(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイカのつる部または花落ち部を撮像装置で撮像し、撮像した画像を微分処理して縞の輪郭を抽出した画像を生成し、この抽出した画像を２値化画像とし、２値化した縞の輪郭線を直線で近似し、この直線で少くとも４５度以上離れた２直線を対とし、この対の直線の交点を求め、少なくても３個以上の交点の平均位置をつる部または花落ち部とすることを特徴とするスイカのつる部、花落ち部検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスイカのつる部、花落ち部を画像処理して求める方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スイカの下部の花落ち部と上部のつる部を直線で結んだ仮想線をスイカの軸と呼んでいる。この軸はスイカの形を評価するための１つの項目となっている。例えばスイカの玉の左右の対称性を検査するときの基準軸としたり、花落ち部を底部としたときの軸の傾きを検査する場合に用いられる。従来、スイカの軸は人間の目視検査によって判断されていた。また機械化された選果施設でもスイカの軸の検査は行われておらず、単純に形を検査している程度となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スイカの外観を機械的に検査する場合、軸の検査は必須の項目となり、この機械的算出が望まれていた。また軸を算出するためには、つる部と花落ち部の機械的検出も必要になる。
【０００４】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、スイカのつる部、花落ち部の検出方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達するため、請求項１の発明は、スイカのつる部または花落ち部を撮像装置で撮像し、撮像した画像を微分処理して縞の輪郭を抽出した画像を生成し、この抽出した画像を２値化画像とし、２値化した縞の輪郭線を直線で近似し、この直線で少くとも４５度以上離れた２直線を対とし、この対の直線の交点を求め、少なくても３個以上の交点の平均位置をつる部または花落ち部とする。
【０００６】
スイカの縞はつる部から始まり花落ち部で終わる。縞の輪郭を微分処理して抽出し２値化画像として表し、この輪郭を直線で近似する。輪郭はつる部または花落ち部に集まるので、この輪郭を近似した直線も同様に集まる。４５度以上離れた２本の直線を対として、その交点を調べるとほぼつる部または花落ち部の範囲になるので、このような交点を少くとも３個以上求めこの平均の位置をつる部または花落ち部とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態の方法を実現する装置の構成を示す図である。検査対象のスイカ１に対し上方、下方、側方にテレビカメラ２が設けられている。各テレビカメラ２からの画像は画像処理装置３に出力される。画像処理装置３はテレビカメラ２からの画像をデジタル変換し、微分処理、２値化処理等を行いスイカ１のつる部、花落ち部や軸の算出を行なう。モニタ４は画像処理装置３が処理している状況や結果を画面に表示する。
【００１４】
次に第１実施形態のつる部、花落ち部の検出方法について説明する。
図２はスイカ１のつる部のある上部または花落ち部のある下部を撮像した画像の模式図である。スイカ１の表面には黒い縞１０、緑の地１１、およびほぼ中心につる部１２、または花落ち部１３がある。縞１０はつる部１２から出て花落ち部１３で終わるように表れている。テレビカメラ２からの画像を画像処理装置３でデジタル化し微分処理する。この微分処理した画面は被写体の濃度差のある部分の輪郭が抽出された画像となる。縞１０の輪郭部は濃度差の大きい所なので、縞１０の輪郭が抽出される。図３はスイカの上部から撮像した画像を微分した画像を示す。縞１０の輪郭が表れている。微分した画像をさらに２値化する。図４は図３に示した微分画像を２値化した画像を示す。微分により抽出した縞１０の輪郭線を２値化画像として得ることができる。
【００１５】
図５は図２に示した模式画像を微分し２値化した画像である。この２値化画像の縞の輪郭線のいくつかを選んで近似直線を仮想的に引く。このような近似直線で互いに４５度以上、望ましくは６０〜９０度程度離れた２本の近似直線を対とする。この対の近似直線の交点を求める。このような近似直線の対を３個以上、望ましくは４〜５個求め各交点の位置の平均位置を求め、この平均位置をつる部または花落ち部とする。
【００１６】
図６は縞の輪郭よりつる部または花落ち部を算出する方法を示す。
縞の輪郭線の近似直線Ａ，Ａを対とし、その交点をａとする。近似直線Ａ，Ａの交差角度は６０〜９０度程度が望ましい。同様に近似直線Ｂ，Ｂとその交点ｂ，近似直線Ｃ，Ｃとその交点ｃ，近似直線Ｄ，Ｄとその交点ｄを求め、交点ａ〜ｄの平均位置（座標）を求め、この平均位置をつる部または花落ち部とする。
【００１７】
次に第２実施形態のスイカの軸を算出する方法を説明する。
スイカの軸を検出する方法は既に図７，図８を用いて説明したが、この方法は原理を説明したもので、図７に示すようにスイカ１は空中に浮いた状態で上下、及び側面に設けられたテレビカメラ２で撮像される。本実施形態ではスイカ１の支持方法とテレビカメラ２の配置の具体例を説明する。
【００１８】
図９は第２実施形態のスイカの支持及びテレビカメラ２の配置を示す。図９Ａはスイカ１の花落ち部のある下部を撮像する場合を示す。スイカ１の上部を吸引器５で掴みワイヤ６を介して吊上装置７で吊り上げる。吸引器５の周囲にはシール５ａが設けられスイカ１の上部をシールし真空を維持する。スイカ１の下部には軸線を垂直にしたテレビカメラ２が配置されている。吊上装置７はスイカ１を別の位置で吸引器５により吊り上げ、所定の位置まで移動すると、ワイヤ６の位置がテレビカメラ２の軸線に一致し、テレビカメラ２とスイカ１が所定の距離になるように設定されている。このような状態でスイカ１の下部を撮像する。
【００１９】
次にスイカ１をトレー８に載せる。トレー８は中央部が凹んでおりスイカ１を安定して置くことができる。トレー８は所定の位置に置かれ、スイカ１を吊って吊上装置７を所定の位置に移動すると、トレー８の中心とワイヤ６の位置が一致するように設定されている。この状態でスイカ１をトレー８に下ろす。図９Ｂはスイカ１をトレー８に載せた状態を示す。
【００２０】
次に吸引器５を外し、トレー８をテレビカメラ２の位置まで移動する。上部のテレビカメラ２の軸線は垂直線とし、側面のテレビカメラ２の軸線が直交する。側面のテレビカメラ２は４個あり、９０度間隔で配置されている。下部のテレビカメラ２も含めて各テレビカメラ２は同一仕様であり、スイカ１からの距離を等しくし同一縮尺の画像が得られるようになっている。図９Ｂの位置からトレー８を所定距離移動すると図９Ｃに示すようにトレー８の中心が上部テレビカメラ２の軸心と一致するように設定されている。このような操作により上下のテレビカメラ２の軸線をほぼ一致させることができる。
【００２１】
なお、トレー８は中央で凹んでいるので図９Ｃに示すようにスイカ側面の下部はテレビカメラ２に撮像されない。そこでスイカ１の側面画像の輪郭とトレー８と交差する点ａ，ｂおよびトレー８の深さを縦方向の座標とし、横方向の座標を点ａ，ｂの中央とするｃ点を求め、このａ，ｂ，ｃ点を通る曲線で側面画像のトレー８に隠れた輪郭を補正する。
【００２２】
上下のテレビカメラ２により、図８Ａ，８Ｂの画像が得られ、つる部と花落ち部の位置がわかる。つる部及び花落ち部の位置の算出は第１実施形態の方法を用いる。１つの側面テレビカメラ２により側面画像が得られるので、図８Ｃで説明した方法によりスイカ１の軸が得られる。同様にして残りの３個の側面テレビカメラ２の画像からもスイカ１の軸が得られる。このようにして得られた４つの軸の内傾きの最も大きい軸をスイカの軸とする。
【００２３】
図９に示す方法でスイカ１の軸を算出する場合、誤差は主として上下のテレビカメラ２の軸線のずれ及びスイカ１をトレー８に下ろしたときのスイカ１の傾きの変化により発生する。本実施形態の方法で算出した軸と、従来のように人が目の子で判断した軸とのずれを十数個のスイカについて比較した結果±７％程度であり、実用範囲となっている。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明は、スイカの画像解析によりつる部と花落ち部の算出を行うことができる。これにより画像処理によるスイカの外観検査を自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を実現する装置の構成を示す図である。
【図２】スイカのつる部または花落ち部と縞を示す模式図である。
【図３】スイカのつる部または花落ち部と縞の画像の微分画像である。
【図４】スイカのつる部または花落ち部と縞の画像の微分画像の２値化画像である。
【図５】図２の模式画像を微分し２値化した画像である。
【図６】２値化画像の縞の輪郭よりつる部または花落ち部を算出する方法を示す図である。
【図７】スイカに対するテレビカメラの配置を示す図である。
【図８】スイカの軸を算出する方法を示す図である。
【図９】スイカの支持方法とテレビカメラの配置を示す図である。
【符号の説明】
１  スイカ
２  テレビカメラ
３  画像処理装置
４  モニタ
５  吸引器
６  ワイヤ
７  吊上装置
８  トレー
１０  縞
１１  地
１２  つる部
１３  花落ち部
【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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