(57)【要約】【課題】農作物の不要部及び必要部の境界位置を正確且つ確実に検出して、検出精度及び切揃え精度の向上を図ることができる農作物切揃え装置を提供する。【解決手段】ネギＡを構成する根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置（切断基準位置）を、反射式切揃え装置１０ａの撮像カメラ１３ａから出力される反射画像情報と、透過式切揃え装置１０ｂの撮像カメラ１３ｂ，１３ｃから出力される透過画像情報との中から選択した何れか特定又は複数の検出情報に基づいて、根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置（切断基準位置）を制御装置１８により個々に算出及び決定し、その決定された境界位置を基準として、ネギＡの根部Ａａを所定量切除して切揃える。【選択図】　図２
2004081030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
農作物の不要部及び必要部の境界位置を検出するための検出光を、該不要部及び必要部に対して照射する検出光照射手段と、
上記農作物の不要部及び必要部が反射する反射光の波長領域の中から、該不要部及び必要部の境界位置を識別するのに適した波長領域の反射光を検出する反射光検出手段と、
上記農作物の不要部及び必要部を透過した透過光を検出する透過光検出手段と、上記反射光検出手段及び透過光検出手段から出力される検出情報に基づいて、上記農作物の切断位置を決定する切断位置決定手段と、
上記切断位置決定手段による決定に基づいて、上記農作物の不要部を所定量切除する切揃え手段とを備えた
農作物切揃え装置。
【請求項２】
農作物の不要部及び必要部の境界位置を検出するための検出光を、該不要部及び必要部に対して照射する検出光照射手段と、
上記農作物の不要部及び必要部が反射する反射光の波長領域の中から、該不要部及び必要部の境界位置を識別するのに適した波長領域の反射光を検出する反射光検出手段と、
上記農作物の不要部及び必要部のシルエットを検出するシルエット検出手段と、上記反射光検出手段及びシルエット検出手段から出力される検出情報に基づいて、上記農作物の切断位置を決定する切断位置決定手段と、
上記切断位置決定手段による決定に基づいて、上記農作物の不要部を所定量切除する切揃え手段とを備えた
農作物切揃え装置。
【請求項３】
農作物の不要部及び必要部の境界位置を検出するための検出光を、該不要部及び必要部に対して照射する検出光照射手段と、
上記農作物の不要部及び必要部が反射する反射光の波長領域の中から、該不要部及び必要部の境界位置を識別するのに適した波長領域の反射光を検出する反射光検出手段と、
上記該農作物の不要部分に検出光照射手段から投光される検出光を照射し、該不要部分を透過した透過光を検出する透過光検出手段と、
上記農作物の不要部分に検出光照射手段から投光される検出光を照射し、該不要部分のシルエットを検出するシルエット検出手段と、
上記反射光検出手段及び透過光検出手段、シルエット検出手段から出力される検出情報に基づいて、上記農作物の切断位置を決定する切断位置決定手段と、
上記切断位置決定手段による決定に基づいて、上記農作物の不要部を所定量切除する切揃え手段とを備えた
農作物切揃え装置。
【請求項４】
上記切断位置決定手段による決定に基づいて、上記農作物の切断位置に対して切揃え手段が対峙される位置に、該農作物及び切揃え手段を相対移動する相対移動手段を備えた
請求項１，２又は３記載の農作物切揃え装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばネギやアスパラガス、胡瓜、茄子、人参、芋、ミカン、リンゴ、柿等の農作物（果菜物を含む）を切揃える作業に用いられる農作物切揃え装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述例のネギを市場に出荷する場合、商品価値を高めるためにネギの茎部を覆っている不必要又は食用に供し得ない表皮を剥ぎ取り分離するが、表皮を根部まで引き剥がしたとき、表皮と根部との繋がり部分が多いと、表皮が根部に残ってしまうことがあるため、ネギの根部を、表皮を分離するのに適した状態に切除する必要がある。
【０００３】
且つ、根部の茎盤を切除する量が多いと、根部の切断面から内液が滲み出しやすくなるため、変色や腐敗の進行速度が速くなり、ネギの鮮度が短期間で失われる。また、根部の茎盤を切除する量が少ないと、複数の毛根が根部に残ってしまうため、見栄えが悪く、商品価値が損なわれる。加えて、不要な表皮を根部まで引き剥がしたとき、根部に接続された表皮の残り部分が多いと、表皮の剥ぎ取りミスが起きるか、表皮の一部が根部に残る等するため、不要な表皮を剥ぎ取るときに不都合が生じる。
【０００４】
上述のネギの根部を切除する装置としては、例えばコンベアにより搬送されるネギの根部を、定位置に配設又は定位置に移動する回転刃により切除する特許文献１の長葱切断装置と、例えば光源部から投光される検出光を、ホルダに挿入されたネギの茎部に照射し、その茎部を透過する透過光量を透過光センサで検出すると共に、透過光センサにより検出された透過光量に基づいて、茎部及び根部の境界位置（切断位置）を識別する特許文献２の根切り装置とがある。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３１１８４１７号公報
【特許文献２】
特開平１１−２２５７２９号公報。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１の長葱切断装置は、ネギの生育状況によって、茎部や根部の曲り具合が異なるため、ネギの根部を回転刃により切除したとき、根部の切除量にばらつきが生じやすく、所定量切除することが難しい。
【０００７】
また、特許文献２の根切り装置は、ネギの鮮度（水分含有量）、茎部の形状や寸法等によっては、ネギの茎部を透過する検出光の透過量が不足したり、検出光の過剰透過が起きることがあるため、茎部及び根部の境界位置を識別する検出精度が低く、全ネギの境界位置を高い確率で識別することが難しいという問題点を有している。
【０００８】
この発明は上記問題に鑑み、反射光検出手段及び透過光検出手段、シルエット検出手段により検出される何れか特定又は複数の検出情報に基づいて、農作物の不要部及び必要部の境界位置を決定することにより、農作物の不要部及び必要部の境界位置を正確且つ確実に検出することができ、検出精度及び切揃え精度の向上を図ることができる農作物切揃え装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、農作物の不要部及び必要部の境界位置を検出するための検出光を、該不要部及び必要部に対して照射する検出光照射手段と、上記農作物の不要部及び必要部が反射する反射光の波長領域の中から、該不要部及び必要部の境界位置を識別するのに適した波長領域の反射光を検出する反射光検出手段と、上記農作物の不要部及び必要部を透過した透過光を検出する透過光検出手段と、上記反射光検出手段及び透過光検出手段から出力される検出情報に基づいて、上記農作物の切断位置を決定する切断位置決定手段と、上記切断位置決定手段による決定に基づいて、上記農作物の不要部を所定量切除する切揃え手段とを備えた農作物切揃え装置であることを特徴とする。
【００１０】
上述の農作物は、例えばネギやアスパラガス、胡瓜、茄子、人参、芋、ミカン、リンゴ、柿等の長尺農作物で構成することができる。また、検出光照射手段は、例えばハロゲンランプやキセノンランプ、紫外線ランプ、蛍光灯、白熱灯等の照明装置で構成することができる。また、反射光検出手段及び透過光検出手段、シルエット検出手段は、例えばモノクロやカラーの撮像カメラ、ディジタルカメラ、ビデオカメラ等の光学的検出手段で構成することができる。また、切断位置決定手段は、例えばパーソナルコンピューターやＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えた制御装置で構成することができる。また、切揃え手段は、例えば切断装置及び回転刃や固定刃、カッター、ワイヤカッター、バンドソー、流体吹付け式カッター、レーザーカッター等で構成することができる。
【００１１】
つまり、検出光照射手段から投光される検出光を農作物（例えばネギ）の不要部（例えば根部や茎盤等）及び必要部（例えば茎部や軟白部等）に照射し、その不要部及び必要部が反射する反射光の中から、不要部及び必要部の境界位置（切断基準位置）を識別するのに適した波長領域の反射光を反射光検出手段で検出する。且つ、農作物の不要部及び必要部を透過（例えば径方向や軸方向）する透過光を透過光検出手段で検出する。切断位置決定手段により決定された境界位置を基準として、農作物の不要部を、切揃え手段により所定量切除して切揃える。
【００１２】
一方、反射光検出手段により検出される反射光検出情報と、透過光検出手段により検出される透過光検出情報との何れか一方又は両方の検出情報に基づいて、農作物の不要部及び必要部の境界位置を切断位置決定手段により個々に決定した後、その決定された境界位置を基準として、農作物の不要部を切揃え手段により所定量切除して切揃える。
【００１３】
実施の形態として、農作物の不要部及び必要部の境界位置を検出するための検出光を、該不要部及び必要部に対して照射する検出光照射手段と、上記農作物の不要部及び必要部が反射する反射光の波長領域の中から、該不要部及び必要部の境界位置を識別するのに適した波長領域の反射光を検出する反射光検出手段と、上記農作物の不要部及び必要部のシルエットを検出するシルエット検出手段と、上記反射光検出手段及びシルエット検出手段から出力される検出情報に基づいて、上記農作物の切断位置を決定する切断位置決定手段と、上記切断位置決定手段による決定に基づいて、上記農作物の不要部を所定量切除する切揃え手段とを備えることができる。
【００１４】
また、農作物の不要部及び必要部の境界位置を検出するための検出光を、該不要部及び必要部に対して照射する検出光照射手段と、上記農作物の不要部及び必要部が反射する反射光の波長領域の中から、該不要部及び必要部の境界位置を識別するのに適した波長領域の反射光を検出する反射光検出手段と、上記該農作物の不要部分に検出光照射手段から投光される検出光を照射し、該不要部分を透過した透過光を検出する透過光検出手段と、上記農作物の不要部分に検出光照射手段から投光される検出光を照射し、該不要部分のシルエットを検出するシルエット検出手段と、上記反射光検出手段及び透過光検出手段、シルエット検出手段から出力される検出情報に基づいて、上記農作物の切断位置を決定する切断位置決定手段と、上記切断位置決定手段による決定に基づいて、上記農作物の不要部を所定量切除する切揃え手段とを備えることができる。
【００１５】
また、上記切断位置決定手段による決定に基づいて、上記農作物の切断位置に対して切揃え手段が対峙される位置に、該農作物及び切揃え手段を相対移動する相対移動手段（例えばモーターやソレノイドやエアーシリンダ、チェーン送り機構、ネジ送り機構、カム送り機構等）を備えることができる。
【００１６】
加えて、農作物の不要部及び必要部を透過する検出光の透過量が不足するか、検出光の過剰透過が起きる等して、透過光により境界位置を検出することが難しい場合、反射光検出手段及びシルエット検出手段の何れか一方又は両方により検出される検出情報に基づいて決定する。
【００１７】
且つ、反射光により境界位置を検出することが難しい場合、透過光検出手段及びシルエット検出手段の一方又は両方により検出される検出情報に基づいて決定する。且つ、シルエットにより境界位置を検出することが難しい場合、反射光検出手段及び透過光検出手段の一方又は両方により検出される検出情報に基づいて決定する。
【００１８】
【作用及び効果】
この発明によれば、反射光検出手段により検出される反射光検出情報と、透過光検出手段により検出される透過光検出情報と、シルエット検出手段により検出されるシルエット検出情報との中から選択した何れか特定又は複数の検出情報に基づいて、農作物の不要部及び必要部の境界位置を切断位置決定手段により個々に決定するので、農作物の鮮度（水分含有量）や外観形状、外径寸法、生育状況、異物の付着量、根の突出量等に左右されることなく、不要部及び必要部の境界位置を確実且つ正確に検出することができ、検出精度及び切揃え精度の向上を図ることができる。
【００１９】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は、農作物の一例であるネギを切揃える作業に用いられる農作物切揃え装置を示し、図１及び図２に於いて、この農作物切揃え装置１は、ネギＡの不要な表皮を分離する皮剥ぎ工程前段に配設され、搬送コンベア２の載置台３…に載置されたネギＡを、搬送路上に設定した前処理区間ａと、切揃え区間ｂと、切揃え区間ｃとに搬送して、ネギＡの根部Ａａを皮剥ぎ処理に適した状態に切揃える。
【００２０】
上述の搬送コンベア２は、長尺のネギＡが搬送方向に対して略直交する姿勢に載置される凹状の載置台３を、搬送路下部に張架した周回チェーン４…全長に対して所定間隔に隔てて取り付け、周回チェーン４…を減速機付きモーター（図示省略）の駆動力により搬送方向に回転して、ネギＡが載置された載置台３…を搬送方向に対して連続的又は間欠的に周回移動する。
【００２１】
且つ、載置台３は、根部Ａａ側を搬送路左側部に所定長さ突出した状態に支持する受け台３ａと、茎部Ａｂを略水平に支持する受け部３ｂと、葉部Ａｃを略水平に支持する受け部３ｃとで構成される。また、搬送コンベア２の代わりに、例えばバケットコンベアやベルトコンベア、ローラコンベア、チェーンコンベア、ネギＡが載置されるフリーのトレイ等を用いてもよい。
【００２２】
前述の前処理区間ａに配設した洗浄装置６は、例えば送風ブロワーやコンプレッサー等のエアー供給源と、例えば水道やタンク等の水供給源とに接続された吐出ノズル６ａを、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ上面と対向して搬送路左側上部に配設し、吐出ノズル６ａから吐出するエアー（大気）及び水（水道水）を混合して根部Ａａ上面に吹付け、根部Ａａ上面を覆っている異物（例えば泥やゴミ等）を洗浄除去する。また、エアー又は水の一方を吹付けてもよい。
【００２３】
上述のエアーの代わりに、例えば窒素ガスや不活性ガス、二酸化炭素等の気体を用いてもよく、水の代わりに、例えば蒸留水や天然水、溶剤、薬液等の液体を用いてもよい。また、上述の気体及び液体、払拭具等を複数組み合わせてもよい。
【００２４】
且つ、洗浄装置６直後に配設した荒切り装置７は、モーター（図示省略）により回転される回転刃７ａを、搬送コンベア２の載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ先端と対向して搬送路左側部に配設し、根部Ａａ先端及び先端に突出する複数の長い毛根を回転刃７ａで切除して、荒切り処理する。
【００２５】
前述の切揃え区間ｂに配設した反射式の切揃え装置１０ａは、図３にも示すように、搬送路上に配設した後述する検出光Ｂ及び反射光Ｃ以外の外光を遮光する遮光室１１内に、ネギＡの根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置（切断位置）を検出するのに適した検出光Ｂを照射する照明装置１２ａを、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ及び茎部Ａｂ上面と対向して、後述する撮像カメラ１３ａの両側部に配設している。
【００２６】
且つ、根部Ａａ及び茎部Ａｂが反射する反射光Ｃの中から、根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置（切断基準位置）を識別するのに適した波長領域（例えば略４００ｎｍ〜略５００ｎｍ）の反射光Ｃを検出するモノクロの撮像カメラ１３ａ（例えば略３００ｎｍ〜略１０００ｎｍ程度の近紫外領域側までの感度特性を有するモノクロカメラ）を、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ及び茎部Ａｂ上面と対向して搬送路左側上部に配設し、その根部Ａａ及び茎部Ａｂと、他の部分（背景）との対比を明確にする略円筒状又は略円盤状の対比部材１４を、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ及び茎部Ａｂ下面と対向して搬送路左側下部に配設している。
【００２７】
上述の照明装置１２ａには、ハレーションが起きるのを防止するためのＰＬフィルタを装着し、撮像カメラ１３ａには、略３００ｎｍ〜略５００ｎｍの透過率を有する光学フィルタ（例えばＫｅｎｋｏ社製、青フィルタＢ−３９０等）と、略３７０ｎｍ以上の透過率を有し、焦点距離が略６ｍｍのＣＣＴＶレンズとを装着している。且つ、対比部材１４に対接した払拭体１５は、対比部材１４をモーター（図示省略）で回転させるとき、その対比部材１４周面に付着する異物（例えばネギの表皮や内液、水滴、ゴミ等）を払拭除去する。
【００２８】
前述の切揃え区間ｃに配設した透過式の切揃え装置１０ｂは、図４にも示すように、搬送路上に配設した後述する検出光Ｂ及び透過光Ｄ以外の外光を遮光する遮光室１１内に、ネギＡ内部を透過するのに必要な高輝度の検出光Ｂを照射する照明装置１２ｂを、載置台３に載置されたネギＡの茎部Ａｂ上面と対向して配設している。
【００２９】
且つ、モノクロの撮像カメラ１３ｂを、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ上面と対向して配設し、撮像カメラ１３ｃを、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ先端と対向して配設している。
【００３０】
且つ、茎部Ａｃ上面と根部Ａａ上面との間に張架したカーテン状の遮光体１６は、撮像カメラ１３ｂ，１３ｃに向けて投光される照明装置１２ｂの検出光Ｂを遮光する。また、ベルト状の遮光体（図示省略）で遮光することもできる。
【００３１】
前述の撮像カメラ１３ａ〜１３ｃ及び後述する撮像カメラ１３ｄに接続された画像処理装置１７は、切揃え装置１０ａの撮像カメラ１３ａから出力される反射画像と、切揃え装置１０ｂの撮像カメラ１３ｂ，１３ｃから出力される透過画像と、後述する切揃え装置１０ｃの撮像カメラ１３ｄから出力されるシルエット画像とを、ネギＡの根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置（切断位置）を識別するのに適した画像情報（例えば２値化処理）に変換して、制御装置１８に出力する。
【００３２】
且つ、画像処理装置１７に接続された制御装置１８（例えばパーソナルコンピューター）は、画像処理装置１７から出力される反射画像情報と、透過画像情報（透過量）と、シルエット画像情報とに基づいて、根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置（切断基準位置）を算出し、決定する。つまり、反射式の場合、図５の分光反射特性図に示すように、茎部Ａｂの反射率は、略３００ｎｍの波長領域から立ち上がるのに対して、根部Ａａの反射率は、茎部Ａｂの略３００ｎｍよりも略５０ｎｍ以上の波長領域から立ち上がる。
【００３３】
且つ、略６００ｎｍ付近の波長領域までは、茎部Ａｂの方が根部Ａａに比べて、略２倍から略３倍の高い反射率を示すので、その波長領域差を利用して、根部Ａａと茎部Ａｂとの境界位置（切断位置）を識別及び決定することができる。
【００３４】
一方、透過式の場合、根部Ａａを透過する透過光Ｄの透過量は、繊維が粗いと透過率が高く、繊維が密集するほど透過率が減少するので、繊維が粗い根部Ａａ及び茎部Ａｂを透過する透過光Ｄの透過量よりも、繊維が密集する茎盤Ａｄを透過する透過光Ｄの透過量が著しく減少することになるので、透過光Ｄの透過量から得られた画像濃度データに基づいて、最も分離度の高い境界部分（切断基準位置）を算出することができる。
【００３５】
上述の反射画像情報及び透過画像情報から得られた境界位置（切断基準位置）を基準として、例えば茎盤Ａｄが略２／３程度残される切断位置を算出及び決定すると共に、上述のネギＡ毎に決定される切断位置情報と、後述する番地読取り装置１９ａにより読取られる載置台３の番地情報とを対応させて記憶する。また、根部Ａａの切断量を、例えば茎盤Ａｄが略２／３程度以上残される位置又は以下残される位置に変更することもできる。
【００３６】
且つ、載置台３毎に設定される番地情報又は載置台３と略対応して移動する番地情報を読取るための番地読取り装置１９ａ，１９ｂを搬送路下部に配設し、撮像カメラ１３の撮像区間に配設した番地読取り装置１９ａと、切断装置２０の切断区間に配設した番地読取り装置１９ｂとで読取った番地情報を制御装置１８に出力する。
【００３７】
また、上述の番地情報の代わりに、例えば載置台３自体に付設又は載置台３と略対応して移動する記録媒体（例えばバーコード、ＩＤカード、磁気カード等）の固有情報を読取るか、切断位置情報やその他の計測情報を記録する等したり、切断装置２０にネギＡが到達するまでのタイムラグを計時してもよい。
【００３８】
前述の撮像カメラ１３ａ，１３ｂ及び後述する撮像カメラ１３ｄ直後に配設した切断装置２０は同一構成であるので、一つの切断装置２０の構成及び動作を説明する。この装置は、例えば垂直方向及び水平方向の二次元方向に傾斜する回転刃２０ａを、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａと対向して搬送路左側部に配設した可動台２０ｃに取り付け、その可動台２０ｃに固定したモーター２０ｂにより一定速度で高速回転する。
【００３９】
且つ、可動台２０ｃを、搬送路左側部に配設した支持台２０ｄに取り付け、支持台２０ｄに固定した移動量検出機能付きモーター２０ｅ（例えばサーボモータやステッピングモータ等）により搬送方向と略直交する方向に対して所定移動量（例えば略０．２５ｍｍ単位）ずつ段階的に前後移動すると共に、回転刃２０ａを、根部Ａａ先端と対向する方向に対して段階的に高速移動（例えば略０．３秒）する。また、回転刃２０ａの側部及び上部をカバー２０ｆで囲繞している。また、モーター２０ｅに代わる移動手段の他の例として、例えばソレノイドやエアーシリンダ、或いは、カムやチェーン等を用いてもよい。
【００４０】
図６は、農作物切揃え装置１の制御回路ブロック図を示し、制御装置１８（例えばパーソナルコンピューター）にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭが内蔵され、ＣＰＵは、ＲＯＭ（又はＰＲＯＭ）に格納されたプログラムに沿って、搬送コンベア２と、洗浄装置６と、荒切り装置７と、撮像カメラ１３ａ〜１３ｃ及び後述する撮像カメラ１３ｄと、画像処理装置１７と、番地読取り装置１９ａ，１９ｂと、切断装置２０との駆動及び停止を制御する。
【００４１】
ＲＡＭには、撮像カメラ１３ａ〜１３ｄ及び画像処理装置２０から出力される画像情報と、ネギＡ毎に決定される切断位置情報と、番地読取り装置１９ａ，１９ｂにより読取られる載置台３の番地情報と、切断装置２０から出力される回転刃２０ａの移動量情報とを対応させて記憶する。
【００４２】
上述の制御装置１８は、モーター２０ｅから出力されるパルス信号に基づいて、載置台３左側部に突出する根部Ａａ先端を切断基準位置として、根部Ａａの茎盤Ａｄが所定量切除（例えば略２／３程度残る状態）される位置に到達するまでの回転刃２０ａの移動距離を演算及び算出する。
【００４３】
且つ、撮像カメラ１３の撮像区間に移動される載置台３の番地情報を番地読取り装置１９ａで読取り、その番地情報を制御装置１８に出力すると共に、上述の移動量情報と、番地読取り装置１９で読取った載置台３の番地情報とを対応させて制御装置１８に記憶する。
【００４４】
且つ、切断装置２０の切断区間に移動される載置台３の番地情報を番地読取り装置１９ｂで読取り、その番地情報を制御装置１８に出力する。制御装置１８は、番地読取り装置１９ｂから出力される載置台３の番地情報と、ＲＡＭに記憶された番地情報とを比較して、同一の番地情報であるか否かを判定する。
【００４５】
且つ、番地読取り装置１９ｂで読取った番地情報と対応する切断位置情報をＲＡＭから読み出し、そのＲＡＭに記憶された切断位置情報に基づいて、モーター２０ｅを所定量ずつ断続的に回転させ、回転刃２０ａを、根部Ａａの茎盤Ａｄが所定量切除される位置まで段階的に移動する。また、ＲＡＭに記憶された切断情報は、終端側から始端側に回帰するときに消去又は上書きする。
【００４６】
図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下、農作物切揃え装置１によるネギＡの根部Ａａを切揃える動作を説明する。
【００４７】
先ず、図１、図２に示すように、ネギＡ…を、搬送方向に対して略直交する姿勢に揃えて搬送コンベア２の載置台３…に載置すると共に、根部Ａａ先端を、例えばベルトや板等の揃え部（図示省略）に押し当てる等して、載置台３左側部に所定長さ突出する状態に揃えながら前処理区間ａに搬送する。
【００４８】
次に、前処理区間ａにおいて、洗浄装置６の吐出ノズル６ａから吐出されるエアー及び水を根部Ａａ上面に吹付け、根部Ａａ上面を覆っている異物を洗浄除去し、根部Ａａ先端に突出する複数の長い毛根を荒切り装置７の回転刃７ａで切除して荒切り処理する。
【００４９】
次に、切揃え区間ｂにおいて、図３にも示すように、切揃え装置１０ａの照明装置１２ａから投光される検出光Ｂを、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ及び茎部Ａｂ上面に対して上方から照射する。且つ、根部Ａａ及び茎部Ａｂが反射する反射光Ｃの波長領域の中から、根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置（切断位置）を識別するのに適した波長領域の反射光Ｃを撮像カメラ１３ａで撮像し、その画像情報を画像処理装置１７に出力する。
【００５０】
且つ、制御装置１８は、撮像カメラ１３ａから出力される波長領域内の反射画像情報に基づいて、根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置（切断基準位置）を算出及び決定すると共に、上述の切断位置情報と、番地読取り装置１９ａで読取った載置台３の番地情報とを対応させて制御装置１８に記憶する。
【００５１】
且つ、載置台３が切断装置２０の切断区間に移動したとき、番地読取り装置１９ｂで読取った載置台３の番地情報と対応する切断位置情報を読出し、その切断位置情報に基づいて、切断装置２０の回転刃２０ａを、ネギＡ毎に決定された切断位置まで段階的に移動させ、ネギＡの根部Ａａを、茎盤Ａｄが所定量残る程度に切除した後、茎盤切除済みのネギＡを次の切揃え区間ｃに搬送する。
【００５２】
次に、切揃え区間ｃにおいて、図４にも示すように、切揃え装置１０ｂの照明装置１２ｂから投光される検出光Ｂを、載置台３に載置されたネギＡの茎部Ａｂ上面に照射すると共に、茎部Ａｂ内部から根部Ａａ内部に向けて軸方向に透過し、ネギＡの根部Ａａ上面に向けて径方向に透過する透過光Ｄを撮像カメラ１３ｂで撮像し、根部Ａａ先端に向けて軸方向に透過する透過光Ｄを撮像カメラ１３ｃで撮像して、その画像情報を画像処理装置１７に出力する。
【００５３】
且つ、制御装置１８は、撮像カメラ１３ｂ，１３ｃから出力される透過画像情報に基づいて、茎盤Ａｄの切取り量及び切残り量を算出し、茎盤Ａｄが所定量残る程度に切除されたか否かを判定する。同時に、上述の切断位置情報と、番地読取り装置１９ａで読取った載置台３の番地情報を対応させて制御装置１８に記憶する。
【００５４】
且つ、制御装置１８は、載置台３が切断装置２０の切断区間に移動したとき、番地読取り装置１９ｂで読取った載置台３の番地情報と対応する切断位置情報を読出し、その切断位置情報に基づいて、切断装置２０を駆動する。つまり、所定量切除済みであると判定された場合、回転刃２０ａを移動させず、茎盤切除済みであると判定されたネギＡを次工程に搬送する。
【００５５】
且つ、所定量以上残っていると判定された場合、回転刃２０ａを、ネギＡ毎に決定された切断位置まで段階的に移動させ、ネギＡの根部Ａａを、茎盤Ａｄが所定量残る程度に仕上げ切除した後、茎盤切除済みのネギＡを、次工程（例えば皮剥ぎ工程や選別工程等）に搬送する。つまり、根部Ａａの茎盤Ａｄを、不要な表皮を剥ぎ取るのに適した状態に切除するので、表皮を根部Ａａまで引き剥がしたとき、根部Ａａに接続された表皮の残り部分が少なく、表皮を剥ぎ取る処理が容易に行える。以下、上述と同様にして、ネギＡの切揃え作業を継続して行う。
【００５６】
以上のように、反射式切揃え装置１０ａの撮像カメラ１３ａから出力される反射画像情報と、透過式切揃え装置１０ｂの撮像カメラ１３ｂ，１３ｃから出力される透過画像情報との何れか一方又は両方の検出情報に基づいて、ネギＡを構成する根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置（切断基準位置）を制御装置１８により個々に算出及び決定するので、ネギＡの鮮度（水分含有量）や外観形状、外径寸法、生育状況、異物の付着量、根の突出量等に左右されることなく、ネギＡの根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置（切断基準位置）を正確且つ確実に検出することができ、検出精度及び切揃え精度の向上を図ることができる。
【００５７】
図７、図８は、根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置を反射及びシルエットにより検出し、その検出情報に基づいて所定量切除する他の切揃え装置を示し、切揃え区間ｂに配設した反射式の切揃え装置１０ａは、照明装置１２ａから投光される検出光Ｂを、搬送コンベア２の載置台３に載置されたネギＡの根部Ａａ及び茎部Ａｂに照射し、その根部Ａａ及び茎部Ａｂが反射する反射光Ｃの波長領域の中から、根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置（切断基準位置）を識別するのに適した波長領域の反射光Ｃを撮像カメラ１３ａで撮像する。
【００５８】
一方、切揃え区間ｃに配設したシルエット式の切揃え装置１０ｃは、対比部材１４に内蔵した照明装置１２ｃから投光される検出光Ｂを、載置台３左側部に突出するネギＡの根部Ａａ下面に照射し、その根部Ａａ及び茎部Ａｂのシルエットを撮像カメラ１３ｄで撮像する。
【００５９】
且つ、制御装置１８は、撮像カメラ１３ａから出力される反射画像情報と、撮像カメラ１３ｄから出力されるシルエット画像情報との何れか一方又は両方の検出情報に基づいて、根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置（切断基準位置）を算出及び決定するので、ネギＡの鮮度（水分含有量）や外観形状、外径寸法、生育状況、異物の付着量、根の突出量等に左右されることなく、根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置を確実且つ正確に決定することができ、上述の実施例と略同等又は同等以上の作用及び効果を奏することができる。
【００６０】
図９は、根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置を、反射及び透過、シルエットにより検出して、その検出情報に基づいて所定量切除するその他の切揃え装置を示し、根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置（切断基準位置）を、切揃え区間ｂに配設した切揃え装置１０ａの撮像カメラ１３ａから出力される反射画像情報と、切揃え区間ｃに配設した切揃え装置１０ｂの撮像カメラ１３ｂ，１３ｃから出力される透過画像情報と、切揃え区間ｄに配設した切揃え装置１０ｃの撮像カメラ１３ｄから出力されるシルエット画像情報とに基づいて、制御装置１８により算出及び決定する。
【００６１】
つまり、反射画像情報及び透過画像情報、シルエット画像情報の中から選択した何れか特定又は複数の情報に基づいて、根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置（切断基準位置）を算出及び決定するので、ネギＡの鮮度（水分含有量）や外観形状、外径寸法、生育状況、異物の付着量、根の突出量等に左右されることなく、根部Ａａ及び茎部Ａｂの境界位置を確実且つ正確に決定することができ、前述の実施例と略同等又は同等以上の作用及び効果を奏することができる。
【００６２】
なお、本発明の農作物切揃え装置１の構成は、例えば略垂直姿勢や略斜め姿勢に保持されたネギＡの根部Ａａを切揃える作業にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２基の切揃え装置を備えた農作物切揃え装置を示す平面図。
【図２】反射式及び透過式の切揃え装置による切揃え装置を示す斜視図。
【図３】反射式の切揃え装置による検出方法を示す正面図。
【図４】透過式の切揃え装置による検出方法を示す正面図。
【図５】茎部（軟白部）及び根部の分光反射特性図。
【図６】農作物切揃え装置の制御回路ブロック図。
【図７】反射及びシルエットによる他の切揃え装置を示す斜視図。
【図８】シルエット式の切揃え装置による検出方法を示す正面図。
【図９】反射及び透過、シルエットによるその他の切揃え装置を示す斜視図。
【符号の説明】
Ａ…ネギ
Ａａ…根部
Ａｂ…茎部
Ｂ…検出光
Ｃ…反射光
Ｄ…透過光
１…農作物切揃え装置
２…搬送コンベア
３…載置台
１０ａ〜１０ｃ…切揃え装置
１２ａ〜１２ｃ…照明装置
１３ａ〜１３ｄ…撮像カメラ
１７…画像処理装置
１８…制御装置
２０…切断装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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