
【００１２】
また、上記のレオメータによる浮皮の有無を識別する方法では、青果類の表面を破壊することになるので、青果場では、測定のために表面が破壊された青果類を破棄せざるを得ないため、その損失は年間に換算すれば、多大な損害となっている。
【００１３】
さらに、レオメータによる浮皮の有無を識別する方法では、ロット毎の任意抽出による浮皮の有無を識別するしかないので、全数検査することができず、どうしても浮皮が存在する青果類を出荷してしまうことにもなる。さらに、連続的にコンベア上を搬送されてくる青果類に対して、連続的に浮皮の有無を識別することは不可能である。
【００１４】
また市場における浮皮の検査の際には、図２２（ａ）に示したように浮皮を有しない正常な青果類６０に対し、図２２（ｂ２）に示したような浮皮を有する青果類６０とともに、図２２（ｂ１）のように厳密には浮皮ではないが外観の立体形状が歪曲したいびつな青果類６０やいびつな突起を有する青果類６０も浮皮とされており、その選別方法が模索されているのが現状である。
【００１５】
本発明は、このような現状に鑑み、安定して正確な形状の識別が可能であり、しかも、破損損傷しやすい、例えば、みかんなどの青果類など浮皮の有無を識別する場合においても、青果類の表面を破壊することなく、青果類に対して、接触せずに連続的に正確な形状の測定が可能であり、しかも見た目にも歪曲していびつな外観をした青果類の選別が可能な青果類の形状選別装置および形状選別方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の青果類の形状選別装置は、
青果類の形状を識別する青果類の形状選別装置であって、
被測定青果類に対して測定用光を照射する照射部と、
前記被測定青果類に照射された測定用光を受光する受光部と、
前記受光部により受光された測定用光を数値化し、予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較することにより形状を判定する演算装置と、
を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
青果類の形状を識別する青果類の形状選別方法であって、
被測定青果類に対し照射部を介して測定用光を照射し、
前記被測定青果類に照射された測定用光を受光部を介して受光し、
前記受光部により受光された測定用光を数値化し、
演算装置を介して予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較することにより形状を判定することを特徴とする。
【００１８】
このように構成することによって、演算装置を介して予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較するだけで、被測定青果類は、接触して表面を破壊することがないため、連続的に正確な形状の判定が可能であり、しかも見た目にも歪曲していびつな外観をした青果類の選別が可能である。
【００１９】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記照射部と受光部とから構成されるレーザー変位計を備え、
前記照射部が測定用光を照射するように構成されるとともに、
前記受光部が前記被測定青果類に照射された測定用光を受光するように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記照射部と受光部とから構成されるレーザー変位計を備え、
前記照射部が測定用光を照射するように構成されるとともに、
前記受光部が前記被測定青果類に照射された測定用光を受光するように構成されていることを特徴とする。
【００２１】
このように構成することによって、レーザー変位計が、被測定青果類に対して照射した測定用光の単位時間当たりの距離の変位を数値化し、演算装置を介してグラフ化することが可能であり、被測定青果類を立体的に測定し、精度良く形状を判定することができる。
【００２２】
さらに、レーザー変位計は、測定用光の照射部と受光部とが一体化されているため、形状選別装置を簡素化でき、狭いスペースにも設置可能で、しかもコストを下げることができる。
【００２３】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記形状を判定する演算装置が、
前記レーザー変位計から出力された数値を、
時間−変位計出力（距離）の関係のグラフに変換し、
前期グラフの傾きを所定の間隔ごとに区切って算出して形状選別データ値とし、
これを予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較することにより形状を判定するよう構成されていることを特徴とする。
【００２４】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記形状を判定する演算装置が、
前記レーザー変位計から出力された数値を、
時間−変位計出力（距離）の関係のグラフに変換し、
前期グラフの傾きを所定の間隔ごとに区切って算出して形状選別データ値とし、
これを予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較することにより形状を判定するよう構成されていることを特徴とする。
【００２５】
このように構成することによって、正常な青果類の形状データと被測定青果類の形状データのグラフより、各曲線の傾きを比較することが可能であるため、細分化した間隔に応じて、形状の判定精度を調整することができる。
【００２６】
この際、レーザー変位計により被測定青果類に対して照射される測定用光の照射間隔を、短くすれば、測定箇所が多くなり出力される数値も多くなるため、被測定青果類の形状、大きさ等にあわせて測定用光の照射間隔と被測定青果類に対するレーザー変位計の移動速度、レーザー変位計に対する被測定青果類の移動速度を適宜変化させると良い。
【００２７】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類に対して１箇所以上に設けられていることを特徴とする。
【００２８】
このように構成することによって、被測定青果類に対する形状の判定精度を高めることが可能である。
この際、レーザー変位計の数を増やすほど測定箇所が多くなり、被測定青果類の多くの測定箇所における測定値を正常な青果類の測定値と比較することができるため、信頼性の高い形状の判定をすることができる。
【００２９】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類の上方に１箇所以上設けられていることを特徴とする。
【００３０】
このように構成することによって、特に被測定青果類の上方を集中的に測定することができ、信頼性の高い形状の判定ができる。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類の周囲を移動するように設けられていることを特徴とする。
【００３１】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類の周囲を移動するように設けられていることを特徴とする。
【００３２】
このように構成することによって、被測定青果類を移動することなく、レーザー変位計により測定用光を照射することができる。
この際、レーザー変位計は、被測定青果類の上方を直線的に移動するか、また被測定青果類を中心として円弧状に移動するよう構成すると良い。
【００３３】
さらに、これらの移動方法を組み合わせて構成することも可能であるため、被測定青果類にあわせて適宜選択すると良い。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする。
【００３４】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする。
このように構成することによって、被測定青果類は搬送ライン上を搬送されるため、測定用光を照射するためのレーザー変位計は、固定することができ、装置を複雑化することがない。
【００３５】
さらに、被測定青果類が移動しているため、短時間に多くの被測定青果類を測定するこ
とが可能であり、青果場の搬送ライン上を搬送される被測定青果類の形状の判定に最適である。
【００３６】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記照射部が測定用光として線状光を照射するように構成され、
前記受光部が、前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するための撮像装置から構成されていることを特徴とする。
【００３７】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記照射部が測定用光として線状光を照射するように構成され、
前記受光部が、前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するための撮像装置から構成されていることを特徴とする。
【００３８】
このように、前記照射部が測定用光として線状光を照射するように構成され、前記受光部が前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するための撮像装置から構成されているため被測定青果類は、接触して表面を破壊することなく、連続的に正確な形状の判定が可能であり、しかも見た目にも歪曲していびつな外観をした青果類の選別が可能である。
【００３９】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記形状を判定する演算装置が、
前記撮像装置により撮像された画像のうち、
前記被測定青果類に照射された線状光部分のみを抽出し、
前記画像から抽出された線状光部分からなる表面撮像線を一定間隔ごとに区切り、
前記表面撮像線のそれぞれの傾斜角度を求めるとともに、
前記各傾斜角度について隣接区間の傾斜角度の角度差データを得て
正常な青果類の形状データの角度差データを比較して形状を判定するよう構成されていることを特徴とする。
【００４０】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記形状を判定する演算装置が、
前記撮像装置により撮像された画像のうち、
前記被測定青果類に照射された線状光部分のみを抽出し、
前記画像から抽出された線状光部分からなる表面撮像線を一定間隔ごとに区切り、
前記表面撮像線のそれぞれの傾斜角度を求めるとともに、
前記各傾斜角度について隣接区間の傾斜角度の角度差データを得て
正常な青果類の形状データの角度差データを比較して形状を判定するよう構成されていることを特徴とする。
【００４１】
このように構成することによって、照射部から被測定青果類に対して照射した線状光は、被測定青果類の形状にあわせて立体的に湾曲して表現されるため、従来のような被測定青果類の輪郭を取る二次元的な方法に比べ、被測定青果類を立体的に測定することができ、精度良く形状を判定することができる。
【００４２】
さらに、被測定青果類に対して照射する線状光が複数本であれば、被測定青果類を撮像装置で撮像する際、より多くの表面撮像線を撮像することが可能であるため、形状の判定対象が多くなり精度良く形状の判定をすることができる。
【００４３】
この際、線状光の本数は、被測定青果類の大きさ、形状によって適宜選択すれば良く、各線状光の間隔も被測定青果類の大きさ、形状によって適宜選択すれば良い。
なお、線状光は直線状であっても円状であっても良く、さらに格子状であっても良い。
【００４４】
また、抽出された線状光部分からなる表面撮像線を細分化した分に応じて正確に形状を判定することができる。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記形状を判定する演算装置が、
前記表面撮像線から得られた角度差データと前記予め用意されている正常な青果類の形状データの角度差データとを比較して、
その差が所定の閾値から外れた際に形状を判定するよう構成されていることを特徴とする。
【００４５】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記形状を判定する演算装置が、
前記表面撮像線から得られた角度差データと前記予め用意されている正常な青果類の形状データの角度差データとを比較して、
その差が所定の閾値から外れた際に形状を判定するよう構成されていることを特徴とする。
【００４６】
このように構成することによって、形状の判定レベルを調整することが可能であるため、被測定青果類の種類や特性にあわせて形状の判定が可能である。
この判定レベルであるが、例えばみかんの外観とすいかの外観では市場で必要な外観の滑らかさは異なるため、みかんの場合には所定の閾値から１０％外れたら浮皮有りなどと判定を行えば良く、閾値は被測定青果類の形状、大きさ、種類等にあわせて適宜変化させると良い。
【００４７】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記線状光を照射する照射部が、
前記被測定青果類に対して１箇所以上に設けられていることを特徴とする。
【００４８】
このように構成することによって、被測定青果類に対する形状の判定精度を高めることが可能である。
この際、線状光を照射する照射部の数を増やすほど表面撮像線が多くなり、被測定青果類の多くの測定箇所における表面撮像線から得られた角度差データと予め用意されている正常な青果類の形状データの角度差データとを比較することができるため、信頼性の高い形状の判定をすることができる。
【００４９】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記線状光を照射する照射部が、
前記被測定青果類の上方に設けられていることを特徴とする。
【００５０】
このように構成することによって、特に浮皮の起き易い被測定青果類の上方に集中的に線状光を照射することができるため、線状光を照射された被測定用青果類を撮像した角度差データから、より信頼性の高い形状の判定が可能である。
【００５１】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の側部上方に配置されていることを特徴とする。
【００５２】
このように構成することによって、被測定青果類に対して側部の形状の判定をすることができる。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の横方向において上方に配置されていることを特徴とする。
【００５３】
このように構成することによって、被測定青果類に対して横方向の側部の形状の判定をすることができる。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の横方向において被測定青果類の両側上方に配置されていることを特徴とする。
【００５４】
このように構成することによって、被測定青果類に対して横方向の両側部の形状の判定をすることができる。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の前後方向において上方に配置されていることを特徴とする。
【００５５】
このように構成することによって、被測定青果類に対して前後方向の側部の形状の判定をすることができる。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の前後方向において被測定青果類の両側上方に配置されていることを特徴とする。
【００５６】
このように構成することによって、被測定青果類に対して前後方向の両側部の形状の判定をすることができる。
さらに、被測定青果類を撮像する際、一度に複数の表面撮像線を撮像することとなるため、精度良く形状の判定ができる。
【００５７】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記被測定青果類の周囲にミラーが配置され、
前記撮像装置が前記ミラーを介して前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するように構成されていることを特徴とする。
【００５８】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記被測定青果類の周囲にミラーが配置され、
前記撮像装置が前記ミラーを介して前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するように構成されていることを特徴とする。
【００５９】
このように構成することによって、設置位置によっては撮像することの難しい、被測定青果類に照射された線状光である表面撮像線をミラーを介して撮像することができるため、精度良く形状の判定ができる。
【００６０】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記撮像装置が、
較正板を用いてレンズの絞り量またはゲインレベルを調整するよう構成されていることを特徴とする。
【００６１】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記撮像装置が、
較正板を用いてレンズの絞り量またはゲインレベルを調整するよう構成されていることを特徴とする。
【００６２】
このように構成することによって、常に安定した精度での形状の判定をすることができるばかりでなく、形状選別装置を同時に複数用いている場合においても、各形状選別装置が同じ精度で形状の判定をすることができる。
【００６３】
この較正板による撮像装置の調整は、例えば時間を決めて行うと良く、また常時調整するよう較正しても良い。
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする。
【００６４】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする。
このように構成することによって、被測定青果類は搬送ライン上を搬送されるため、線状光を照射するための照射部と、被測定青果類に照射された線状光を撮像するための撮像装置は、固定することができ、装置を複雑化することがない。
【００６５】
また、搬送ラインは常に作動していても、撮像装置で撮像する際に一時停止または減速するよう構成されていても良い。
さらに、被測定青果類が移動しているため、短時間に多くの被測定青果類を測定することが可能であり、青果場の搬送ライン上を搬送される被測定青果類の形状の判定に最適である。
【００６６】
また、本発明の青果類の形状選別装置は、
形状選別装置が、
被測定青果類の浮皮の選別を行う浮皮選別装置であることを特徴とする。
【００６７】
また、本発明の青果類の形状選別方法は、
形状選別方法が、
被測定青果類の浮皮の選別を行う浮皮選別方法であることを特徴とする。
【００６８】
このように、形状選別装置を、被測定青果類の浮皮の選別に特化して用いれば、被測定青果類の浮皮の選別を良好に行うことが出来る。
【発明の効果】
【００６９】
本発明によれば、安定して正確な形状の識別が可能であり、しかも、破損損傷しやすい、例えば、みかんなどの青果類など浮皮の有無を識別する場合においても、青果類の表面を破壊することなく、青果類に対して、接触せずに連続的に正確な形状の有無の測定が可能である。
【００７０】
また、見た目にも歪曲していびつな外観をした青果類の選別が可能な青果類の形状選別装置および形状選別方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７１】
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１は本発明の青果類の形状選別装置の実施例を示す概略図、図２は本発明の青果類の形状選別装置のレーザー変位計の移動範囲を示す概略図、図３は本発明の青果類の形状選別装置のレーザー変位計の移動範囲を示す概略図、図４は本発明の青果類の形状選別装置の
レーザー変位計の移動範囲を示す概略図、図５は本発明の青果類の形状選別装置のレーザー変位計の移動範囲を示す概略図である。
【００７２】
図１から図２２おいて、１０は、本発明の青果類の形状選別装置（以下、単に「形状選別装置」と言う）を示している。
本発明の形状選別装置１０は、青果類の形状のいびつ加減、例えば、みかんなどの柑橘類の浮皮の有無を非接触で選別するためのものである。
【００７３】
なお、本発明の実施例としては、形状の選別を行う例として、青果類の浮皮の選別を行うものとする。
また、本発明において「浮皮」とは、果皮と果肉との間に隙間が形成され、皮が浮いた状態のことであるとともに、青果類の外観の立体形状が歪曲し、いびつな状態やいびつな突起を有する状態のことである。
【００７４】
図１に示したように、形状選別装置１０は、レーザー変位計１４と、図示しないが、レーザー変位計１４より出力された出力値を受け取り、演算を行う演算装置を備えている。またレーザー変位計１４、１４は、測定用光２０を照射する照射部１６と受光部１８から構成されており、被測定青果類１２の表面に測定用光２０を照射し、反射した光を受光部１８で受光するため、被測定青果類１２の上方に位置するよう配置されている。
【００７５】
この際、レーザー変位計１４より照射される測定用光２０としては、間欠光または連続光を用いることができる。
また、レーザー変位計１４は、予め被測定青果類１２の浮皮の発生し易い箇所や表面がいびつになり易い箇所を測定用光２０が通過するよう構成するのが望ましいため、被測定青果類１２の上方のみならず、側方、側部上方など、被測定青果類１２周囲のいずれの位置に配置されても良い。
【００７６】
本発明の形状選別装置１０では、被測定青果類１２を柑橘類であるみかんを例に挙げており、みかんにおいては上部のヘタの周辺が一番浮皮の発生し易い箇所であるため、この部分をレーザー変位計１４の測定用光２０が通過するよう構成している。
【００７７】
なお、被測定青果類１２が検査位置に置かれている場合においてレーザー変位計１４は、図２に示したように、被測定青果類１２を中心として周囲を３６０度移動するように構成すれば、被測定青果類１２の浮皮を見落とす心配がない。
【００７８】
また、図３に示したように、被測定青果類１２を中心として、被測定青果類１２の上半分を円弧状に１８０度移動するように構成すれば、被測定青果類１２がみかんの場合、浮皮の発生し易い上部のヘタの周辺の浮皮を見落とす心配がない。
【００７９】
さらに、図４に示したように、レーザー変位計１４の移動する範囲を、限定するよう構成すれば、被測定青果類１２がみかんの場合、浮皮の発生し易い上部のヘタの周辺に限定して浮皮の有無を調べることができる。
【００８０】
また、図５に示したように、レーザー変位計１４は、被測定青果類１２の上方を直線的に移動するよう設けられていても良く、この場合被測定青果類１２の直径の端部から端部までを移動範囲Ｌａ１として移動するよう構成されていても良く、また被測定青果類１２の浮皮の発生し易い箇所Ｌａ２のみを移動するよう構成されていても良い。
【００８１】
また図２から図５におけるレーザー変位計１４の移動方向としては、一方向であっても前後両方向であっても良く、設置する状況に応じて適宜選択すると良い。
さらに、図２から図５に示した移動範囲を有するレーザー変位計１４において照射を開始する位置としては、被測定青果類１２の最上端から開始すると被測定青果類１２に対して前後を移動する必要があるため、被測定青果類１２の一方の端部を開始位置とし、他方の端部を通過するようにすると良い。
【００８２】
また、図６に示したように被測定青果類１２が搬送ライン２２上を搬送されている場合において、被測定青果類１２は搬送ライン２２上に載置され矢印の方向に移動するよう構成されている。
【００８３】
この際、レーザー変位計１４は、レーザー変位計１４から照射される測定用光２０が被測定青果類１２の浮皮の発生し易い部分に当たるよう構成する必要があり、本発明の形状選別装置１０の実施例においては、被測定青果類１２がみかんであるため、測定用光２０が皮の発生し易いヘタの周部に当たるよう、被測定青果類１２の上方に位置するよう構成するとともに、搬送ライン上を搬送されるみかんに当接しないよう、みかんの通過範囲外にレーザー変位計を設置すると良い。
【００８４】
また、レーザー変位計１４の設置個数は、被測定青果類１２の大きさ、浮皮の発生し易い箇所等によって適宜決定すればよいが、本発明の実施例としては、被測定青果類１２はみかんであるため現実的なコストを考慮すれば、図１のように２箇所に設けるのが好ましい。
【００８５】
このようにレーザー変位計１４は、被測定青果類１２に測定用光２０を照射するよう構成されているが、測定用光２０は図７に示したようにレーザー変位計１４の照射部１６から被測定青果類１２の表面に照射され、反射した光を受光部１８で受光する。
【００８６】
この際レーザー変位計１４は、図７（ａ）に示したように照射部１６から照射された測定用光２０が被測定青果類１２の一方の端部を照射した時点より、レーザー変位計１４の照射部１６から被測定青果類１２の一方の端部までの距離Ｌ１をデータ化し、このデータを図示しないが演算装置に送る。
【００８７】
そして、同様にレーザー変位計１４が図７（ａ）から（ｅ）のように移動するに伴って、それぞれレーザー変位計１４は、図７（ｂ）から図７（ｄ）ではレーザー変位計１４の照射部１６から被測定青果類１２の表面までの距離Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４をデータ化して演算装置に送り、図７（ｅ）に示したように、測定用光２０が被測定青果類の他方の端部を照射した時点の距離Ｌ５のデータまでを演算装置に送るよう構成されている。
【００８８】
また、このようにして得られた演算装置に送られたレーザー変位計１４の照射部１６から被測定青果類１２の表面の測定用光２０が当たっている位置までの距離のデータは、図７（ｆ）に示したように、演算装置によって、変位計出力（距離）−時間のグラフとして出力され、図７（ｇ）に示したように曲線グラフ化される。
【００８９】
なお、演算装置には予め形状選別用の基準データとして、正常なみかんを被測定青果類１２とした、レーザー変位計１４の照射部１６から被測定青果類１２の表面までの距離の測定データが入力されている。
【００９０】
このような形状選別用の基準データとなる正常なみかんの測定データは、図８（ａ１）に示したように演算装置により前述の方法で曲線グラフ化されるが、被測定青果類１２は個々の大きさが違うため、基準データとして直径Ｌｂ１を図８（ａ２）のように任意の直径である直径Ｌｃとなるよう演算装置内で演算処理を行っているが、このとき変位計の出力も演算装置内の演算処理により何倍かされる。
【００９１】
例：Ｌｂ１＝５０、Ｌｃ＝１００
（Ｌｃ／Ｌｂ１）＝（１００／５０）＝２
この２倍を変位計の出力にかける。
【００９２】
本発明の形状選別装置１０における演算装置では、被測定青果類１２の任意の直径は１００ｍｍとして演算処理を行っているが、被測定青果類の大きさによりこの値は適宜選択することが好ましい。
【００９３】
一方、このようにして得られた形状選別用の基準データに対して、図７と同様にして得られた図９（ｂ１）のような被測定青果類１２が浮皮を有するみかんである時の曲線グラフも、被測定青果類１２が正常なみかんの時と同様にして直径Ｌｂ２を図９（ｂ２）に示したように任意の直径である直径Ｌｃとなるよう演算装置内で演算処理を行う。
【００９４】
さらに図１０に示したように、演算装置により図８、図９の処理を行った正常なみかんの曲線グラフ図１０（ａ２）と浮皮を有するみかんの曲線グラフ図１０（ｂ２）とを重ね合わせ、一つの表に表示し図１０（ｃ）とする。
【００９５】
この図１０（ｃ）のグラフは、演算装置内での演算処理により図１１（ａ）で示したようになり、Ｘ軸とＹ軸の座標を計算し位置を示すものである。
また、図１１において図示しない演算機内において、正常なみかんと浮皮を有するみかんの曲線グラフは、図１１（ａ）の部分拡大図である図１１（ｂ）に示したように、５ｍｍごとの区間であるＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４のように各曲線を区切る。
【００９６】
そして、各グラフの所定の間隔に区切られた区間ごとの傾き（傾斜角度）が求められ、隣り合った区間（例：図１１（ｂ）Ｇ１とＧ２）の角度の差を、グラフの終点まで求め角度差データとする。
【００９７】
この場合この角度差データは、角度差の偏差は数値が小さいほどグラフの曲線が滑らかであることを示すものである。
このようにして形状の判定は行われるものであるが、図１１（ａ）に示したように正常なみかんの曲線グラフＡは、変位計出力（距離）−時間のグラフにおいて滑らかなカーブを示しているため、みかんの輪郭に歪みが生じていないことが分かる。
【００９８】
さらに、浮皮を有するみかんの曲線グラフＢは、変位計出力（距離）−時間のグラフにおいていびつなカーブを示しているため、みかんの輪郭に歪みが生じていることが分かる。
【００９９】
このため演算装置は、形状の判定方法として予め正常なみかんの角度差の偏差に対して、被測定青果類１２の角度差の偏差がある一定の閾値から外れた場合に浮皮が存在すると判定されるようプログラムされると良い。
【０１００】
なお、判定の精度としては、ベクトルの長さを短くするに従って細かな角度差偏差を出すことができ、精度良く形状の判定を行うことができるが、演算装置の能力、処理時間、処理個数等を考慮すれば、好ましくは１ｍｍ〜５０ｍｍ、より好ましくは５ｍｍ〜１０ｍｍ、さらに好ましくは５ｍｍに区切ると精度良く形状を判定することができる。
【０１０１】
図１２は本発明の形状選別装置１０の他の実施例であり、被測定青果類１２に対して線状光２８を照射する照射部２４と、被測定青果類１２に照射され、表面に投影された投影線３８を撮像するための撮像装置２６と、図示しないが撮像装置２６にて撮像された画像
を処理し演算処理を行う演算装置とを備えている。
【０１０２】
このような図１２に示した形状選別装置１０によれば、照射部２４より被測定青果類１２に照射された線状光２８は、撮像装置２６により被測定青果類１２とともに投影された投影線３８を撮像し、撮像された画像は画像データとして図示しないが演算装置に送られるようになっている。
【０１０３】
この撮像装置２６は、カメラを用いて静止画を撮像してもビデオカメラを用いて動画を撮像しても良いが、本発明の形状選別装置１０ではビデオカメラを用いており、撮像装置２６で撮像される被測定青果類１２及び投影線３８は、予め決められたタイミングで撮像装置２６より演算装置に送られるよう構成されている。
【０１０４】
また、照射部２４を設ける位置としては、本発明の被測定青果類１２では実施例としてみかんを使用しているため、みかんの浮皮の発生が最も発生し易いヘタの周部に線状光２８が照射できるよう被測定青果類１２の側部上方に照射部２４を備えることが望ましい。
【０１０５】
ところで、本発明において照射部２４により照射される線状光２８の本数は、被測定青果類１２に対して同時に４本照射する照射部２４を用いているが、これに限定されることは無く、被測定青果類１２の大きさ等によって線状光２８の本数を適宜選択すると良い。
【０１０６】
また、照射部２４により照射される線状光２８の形状としては、線状光２８に限定されるものではなく、例えば図１３（ａ）に示したように円状光４０を照射しても良く、図１３（ｂ）に示したように格子状光４２を照射しても良い。
【０１０７】
さらには、これらを組み合わせて使用することもでき、照射部２４で照射することが可能な形状であればどのような形状であっても良い。
また、本発明において照射部２４より照射される光の色は、赤であるが、他にも緑、青を使用することができるため、被測定青果類１２の色によって適宜選択すると良い。
【０１０８】
このように、照射部２４より照射された線状光２８が照射された被測定青果類１２とともに投影された投影線３８を撮像する撮像装置２６の位置としては、主に被測定青果類１２に投影された投影線３８を撮像できるよう配置する必要が有るため、本発明の形状選別装置１０においては照射部２４の近辺に位置するよう構成されるとよい。
【０１０９】
しかしながらこれら照射部２４、撮像装置２６を設ける位置は、形状選別装置１０の構成や設置箇所、さらに被測定青果類１２の形状、大きさ等に応じて適宜選択すると良い。
このようにして構成された図１２に示した形状選別装置１０は、撮像装置２６によって撮像された画像を画像データとして、図示しないが演算装置に送られる。
【０１１０】
そして、この画像データを演算装置内でレーザー変位計１４を用いた形状選別装置１０と同様、正常なみかんの形状選別データと被測定青果類１２である浮皮を有するみかんの形状選別データとを対比させ、演算処理を行うことにより形状の判定を行うが、演算装置内には基準となる正常なみかんの形状選別データが予め用意されている。
【０１１１】
この基準となる正常なみかんの形状選別データを得る方法であるが、まず撮像装置２６により撮像された正常なみかんは、画像データとして演算装置に送られ、図１４（ａ１）に示したような画像３４として表現される。
【０１１２】
この画像３４には、被測定青果類１２である正常なみかんと、被測定青果類１２の表面に投影された投影線３８である表面撮像線３２が映し出されている。
次に、画像３４中最も重要となる箇所が表面撮像線３２であるため演算装置により画像３４内から表面撮像線３２のみを抽出する必要があり、表面撮像線３２は照射部２４より照射される光の色が赤であるため画像３４内でも赤く表現され、公知のＲＧＢ画像処理方法を用いて赤色のみを抽出する。
【０１１３】
このようにして得られた図１４（ａ２）に示した画像３４の表面撮像線３２は、撮像装置２６によって撮像される被測定青果類１２の個々の大きさが違うため、基準データとして直径Ｌｄを図１４（ａ３）のように任意の直径である直径Ｌｅとなるよう演算装置内で演算処理を行い、処理された画像３４として表現される。
【０１１４】
本発明の形状選別装置１０における演算装置では、被測定青果類１２の任意の直径は１００ｍｍとして演算を行っているが、被測定青果類の大きさにより値は適宜選択することが好ましい。
【０１１５】
このようにして、正常なみかんの画像データを得ることができる。
一方、浮皮を有するみかんの形状選別データを得る方法は、前述の正常なみかんの形状選別データを得る方法と同様にして行うため詳しい説明は省略するが、図１５（ｂ１）に示したように撮像装置２６から演算装置に送られた画像３４は、表面撮像線３２の画像データのみを抽出した図１５（ｂ２）のように変換される。
【０１１６】
さらに演算装置では、正常なみかんの形状選別データとの対比のため、図１５（ｂ２）に示した浮皮を有するみかんの直径Ｌｆは任意の係数を掛け、図１５（ｂ３）に示したような直径Ｌｅの画像３４として出力される。
【０１１７】
このようにして、浮皮を有するみかんの画像データを得ることができる。
そして演算装置により演算を施された画像データは、正常なみかんについては予め演算装置内にデータが基準データとして用意され、被測定青果類１２である浮皮を有するみかんの形状選別データと対比される。
【０１１８】
そして、対比方法としてもレーザー変位計１４を用いた形状選別装置１０と同様にして行われるものであるが、図１６に示したように演算装置内での処理により得られた正常なみかんの形状選別データは図１６（ａ３）のように表示され、浮皮を有するみかんの形状選別データは図１６（ｂ３）のように表示されるが、表示された画像のＸ軸とＹ軸は、画素の位置を示すものである。
【０１１９】
さらに、図１６（ａ３）の部分拡大図である図１６（ａ４）と、図１６（ｂ３）の部分拡大図である図１６（ｂ４）に示したように、表示された画像は１画素の縦横の幅が０．６２５ｍｍのとき、画素１０個分ごとの区間に各曲線を区切り、区間ごとの傾き（傾斜角度）が求められたのち、隣り合った区間（例：図１６（ａ４）のＧ５とＧ６間、図１６（ｂ４）のＧ９とＧ１０間）の角度の差をグラフの終点まで求め、隣接区間傾斜角度の角度差の偏差とし角度差の偏差に対して、被測定青果類１２の角度差の偏差がある一定の閾値から外れた場合に浮皮が存在すると判定されるようプログラムされている。
【０１２０】
図１７に示した本発明の形状選別装置１０の他の実施例は、被測定青果類１２に対して左右の側部上方に線状光２８を照射する照射部２４と、被測定青果類１２の左右の側部に投影された投影線３８を映し出すためのミラー３０と、被測定青果類１２の上部より被測定青果類１２とともにミラー３０を撮像するための撮像装置２６より構成されている。
【０１２１】
本発明の形状選別装置１０において撮像装置２６は、被測定青果類１２に対して照射された線状光２８が被測定青果類１２の上部半分に投影されている場合には、すべての投影
線３８を被測定青果類１２とともに撮像することができる。
【０１２２】
しかしながら、被測定青果類１２に対して照射された線状光２８が被測定青果類１２の下部半分に投影されている場合（下部半分を含む位置に投影されている場合）には、下部半分に位置する一部の投影線３８を撮像することができないため、ミラー３０により撮像装置２６の視野を補うことにより、被測定青果類１２に投影された投影線３８をもれなく撮像することができるよう構成されている。
【０１２３】
また、このようにミラー３０を利用して撮像された画像３４は、図１８（ａ）に示したように、被測定青果類１２と被測定青果類１２に照射された線状光２８である表面撮像線３２とミラー３０とが一緒に撮像されることとなる。
【０１２４】
さらに画像３４は、前述のように演算装置により表面撮像線３２のみが抽出され、図１８（ｂ）に示したような画像３４として出力される。
また抽出された表面撮像線３２は、演算装置により分散された一部の表面撮像線３２を表面撮像線３２が集中している箇所へ移動させるような処理を施し、図１８（ｃ）に示したような画像３４として出力できる。
【０１２５】
そしてその後の処理としては、前述の実施例と同様の演算を演算装置内で行うことにより、精度良く形状の判定を行うものである。
また、図１９に示したように、被測定青果類１２に投影された投影線３８は、矢印Ｙ１の方向に反射され被測定青果類１２とともにミラー３０ａに映し出される。
【０１２６】
さらに、ミラー３０ａに映し出された被測定青果類１２と被測定青果類１２に投影された投影線３８は、矢印Ｙ２の方向に反射されミラー３０ｂに映し出されるため、撮像装置２６によりミラー３０ｂを撮像すれば、撮像装置２６の視野角度θ１内にミラー３０ａが入っていなくても、ミラー３０ａに映し出された鏡像物は反射してミラー３０ｂに映し出すことができるため、あらゆる角度から被測定青果類１２投影された投影線３８を撮像装置２６により撮像することができ、精度良く形状の判定をすることができる。
【０１２７】
また、図２０のように被測定青果類１２は、搬送ライン２２上を搬送されるよう構成されていても良い。
このような形状選別装置１０は、被測定青果類１２を矢印方向に搬送する搬送ライン２２と、被測定青果類１２に対して線状光２８を照射する照射部２４と、照射部２４と被測定青果類１２との間に、線状光２８を通しスポット光を線状光源に整形する回折光学素子２９と、被測定青果類１２に投影された投影光３８を被測定青果類１２とともに撮像する撮像装置２６と、被測定青果類１２が搬送される搬送ライン２２の幅方向から直線状光４４を照射することができるよう搬送ライン２２の幅方向の一端部にフォトセンサー照射部４６と多端部にフォトセンサー受光部４８とを備える。
【０１２８】
このような図２０に示した形状選別装置１０は、搬送ライン２２の幅方向に直線状光４４を照射するフォトセンサー照射部４６を設置することにより、搬送ライン２２上を搬送される被測定青果類１２が直線状光４４に当接し光を遮り、フォトセンサー受光部４８が直線状光４４を受光しなくなった際に、撮像装置２６より送られる画像データを演算装置が処理するよう設定することができる。
【０１２９】
さらに、被測定青果類１２と照射部２４との間に回折光学素子２９を設ければ、スポット光を線状光源に整形することができるため良い。
また撮像装置２６、照射部２４の設置位置は、搬送ライン２２上を被測定青果類１２が搬送されるため、被測定青果類１２と当接しない位置に設ける必要があり図２０において
は、撮像装置２６は被測定青果類１２の上方に設置され、照射部２４は被測定青果類１２の搬送ライン２２の搬送方向の前方上部に設置すると良い。
【０１３０】
しかしながら、撮像装置２６、照射部２４の設置位置はこれに限定されることはなく、搬送ライン２２を搬送される被測定青果類１２に対して搬送ライン方向の後方上部に設置されてもよく、また搬送ラインの幅方向の側部上方に設置されてもよく、さらに搬送ライン方向と搬送ラインの幅方向の両方に設置されてもよく、設置される個数においても、使用される環境や被測定青果類１２の大きさ、特徴などに応じて適宜選択、組み合わせを行うことができる。
【０１３１】
また、図２１（ａ）に示した本発明の形状選別装置１０は、基本となる構成は他の実施例と同様であるためその詳細な説明は省略するが、撮像装置２６の視野角度θ２内に較正板５０が入るように設置され、撮像装置２６が被測定青果類１２とともに投影された投影線３８を撮像する際に一緒に較正板５０も映るようになされたものである。
【０１３２】
また較正板５０は、図２１（ｂ）のような板に右上から赤５１、緑５２、青５３が着色され、さらに左上から白５４、灰５５、黒５６と着色されている。
このような図２１（ａ）に示された形状選別装置１０において撮像装置２６は、被測定青果類１２に投影された投影線３８と被測定青果類１２とともに較正板５０を撮像し、画像データとして図示しないが演算装置に送られる。
【０１３３】
さらに画像データは、演算装置により色調調整処理を行うとともに、ゲインレベル、撮像装置２６のレンズの絞り量、黒レベルを調整することができるため、調整する値を常に一定にすれば継続的に安定して形状の判定ができる。
【０１３４】
また、複数の搬送ライン２２上に形状選別装置１０が設置されて使用されている場合には、複数の形状選別装置１０の状態を一定に維持することができる。
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、被測定青果類として、みかんの浮皮を選別する場合について適用したが、その他の青果類の浮皮の判定や、いびつな青果類の選別に適用できるなど、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１３５】
また本発明の形状選別装置１０は、他の形状選別方法として挙げられる例えば、被測定青果類１２の硬さを硬度センサを用いて測定し、得られた値を浮皮値として浮皮を選別する方法や被測定青果類１２に近赤外線を照射し分光分析を行い浮皮を選別する方法とを併用しても良く、一度に複数の形状選別方法を用いて形状の選別を行えば、さらに高精度の形状の判定をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】図１は、本発明の青果類の形状選別装置の実施例を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の青果類の形状選別装置のレーザー変位計の移動範囲を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明の青果類の形状選別装置のレーザー変位計の移動範囲を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の青果類の形状選別装置のレーザー変位計の移動範囲を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明の青果類の形状選別装置のレーザー変位計の移動範囲を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明の青果類の形状選別装置の他の実施例を示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の青果類の形状選別装置の測定方法を示す概略図である。
【図８】図８は、本発明の青果類の形状選別装置の正常な青果類の画像を示す図である。
【図９】図９は、本発明の青果類の形状選別装置の浮皮を有する青果類の画像を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の青果類の形状選別装置の正常な青果類と浮皮を有する青果類の画像を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の青果類の形状選別装置の正常な青果類と浮皮を有する青果類の画像を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の青果類の形状選別装置の他の実施例を示す概略図である。
【図１３】図１３は、本発明の青果類の形状選別装置の照射部より照射される円状光と格子状光を示した概略図である。
【図１４】図１４は、本発明の青果類の形状選別装置の正常な青果類の画像を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の青果類の形状選別装置の浮皮を有する青果類の画像を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の青果類の形状選別装置の正常な青果類と浮皮を有する青果類の画像を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の青果類の形状選別装置の他の実施例を示した概略図である。
【図１８】図１８は、本発明の青果類の形状選別装置の浮皮を有する青果類の画像を示した図である。
【図１９】図１９は、本発明の青果類の形状選別装置の他の実施例を示した概略図である。
【図２０】図２０は、本発明の青果類の形状選別装置の他の実施例を示した概略図である。
【図２１】図２１は、本発明の青果類の形状選別装置の他の実施例を示した概略図である。
【図２２】図２２は、本発明の青果類の形状選別装置において選別される、正常な青果類と浮皮を有する青果類との比較図である。
【符号の説明】
【０１３７】
１０ 形状選別装置
１２ 被測定青果類
１４ レーザー変位計
１６ 照射部
１８ 受光部
２０ 測定用光
２２ 搬送ライン
２４ 照射部
２６ 撮像装置
２８ 線状光
３０ ミラー
３０ａ ミラー
３０ｂ ミラー
３２ 表面撮像線
３４ 画像
３６ 演算装置
３８ 投影線
４０ 円状光
４２ 格子状光
４４ 直線状光
４６ フォトセンサ照射部
４８ フォトセンサ受光部
５０ 較正板
５１ 赤
５２ 緑
５３ 青
５４ 白
５５ 灰
５６ 黒
６０ 青果類
Ａ 曲線グラフ
Ｂ 曲線グラフ
Ｌａ１ 移動範囲
Ｌａ２ 移動範囲
Ｌ１ 距離
Ｌ２ 距離
Ｌ３ 距離
Ｌ４ 距離
Ｌ５ 距離
Ｌｂ１ 直径
Ｌｂ２ 直径
Ｌｃ 直径
Ｌｄ 直径
Ｌｅ 直径
Ｌｆ 直径
Ｇ１ 画素
Ｇ２ 画素
Ｇ３ 画素
Ｇ４ 画素
Ｇ５ 画素
Ｇ６ 画素
Ｇ７ 画素
Ｇ８ 画素
Ｇ９ 画素
Ｇ１０ 画素
Ｇ１１ 画素
Ｇ１２ 画素
Ｙ１ 矢印
Ｙ２ 矢印
θ１ 視野角度
θ２ 視野角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
青果類の形状を識別する青果類の形状選別装置であって、
被測定青果類に対して測定用光を照射する照射部と、
前記被測定青果類に照射された測定用光を受光する受光部と、
前記受光部により受光された測定用光を数値化し、予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較することにより形状を判定する演算装置と、
を備えることを特徴とする青果類の形状選別装置。
【請求項２】
前記照射部と受光部とから構成されるレーザー変位計を備え、
前記照射部が測定用光を照射するように構成されるとともに、
前記受光部が前記被測定青果類に照射された測定用光を受光するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の形状選別装置。
【請求項３】
前記形状を判定する演算装置が、
前記レーザー変位計から出力された数値を、
時間−変位計出力（距離）の関係のグラフに変換し、
前期グラフの傾きを所定の間隔ごとに区切って算出して形状選別データ値とし、
これを予め用意されている正常な青果類の形状データを比較することにより形状を判定するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の形状選別装置。
【請求項４】
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類に対して１箇所以上に設けられていることを特徴とする請求項２から３のいずれかに記載の形状選別装置。
【請求項５】
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類の上方に１箇所以上設けられていることを特徴とする請求項４に記載の形状選別装置。
【請求項６】
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類の周囲を移動するように設けられていることを特徴とする請求項２から５に記載の形状選別装置。
【請求項７】
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする請求項２から５に記載の形状選別装置。
【請求項８】
前記照射部が測定用光として線状光を照射するように構成され、
前記受光部が、前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するための撮像装置から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の形状選別装置。
【請求項９】
前記形状を判定する演算装置が、
前記撮像装置により撮像された画像のうち、
前記被測定青果類に照射された線状光部分のみを抽出し、
前記画像から抽出された線状光部分からなる表面撮像線を一定間隔ごとに区切り、
前記表面撮像線のそれぞれの傾斜角度を求めるとともに、
前記各傾斜角度について隣接区間の傾斜角度の角度差データを得て
正常な青果類の形状データの角度差データとを比較して形状を判定するよう構成されていることを特徴とする請求項８に記載の形状選別装置。
【請求項１０】
前記形状を判定する演算装置が、
前記表面撮像線から得られた角度差データと前記予め用意されている正常な青果類の形状データの角度差データとを比較して、
その差が所定の閾値から外れた際に形状を判定するよう構成されていることを特徴とする請求項９に記載の形状選別装置。
【請求項１１】
前記線状光を照射する照射部が、
前記被測定青果類に対して１箇所以上に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の形状選別装置。
【請求項１２】
前記線状光を照射する照射部が、
前記被測定青果類の上方に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の形状選別装置。
【請求項１３】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の側部上方に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の形状選別装置。
【請求項１４】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の横方向において上方に配置されていることを特徴とする請求項１１から１３に記載の形状選別装置。
【請求項１５】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の横方向において被測定青果類の両側上方に配置されていることを特徴とする請求項１１から１３に記載の形状選別装置。
【請求項１６】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の前後方向において上方に配置されていることを特徴とする請求項１１から１５に記載の形状選別装置。
【請求項１７】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の前後方向において被測定青果類の両側上方に配置されていることを特徴とする請求項１１から１６に記載の形状選別装置。
【請求項１８】
前記被測定青果類の周囲にミラーが配置され、
前記撮像装置が前記ミラーを介して前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するように構成されていることを特徴とする請求項１１から１７に記載の形状選別装置。
【請求項１９】
前記撮像装置が、
較正板を用いてレンズの絞り量またはゲインレベルを調整するよう構成されていることを特徴とする請求項８から１８に記載の形状選別装置。
【請求項２０】
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする請求項８から１９に記載の形状選別装置。
【請求項２１】
請求項１から２０に記載の形状選別装置が、
被測定青果類の浮皮の選別を行う浮皮選別装置であることを特徴とする形状選別装置。
【請求項２２】
青果類の形状を識別する青果類の形状選別方法であって、
被測定青果類に対し照射部を介して測定用光を照射し、
前記被測定青果類に照射された測定用光を受光部を介して受光し、
前記受光部により受光された測定用光を数値化し、
演算装置を介して予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較することにより形状を判定することを特徴とする青果類の形状選別方法。
【請求項２３】
前記照射部と受光部とから構成されるレーザー変位計を備え、
前記照射部が測定用光を照射するように構成されるとともに、
前記受光部が前記被測定青果類に照射された測定用光を受光するように構成されていることを特徴とする請求項２２に記載の形状選別方法。
【請求項２４】
前記形状を判定する演算装置が、
前記レーザー変位計から出力された数値を、
時間−変位計出力（距離）の関係のグラフに変換し、
前期グラフの傾きを所定の間隔ごとに区切って算出して形状選別データ値とし、
これを予め用意されている正常な青果類の形状データを比較することにより形状を判定するよう構成されていることを特徴とする請求項２３に記載の形状選別方法。
【請求項２５】
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類に対して１箇所以上に設けられていることを特徴とする請求項２３から２４のいずれかに記載の形状選別方法。
【請求項２６】
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類の上方に１箇所以上設けられていることを特徴とする請求項２５に記載の形状選別方法。
【請求項２７】
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類の周囲を移動するように設けられていることを特徴とする請求項２３から２６に記載の形状選別方法。
【請求項２８】
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする請求項２３から２６に記載の形状選別方法。
【請求項２９】
前記照射部が測定用光として線状光を照射するように構成され、
前記受光部が、前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するための撮像装置から構成されていることを特徴とする請求項２２に記載の形状選別方法。
【請求項３０】
前記形状を判定する演算装置が、
前記撮像装置により撮像された画像のうち、
前記被測定青果類に照射された線状光部分のみを抽出し、
前記画像から抽出された線状光部分からなる表面撮像線を一定間隔ごとに区切り、
前記表面撮像線のそれぞれの傾斜角度を求めるとともに、
前記各傾斜角度について隣接区間の傾斜角度の角度差データを得て
正常な青果類の形状データの角度差データとを比較して形状を判定するよう構成されていることを特徴とする請求項２９に記載の形状選別方法。
【請求項３１】
前記形状を判定する演算装置が、
前記表面撮像線から得られた角度差データと前記予め用意されている正常な青果類の形状データの角度差データとを比較して、
その差が所定の閾値から外れた際に形状を判定するよう構成されていることを特徴とする請求項３０に記載の形状選別方法。
【請求項３２】
前記線状光を照射する照射部が、
前記被測定青果類に対して１箇所以上に設けられていることを特徴とする請求項２９に記載の形状選別方法。
【請求項３３】
前記線状光を照射する照射部が、
前記被測定青果類の上方に設けられていることを特徴とする請求項３２に記載の形状選別方法。
【請求項３４】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の側部上方に配置されていることを特徴とする請求項３２に記載の形状選別方法。
【請求項３５】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の横方向において上方に配置されていることを特徴とする請求項３２から３４に記載の形状選別方法。
【請求項３６】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の横方向において被測定青果類の両側上方に配置されていることを特徴とする請求項３２から３４に記載の形状選別方法。
【請求項３７】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の前後方向において上方に配置されていることを特徴とする請求項３２から３６に記載の形状選別方法。
【請求項３８】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の前後方向において被測定青果類の両側上方に配置されていることを特徴とする請求項３２から３７に記載の形状選別方法。
【請求項３９】
前記被測定青果類の周囲にミラーが配置され、
前記撮像装置が前記ミラーを介して前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するように構成されていることを特徴とする請求項３２から３８に記載の形状選別方法。
【請求項４０】
前記撮像装置が、
較正板を用いてレンズの絞り量またはゲインレベルを調整するよう構成されていることを特徴とする請求項２９から３９に記載の形状選別方法。
【請求項４１】
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする請求項２９から４０に記載の形状選別方法。
【請求項４２】
請求項２２から４１に記載の形状選別方法が、
被測定青果類の浮皮の選別を行う浮皮選別方法であることを特徴とする形状選別方法。
【請求項１】
青果類の形状を識別する青果類の形状選別装置であって、
被測定青果類に対して測定用光を照射する照射部と、
前記被測定青果類に照射された測定用光を受光する受光部と、
前記受光部により受光された測定用光を数値化し、予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較することにより形状を判定する演算装置と、
を備えることを特徴とする青果類の形状選別装置。
【請求項２】
前記照射部と受光部とから構成されるレーザー変位計を備え、
前記照射部が測定用光を照射するように構成されるとともに、
前記受光部が前記被測定青果類に照射された測定用光を受光するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の形状選別装置。
【請求項３】
前記形状を判定する演算装置が、
前記レーザー変位計から出力された数値を、
時間−変位計出力（距離）の関係のグラフに変換し、
前期グラフの傾きを所定の間隔ごとに区切って算出して形状選別データ値とし、
これを予め用意されている正常な青果類の形状データを比較することにより形状を判定するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載の形状選別装置。
【請求項４】
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類に対して１箇所以上に設けられていることを特徴とする請求項２から３のいずれかに記載の形状選別装置。
【請求項５】
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類の上方に１箇所以上設けられていることを特徴とする請求項４に記載の形状選別装置。
【請求項６】
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類の周囲を移動するように設けられていることを特徴とする請求項２から５に記載の形状選別装置。
【請求項７】
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする請求項２から５に記載の形状選別装置。
【請求項８】
前記照射部が測定用光として線状光を照射するように構成され、
前記受光部が、前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するための撮像装置から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の形状選別装置。
【請求項９】
前記形状を判定する演算装置が、
前記撮像装置により撮像された画像のうち、
前記被測定青果類に照射された線状光部分のみを抽出し、
前記画像から抽出された線状光部分からなる表面撮像線を一定間隔ごとに区切り、
前記表面撮像線のそれぞれの傾斜角度を求めるとともに、
前記各傾斜角度について隣接区間の傾斜角度の角度差データを得て
正常な青果類の形状データの角度差データとを比較して形状を判定するよう構成されていることを特徴とする請求項８に記載の形状選別装置。
【請求項１０】
前記形状を判定する演算装置が、
前記表面撮像線から得られた角度差データと前記予め用意されている正常な青果類の形状データの角度差データとを比較して、
その差が所定の閾値から外れた際に形状を判定するよう構成されていることを特徴とする請求項９に記載の形状選別装置。
【請求項１１】
前記線状光を照射する照射部が、
前記被測定青果類に対して１箇所以上に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の形状選別装置。
【請求項１２】
前記線状光を照射する照射部が、
前記被測定青果類の上方に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の形状選別装置。
【請求項１３】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の側部上方に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の形状選別装置。
【請求項１４】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の横方向において上方に配置されていることを特徴とする請求項１１から１３に記載の形状選別装置。
【請求項１５】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の横方向において被測定青果類の両側上方に配置されていることを特徴とする請求項１１から１３に記載の形状選別装置。
【請求項１６】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の前後方向において上方に配置されていることを特徴とする請求項１１から１５に記載の形状選別装置。
【請求項１７】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の前後方向において被測定青果類の両側上方に配置されていることを特徴とする請求項１１から１６に記載の形状選別装置。
【請求項１８】
前記被測定青果類の周囲にミラーが配置され、
前記撮像装置が前記ミラーを介して前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するように構成されていることを特徴とする請求項１１から１７に記載の形状選別装置。
【請求項１９】
前記撮像装置が、
較正板を用いてレンズの絞り量またはゲインレベルを調整するよう構成されていることを特徴とする請求項８から１８に記載の形状選別装置。
【請求項２０】
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする請求項８から１９に記載の形状選別装置。
【請求項２１】
請求項１から２０に記載の形状選別装置が、
被測定青果類の浮皮の選別を行う浮皮選別装置であることを特徴とする形状選別装置。
【請求項２２】
青果類の形状を識別する青果類の形状選別方法であって、
被測定青果類に対し照射部を介して測定用光を照射し、
前記被測定青果類に照射された測定用光を受光部を介して受光し、
前記受光部により受光された測定用光を数値化し、
演算装置を介して予め用意されている正常な青果類の形状データとを比較することにより形状を判定することを特徴とする青果類の形状選別方法。
【請求項２３】
前記照射部と受光部とから構成されるレーザー変位計を備え、
前記照射部が測定用光を照射するように構成されるとともに、
前記受光部が前記被測定青果類に照射された測定用光を受光するように構成されていることを特徴とする請求項２２に記載の形状選別方法。
【請求項２４】
前記形状を判定する演算装置が、
前記レーザー変位計から出力された数値を、
時間−変位計出力（距離）の関係のグラフに変換し、
前期グラフの傾きを所定の間隔ごとに区切って算出して形状選別データ値とし、
これを予め用意されている正常な青果類の形状データを比較することにより形状を判定するよう構成されていることを特徴とする請求項２３に記載の形状選別方法。
【請求項２５】
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類に対して１箇所以上に設けられていることを特徴とする請求項２３から２４のいずれかに記載の形状選別方法。
【請求項２６】
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類の上方に１箇所以上設けられていることを特徴とする請求項２５に記載の形状選別方法。
【請求項２７】
前記レーザー変位計が、
前記被測定青果類の周囲を移動するように設けられていることを特徴とする請求項２３から２６に記載の形状選別方法。
【請求項２８】
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする請求項２３から２６に記載の形状選別方法。
【請求項２９】
前記照射部が測定用光として線状光を照射するように構成され、
前記受光部が、前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するための撮像装置から構成されていることを特徴とする請求項２２に記載の形状選別方法。
【請求項３０】
前記形状を判定する演算装置が、
前記撮像装置により撮像された画像のうち、
前記被測定青果類に照射された線状光部分のみを抽出し、
前記画像から抽出された線状光部分からなる表面撮像線を一定間隔ごとに区切り、
前記表面撮像線のそれぞれの傾斜角度を求めるとともに、
前記各傾斜角度について隣接区間の傾斜角度の角度差データを得て
正常な青果類の形状データの角度差データとを比較して形状を判定するよう構成されていることを特徴とする請求項２９に記載の形状選別方法。
【請求項３１】
前記形状を判定する演算装置が、
前記表面撮像線から得られた角度差データと前記予め用意されている正常な青果類の形状データの角度差データとを比較して、
その差が所定の閾値から外れた際に形状を判定するよう構成されていることを特徴とする請求項３０に記載の形状選別方法。
【請求項３２】
前記線状光を照射する照射部が、
前記被測定青果類に対して１箇所以上に設けられていることを特徴とする請求項２９に記載の形状選別方法。
【請求項３３】
前記線状光を照射する照射部が、
前記被測定青果類の上方に設けられていることを特徴とする請求項３２に記載の形状選別方法。
【請求項３４】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の側部上方に配置されていることを特徴とする請求項３２に記載の形状選別方法。
【請求項３５】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の横方向において上方に配置されていることを特徴とする請求項３２から３４に記載の形状選別方法。
【請求項３６】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の横方向において被測定青果類の両側上方に配置されていることを特徴とする請求項３２から３４に記載の形状選別方法。
【請求項３７】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の前後方向において上方に配置されていることを特徴とする請求項３２から３６に記載の形状選別方法。
【請求項３８】
前記線状光を照射する照射部が、
検査位置に位置する前記被測定青果類の前後方向において被測定青果類の両側上方に配置されていることを特徴とする請求項３２から３７に記載の形状選別方法。
【請求項３９】
前記被測定青果類の周囲にミラーが配置され、
前記撮像装置が前記ミラーを介して前記被測定青果類に照射された線状光を撮像するように構成されていることを特徴とする請求項３２から３８に記載の形状選別方法。
【請求項４０】
前記撮像装置が、
較正板を用いてレンズの絞り量またはゲインレベルを調整するよう構成されていることを特徴とする請求項２９から３９に記載の形状選別方法。
【請求項４１】
前記被測定青果類が搬送ライン上を搬送されるよう構成されていることを特徴とする請求項２９から４０に記載の形状選別方法。
【請求項４２】
請求項２２から４１に記載の形状選別方法が、
被測定青果類の浮皮の選別を行う浮皮選別方法であることを特徴とする形状選別方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００６−１６２３９３（Ｐ２００６−１６２３９３Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５３１２９（Ｐ２００４−３５３１２９）
【出願日】平成１６年１２月６日（２００４．１２．６）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月６日（２００４．１２．６）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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