(57)【要約】【課題】青果物の光沢の有無の検査を迅速かつ画一的に行うことができる光沢検査装置を提供すること。【解決手段】茄子１０４に紫外線領域の光を照射する紫外線照明装置１０１と、紫外線領域の光に感度を有し、茄子１０４の画像を撮像する紫外線カメラ１０２と、紫外線カメラ１０２により撮像された茄子１０４の画像の内、最大明度階調と最小明度階調との間の中間明度階調の中から予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分（ボケ部）と判定する処理解析装置１０３と、を備える光沢検査装置１００を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
青果物に紫外線領域の光を照射する少なくとも一つの光源と、前記紫外線領域の光に感度を有し、前記青果物の画像を撮像する少なくとも一つの紫外線カメラと、
前記紫外線カメラにより撮像された前記青果物の画像の内、最大明度階調と最小明度階調との間の中間明度階調の中から予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分と判定する処理解析装置と、
を備える青果物の光沢検査装置。
【請求項２】
前記処理解析装置は、前記光沢のない部分の面積又は画素数が予め定められたしきい値を越えて存在する場合に、光沢のない青果物と判断することを特徴とする請求項１に記載の光沢検査装置。
【請求項３】
前記紫外線領域の光は、３００乃至４４０ナノメートルの波長の光であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光沢検査装置。
【請求項４】
青果物に紫外線領域の光を照射する第一の過程と、
前記青果物の画像を前記赤外線領域の光で撮像する第二の過程と、
前記第二の過程で撮像された前記青果物の画像の内、最大明度階調及び最小明度階調の間の中間明度階調の中から予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分と判定する第三の過程と、
を備える青果物の光沢検査方法。
【請求項５】
前記光沢のない部分が予め定められたしきい値を越えて存在する場合に、光沢のない青果物と判断する第四の過程をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の光沢検査方法。
【請求項６】
前記紫外線領域の光は、３００乃至４４０ナノメートルの波長の光であることを特徴とする請求項４又は５に記載の光沢検査方法。
【請求項７】
青果物に紫外線領域の光を照射して、前記紫外線領域の光で前記青果物を撮像した画像に基づいて、前記青果物の光沢の有無を判定する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記コンピュータに実行させる処理は、前記青果物の画像の内、最大明度階調及び最小明度階調の間の中間明度階調の中から予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分と判定する処理であることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
前記光沢のない部分が予め定められたしきい値を越えて存在する場合に、光沢のない青果物と判断する処理を前記コンピュータにさらに実行させることを特徴とする請求項７に記載のプログラム。
【請求項９】
前記紫外線領域の光は、３００乃至４４０ナノメートルの波長の光であることを特徴とする請求項７又は８に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、青果物の光沢検査装置及び光沢検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、青果物等の農産物の画像をカメラで取ることにより、農産物の品質を検査する農産物検査装置が使用されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−４４１８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、茄子やトマト等の青果物においては、表面の光沢の有無は商品価値を左右する大きな要因であるが、従来の農産物検査装置においては、可視光線又は赤外線を用いており、青果物の表面の状態に起因する光沢の有無を検出することは困難であったため、従来は、人間の目で一つ一つ青果物の表面の光沢の有無を検査しており、検査に多大な時間を要すると共に、検査を行う者によって判断基準がばらつき、一様な判断を行うことは極めて難しかった。
【０００５】
そこで、本発明は、青果物の光沢の有無の検査を迅速かつ画一的に行うことができる光沢検査装置及び光沢検査方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明は、青果物に紫外線領域の光を照射する少なくとも一つの光源と、前記紫外線領域の光に感度を有し、前記青果物の画像を撮像する少なくとも一つの紫外線カメラと、前記紫外線カメラにより撮像された前記青果物の画像の内、最大明度階調と最小明度階調との間の中間明度階調の中から予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分と判定する処理解析装置と、を備える青果物の光沢検査装置を提供する。
【０００７】
一般的に青果物の表皮は、品質が良いものには光沢があり、品質の落ちるものには、光沢がなくなり、この光沢がなくなった部分をボケ部という。
【０００８】
ここで、青果物は、その表皮に細かいしわができると、光沢が失われるため、このしわの有無を検出することにより、光沢の有無を検出することができるものと考えられる。
【０００９】
そこで、青果物の表面に紫外線領域の光を照射すると、紫外線領域の光は短波長の光であるため、青果物の表面に凹凸があると多方面に錯乱するように反射する。
【００１０】
したがって、青果物の表面に紫外線領域の光を照射して、青果物に反射した光を紫外線カメラにより撮像すると、光が乱反射している領域と光が乱反射していない領域とに分けることができ、光が乱反射している領域は、最大明度階調と最小明度階調との間の中間明度階調の中に含まれることとなる。
【００１１】
このことから、紫外線カメラにより撮像された青果物の画像の内、中間明度階調の中から、予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分（ボケ部）と判定することができるようになる。
【００１２】
なお、中間明度階調の内、どの明度階調にある部分を光沢のない部分（ボケ部）とするかは、測定誤差等を考慮して、適時選択すればよい。
【００１３】
また、このようにして判定された光沢のない部分（ボケ部）の面積又は画素数が、予め定められたしきい値を越えて存在するような場合には、その青果物は光沢のない青果物と判断することができるようになる。
【００１４】
ここで、紫外線領域の光として、３００乃至４４０ナノメートルの波長の光を用いることが望ましい。
【００１５】
これは、３００ナノメートルよりも短い波長の紫外線は、ＤＮＡを傷つける等生体に極めて有害のものだからである。
【００１６】
また、本発明は、青果物に紫外線領域の光を照射する第一の過程と、前記青果物の画像を前記赤外線領域の光で撮像する第二の過程と、前記第二の過程で撮像された前記青果物の画像の内、最大明度階調及び最小明度階調の間の中間明度階調の中から予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分と判定する第三の過程と、を備える青果物の光沢検査方法を提供する。
【００１７】
上述のように、青果物に短波長である紫外線領域の光を照射すると、青果物の表面のしわのある部分で乱反射するため、これを紫外線カメラで撮像することにより、しわのある部分は、最大明度階調と最小明度階調との間の中間明度階調の中に含まれることとなり、このような中間明度階調の中から、予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分（ボケ部）と判定することができるようになる。
【００１８】
また、このような光沢のない部分（ボケ部）の面積又は画素数が予め定められたしきい値を越えて存在する場合に、光沢のない青果物と判断することもできるようになる。
【００１９】
さらに、使用する紫外線領域の光は、３００乃至４４０ナノメートルの波長の光であることが望ましい。
【００２０】
また、本発明は、青果物に紫外線領域の光を照射して、前記紫外線領域の光で前記青果物を撮像した画像に基づいて、前記青果物の光沢の有無を判定する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記コンピュータに実行させる処理は、前記青果物の画像の内、最大明度階調及び最小明度階調の間の中間明度階調の中から予め定められた明度階調にある部分を光沢のない部分と判定する処理であることを特徴とするプログラムを提供する。
【００２１】
このようなプログラムにより、紫外線領域の光で青果物を撮像した画像に基づいて、青果物の光沢の有無を判定する処理を自動的に行わせる処理をコンピュータに自動的に行わせることができるようになる。
【００２２】
なお、光沢のない部分（ボケ部）が予め定められたしきい値を越えて存在する場合に、光沢のない青果物と判断する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することも可能である。
【００２３】
また、この場合でも、３００乃至４４０ナノメートルの波長の紫外線領域の光を用いて画像を撮像しているものであることが望ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に係る光沢検査装置１００の概略構成図である。
【００２５】
光沢検査装置１００は、紫外線照明装置１０１、紫外線カメラ１０２及び処理解析装置１０３により構成されている。
【００２６】
紫外線照明装置１０１は、検査対象である茄子１０４に３００乃至４００ナノメートルの波長の紫外線領域の光を照射する紫外線発光ＬＥＤを複数配置することにより形成されている。
【００２７】
なお、本実施形態では、紫外線発光ＬＥＤを用いたが、紫外線照明装置１０１は、紫外線領域の光を照射するものであればよく、例えば、ブラックライト蛍光灯により形成することもできる。
【００２８】
紫外線カメラ１０２は、３００乃至４００ナノメートルの波長の紫外線領域の光を感度領域に含むＣＣＤカメラであり、コンベア１１０により搬送される茄子１０４をオンラインで検査可能なように電子シャッター方式を採用しているため、別個に制御装置を備えることにより、搬送されてくる茄子１０４毎に露光するタイミングをこの制御装置からのタイミング信号により制御することで、適切なシャッタースピードで露光を行い、静止画像を撮像することもできる。
【００２９】
また、茄子１０４をオンラインで検査する場合には、紫外線照明装置１０１及び紫外線カメラ１０２を複数配置し、茄子１０４の全体を撮像することができるようにすることが望ましい。
【００３０】
なお、紫外線カメラ１０２で鮮明な画像を得るため、紫外線照明装置１０１から照射される光以外の光が入り込まないように暗室等で撮像を行うことが望ましい。
【００３１】
そして、紫外線カメラ１０２により撮像されたデータは、ケーブル１０５を介して処理解析装置１０３に送られる。
【００３２】
処理解析装置１０３は、パーソナルコンピュータからなり、紫外線カメラ１０２から送信されたデータを、その明度に基づいて、図２に示すような１６階調のグレイスケールにより描画する。
【００３３】
図２に示した１６階調のグレイスケールは、向かって左側に位置するにつれて、明度が低くなるように配置されており、一番左側にある階調が、最小明度階調、即ち、黒で、一番右側にある階調が、最大明度階調、即ち、白である。
【００３４】
ここで、紫外線カメラ１０２により撮像され、処理解析装置１０３により１６階調のグレイスケール画像に変換された茄子１０４の画像は、次の三つの部分に分類される。
（１）茄子１０４の表面にしわがない部分で、紫外線照明装置１０１からの光が鏡面反射し、反射光の進む方向が、紫外線カメラ１０２の撮像方向と一致したため、明度が高い第一の部分。
（２）茄子１０４の表面にしわがある部分で、紫外線照明装置１０１からの光が乱反射し、中間的な明度階調にある第二の部分。
（３）茄子１０４の表面にしわがない部分で、紫外線照明装置１０１からの光が鏡面反射しているが、反射光の進む方向が、紫外線カメラ１０２の撮像方向と一致しなかったため、明度が低い第三の部分。
【００３５】
そして、図２のグレイスケールにおける１６階調の明度において、最大明度階調を含むＡの範囲の階調にある部分を第一の部分、最大明度階調及び最小明度階調を含まないＢの範囲の階調にある部分を第二の部分、最小明度階調を含むＣの範囲の階調にある部分を第三の部分と判断するように、予め処理解析装置１０３を設定しておき、かつ、これらの部分が異なる色彩でディスプレイ１０３ａに表示されるように設定しておくことで、図３に表されているように、第一の部分が第一の領域１０６、第二の部分が第二の領域１０７及び第三の部分が第三の領域１０８として色分けされた画像を処理解析装置１０３のディスプレイ１０３ａに表示することができるようになる。
【００３６】
ここで、どの明度階調の場合に第二の領域１０７に含まれるものとしておくかについては、測定誤差、しわの多い種類である等茄子の種類、しわのできやすい季節等を考慮して適時選択することができる設計事項である。
【００３７】
また、処理解析装置１０３は、光沢のない部分（ボケ部）と認識される第二の領域１０７が一定のしきい値を越えて存在する場合には、光沢のない茄子１０４である旨をディスプレイ１０３ａに、文字・図形等で表示することで、検査者に知らせることができる。
【００３８】
なお、この判断は、第二の領域１０７に含まれる面積又は画素数が予め定められているしきい値を越えているか否かにより判断すればよい。
【００３９】
また、茄子１０４がコンベア１１０により搬送されるものである場合には、光沢のない部分（ボケ部）と認識される第二の領域１０７が一定のしきい値を越えて存在すると判断されたときに、適当な手段を介して、光沢のある青果物から選別されるようにすることも可能である。
【００４０】
また、処理解析装置１０３では、明度の階調に応じて、第一の領域１０６、第二の領域１０７及び第三の領域１０８を区別し、第二の領域１０７を光沢のない部分（ボケ部）と認識するようにしているため、図１に表されているように、茄子１０４の背景は、黒色又は白色のスクリーン１０９としておくことが望ましい。
【００４１】
図４は、本実施形態に係る光沢検査装置１００の処理手順を示すフローチャートである。
【００４２】
茄子１０４に紫外線照明装置１０１により紫外線領域にある光を照射すると共に、紫外線カメラ１０２で茄子１０４の画像を撮像する（ステップ２２０）。
【００４３】
撮像したデータを処理解析装置１０３に送信し、処理解析装置１０３はグレイスケール画像に変換し（ステップ２２１）、明度階調に基づいて、予め三つの領域に区分されている領域の内どの領域に属する階調であるかを各画素毎に分析する（ステップ２２２）。
【００４４】
さらに、処理解析装置１０３は、第二の領域１０７に含まれる部分の面積又は画素数が、予め定められているしきい値を越えて存在するか否かを判断し（ステップ２２３）、このしきい値を越えていない場合には、三つの領域に区分されている画像をディスプレイ１０３ａで表示し（ステップ２２４）、このしきい値を越えている場合には、三つの領域に区分されている画像をディスプレイ１０３ａに表示すると共に、光沢のない茄子である旨の文字をディスプレイ１０３ａに表示する（ステップ２２５）。
【００４５】
なお、上述した処理解析装置１０３での処理は、このような処理をコンピュータ読み取り可能な言語で記述したコンピュータプログラムをコンピュータに読み込ませることによっても実行可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、青果物の光沢の有無の検査を迅速かつ画一的に行うことができる光沢検査装置及び光沢検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係る光沢検査装置１００の概略構成図。
【図２】１６階調のグレイスケールの説明図。
【図３】三つの領域に色分けされた茄子の画像の表示例を表す正面図。
【図４】光沢検査装置１００の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１００  光沢検査装置
１０１  紫外線照明装置
１０２  紫外線カメラ
１０３  処理解析装置
１０４  茄子
１０５  ケーブル
１０６  第一の領域
１０７  第二の領域
１０８  第三の領域
１０９  スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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