JPH08297100A

JPH08297100A - 卵の検査方法

Info

Publication number: JPH08297100A
Application number: JP10282795A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kujime; 博久次米; Hiroyuki Yamashita; 裕之山下; Kenji Suzuki; 健司鈴木
Original assignee: ROBOTSUTO MEESHIYON KK; Kawasaki Steel Systems R&D Corp
Current assignee: ROBOTSUTO MEESHIYON KK; JFE Systems Inc
Priority date: 1995-04-27
Filing date: 1995-04-27
Publication date: 1996-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】実用的な処理速度で、ひびとすじを区別し
て、ひびのみを検出できるようにする。【構成】ひび割れ部とすじ状模様部を抽出するために
２値化処理を行い、次に膨脹処理により、すじ状模様部
と比べて、複雑な形状のひび割れ部の近接した線を結合
して、膨脹量以上に太い線を形成した後、収縮処理を行
って、孤立した線状領域は消滅させ、複数の線が膨脹に
より付着した領域のみを残す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、卵の検査方法に係り、
特に、鶏卵に用いるのに好適な、卵殻のひび割れ部を識
別して、卵の良否を判定することが可能な、卵の検査方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鶏卵の検査は、現在ほとんどが目視で行
われており、自動検査は試験的な開発が行われているが
実用に至っていない。従来開発された自動検査方法とし
て、マイクロホン等で卵殻に振動を与えた時の振動波形
の特質を抽出して、正常卵とひび割れ卵の振動波形の比
較分析を行う特開昭６１−１７３１５７や、卵に検査内
容に応じた波長領域を有する光を照射し、殻の表面での
反射光の波長分布に基づいて推定される正常卵の透過光
の波長分布と、卵内を透過した透過光の波長分布とを比
較することにより、不良卵を判別する特開平４−１９４
６５０等がある。又、画像処理技法を用いたものとし
て、卵の透過光の画像を濃淡階調差及びパターンにより
処理して、良否を判定する特開昭６２−２１１５４４等
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この中で特開昭６１−
１７３１５７や特開平４−１９４６５０は、ひび割れ部
及びすじ状模様部を持つ卵を全て不良と判定するもので
ある。しかし、実際の目視による検査では、ひび割れ部
は不良とするが、すじ状模様部は良としており、その前
提に疑問が残る。

【０００４】又、この前提を考慮した特開昭６２−２１
１５４４でのひび割れ部の良否を判定する手法には、判
定基準を確かめる具体的な画像処理手法が明確化されて
いない部分がある、判定基準の数が多く、しかもそれぞ
れが処理時間のかかる画像の特徴量の計測を要するもの
であり、実用的な処理速度の実現が困難である、等の問
題がある。

【０００５】本発明は、前記従来の問題点を解決するた
めになされたもので、高速で卵のひび割れ部の良否を識
別するための画像処理手法を提供することを目的として
いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、卵の検査に際
して、卵殻を持つ卵の一方から光を照射し、その反対側
に配置した画像撮影装置で、卵内部を光が透過してくる
状態を撮影した濃淡画像を得、該濃淡画像を２値化処理
して、卵の正常部分に現わされるすじ状模様部と、ひび
割れ部に相当する画素が一定値Ａ、正常卵殻部がこれと
は異なる一定値Ｂとなった２値画像を得、該２値画像に
対して、Ａの値を持つ各画素の隣接する画素の値をＡに
し、１層太らせる膨脹処理を所定回数繰り返した後、Ｂ
の値を持つ各画素の隣接する画素の値をＢにし、１層小
さくする収縮処理を膨脹処理回数より多い所定回数行
い、Ａの値を持つ画素が残れば不良、残らなければ良と
識別することにより、前記目的を達成したものである。

【０００７】

【作用】本発明は、卵殻を持つ卵の一方から光を照射
し、その反対側に配置した画像撮影装置で、卵内部を光
が透過してくる状態を撮影した濃淡画像において、以下
の画像処理手法を用いて卵のひび割れ部とすじ状模様部
を識別するものである。

【０００８】即ち、まず、ひび割れ部とすじ状模様部の
濃度値が正常部の濃度値より高いという濃淡特徴を利用
して、ひび割れ部とすじ状模様部を抽出するために２値
化処理を行い、正常領域を一定画素値Ｂ、ひび割れ部及
びすじ状模様部の領域を一定画素値Ａとした２値画像を
生成する。

【０００９】次に膨脹処理により、すじ状模様部と比べ
て、複雑な形状のひび割れ部の近接した線を結合して、
膨脹量以上に太い線を形成した後、収縮処理を行って、
孤立した線状領域は消滅させ、複数の線が膨脹により付
着した領域のみを残す。

【００１０】卵のひび割れ部を形成する線は、複雑に曲
がりくねった形状となることや、複数の線が結合して、
分岐点を形成することが多い。これに対して、すじ状模
様部は、直線状又は、ゆるやかな孤状となっている。従
って、膨脹処理を施すと、すじ状模様部は膨脹回数だけ
太くなるだけなのに対し、ひび割れ部では近接した線が
くっついて、より太い線を形成することが多い。従っ
て、膨脹後、膨脹回数＋線幅／２より多い回数の収縮処
理を行うと、すじ状模様部は消滅するに対し、ひび割れ
部では膨脹時にくっついて太くなった部分が残る。以上
のような処理により、ひび割れ部のみを高い確率で検出
することができる。

【００１１】膨脹、収縮処理は、特徴量計測と比べて単
純な処理のため、処理時間が短い。又、処理手続き全体
も、画像の状態に応じて処理の流れが枝分かれすること
なく、一定の手順で実行できるため短時間で実行でき
る。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。

【００１３】図１に、本発明の適用対象である鶏卵自動
検査システムの実施例の構成を示す。

【００１４】図１中、２２は、卵１０の下部より光源２
０で照射した卵１０の画像を透光して撮影する画像撮影
装置である。卵１０の両サイドに取り付けた１対のセン
サ２４は、卵１０の通過と同時に、トリガ発生装置２６
にトリガ開始信号Ｓ１を転送する。トリガ発生装置２６
は、該信号Ｓ１を受け取ると、画像撮影制御装置２８に
は画像撮影開始信号Ｓ２を、画像処理装置３０には画像
処理開始信号Ｓ４を転送する。画像撮影制御装置２８
は、画像撮影装置２２に画像撮影開始信号Ｓ２を転送す
ると共に、画像撮影装置２２からの画像信号Ｓ３を画像
処理装置３０に転送する。画像処理装置３０は、トリガ
発生装置２６から画像処理開始信号Ｓ４を受け取ると、
画像撮影装置２２からの画像信号Ｓ３の処理を行う。

【００１５】図において、３２は、画像撮影装置２２の
固定支持台、３４は、卵１０の搬送用ローラ、矢印Ｆ
は、卵１０の流れる方向を示したものである。

【００１６】以下、実施例の作用を説明する。

【００１７】透光して見える卵の割れ部には、大きくわ
けて「ひび」と「すじ」の２種類ある。このうち、「ひ
び」は、卵の表面の殻（卵殻）が割れているもの、「す
じ」は、卵殻は割れていないが、その一つ内側の膜に異
常があり一見ひびのように見えるものを指す。

【００１８】現在、鶏卵の目視検査では、ひびがある卵
を不良卵、すじがある卵を良卵として取り扱っている。
図２の最上段の卵が、ひびのある卵の例、図３の最上段
の卵が、すじのある卵の例である。

【００１９】ひびとすじにおける割れ部のプロファイル
（濃度変化グラフ）の例を図２及び図３に示す。図２、
図３から、割れ部の濃度値（図中の○で囲まれた部分）
は他の正常部と比べて明らかに大きく、閾値処理によ
り、この部分を抽出することが可能である。

【００２０】ところが卵の場合、表面が曲面であるた
め、画像中の場所により平均的な濃度が変化している。
このような画像に、図４のような、閾値を固定化した閾
値処理を行っても、図５のように、うまく割れ部の領域
を抽出することはできない。

【００２１】そのため、閾値を小領域毎に変化させた動
的２値化処理を行う。具体的には、原画像（図６の１）
を平滑化した画像（図６の２）に、割れ部と正常部の濃
度差により設定する値を加えたものを閾値画像（図６の
３）とする。以上の処理により、図７のように、卵の正
常部を一定濃度値Ｂ、ひびとすじの部分をＢと異なる一
定濃度値Ａとした２値画像を生成できる。

【００２２】以上の処理で抽出したひびとすじには、形
状及び分布の面から、以下の相違がある。

【００２３】即ち、形状に関して、すじは、単純な１本
の線及び楕円状の孤であるのに対して、ひびは、線がぎ
ざぎざになっていたり、途中で分岐する。

【００２４】又、分布に関して、すじは、１本の線が孤
立して存在するのに対して、ひびは、複数の線が密に存
在する。

【００２５】画像中のひびとすじといった、領域の形状
特徴を解析する画像処理手法として、複雑度（＝（周囲
長）²／面積）の計測や、線図形に修正した後での分岐
点数の計測等があり、又、密集性を解析する画像処理手
法として、領域間の距離計測等がある。

【００２６】しかし、これらの手法は、以下の要因で高
速には実行できない。その第１の要因としては、前処理
としてラベリング処理（各領域の番号付け）や細線化処
理等の、複雑で処理時間の長い処理を伴うためであり、
第２の要因として、識別には最低２つの特徴量の計測が
必要なためである。

【００２７】後者の第２の要因について説明する。図８
（ａ）と（ｂ）のひびの細線化画像は似通うが、（ａ）
は分岐点数１、（ｂ）は分岐点数０となり、分岐点数１
以上をひび、それ以外をすじとするアルゴリズムでは、
（ａ）はひび、（ｂ）はすじと判定してしまう。これを
正確に判定するには、領域間の距離計測も必要である。
同様に複雑度の計測にも距離測定が必要になる。

【００２８】本発明では、ひびとすじの識別を、その形
や分布の相違を利用して高速に識別する手法として、膨
脹収縮処理を行う。

【００２９】具体的には、まず膨脹処理により、ひびと
すじの形状と分布における上記の相違点を強調する。即
ち、ひびの領域はすじの領域と異なり、図９（ａ）、図
１０（ａ）に示すように、ぎざぎざや分岐、密集等によ
り線状領域が互いに近接しているため、近接部分の間隔
を超える回数の膨脹処理を行うと、近接部分が互いに図
９（ｂ）、図１０（ｂ）のように結合され、大きく拡大
される。これに対して、図１１（ａ）に示すようなすじ
の領域は、同じ回数の膨脹処理を施しても、図１１
（ｂ）のように、膨脹回数分太くなるだけである。膨脹
後、膨脹回数より大きい回数の収縮処理を行えば、すじ
の領域は図１１（ｃ）のように消滅するが、ひびの領域
は図９（ｃ）、図１０（ｃ）のように、膨脹による結合
分が残る。これにより、ひびとすじの識別が可能であ
る。

【００３０】収縮回数ｎ^a、膨脹回数ｎ^bは、ひびやす
じの平均太さ（ｍ画素）に影響され、例えば、以下の不
等式が成立するように、それぞれの回数を設定すること
ができる。

【００３１】（ｎ^a−ｎ^b）×２＞ｍ …（１）

【００３２】なお、前記実施例においては、本発明が鶏
卵に適用されていたが、本発明の適用対象はこれに限定
されず、卵殻を持つ他の卵にも同様に適用できることは
明らかである。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、卵検査のうち最も重要
な卵のひび割れ部の検査において、ひびと同じく線状の
領域であるすじを除外して、ひびのみを検出することが
可能となり、しかも、実用的な処理速度を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用対象である鶏卵自動検査システム
の実施例の構成図

【図２】ひびをもつ卵の断面変化グラフ（プロファイ
ル）

【図３】すじをもつ卵の断面変化グラフ（プロファイ
ル）

【図４】卵に対する固定閾値処理例における閾値を示す
線図

【図５】図４による処理結果を示す卵の２値画像

【図６】卵に対する可変閾値処理例における閾値を示す
線図

【図７】図６による処理結果を示す卵の２値画像

【図８】ひびの細線化画像の例を示す線図

【図９】複雑度が大きいひびの膨脹及び収縮処理過程を
示す線図

【図１０】密集性が大きいひびの膨脹及び収縮処理過程
を示す線図

【図１１】すじの膨脹及び収縮処理過程を示す線図

【符号の説明】

１０…卵２０…光源２２…画像撮影装置Ｓ２…画像撮影開始信号Ｓ３…画像信号２４…センサ２６…トリガ発生装置Ｓ１…トリガ開始信号Ｓ４…画像処理開始信号２８…画像撮影制御装置３４…卵搬送用ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木健司東京都江東区豊洲三丁目３番３号川鉄情報システム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】卵殻を持つ卵の一方から光を照射し、その反対側に配置した画像撮影装置で、卵内部を光が透
過してくる状態を撮影した濃淡画像を得、該濃淡画像を２値化処理して、卵の正常部分に現わされるすじ状模様部と、ひび割れ部
に相当する画素が一定値Ａ、正常卵殻部がこれとは異な
る一定値Ｂとなった２値画像を得、該２値画像に対して、Ａの値を持つ各画素の隣接する画
素の値をＡにし、１層太らせる膨脹処理を所定回数繰り
返した後、Ｂの値を持つ各画素の隣接する画素の値をＢにし、１層
小さくする収縮処理を膨脹処理回数より多い所定回数行
い、Ａの値を持つ画素が残れば不良、残らなければ良と識別
することを特徴とする卵の検査方法。
【請求項２】請求項１において、前記２値化処理に用い
る閾値を、小領域毎に変化させることを特徴とする卵の
検査方法。