特許 5788108 豚屠体腕部位の左右判別システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5788108

(24)【登録日】2015年8月7日

(45)【発行日】2015年9月30日

(54)【発明の名称】豚屠体腕部位の左右判別システム

(51)【国際特許分類】

   A22C 17/00 20060101AFI20150910BHJP

   G01N 23/04 20060101ALI20150910BHJP

【ＦＩ】

   A22C17/00

   G01N23/04

【請求項の数】7

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-543052(P2014-543052)

(86)(22)【出願日】2012年10月23日

(86)【国際出願番号】JP2012077376

(87)【国際公開番号】WO2014064773

(87)【国際公開日】20140501

【審査請求日】2014年5月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000148357

【氏名又は名称】株式会社前川製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】誠真ＩＰ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】服部 一裕

(72)【発明者】

【氏名】徳本 大

(72)【発明者】

【氏名】村並 広章

【審査官】 杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−３２４００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２８１８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０９６７５４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ２２Ｃ １７／００

Ｇ０１Ｎ ２３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水平方向に向かって開口し、前記豚屠体の手首部が挿抜可能に挿入されるスリットを有し、豚屠体の腕部位を吊下した状態で軌道に沿って移動可能に設けられたクランプ具と、
前記クランプ具に吊下された腕部位に白色可視光を照射する光源と、
前記スリットが開口する水平方向に対し斜め水平方向から、前記白色可視光が照射されている前記腕部位を撮影するカラー撮像装置と、
前記カラー撮像装置によって撮影された前記腕部位の画像データに基づいて、前記腕部位の左右判別を行う左右判別装置とを備え、
前記左右判別装置は、
前記画像データから赤色の波長域に対応する赤色系画像信号を抽出する出力抽出部と、
前記出力抽出部によって抽出された赤色系画像信号を二値化処理する第１二値化部と、
前記第１二値化部によって二値化処理された赤色系画像信号に基づいて、前記腕部位の左右判別を行う左右判別部とを有することを特徴とする豚屠体腕部位の左右判別システム。

【請求項2】

前記カラー撮像装置による撮像時、前記クランプ具のスリットの開口は、前記軌道と直交する方向に向けられ、
前記カラー撮像装置が撮影を行う前記斜めの水平方向は、前記軌道に対し１５°以上５５°以下の角度をなしていることを特徴とする請求項１に記載の豚屠体腕部位の左右判別システム。

【請求項3】

前記出力抽出部は、前記画像データから赤色の波長域以外の波長域に対応する赤色外系画像信号を抽出可能なものであり、
前記左右判別装置は、
前記出力抽出部によって抽出された前記赤色外系画像信号を二値化処理する第２二値化部と、
前記第２二値化部によって二値化処理された赤色外系画像信号の分布に基づいて、前記カラー撮像装置に対し前記腕部位の表側が対向しているか又は裏側が対向しているかを判別する表裏判別部とをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の豚屠体腕部位の左右判別システム。

【請求項4】

前記カラー撮像装置による撮影が行われる位置よりも上流にて、前記腕部位を前記クランプ具に吊下する吊下装置と、
前記クランプ具に前記腕部位が吊下されたことを検出する検出器と、
前記検出器から送られる吊下信号を受けて、前記カラー撮像装置による前記腕部位の撮像を開始させる第１制御装置とをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の豚屠体腕部位の左右判別システム。

【請求項5】

前記カラー撮像装置による撮影が行われる位置よりも下流にて、前記腕部位にＸ線を照射してＸ線画像を得るＸ線撮影装置と、
前記カラー撮像装置による撮影が行われる位置と前記Ｘ線撮影装置による撮影が行われる位置との間にて、前記クランプ具を垂直軸線を中心に回転させるクランプ具回転装置と、
前記左右判別装置による前記腕部位の左右判別結果に基づいて、回転角の目標値を設定し、前記設定した目標値だけ前記クランプ具が回転するように前記クランプ具回転装置を駆動させる第２制御装置とを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の豚屠体腕部位の左右判別システム。

【請求項6】

前記第２制御装置は、
前記左右判別装置による左右判別結果及び表裏判別結果に基づいて、回転角の目標値を設定し、前記設定した目標値だけ前記クランプ具が回転するように前記クランプ具回転装置を駆動させるものであることを特徴とする請求項５に記載の豚屠体腕部位の左右判別システム。

【請求項7】

前記Ｘ線撮影装置で得たＸ線画像に映った前記クランプ具及び前記腕部位の向きから、前記左右判別装置による左右判別結果及び表裏判別結果の正誤を判別する正誤判別装置とをさらに備えていることを特徴とする請求項６に記載の豚屠体腕部位の左右判別システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、豚屠体腕部位の脱骨装置等に適用されて好適な豚屠体腕部位の左右判別システムに関する。

【背景技術】

【0002】

豚、牛及び羊などの家畜屠体を食肉として供する場合、家畜屠体の解体と、肉部と骨部の分離作業、即ち脱骨処理とが必要となる。人手による脱骨処理は重労働であったため、機械による自動化が進められ、最近では前処理を除き、骨付き肉の種類によっては、ほぼ大部分自動化された脱骨処理もある。自動化された脱骨装置においては、例えば、処理対象となる骨付き肉は、クランパで吊下された状態で、搬送されながら脱骨処理される。家畜屠体の腕部位又は腿部位の脱骨処理においては、左右で形状が異なるので、左右の判別を行った上で脱骨処理をしないと、歩留まりの良い脱骨処理ができない。場合によっては、左右の判別を間違った場合、脱骨装置の運転を停止せざるを得ない事態も発生する。

【0003】

本出願人は、かかる腕部位又は腿部位の脱骨処理を含む家畜屠体の自動脱骨処理技術を開発してきた。例えば、特許文献１には、家畜屠体の腿部位の脱骨処理技術が開示されている。特許文献１には、脱骨処理の前段階で行う腿部位の左右判別方法が開示されている。この左右判別方法は、前処理で寛骨を除去した後の腿部位に対し、寛骨を除去した後に形成される底部の窪みの位置が左右の腿部位で異なるのに着目し、該窪みの位置をセンシングプレートで検知することで、左右判別を行うものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開２００８／０９６７５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示された左右判別方法は、腿部位の形状を利用した判別方法であるので、腕部位の左右判別に適用するには不向きである。また、脱骨処理の効率化の観点から、腕部位をクランパで吊下したまま左右判別可能になることが望ましい。

【0006】

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、広く食肉として供されている豚屠体腕部位を脱骨処理する際に、脱骨処理の前工程でクランパに吊下したまま左右判別を可能にし、脱骨処理効率を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

かかる目的を達成するため、本発明の豚屠体腕部位の左右判別システムは、水平方向に向かって開口し、豚屠体の手首部が挿抜可能に挿入されるスリットを有し、豚屠体の腕部位を吊下した状態で軌道に沿って移動可能に設けられたクランプ具と、クランプ具に吊下された腕部位に白色可視光を照射する光源と、スリットが開口する水平方向に対し斜め水平方向から、白色可視光が照射されている腕部位を撮影するカラー撮像装置と、カラー撮像装置によって撮影された腕部位の画像データに基づいて、腕部位の左右判別を行う左右判別装置とを備えている。本明細書で、白色可視光とは、波長及び色が異なる可視光線に分離されていない可視光を意味する。クランプ具には豚屠体の腕部位が左右の区別なくランダムに吊下される。

【0008】

本発明者等は、クランプ具に手首部を介して吊り下げられた腕部位が、左右腕部位で異なる方向に自然回転する現象を見い出した。本発明は、この現象を利用し、左右腕部位が異なる方向へ自然回転することで、左右の腕部位で異なる撮像面積を得られる位置にカラー撮像装置を配置し、撮像面積の違いから左右判別を可能にしている。

【0009】

前記左右判別装置は、撮影された豚屠体の腕部位の画像データから赤色の波長域に対応する赤色系画像信号を抽出する出力抽出部と、出力抽出部によって抽出された赤色系画像信号を二値化処理する第１二値化部と、第１二値化部によって二値化処理された赤色系画像信号に基づいて、腕部位の左右判別を行う左右判別部とを有している。赤色系画像信号とは、例えば、ＲＧＢ表色系では、Ｒ（赤）画像信号であり、ＣＭＹ表色系では、Ｍ（マゼンダ）画像信号又はＹ（イエロー）画像信号である。

【0010】

出力抽出部は、カラー撮像装置で撮影した画像をＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の三原色の画像信号に分割するか、あるいはＣ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）及びＹ（イエロー）に分割する等の方法で、赤色系画像信号を抽出できる。Ｇ画像信号、Ｂ画像信号、Ｃ画像信号等の赤色外系画像信号では、肉部（赤身部分や脂肪部分）が暗くなり、二値化処理に適さないので、赤色系画像信号を含む画像データを用いる。赤色系画像信号を含んでいれば、その他の表色系の画像データを含んでいても、左右判別が可能になる。この左右判別装置によって腕部位の左右判別を正確に行うことができる。本発明によれば、豚屠体の腕部位をクランプ具に吊下したまま、正確に左右判別を可能とするため、脱骨装置の処理効率を向上できる。

【0011】

本発明において、カラー撮像装置による撮像時、クランプ具のスリットの開口は、軌道と直交する方向に向けられ、カラー撮像装置が撮影を行う斜めの水平方向は、軌道に対し１５°以上５５°以下の角度をなしているとよい。豚屠体の腕部位は、クランプ具に手首部を介して吊下された時、左右の腕部位で手首部の断面形状の向きが異なる。本発明者等は、平面視で直線状の軌道と直交する方向にスリット開口を有するクランプ具に手首部を介して腕部位を吊下したとき、平面視で軌道に対して夫々逆の方向へ［３５±２０］°の範囲内で自然に回転することを見い出した。そのため、前記角度範囲に配置したカラー撮像装置で豚屠体の腕部位を撮像することで、左右の腕部位で明瞭に撮像面積が異なる画像を得ることができる。

【0012】

本発明において、出力抽出部は、撮影された画像データから赤色の波長域以外の波長域に対応する赤色外系画像信号を抽出可能なものであり、左右判別装置は、出力抽出部によって抽出された赤色外系画像信号を二値化処理する第２二値化部と、第２二値化部によって二値化処理された赤色外系画像信号の分布に基づいて、カラー撮像装置に対し腕部位の表側が対向しているか又は裏側が対向しているかを判別する表裏判別部とをさらに有しているとよい。赤色外系画像信号とは、例えば、ＲＧＢ表色系では、Ｇ画像信号又はＢ画像信号であり、ＣＭＹ表色系では、Ｃ画像信号である。

【0013】

本明細書で、豚屠体の腕部位は、肩部との付け根側が肉部が露出した裏側部位であり、裏側部位と反対側部位が肉部が露出していない表側部位とする。赤い肉部が露出した裏側部位では、表側部位と比べて、出力分割部から出力される赤色外系画像信号が明らかに少なくなる。そして、第２二値化部から出力される画像は、赤色系画像信号が多い領域が拡大している。表裏判別部では、この現象を利用してカラー撮像装置で撮像された画像が表側部位か裏側部位かを正確に判別できる。

【0014】

表側部位には、脱骨処理の前処理の仕方によって皮が付着したままの場合と、皮が除去されている場合とがある。皮が除去されている場合、皮の下にある脂肪が露出しており、脂肪は白色系をしているので、皮の有無にかかわらず、表側部位の赤色外系画像信号はほぼ同等の画像信号となる。従って、皮の有無にかかわらず、表側部位と裏側部位との識別は可能であり、正確な表裏判別が可能になる。前記左右判別部とこの表裏判別部とを組み合わせることにより、腕部位の左右判別と表裏判別とを同時に行うことができる。そのため、脱骨装置に適用されたとき、腕部位の左右判別と腕部位の向きを正確に把握できるので、後工程で正確な筋入れが可能となる。従って、肉部の歩留まりの良い脱骨処理が可能になる。

【0015】

本発明において、カラー撮像装置による撮影が行われる位置よりも上流にて、腕部位をクランプ具に吊下する吊下装置と、クランプ具に腕部位が吊下されたことを検出する検出器と、検出器から送られる吊下信号を受けて、カラー撮像装置による腕部位の撮像を開始させる第１制御装置とをさらに備えるようにするとよい。これによって、腕部位がクランプ具に吊下された時期に合わせて、カラー撮像装置による腕部位の撮像を開始でき、左右判別工程をタイミング良くかつ迅速に開始できる。

【0016】

本発明において、カラー撮像装置による撮影が行われる位置よりも下流にて、腕部位にＸ線を照射してＸ線画像を得るＸ線撮影装置と、カラー撮像装置による撮影が行われる位置とＸ線撮影装置による撮影が行われる位置との間にて、クランプ具を垂直軸線を中心に回転させるクランプ具回転装置と、左右判別装置による腕部位の左右判別結果に基づいて、回転角の目標値を設定し、設定した目標値だけクランプ具が回転するようにクランプ具回転装置を駆動させる第２制御装置とをさらに備えるようにするとよい。

【0017】

かかる構成で、腕部位の自然回転角を予め把握しておき、この自然回転角を目標値とすることで、自然回転で軌道に対して傾いた腕部位をＸ線照射方向に対して正対させることができる。ここで、「腕部位をＸ線撮影装置のＸ線照射方向に正対させる」とは、腕部位の長辺を実質的にＸ線照射方向と直交する方向に向けると共に、後工程の脱骨処理が可能となる表側部位又は裏側部位のどちらかをＸ線照射側に向けることを意味する。腕部位の向きをＸ線照射方向と直交する方向に向けないと、Ｘ線は腕部位を透過しなくなり、鮮明な透過画像が得られない。また、表側部位又は内側部位のうち、予め定められた側の部位をＸ線照射側に向けないと、脱骨処理ができない。

【0018】

第２制御装置は、左右判別装置による左右判別結果及び表裏判別結果に基づいて、回転角の目標値を設定し、設定した目標値だけクランプ具が回転するようにクランプ具回転装置を駆動させるものであるとよい。このように、表裏判別結果も加味してクランプ具を回転させることで、正確に腕部位をＸ線撮影装置のＸ線照射方向に正対させることができる。

【0019】

さらに、Ｘ線撮影装置で得たＸ線画像に映った前記クランプ具及び腕部位の向きから、左右判別装置による判定結果の正誤を判別する正誤判別装置とをさらに備えるようにするとよい。前述のように、クランプ具に吊下後の左右の腕部位は、クランプ具の軌道に対して自然回転する方向が異なる。そのため、Ｘ線撮影装置の直上流側で、腕部位をＸ線照射方向に正対させるために回転させる方向も、左右の腕部位で逆になる。従って、左右判別装置で左右の判定を誤った場合、Ｘ線撮影装置で腕部位はＸ線照射方向に正対しない。また、表裏判別結果を誤った場合も同様である。

【0020】

こうして、Ｘ線撮影装置で得られるＸ線画像に映ったクランプ具及び腕部位の向きから、左右判別結果及び表裏判別結果の正誤を確認できる。そのため、前記正誤判別装置でＸ線画像を画像処理してクランプ具及び腕部位の向きを求めることで、左右判別結果及び表裏判別結果の正誤を自動的に判定できる。これらの判別を誤った腕部位は、脱骨処理に必要なＸ線画像を得ることはできないので、脱骨処理工程に供しない。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、豚屠体の腕部位をクランプ具に吊下したまま、正確な左右判別を可能にするので、脱骨装置に適用された場合、脱骨処理効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態に係り、本発明を適用した脱骨装置の構成図である。

【図2】豚の腕部位を説明するための図である。

【図3】豚屠体腕部位の概略図である。

【図4A】前記脱骨装置の左腕部位の撮像要領を示す説明図である。

【図4B】前記脱骨装置の右腕部位の撮像要領を示す説明図である。

【図5】前記脱骨装置のＸ線撮影装置を示す概略図である。

【図6】前記脱骨装置の制御系及び画像処理装置を示すブロック線図である。

【図7】前記脱骨装置の動作手順を示すフロー図である。

【図8A】前記脱骨装置で得た左腕部位の左右判別用画像を示す説明図である。

【図8B】前記脱骨装置で得た右腕部位の左右判別用画像を示す説明図である。

【図9A】前記脱骨装置で得た右腕部位の表裏判別用の画像を示す説明図である。

【図9B】前記脱骨装置で得た右腕部位の表裏判別用の画像を示す説明図である。

【図10】前記脱骨装置で得られた判別結果を示す図表である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

【0024】

本発明を豚屠体腕部位の脱骨装置に適用した一実施形態を図１〜図１０に基づいて説明する。図１は、脱骨装置１０の一部を概略的に示す構成図である。脱骨装置１０で脱骨処理される豚屠体腕部位（以下「ワーク」とも言い、符号Ｗを付す。）は、図２に示すように、豚の胴体Ａから切り離された腕部位からなる骨付き肉である。図３に示すように、ワークＷの骨部は、手首部Ｗｆを形成する前腕骨ｂ１、上腕骨ｂ２及び肩甲骨ｂ３からなる。

【0025】

図１において、前処理ステーションＳＴ１にはワークＷを搬送するコンベアが設けられ、ワークＷは、該コンベア上で、手首部Ｗｆを残し手首部Ｗｆより先端側の部位が切り落とされる。脱骨装置１０は、２個のスプロケット１２（一方のスプロケットの図示は省略されている。）間に掛け渡されたチェーンによって構成される無限軌道１４を有している。該チェーンには等間隔に複数のクランパ１６が取り付けられ、スプロケット１２が矢印方向へ回転することで、各クランパは無限軌道１４を周回する。前処理ステーションＳＴ１に隣接して吊下ステーションＳＴ２が設けられている。吊下ステーションＳＴ２には、例えば６軸の多関節アームが設けられている。該多関節アームの先端に把持ユニットが設けられ、該把持ユニットでワークＷの手首部Ｗｆを把持し、クランパ１６に吊下する。ワークＷは表側部位が無限軌道１４の外側を向くように吊下される。

【0026】

クランパ１６は、ワークＷを挿入するスリット１６ａを有し、スリット１６ａはワークＷが挿入された後、クランパ１６に設けられたチャック（図示省略）によって自動的に閉鎖される。スリット１６ａは、ワークＷが吊下されていない時は、無限軌道１４の外側方向であって、かつ平面視で無限軌道１４と直交する方向に向けられている。前処理ステーションＳＴ１に設けられたコンベアの下流端に、光電センサ１８が設けられており、光電センサ１８でワークＷの有無を検出する。

【0027】

制御装置２０は、例えば、中央演算処理装置、メモリ、外部記憶装置、入力装置及び出力装置からなるコンピュータによって構成される。また、無限軌道１４に接してエンコーダ１９が設けられ、エンコーダ１９で無限軌道１４の移動量を検出している。エンコーダ１９で検出した移動量は制御装置２０に送られる。光電センサ１８の検出信号は制御装置２０に送られ、制御装置２０は、光電センサ１８の検出信号と、エンコーダ１９で検出したクランパ１６の移動量に基づいて、多関節アームを駆動し、タイミングを合わせてワークＷをクランパ１６に吊下する。クランパ１６には、左腕部位又は右腕部位がランダムに吊下される。

【0028】

吊下ステーションＳＴ２に対し、無限軌道１４の移動方向下流側に隣接して左右判定ステーションＳＴ３が設けられている。図４Ａ及び図４Ｂは左右判定ステーションＳＴ３を平面視で模式的に示した図である。図４Ａは、豚屠体の左腕部位である左ワークＷ（Ｌ）の吊り下げ状態を示し、図４Ｂは、豚屠体の右腕部位を示す右ワークＷ（Ｒ）の吊り下げ状態を示す。ワークＷは、肩部との付け根部位の肉部が露出した裏側部位Ｂと、前述のように、表面に皮が付着し、あるいは前処理の仕方によっては皮が除去された表側部位Ｆとがある。図４Ａ及び図４Ｂ中、矢印ａは無限軌道１４の移動方向を示す。

【0029】

左右判別ステーションＳＴ３には、無限軌道１４に対して直交する直交線のうち一方の直交線Ｈａに対して、１４５°の角度（他方の直交線Ｈｂに対して３５°の角度）をなす位置にカラー撮影可能なＣＣＤカメラ２２が設けられている。また、ＣＣＤカメラ２２の周囲に白色可視光をワークＷに照射する複数の撮影用ライト２４が設けられている。図４Ａにおいて、左ワークＷ（Ｌ）は、吊下ステーションＳＴ２でクランパ１６に吊下された後、手首部Ｗｆの形状に起因して無限軌道１４から＋θだけ自然回転する。

【0030】

一方、図４Ｂに示すように、右ワークＷ（Ｒ）では、手首部Ｗｆの形状に起因して無限軌道１４に対して−θだけ、即ち、左ワークＷ（Ｌ）の場合と逆方向へ同じ角度だけ自然回転する。本発明者等の実験で、θの範囲は無限軌道１４に対して［３５±２０］°の範囲に収まることがわかっている。左右判定ステーションＳＴ３では、後述する左右判別装置４０を使って、ワークＷの左右判別と表裏判別とを行う。

【0031】

左右判別ステーションＳＴ３に対して無限軌道１４の移動方向下流に、クランパ回転装置２６が設けられ、クランパ回転装置２６の下流側にＸ線撮影ステーションＳＴ４が設けられている。以下、Ｘ線撮影ステーションＳＴ４の構成を図５で説明する。Ｘ線撮影ステーションＳＴ４は、Ｘ線照射装置２８を有し、Ｘ線照射装置２８は、Ｘ線源３０及びＸ線フィルタ３２を有している。また、Ｘ線撮影ステーションＳＴ４は、Ｘ線画像の撮影対象であるワークＷを収容する遮蔽箱３４を有し、遮蔽箱３４の中に、Ｘ線検出器としてのラインセンサ３６が設置されている。Ｘ線撮影ステーションＳＴ４で、ワークＷのＸ線画像を撮影する。

【0032】

Ｘ線源３０とラインセンサ３４とは、無限軌道１４を挟んで無限軌道１４と直交する水平方向にて相互に離隔している。Ｘ線フィルタ３２は、ワークＷの厚い部分に強いＸ線ｘが照射され、ワークＷの薄い部分に弱いＸ線が照射されるように、Ｘ線ｘの強度分布を付与する。Ｘ線撮影ステーションＳＴ４で撮影されたワークＷのＸ線画像は、制御装置２０で画像解析され、後工程の筋入れに必要な骨部表面の目標座標を決定する。Ｘ線ｘの照射方向は無限軌道１４と直交している。

【0033】

ワークＷを吊下するクランパ１６は、Ｘ線撮影ステーションＳＴ４に到達する前に、クランパ回転装置２６によって、垂直軸線を中心に回転される。即ち、図５に示すように、左右判定ステーションＳＴ３での判別結果に基づいて、ワークＷの表側部位ＦがＸ線ｘを照射する側に向けられ、かつワークＷの長辺が無限軌道１４と一致するように回転される。本明細書では、この姿勢をＸ線ｘに対して正対した姿勢という。

【0034】

Ｘ線撮影ステーションＳＴ４に対して無限軌道１４の移動方向下流には、手首部Ｗｆの周囲を筋入れする丸刃カッタ３８が設けられている。丸刃カッタ３８の下流には、ワークＷに対し長手方向に筋入れを行う第１筋入れステーションＳＴ５が設けられている。第１筋入れステーションＳＴ５の下流には、他の筋入れステーションや脱骨ステーションが設けられている。制御装置２０はこれらの動作を制御する。ワークＷは、Ｘ線撮影により決定された目標座標に基づいて、これらのステーションで筋入れや脱骨処理がなされ、骨部と肉部に分離される。分離された骨部と肉部は、クランパ１６から別々に排出される。空となったクランパ１６は、吊下ステーションＳＴ２に戻り、そこで次のワークＷが吊下される（この脱骨装置の詳細は、日本出願；特願２０１２−５６２８７号の明細書及び図面（本発明の出願時未公開）を参照）。

【0035】

次に、脱骨装置１０の制御系、及びＣＣＤカメラ２０で撮像した画像を処理して左右判定及び表裏判定を行う画像処理装置４０の構成を図６で説明し、これら判定の判定手順を図７で説明する。制御装置２０は、エンコーダ１９が検出する無限軌道１４の移動量が設定量となったら、撮像を開始するトリガ信号をＣＣＤカメラ２０に送り、撮影が開始される（Ｓ１０）。ワークＷには撮影用ライト２４から白色可視光が照射され、撮影開始指令に基づいて、ＣＣＤカメラ２０はワークＷを撮影する（Ｓ１２）。

【0036】

撮像した画像は左右判別装置４０に送られる。左右判別装置４０に送られた画像は、出力抽出部４２に送られる。出力抽出部４２では、この画像を、ＲＧＢ表色系のＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の三原色の画像信号に分割する（Ｓ１４）。第１二値化部４４では、出力抽出部４２から出力されたＲ画像信号を二値化処理する。左右判別部４６では、二値化処理後のＲ画像信号で示されるＲ画像領域の大小から左右判別を行う（Ｓ１６）。Ｇ画像信号やＢ画像信号では、肉部（赤身部分や脂肪部分）が暗くなり、二値化処理に適さないので、Ｒ画像信号を用いる。図８Ａが二値化処理後の左ワークＷ（Ｌ）のＲ画像であり、図８Ｂが二値化処理後の右ワークＷ（Ｒ）のＲ画像である。

【0037】

図４に示すように、左ワークＷ（Ｌ）は、吊下ステーションＳＴ２で吊下された後、無限軌道１４に対して＋θ（例えば＋３５°）だけ自然回転し、右ワークＷ（Ｒ）は無限軌道１４に対して−θ（例えば−３５°）だけ自然回転する。そのため、左ワークＷ（Ｌ）と右ワークＷ（Ｒ）とで図８に示すようなＲ画像領域の明瞭な大小差が生じる。

【0038】

次に、出力抽出部４２からＧ画像信号が第２二値化部４８に送られ、第２二値化部４８でこのＧ画像信号を二値化処理する。表裏判別部５０では二値化処理された画像から、該画像がワークＷの表側部位Ｆであるのか、あるいは裏側部位Ｂであるのかを判別する（Ｓ１８）。図９Ａ及び図９Ｂに、右ワークＷ（Ｒ）を第２二値化部４８で二値化処理された画像を一例として示す。図９Ａは右ワークＷ（Ｒ）の裏側部位Ｂの画像であり、図９Ｂは右ワークＷ（Ｒ）の表側部位Ｆの画像である。赤い色をした肉部はＲ画像信号が多く、Ｇ画像信号が少なくなる。図９Ａ及び図９Ｂ中、斜線部はＲ画像信号が多い領域を示し、赤い肉部は斜線部で示している。肉部の領域が大きい場合は裏側部位Ｂと判定し、肉部の領域が小さい場合は表側部位Ｆと判定する。

【0039】

Ｓ１６及びＳ１８で判定した結果は、制御装置２０に送られる（Ｓ２０）。なお、Ｓ１６での判定時、ワークＷがクランパ１６に吊下されていないという判定が出る場合もある。Ｓ２０ではこの判定結果も含めて制御装置２０に送られる。図１０は制御装置２０に送られる判定結果の一例を示す。この判定結果は画像メモリ５２に記憶される（Ｓ２２）。

【0040】

ワークＷの左右判別結果及び表裏判別結果から、制御装置２０は、ワークＷをＸ線照射側に正対した姿勢となるようにクランパ回転装置２６を回転させる。即ち、図４に示すように、ワークＷの表側部位ＦがＸ線照射側に向いているとき、左ワークＷ（Ｌ）の場合は左ワークＷ（Ｌ）を−θだけ回転し、右ワークＷ（Ｒ）の場合は右ワークＷ（Ｒ）を＋θだけ回転させればよい。また、表裏判別結果から裏側部位ＢがＸ線照射側に向いていることが判明したとき、制御装置２０はワークＷをさらに１８０°回転させる。即ち、左右判別結果及び表裏判別結果に基づいて、クランパ１６の目標となる回転角を設定し、クランパ１６を目標回転角だけ回転させる。この状態でワークＷをＸ線撮影ステーションＳＴ４に送る。

【0041】

Ｘ線撮影ステーションＳＴ４では、図４中の直交線Ｈａの方向（０°の方向）からＸ線照射を行う。ワークＷはＸ線照射側に正対した姿勢の状態でＸ線を照射される。ラインセンサ３４で検出されたＸ線画像は、制御装置２０に送られ、制御装置２０で画像解析され、後工程の筋入れ工程や脱骨工程で必要な骨部表面の目標座標を決定する。

【0042】

また、ラインセンサ３４で検出されたＸ線画像は正誤判別部５４に送られる。正誤判別部５４では、ラインセンサ３４で検出されたＸ線画像に対し、二値化処理等を含む通常の画像処理を行い、クランパ１６及びワークＷの向きを求める。そして、求めたクランパ１６及びワークＷの向きから、左右判別装置４０における左右判別及び表裏判別の正誤を確認する。即ち、左右判別装置４０における左右判別結果が間違っていれば、ワークＷはＸ線照射側に正対しない。そのため、後工程の筋入れ工程や脱骨工程で必要な骨部表面を表す画像を取得できない。また、表裏判別結果が間違っていれば、脱骨工程で正確な筋入れや脱骨処理ができない。こうして正誤判別部５４で左右判別結果又は表裏判別結果が間違っていたと判定したとき、かかる判定をされたワークＷは、制御装置２０によって、Ｘ線撮影ステーションＳＴ４の出口で脱骨処理ラインからオミットされる。

【0043】

本実施形態によれば、ワークＷをクランパ１６に吊下したままワークＷの左右判別及び表裏判別を同時に一工程で迅速かつ正確に行うことができるので、脱骨装置１０の脱骨処理の脱骨処理効率を向上できる。また、左右判別と表裏判別とを行うことで、クランパ１６に吊下されたワークＷの姿勢を正確に把握できるので、後工程で正確な筋入れや脱骨処理が可能になり、歩留まりの良い脱骨処理が可能になる。

【0044】

また、ワークＷがクランパ１６に吊下されることを光電センサ１８で検出することで、ワークＷがクランパ１６に吊下されたタイミングに合わせてワークＷの撮像を開始できる。そのため、左右判別及び表裏判別をタイミング良くかつ迅速に開始できる。
また、Ｘ線撮影ステーションＳＴ４で、正誤判別部５４により左右判定ステーションＳＴ３における左右判別結果及び表裏判別結果の正誤を確認できる。そして、後工程の筋入れ工程や脱骨工程で必要なＸ線画像を得られないとき、Ｘ線撮影ステーションＳＴ４の出口でワークＷを脱骨処理ラインからオミットできるので、脱骨装置１０の運転停止等の事態を招かない。

【0045】

さらに、左右判別装置４０の表裏判別部５０でワークＷの裏側部位ＢがＸ線照射方向に対面していると判定したとき、制御装置２０によってクランパ回転装置２６を駆動させ、ワークＷをさらに１８０°だけ反転させることで、ワークＷをＸ線照射方向に正対させることができる。これによって、後工程の筋入れ工程や脱骨工程で必要なＸ線画像を得られ、脱骨処理率を向上できる。

【0046】

なお、ＣＣＤカメラ２２の配置は、直交線Ｈａから１４５°の方向のみに限定されず、［１４５±２０］°の範囲であればよい。さらに、図４中、２２ａ〜ｃで示すように、直交線Ｈａに対して［２１５±２０］°の範囲、［３２５±２０］°の範囲又は［３５±２０］°の範囲であってもよい。また、光電センサ１８を前処理ステーションＳＴ１の下流端に設ける代わりに、吊下ステーションＳＴ２の下流端に光電センサ１８’として設け、ワークＷがクランパ１６に吊下された後でそれを検出するようにしてもよい。あるいは、光電センサ１８の代わりに、クランパ１６のスリット１６ａの内側部位にリミットスィッチ１９を設け、リミットスィッチ１９で、ワークＷがクランパ１６に吊下されたことを検出するようにしてもよい。

【0047】

また、正誤判別部５４を設ける代わりに、Ｘ線撮影ステーションＳＴ４で、ラインセンサ３４で検出されたＸ線画像をオペレータが目視することで、ワークＷの左右判別結果及び表裏判別結果の正誤を確認してもよい。そして、左右判別結果又は表裏判別結果が間違っていた場合、オペレータが制御装置２０を操作して、判別結果が間違ったワークＷを脱骨処理ラインからオミットするようにしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本発明によれば、豚屠体腕部位の左右判別をクランプ具に吊下したまま正確に行うことができるので、脱骨処理ライン等に適用されれば、脱骨処理を効率化できる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10】