(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
西瓜のつる付け根部または花落ち部を上方から照明して正反射光を撮像し、ほぼ円形に光った画像が得られるときは内部は空洞果ではないと判定し、リング状に光った画像が得られるときは空洞果と判定することを特徴とする西瓜の外観検査による空洞果判定方法。
【請求項２】
西瓜のつる付け根部または花落ち部を上方から照明する照明装置と、
この照明装置で照明された西瓜からの正反射光を撮像する撮像装置と、
この撮像装置からの画像より２値画像を生成する画像処理装置と、
この２値画像に円形が表れている場合には、内部は空洞果ではないと判定し、リング状の画像が表れている場合には、内部は空洞果と判定する判定装置とを備えたことを特徴とする西瓜の外観検査による空洞果判定装置。
【請求項３】
前記判定装置はリング状画像の最大内径を測定し、所定の基準以上のとき、空洞果であると判定することを特徴とする請求項２に記載の西瓜の外観検査による空洞果判定装置。
【請求項４】
前記画像処理装置は前記２値画像がリングの切れた画像となっていたときは、太らせ処理によりリングになったときの画像を作成し、前記判定装置は太らせ処理によるリング状画像の最大内径を測定し、所定の基準以上とき、空洞果であると判定することを特徴とする請求項２に記載の西瓜の外観検査による空洞果判定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、西瓜の外観検査から内部の鬆の存在の有無を検出する方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
全国の農協または生産者組合の西瓜集出荷施設などでは、西瓜の品質を専門の判定員によって、外形、きず、内部の空洞などを総合的に評価している。この評価によって、西瓜に等級付けされ出荷される。西瓜の等級評価は外観に問題がある場合、例えばきず、外形などはその程度によって、明らかに減点評価できるが、内部が空洞のある空洞果の場合、熟練者による打音検査などが行われるが、その判定は極めて困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
Ｘ線検査装置を用いて西瓜内部の透過画像を撮影すればかなり正確に鬆を検出できるが、食品にＸ線を照射することは消費者に悪印象を与えるため採用できない。また超音波検査でもかなり正確に鬆を検出できるが、超音波の場合、西瓜の表面に粘度の高い検査液を塗布し、検査後拭い去る必要があり、このため検査時間が長くなることと、食品にこのような検査液を塗ることは好ましくない。
【０００４】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、外観を撮像しそのデータを解析して空洞果を検出する西瓜の外観検査による空洞果判定装置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】
上記目的を達成するため、請求項１の発明では、西瓜のつる付け根部または花落ち部を上方から照明して正反射光を撮像し、ほぼ円形に光った画像が得られるときは内部は空洞果ではないと判定し、リング状に光った画像が得られるときは空洞果と判定する。
【０００６】
西瓜の内部に鬆のある空洞果実の場合、つるの付け根部と花落ち部がへこむ場合が多いのでこれらの場所の形状を調べる。これらの場所に照明を当て撮像した画像は、へこみがなく球状の場合、ほぼ円形に光った画像が得られ、へこみがある場合リング状に光った画像が得られる。このリング状の画像のときに内部に空洞果実があると判定する。
【０００７】
請求項２の発明では、西瓜のつる付け根部または花落ち部を上方から照明する照明装置と、この照明装置で照明された西瓜からの正反射光を撮像する撮像装置と、この撮像装置からの画像より２値画像を生成する画像処理装置と、この２値画像に円形が表れている場合には、内部は空洞果ではないと判定し、リング状の画像が表れている場合には、内部は空洞果と判定する判定装置とを備える。
【０００８】
照明装置で西瓜のつるの付け根部または花落ち部を照明し、この場所を撮像装置で撮像する。画像処理装置は撮像された画像を２値画像とし、判定装置はこの２値画像に円形が表れている場合内部は空洞果ではないと判定し、リング状の画像が表れている場合内部は空洞果と判定する。
【０００９】
請求項３の発明では、前記判定装置はリング状画像の最大内径を測定し、所定の基準以上のとき、空洞果であると判定する。
【００１０】
リングの最大内径と鬆の大きさには相関関係があるので、このリング最大内径が所定の基準値以上のとき空洞果と判定する。
【００１１】
請求項４の発明では、前記画像処理装置は前記２値画像がリングの切れた画像となっていたときは、太らせ処理によりリングになったときの画像を作成し、前記判定装置は太らせ処理によるリング状画像の最大内径を測定し、所定の基準以上とき、空洞果であると判定する。
【００１２】
リングが西瓜表面の凹凸により切れた状態の場合がある。このときは太らせ処理をしてリングになったときのリング最大内径を求め、この値が太らせ量を考慮した所定の基準以上のとき空洞果であると判断する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は本実施形態の構成を示す。西瓜１のつるの付け根部または花落ち部が上方になるようにし、この上方にリング状の照明器２を設ける。本実施形態では蛍光灯の高周波点灯装置を用いたが、この照明は特別なものは必要なく、普通の照明でよい。この照明器２は、西瓜１で正反射した光がテレビカメラ３に入射するように配置される。テレビカメラ３は西瓜１からの正反射光を撮像する。ビデオキャプチャーカード４はテレビカメラ３の撮像した画像データをアナロクデータからデジタルデータに変換しメモリに格納するもので、これを用いることにより通常のパーソナルコンピュータで画像処理が可能になる。パーソナルコンピュータ５はビデオキャプチャーカード４から画像データを読み出し、２値画像として西瓜１のつるの付け根部または花落ち部のへこみを調べ、空洞果を検出する。
【００１４】
図２は鬆のない正常な西瓜１の断面図である。西瓜１は頂部のつるの付け根部１１から底部の花落ち部１２に縞模様が続いている。内部は通常赤い果実１３の中にたね１４が分散している。中に鬆１５のない正常な西瓜１はつるの付け根部１１と底部の花落ち部１２はへこんでいない。図３は鬆のある西瓜１の断面図である。中に鬆１５のある西瓜１は、つるの付け根部１１と花落ち部１２がへこんでいる。
【００１５】
図４はへこみのない正常な西瓜のつるの付け根部１１の画像を示す。つるの付け根部１１は光を反射してほぼ円く光った画像となって表れる。これは花落ち部１２も同様である。
【００１６】
図５はへこみのある西瓜のつるの付け根部１１の画像を示す。つるの付け根部１１はへこみの周囲が光を反射し、へこみの部分が暗くなってリング状画像１７となって表れる。これは花落ち部１２も同様である。
【００１７】
図６は図４、図５の画像の２値画像を示す。（Ａ）は図４の２値画像であり、２値化のしきい値として中央の円形を他と明確に区別する値を用いる。（Ｂ）は図５の２値画像であり、２値化のしきい値として中央のリングを他と明確に区別する値を用いる。
【００１８】
西瓜１のつるの付け根部１１または花落ち部１２が図６（Ａ）に示すように円形の場合は内部は鬆のない正常な西瓜と判断する。また、図６（Ｂ）のようにリングの場合はリングの最大内径が所定値以上のとき空洞果（鬆のある状態）であると判断する。
【００１９】
図７はリングの内径と鬆の大きさの関係を示す図である。横軸はサンプル番号を示し、縦軸は鬆の最大長さを単位ｍｍで示す。リング内径は最大内径を示す。リング最大内径が大きくなると、鬆の最大長さも大きくなる。鬆のないサンプル１と２でも小さな内径のリングが表れている。本実施形態では最大リング内径が２０ｍｍ以上の場合空洞果と判断している。しかしこの値は適宜設定することができる。
【００２０】
図８はリングに切れ目がある場合の処理を示す図である。へこみ部の局部的な形状変化により、（Ａ）に示すようにリングとならず切れ目の入った場合が表れることがある。この場合、次のいずれかにより空洞果の判断をする。
▲１▼  切れ目にかからない位置での最大リング内径に基づき判断する。
▲２▼  （Ｂ）に示すように切れ目がなくなるまで太らせ処理し、このときの最大リング内径より太らせたことによるリング内径の減少を修正した値に基づき判断する。
▲３▼  （Ｂ）に示すように太らせ処理をし、（Ｃ）に示すように太らせた分細らせ処理をし、この状態の最大リング内径に基づき判断する。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明は、西瓜のつるの付け根または花落ち部に生じるへこみと内部の鬆との関係を調べ、このへこみはリング状の画像として表れることを見い出し、このリング内径から空洞果のある西瓜を精度よく判定することができる。また西瓜に対してなんの影響も与えず、かつ迅速に判断することができるので、西瓜の出荷検査のように大量の西瓜を短時間で鬆の有無を判定するような検査には適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す図である。
【図２】正常な西瓜の内部を示す図である。
【図３】鬆のある西瓜の内部を示す図である。
【図４】正常な西瓜のつるの付け根部または花落ち部の画像である。
【図５】鬆のある西瓜のつるの付け根部または花落ち部の画像である。
【図６】図４及び図５の２値画像である。
【図７】つるの付け根部または花落ち部のリング内径と鬆の大きさの関係を示す図である。
【図８】リングに切れ目のある場合の判定処理を説明する図である。
【符号の説明】
１  西瓜
２  照明器
３  テレビカメラ
４  ビデオキャプチャーカード
５  パーソナルコンピータ
１１  つるの付け根部
１２  花落ち部
１３  果実
１４  たね
１５  鬆（空洞部）
１６  円形画像
１７  リング状画像
【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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