(57)【要約】【課題】  物品の規格判定を画像処理を用いて安価な構成の装置で実現する。【解決手段】  上向きに配置されて物品１が載せ置かれたディスプレイ２を上からカメラ３で撮影し、同画像をコンピュータ４が処理して複数の物品１の規格を判別し、任意の規格を選択すると当該規格に属する物品１の載せ置き位置直下又は近傍にディスプレイ２上に画像マーカー５が表示される。画像マーカー５は物品１の載せ置き位置を中心に物品１の形状より大きなシルエットで表現され且つ物品１の色と色違である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上向きに配置されて複数の未選別の物品を載せ置き可能としたディスプレイと、ディスプレイ上面を撮影可能とするカメラと、カメラとディスプレイに接続されるコンピュータとを備え、同コンピュータはカメラの撮影画像を処理して複数の物品の規格を判別する規格判別手段と、複数の規格の中から任意の規格を選択可能とする規格選択手段と、選択された規格に属する物品の載せ置き位置直下又は近傍にディスプレイ上に画像マーカーを表示するマーカー生成手段とを備えたことを特徴とする物品選別装置。
【請求項２】
画像マーカーは物品の載せ置き位置を中心に物品の形状より大きなシルエットで表現され且つ物品の色と色違であることを特徴とする請求項１記載の物品選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の規格品が混在した未選別状態の物品の中から任意所望の規格のものを取り出して選別するための物品選別装置に関するものであり、例えばイチゴやサクランボなどの農産物を個人規模で少量選別する個選での利用に適したものである。
【背景技術】
【０００２】
イチゴの個選では、収穫した品物を一つひとつ目視で規格（等階級とも言われる）を判断しながら収穫コンテナから取り出し、規格別にパックに詰めている。しかし目視による判別は正確さに欠けるため、大きさを正確に確認する必要がある時にはノギスなどを当てたりしている。サクランボの様に球形のものでは大きなの異なる複数の穴の開いた治具に実を通してどの穴を通るかで大きさを判別することもある。色を正確に判別する必要がある場合には専用の色見本を当ててどの色に近いかを見比べて判断している。形を判断する場合には規格表に写された標準的な見本写真を見て確認している。この様に農産物には種類と検査種別ごとに何種類かの検査ツールがある。しかし全数、全検査項目をツールを使って検査することは困難であるため、通常は経験を生かして目視で判断している。そして判断がつきにくいものを取り出した時や、目視の状態を定期的にチェックする様な場合にサンプリング的にツールを使用して規格を確認している。
【０００３】
重量での選別に関しては、重量計にイチゴなどの農産物を収穫コンテナごと載せると、品物をひとつ取り出すごとにその品物の重量値を音声で案内したり、表示器に表示したり、あらかじめセットされた区分の規格名で音声案内できる機能が付いた重量計がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記目視検査による選別では次のような課題がある。
（１）色々な規格のものが無秩序に沢山並べ置かれた品物の中から希望する規格の品物を探すのはそれ自体が負担である。
（２）収穫コンテナに置かれた状態の品物を目視しただけでは正しい規格を判断できないことも多く、取り上げてみたがよく見ると規格が違っていて、元に戻して別の品物を取り上げるという無駄な繰り返しも多い。
（３）目視だけでは当然ながら正確さに欠ける。ノギスなどツールを使えば正確に大きさを判断できるが全ての品物を検査するのは手間と時間とから現実的ではない。また色検査の場合は、複数の色見本を切り替えながらどの色に近いかを判断すのには大きな手間と時間がかかる。よって普通はサンプリング程度に色見本を使い、それ以外はある程度感覚で作業するのが一般的である。しかし同じ人でもまた人によってもバラツキが発生しやすく、さらには照明など環境光の変化でも色の見え方が変化するため、いつでもどこでも同じように選別するのはかなり難しい。さらに農産物の表面色は工業製品の様な全体が均一な単一色でなく色々な色が混じり合っていたりしている。このため例えば全体平均色で規格を判断する様な場合を考えると、そもそも色についての客観的で正確な判定は困難である。また外観形状での選別や傷の大きさでの選別もバラつき易く手間と時間もかかる。そしてこれらの項目を複数組み合わせての総合的な選別では判定ミスも生じやすい。
【０００５】
（４）重量については規格を簡単に判別できる秤があるが、しかし取り出して初めてその重量がわかるため、目的の規格でないときは取り直しか別のパックに詰めるかしないといけないので思いのほか手間がかかる。しかも重量は農産物の規格の判定要素の一つでしかなく、他の検査項目が必要であるとやはり手間と時間がかかる。加えて最近はパック詰めや箱詰めされた際の見た目の揃い具合の良さから、重量による大きさ選別ではなく、外観による大きさ判定が望まれることも多い。
（５）基本的に農産物の選別規格は大きさや重さを除けば数値化しにくく、選別作業はある程度の経験に基づかなければできない。しかし生産者の高齢化が進んでいてこれ以上の選別作業負担を負えず、またイチゴの様な傷みやすい品物では機械化が進んでおらず共選場もあまりない。生産量は増やす余地があっても選別・パック詰めという調整作業が負担になって、結果として生産を増やせないという課題がある。
（６）個選したものは、個人販売でなければ、その後に農協などに集められ、そこで複数の生産者の品物がまとめられてから販売されることが多い。しかしここで、生産者単位ではある程度の規格を揃えることができたとしても、異なる生産者間で規格の判断がバラついてしまうことも多い。この様なことから農協などでは個選の品物を集めて出荷する前に再度品物の規格をチェックしており、２度手間の検査となっている。しかもここで大きく出荷規格から外れていたりすれば返品や製品の作り直しになるなどの無駄も生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の物品選別装置は、上向きに配置されて複数の未選別の物品を載せ置き可能としたディスプレイと、ディスプレイ上面を撮影可能とするカメラと、カメラとディスプレイに接続されるコンピュータとを備え、同コンピュータはカメラの撮影画像を処理して複数の物品の規格を判別する規格判別手段と、複数の規格の中から任意の規格を選択可能とする規格選択手段と、選択された規格に属する物品の載せ置き位置直下又は近傍にディスプレイ上に画像マーカーを表示するマーカー生成手段とを備えたものである。
【０００７】
本発明の物品選別装置は、画像マーカーは物品の載せ置き位置を中心に物品の形状より大きなシルエットで表現され且つ物品の色と色違である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の物品選別装置には次のような効果がある。
（１）作業テーブルとなるディスプレイ上に未選別の物品を置いて規格選択手段で規格を指定すると、当該規格に属する物品にだけその直下又は近傍に画像マーカーが表示されるので、同マーカーが見える物品を取り上げるだけで容易な選別が可能となる。
（２）画像マーカーは画像処理による規格判定に基づいて生成されるため目視より正確で且つ客観的な選別が可能となる。
（３）カメラとディスプレイとコンピュータの組み合わせであり安価に製作、提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の物品選別装置の実施形態を示した斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は本発明の物品選別装置の実施形態であり、物品１がサクランボの場合を例とするものである。
図１の２は大型で薄型の液晶モニタ（ディスプレイ）であり、作業テーブル１０の天板内側に表示面１１が面一になる様に上を向けて埋め込んである。このディスプレイ２の表示面１１には図示していない保護カバーを密着させて取り付けてあり、サクランボ１を載せてラフに作業したり、サクランボ１などで水濡れしたりしてもディスプレイ２が損傷しない様にしてある。またこの保護カバーはトレーシングペーパーの様な裏側が透けて見える半透明のものであり、次に説明するカメラ３による撮影でディスプレイ２の表示面１１からの不要な反射を抑えた明瞭な映像を撮影することができるのと同時に、表示面１１の情報を保護カバーを通して上から読み取ることもできる様になっている。ディスプレイ２のサイズは作業に合わせて適切なものを選択し、２７インチクラスのものから、より大きな作業エリアが必要な場合は４０インチ以上のものを用いても良い。また本発明ではディスプレイ２自体が大型で十分な広さを有すればそれ自体を作業テーブルとすることも可能である。
【００１１】
図１の３はカメラであり、例えば５Mピクセル以上の高解像度のカラーイメージセンサであり、作業テーブル１０に固定された支持アーム１２の上端に下向きに取り付けてある。同カメラ３はディスプレイ２のほぼ真上に配置されており、適切なレンズとの組み合わせによりディスプレイ２の表示面１１全体をほぼ真上から撮影できる様にしてある。よってディスプレイ２上に散らばせて置かれた全てのサクランボ１を撮影できる様にしてある。本発明ではディスプレイ２が大型の場合に複数台のカメラ３でエリアを分割してディスプレイ全体を撮影できる様にしても良い。
【００１２】
図１の４はコンピュータ（以下ＰＣと記す）であり、前記ディスプレイ２とカメラ３が図示されていないケーブルで接続されている。さらに図示していないがキーボード、マウスも接続してある。ＰＣ４内部に図示していないＧＰＵボードをインストールしてあり、ＣＰＵでの画像処理の一部をＧＰＵ側の並列処理で高速化させて速度向上できる様にしてある。このＰＣ４には選別処理ソフトをインストールしてある。同ソフトはＰＣ４が起動されると自動的に立ち上がり、処理が開始される様にしてある。
【００１３】
前記選別処理ソフトは、カメラ３の撮影を制御しており繰り返し毎秒複数枚の画像を取り込む様になっている。そして取り込んだ画像を処理して画像中の全サクランボ１のサイズと色を位置情報と共に計測できる様になっている。また選別処理ソフトはサクランボ１の選別規格に関する規格テーブルを持っており、計測したサイズと色とから一意的に規格を決定することができる規格判別手段を有している。例えば直径２４ｍｍで色が良好なものを規格名で「秀Ｌ」と決定する。この様にして撮影された画像中の全てのサクランボ１の規格を判定し、且つ個々のディスプレイ２上における位置情報を得ることができる様になっている。
【００１４】
前記選別処理ソフトはキーボードを操作して規格テーブルに存在する複数の規格から作業者により任意所望の規格を選択することができる規格選択手段を備えている。例えば作業者がキーボードのテンキーの「１」を押すと１番目の規格が選択される様になっている。
【００１５】
前記選別処理ソフトはマーカー生成手段を有しており、キーボードで規格が選択されるとディスプレイ２上の該当する規格の全てのサクランボ１の直下にその直径より少し大きな円形の画像マーカー５を表示する。図１に点線で示す画像マーカー５はサクランボ１の色と異なる色にしてあり、この例では明るい青色にしてある。画像マーカー５以外の背景は暗いグレー色にしてある。結果としてディスプレイ２上には選択中のサクランボ１の直下近傍にだけ画像マーカー５が表示される。作業者は画像マーカー５があるサクランボ１を目で見て取り上げることで同一規格の品物だけを得ることができ、選別することができる。
【００１６】
前記規格判定及び画像マーカーの生成はカメラ３から画像が取り込まれる度に繰り返し実行され、選択中の規格のサクランボ１の直下近傍に常に最新の状態で画像マーカー５が表示される様になっている。本選別処理ソフトでは画像マーカー５の色や大きさは作業者により変更が可能であり、さらに画像マーカー５を際立たせるために点滅させることもできる。なお前記規格選手段は必要ならば規格を２つ以上同時に選択させることもでき、複数の規格の品物を混合して取り出したい場合に使用すると良い。
【００１７】
本件発明では画像マーカー５を品物１の大きさに及びシルエットに随時合わせる様にすることもできる。サクランボ１の様に大きさの幅が小さく形もほぼ球形のものでは必要性に乏しいが、イチゴの様に形に変化があり大きさにも幅があるものの場合は画像マーカー５の大きさや形状を画像取り込み毎にリアルタイムで変化させる方が見やすくなる。
【００１８】
本件発明では、ディスプレイ２は液晶モニタに替えて、透過型スクリーンに裏側から短焦点プロジェクタで映像を投影する構成でもよい。この場合、透過型スクリーンの上に物品１を載せて作業できる様に同スクリーンの上面にガラス板などを配置すると良い。短焦点プロジェクタを用いると安価に大画面を得ることでき、５０インチ以上でもコストを抑えることができる。
【００１９】
本件発明では、画像処理による規格の判定に前記したサイズや色以外に様々な項目を選択できる。例えば形状の良し悪しや傷の有無、病果の判定、色むらの判定など、必要な項目を設定できる。その場合規格テーブルも関連する項目を含んで規格を決定することができるものとする。規格が多い場合、規格選択手段はテンキー以外にアルファベットキー、さらには音声入力により規格を入力できる様にしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の物品選別装置は、各種物品の選別に使用される装置に関するものであり、例えばサクランボのような小粒で傷みやすい果実を小規模で選別するのに利用できるものである。
【符号の説明】
【００２１】
１  物品
２  ディスプレイ
３  カメラ
４  コンピュータ
５  画像マーカー
【図１】
2018183073.tif 000003