特許 6758727 追熟度判定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6758727

(24)【登録日】2020年9月4日

(45)【発行日】2020年9月23日

(54)【発明の名称】追熟度判定装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/27 20060101AFI20200910BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/27 A

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2019-218806(P2019-218806)

(22)【出願日】2019年12月3日

【審査請求日】2019年12月9日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】399111200

【氏名又は名称】マクタアメニティ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000800

【氏名又は名称】特許業務法人創成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】幕田 武広

(72)【発明者】

【氏名】野田 博行

【審査官】 伊藤 裕美

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−１４６４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１０１０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−０９６７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９４１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１７３９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−０３４２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２１１４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−００３５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１３４５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１９−０５４４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０３０８０４５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０９３９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０２９１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第６６３２０１４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 Shuqin Tu et al.，Detection of passion fruits and maturity classification using Red-Green-Blue Depth images，BIOSYSTEMS ENGINEERING，２０１８年，Vol.175，pp.156-167

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／００ − Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

Ｇ０１Ｊ ３／００ − Ｇ０１Ｊ ３／５２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

果物の可視画像を統一した背景色の下で撮像手段により撮像して得られた画像データの背景色がその参照値と等しくなるように、該画像データ全体の色調を補正して規格化する色調規格化部と、
前記色調規格化部により規格化された前記画像データから、背景色以外の領域の色調の平均値から所定範囲の色調、或いは所定の所定範囲の色調を対象領域として切り出す対象領域切出部と、
前記対象領域切出部により切り出された対象領域のＲ成分の平均値及びＧ成分の平均値のうちのいずれか一方から他方を減ずる演算を、前記果物の購入時点と、該果物についての追熟度の判定時とで行い、該購入時点における演算結果と該判定時における演算結果との差分値を取得する判定基礎値取得部と、
前記判定基礎値取得部により取得した差分値に基づいて前記果物の追熟度を判定する追熟度判定部とを備えることを特徴とする追熟度判定装置。

【請求項2】

前記追熟度判定部は、予め取得された前記果物と同種の参照果物についての官能評価と前記差分値との対応関係に基づいて前記果物の追熟の程度を判定するものであることを特徴とする請求項１に記載の追熟度判定装置。

【請求項3】

前記果物は、ラフランスであり、
前記購入時点から前記判定時までに経過した日数は、６〜１２日のいずれかの日数であり、
前記追熟度判定部は、前記差分値が５〜１０である場合に前記果物の追熟度として該果物が食べごろであると判定するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の追熟度判定装置。

【請求項4】

果物の可視画像を統一した背景色の下で撮像手段により撮像して得られた画像データの背景色がその参照値と等しくなるように、該画像データ全体の色調を補正して規格化する色調規格化部と、
前記色調規格化部により規格化された前記画像データから、背景色以外の領域の色調の平均値から所定範囲の色調、或いは所定の所定範囲の色調を対象領域として切り出す対象領域切出部と、
前記対象領域切出部により切り出された対象領域のＲＧＢの３つの成分又は該３つの成分のうちのいずれか２つの成分について所定の演算を施して判定基礎値を取得する判定基礎値取得部と、
前記判定基礎値取得部により取得された判定基礎値に基づいて前記果物の追熟の程度を判定する追熟度判定部とを備え、
前記果物は、ラフランスであり、
前記所定の演算は、前記判定基礎値として、前記果物の追熟の進行に伴って増大する値が得られる演算又は該果物の追熟の進行に伴って減少する値が得られる演算であって、前記対象領域のＲ成分の平均値及びＧ成分の平均値のうちのいずれか一方を他方で除する演算又はいずれか一方から他方を減ずる演算であり、
前記追熟度判定部は、経時的に変化する前記判定基礎値が所定の判定閾値を超えたか否かに基づいて追熟の完了又は追熟の程度を判定するものであり、
前記所定の判定閾値として、軟らかめを好む人及び固めを好む人のそれぞれに対応した異なる判定閾値が用いられ、
前記判定基礎値取得部は、さらに、前記対象領域のＲ成分の平均値及びＧ成分の平均値のうちのいずれか一方から他方を減ずる演算を、前記果物の購入時点と、該果物についての追熟度の判定時とで行い、該購入時点における演算結果と該判定時における演算結果との差分値を取得するものであり、
前記追熟度判定部は、さらに、前記判定基礎値取得部により取得された差分値に基づいて前記果物の追熟度を判定するとともに、この判定結果と前記判定基礎値に基づく判定結果とを考慮して前記果物の追熟度を判定するものであることを特徴とする追熟度判定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、果物の追熟度を判定する追熟度判定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、一部の果物は、種子は成熟しており、果肉にも十分な栄養素が蓄積している状態で成熟過程が一端休止し、その後、ある程度の時間を置いてグルコースやフルクトースの生成、果肉の軟化、芳香物質の生成などがしばしば五月雨式に生じる後熟を行う特性を有する。

【0003】

このような果物は、収穫した後、成熟が完了するまでの追熟を行ってから食に供されるので、追熟が行われる間に集荷や輸送、保存に供することができるという利便性を有している。

【0004】

そこで、果物からの追熟の進行に伴って変化する光信号に基づく演算を行い、この演算結果に基づいて果物の追熟の程度を判定する技術が知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。

【0005】

特許文献１の技術では、果物を撮影してそのＲＧＢ信号を色相信号、彩度信号、明度信号に変換し、照明の明るさに影響されない色相信号及び彩度信号の平均値等に基づいて、果物の熟度を判定している。

【0006】

特許文献２の技術では、果物の画像を異なる日時に取得し、その間の画像の経時変化に基づいて果物の食べ頃、未熟、熟れすぎ等を判定している。

【0007】

特許文献３の技術では、果物に含まれる果汁による光吸収量を計測し、この結果得られる糖度を計測し、この糖度に基づいて追熟型果実の完熟の程度を判定している。

【0008】

また、特許文献４の技術では、青果物を透過して出射した光を受光して青果物の吸光度を計測し、その計測結果に基づいて西洋ナシ等の追熟型青果物の追熟の程度を判定している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開平８−１０１０６８号公報

【特許文献2】特開２０１８−１４６４２９号公報

【特許文献3】特開２００４−２９４１０８号公報

【特許文献4】特開平１１−１７３９８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、上記特許文献１の技術によれば、果物の撮影に使用する撮影手段によって色相信号及び彩度信号が異なるという不都合がある。また、上記特許文献２の技術によれば、追熟の進行に応じてさほど画像が変化しないラフランスのような果物については、正確な判定を行うことができない。

【0011】

また、上記特許文献３の技術によれば、光吸収量を計測するための受光部は、分光部、光電変換部等を備える特殊な装置を必要とする。また、上記特許文献４の技術によれば、同様に、青果物の吸光度を計測するための特殊な装置を必要とする。

【0012】

本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、追熟の進行に伴う外観の変化に乏しいラフランス等の果物の追熟度を市販の撮像手段により得られる画像データに基づいて正確に判定できる追熟度判定装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の追熟度判定装置は、
果物の可視画像を統一した背景色の下で撮像手段により撮像して得られた画像データの背景色がその参照値と等しくなるように、該画像データ全体の色調を補正して規格化する色調規格化部と、
前記色調規格化部により規格化された前記画像データから、背景色以外の領域の色調の平均値から所定範囲の色調、或いは所定の所定範囲の色調を対象領域として切り出す対象領域切出部と、
前記対象領域切出部により切り出された対象領域のＲ成分の平均値及びＧ成分の平均値のうちのいずれか一方から他方を減ずる演算を、前記果物の購入時点と、該該果物についての追熟度の判定時とで行い、該購入時点における演算結果と該判定時における演算結果との差分値を取得する判定基礎値取得部と、
前記判定基礎値取得部により取得した差分値に基づいて前記果物の追熟度を判定する追熟度判定部とを備えることを特徴とする。

【0014】

本発明によれば、追熟度の判定の対象となる果物から取得するデータとしては、市販の撮像手段により得られるＲＧＢの画像データで足りるので、追熟度を簡便に判定することができる。

【0015】

また、上述の演算を、前記果物の購入時点と、該果物についての追熟度の判定時とで行い、これらの演算結果の差分値に基づいて果物の追熟の程度を判定するので、目視では判定し難い果物について、その購入時点における色や状態に拘わらず、追熟の程度を良好に判定することができる。

【0016】

本発明において、前記追熟度判定部は、予め取得された前記果物と同種の参照果物についての官能評価と前記差分値との対応関係に基づいて前記果物の追熟の程度を判定するものであってもよい。

【0017】

これによれば、上記の対応関係を予め記憶しておくことにより、判定対象の果物について、直ちに追熟の程度を判定することができる。

【0018】

本発明において、前記果物はラフランスであり、前記購入時点から前記判定時までに経過した日数は、６〜１２日のいずれかの日数であり、前記追熟度判定部は前記差分値が５〜１０である場合に前記果物の追熟の程度として該果物が食べごろであると判定するものであってもよい。

【0019】

本発明の別の態様においては、
果物の可視画像を統一した背景色の下で撮像手段により撮像して得られた画像データの背景色がその参照値と等しくなるように、該画像データ全体の色調を補正して規格化する色調規格化部と、
前記色調規格化部により規格化された前記画像データから、背景色以外の領域の色調の平均値から所定範囲の色調、或いは所定の所定範囲の色調を対象領域として切り出す対象領域切出部と、
前記対象領域切出部により切り出された対象領域のＲＧＢの３つの成分又は該３つの成分のうちのいずれか２つの成分について所定の演算を施して判定基礎値を取得する判定基礎値取得部と、
前記判定基礎値取得部により取得された判定基礎値に基づいて前記果物の追熟の程度を判定する追熟度判定部とを備え、
前記果物は、ラフランスであり、
前記所定の演算は、前記判定基礎値として、前記果物の追熟の進行に伴って増大する値が得られる演算又は該果物の追熟の進行に伴って減少する値が得られる演算であって、前記対象領域のＲ成分の平均値及びＧ成分の平均値のうちのいずれか一方を他方で除する演算又はいずれか一方から他方を減ずる演算であり、
前記追熟度判定部は、経時的に変化する前記判定基礎値が所定の判定閾値を超えたか否かに基づいて追熟の完了又は追熟の程度を判定するものであり、
前記所定の判定閾値として、軟らかめを好む人及び固めを好む人のそれぞれに対応した異なる判定閾値が用いられ、
前記判定基礎値取得部は、さらに、前記対象領域のＲ成分の平均値及びＧ成分の平均値のうちのいずれか一方から他方を減ずる演算を、前記果物の購入時点と、該果物についての追熟度の判定時とで行い、該購入時点における演算結果と該判定時における演算結果との差分値を取得するものであり、
前記追熟度判定部は、さらに、前記判定基礎値取得部により取得された差分値に基づいて前記果物の追熟度を判定するとともに、この判定結果と前記判定基礎値に基づく判定結果とを考慮して前記果物の追熟度を判定するものであることを特徴とする。

【0020】

これによれば、目視により判定するのが困難であるラフランスの追熟度を、撮像手段により得られる画像データに基づいて簡便かつ確実に判定することができる。

【0021】

すなわち、本発明では、ラフランスについて、それに適合した特有の演算を選択して適用し、それぞれに対応した判定基礎値を取得し、これに所定の閾値を適用して追熟度を判定することができる。このとき得られる判定基礎値は、ラフランスの追熟の進行に伴って明確に増大し、又は減少するものであるため、追熟に応じた外観の色等の変化が乏しいために目視で判定するのが困難であるラフランスの追熟度を確実に判定することができる。

【0022】

また、本発明では、さらに、判定閾値として、軟らかめを好む人及び固めを好む人のそれぞれに対応した異なる判定閾値を適用して追熟度が判定されるので、それぞれの好みに対応した追熟度の判定を行うことができる。その際に、判定基礎値は、気温等の環境要素に応じた態様で増大し又は減少するので、その増大又は減少の態様に応じて、固めを好む人は、軟らかめを好む人よりも、かなり早いタイミングで果物を好みに従って食することができる場合もある。

【0023】

さらに、追熟度判定部は、判定基礎値取得部により得られる上述の差分値を考慮して果物の追熟の程度を判定するので、判定をより正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施形態に係る追熟度判定装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図１の追熟度判定装置における追熟度判定処理を示すフローチャートである。

【図3】黒の統一した背景の下で撮像された果物の撮像画像を示す図である。

【図4】画像データから、背景色（黒色）以外で、同じ色調の領域を、判定対象である果物の領域（対象領域）として抽出する様子を示す図である。

【図5】購入したラフランスについて、購入後の経過日数Ｄ（日）に応じて、Ｒ−Ｇ演算による判定基礎値Ｒ−Ｇがどのように変化するかを例示するグラフである。

【図6】図６Ａ〜図６Ｃは、それぞれ、図５のラフランスの購入から０日、７日及び１１日経過した場合について、その画像データの画素毎にＲ成分からＧ成分を減算して得た画像を示す図である。

【図7】判定基礎値を得るためにＲ／Ｇ演算を用いた以外は図５の場合と同様にして判定基礎値Ｒ／Ｇを得た結果を示すグラフである。

【図8】購入したアールスメロンについて、購入後の経過日数Ｄ（日）に応じて、ＢＢｓｄ／Ｒ演算により得られる判定基礎値ＢＢｓｄ／Ｒがどのように変化するかを例示するグラフである。

【図9】２つのラフランスについて購入後の経過日数Ｄ（日）に応じたＲ−Ｇ演算による判定基礎値Ｒ−Ｇの変化を調べた結果を示すグラフである。

【図10】判定基礎値を得るためにＲ／Ｇ演算を用いた以外は図９の場合と同様にして各ラフランスについての判定基礎値Ｒ／Ｇの変化を調べた結果を示すグラフである。

【図11】購入した色が異なる５個のラフランスＡ〜Ｅについて、購入直後（０）と、購入日から１２日経過後（１２）において、その画像データの画素毎にＲ成分からＧ成分を減算して得た画像を例示する図である。

【図12】ラフランスＡ〜Ｅについての購入からの経過日数（日数）とＲ−Ｇ演算による演算結果との関係を例示するグラフである。

【図13】図１２のグラフに基づくグラフであって、購入からの経過日数（日数）と、Ｒ−Ｇ演算による演算結果についての購入からの変化量（Ｒ−Ｇ変化量）との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る追熟度判定装置の構成を示す。

【0026】

図１に示すように、この追熟度判定装置１は、撮像手段２により得られた果物の画像データの入力を受け入れるデータ入力部３を備え、入力される画像データに基づいて当該果物の追熟度判定処理（図２参照）を行う。この追熟度判定処理を行うために、追熟度判定装置１には、判定対象認識部４、色調規格化部５、対象領域切出部６、判定基礎値取得部７、追熟度判定部８及び判定結果出力部９が設けられる。

【0027】

すなわち、上記追熟度判定処理において、判定対象認識部４は、データ入力部３を介して入力された画像データに基づき、判定対象としての果物の種類等を認識する。一方、入力された画像データは、色調規格化部５により規格化されてから対象領域切出部６により、果物に対応する対象領域が切り出される。

【0028】

判定基礎値取得部７は、切り出された対象領域の画像データに基づき、判定対象認識部４による認識結果を考慮して、追熟度の判定の基礎となる判定基礎値を取得する。この判定基礎値に基づいて追熟度判定部８により果物の追熟度が判定される。この判定結果は、判定結果出力部９によりディスプレイ１０に出力される。

【0029】

ここで、撮像手段２としては、撮像データとしてＲＧＢ画像データを取得できるものが該当し、スマートホンや携帯電話の内蔵カメラや、デジタルカメラが該当する。図を用いて後述するように、色調規格化部５による画像データの規格化は、当該果物の可視画像を統一した背景色の下で撮像手段２により撮像して得られた画像データの背景色がその参照値と等しくなるように、該画像データ全体の色調を補正することによって行われる。

【0030】

対象領域切出部６による対象領域の切出しは、色調規格化部５により規格化された画像データから、背景色以外の領域の色調の平均値から所定範囲の色調、或いは所定の所定範囲の色調を該対象領域として切り出すことにより行われる。

【0031】

判定基礎値取得部７による判定基礎値の取得は、対象領域切出部６により切り出された対象領域のＲＧＢの３つの成分又は該３つの成分のうちのいずれか２つの成分について所定の演算を施すことにより行われる。所定の演算としては、判定基礎値として果物の追熟の進行とともに増大するような値が得られるような演算、又は判定基礎値として果物の追熟の進行とともに減少するような値が得られるような演算が該当する。

【0032】

具体的には、所定の演算としては、例えば、ラフランスを判定対象とする場合に適したものとして、該対象領域のＲ成分の平均値Ｒを該対象領域のＧ成分の平均値Ｇで除するＲ／Ｇ演算や、該平均値Ｒを該平均値Ｇで減算するＲ−Ｇ演算が該当する。

【0033】

また、アールスメロンを判定対象とする場合に適したものとして、該対象領域のＢ成分の平均値Ｂと該Ｂ成分の標準偏差Ｂｓｄとの積を該対象領域のＲ成分の平均値Ｒで除するＢＢｓｄ／Ｒ演算を採用することができる。これらのＲ／Ｇ演算、Ｒ−Ｇ演算、ＢＢｓｄ／Ｒ演算は、判定基礎値として果物の追熟の進行とともに増大するような値が得られるような演算の例である。

【0034】

追熟度判定部８による追熟度の判定は、判定基礎値取得部７により取得された判定基礎値に基づいて行われる。例えば、果物の追熟の進行とともに増大するような判定基礎値が得られるような演算により判定基礎値を得る場合には、該判定基礎値が所定の判定閾値を超えた場合に、追熟が完了したと判定することができる。

【0035】

追熟度判定部８による追熟度の判定結果としては、上記の追熟が完了したかどうかの他、追熟が完了するまでに要する残りの日数や、収穫から追熟完了までに要する全日数に対する追熟完了までに要する残り日数の割合などの追熟の程度を示すものであってもよい。

【0036】

判定結果出力部９によるディスプレイ１０の表示は、上記判定結果を文字により表示するほか、表示結果を表す表情やシンボルであってもよい。例えば、追熟が完了している場合には、笑顔を表示するようにしてもよい。

【0037】

なお、本実施形態において、追熟度判定装置１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ディスプレイ等のハードウェア及びこのハードウェア上で実行されるソフトウェアにより構成される。

【0038】

図２は、追熟度判定装置１における追熟度判定処理を示す。この処理が開始されると、追熟度判定装置１は、まず、データ入力部３により、判定対象とする収穫後の果物についてデジタルカメラ等によって黒の統一した背景の下で撮像された画像データの入力を受け入れる（ステップＳ１）。この入力の受入れは、無線や、ケーブル、記録媒体を介して行われる。

【0039】

次に、判定対象認識部４において、判定対象となる果物の種類が特定される（ステップＳ２）。果物の種類としては、例えば、ラフランスやアールスメロンが該当する。この判定対象の特定は、例えば、ステップＳ１で入力された画像データに基づいて、パターン認識により行うことができる。又は、ディスプレイ上のメニューから「ラフランス」又は「アールスメロン」が選択されたことに基づいて行うようにしてもよい。

【0040】

次に、色調規格化部５により、上記ステップＳ１で入力された画像データの色調が規格化される（ステップＳ３）。この規格化は、図３に示すように、黒の統一した背景の下で撮像された果物（ラフランス）の撮像画像の背景色（黒色）がその参照値と等しくなるように、画像全体の色調を補正することにより行われる。

【0041】

また、追熟度の判定精度を向上させるために、撮像画像の背景色（黒色）の輝度がその参照値と等しくなるように、画像全体の輝度を補正して規格化してもよい。

【0042】

次に、規格化された画像データから、対象領域切出部６により、判定対象である果物の領域に対応する対象領域を切出す（ステップＳ４）。具体的には、図４に斜線で示すように、画像データから、背景色（黒色）以外で、同じ色調の領域を、判定対象である果物の領域（対象領域）として抽出する。

【0043】

このとき、同じ色調の領域の抽出は、背景色以外の領域の色調の平均値から所定範囲の色調を同じ色調の領域として抽出してもよく、色調のばらつき等を考慮してユーザが所定の所定範囲の色調を指定するようにしてもよい。これにより、対象領域のうちで反射等による高輝度領域や陰となった低輝度領域を除いて対象領域を切り出すことができる。

【0044】

なお、この対象領域切出部６による処理に加えて又は代えて、ユーザが対象領域を手動で指定して、対象領域を切り出すようにしてもよい。

【0045】

次に、切り出された対象領域の画像データに基づいて、判定基礎値取得部７により判定基礎値を取得する（ステップＳ５）。すなわち、判定対象がラフランスである場合には、対象領域のＲ成分の平均値Ｒを対象領域のＧ成分の平均値Ｇで除するＲ／Ｇ演算、又は該平均値Ｒから該平均値Ｇを減算するＲ−Ｇ演算を行って、その演算結果としての判定基礎値を得る。

【0046】

また、判定対象がアールスメロンである場合には、対象領域のＢ成分の平均値Ｂと該Ｂ成分の標準偏差Ｂｓｄとの積を対象領域のＲ成分の平均値Ｒで除するＢＢｓｄ／Ｒ演算を行って、その演算結果としての判定基礎値を得る。

【0047】

次に、得られた判定基礎値に基づき、追熟度判定部８により追熟が完了したか否かや追熟の程度等を判定し、その結果を判定結果出力部９によりディスプレイ１０等に出力する。すなわち、例えば、ラフランスの場合には、Ｒ／Ｇ演算又はＲ−Ｇ演算を行って得られた判定基礎値がそれぞれ判定閾値ｒ１又はｒ２を超えた場合には、追熟が完了した旨を示す判定結果がディスプレイ１０に表示される。また、判定閾値ｒ１又はｒ２を超えていない場合には、あと何日で追熟が完了するか等の追熟の程度が表示される。

【0048】

また、アールスメロンの場合には、ＢＢｓｄ／Ｒ演算を行って得られた判定基礎値が判定閾値ａ１を超えた場合には、追熟が完了した旨を示す判定結果がディスプレイ１０に表示される。また、判定閾値ａ１を超えていない場合には、追熟の程度等が表示される。これにより、追熟度判定処理が終了する。

【0049】

なお、判定閾値ｒ１、ｒ２、ａ１は、例えば、予めラフランス又はアールスメロンについて収穫後の各追熟時点において、上記ステップＳ５で得られる判定基礎値と、実際に食したときの食感や味覚、測定された糖度（Ｂｒｉｘ値）などとを比較することにより定めることができる。

【0050】

図５は、購入した収穫後のラフランスについて図２の追熟判定処理を行い、購入後の経過日数に応じて、図２のスッテップＳ５で得られるＲ−Ｇ演算による判定基礎値がどのように変化するかを例示するグラフである。グラフの横軸は購入後の経過日数Ｄ（日）であり、縦軸はＲ−Ｇ演算による判定基礎値Ｒ−Ｇである。図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、それぞれ、このラフランスの購入から０日、７日及び１１日が経過した場合の画像データに基づき、その画素毎にＲ成分からＧ成分を減算して得た画像である。

【0051】

図５に示すように、ラフランスの判定基礎値Ｒ−Ｇは、経過日数Ｄの増大とともに増大してゆくのがわかる。したがって、図５の場合、例えば、判定閾値ｒ１が１４である場合には、経過日数Ｄが９日ごろに追熟が完了し、食べ頃を迎えたと判定されることがわかる。また、図６Ａ〜図６Ｃに示すように、購入後の経過日数が多くなるにつれてＲ成分が優勢となっている。このことは、図５の結果を裏付けている。

【0052】

図７は、判定基礎値を得るためにＲ−Ｇ演算に代えてＲ／Ｇ演算を用いた以外は図５の場合と同様にして判定基礎値Ｒ／Ｇを得た結果を示している。図７の場合には、図５の場合と同様に日が経つにつれて判定基礎値Ｒ／Ｇが増大するので、例えば、判定閾値ｒ２が１．０８５である場合には、経過日数Ｄが９日ごろに追熟が完了し、食べ頃を迎えたと判定されることがわかる。

【0053】

図８は、購入したアールスメロンについて、その後の経過日数Ｄに応じて、図２のスッテップＳ４でＢＢｓｄ／Ｒ演算により得られる判定基礎値がどのように変化するかを例示するグラフである。グラフの横軸は購入後の経過日数Ｄ（日）であり、縦軸はＢＢｓｄ／Ｒ演算による判定基礎値ＢＢｓｄ／Ｒである。

【0054】

図８のように、アールスメロンの場合も、経過日数Ｄが多くなるにつれて、ＢＢｓｄ／Ｒ演算による判定基礎値ＢＢｓｄ／Ｒが増大するので、判定閾値ａ１を適切に設定することにより、追熟が完了したか否かを適切に判定できることがわかる。

【0055】

図９は、２つのラフランスについて図５の場合と同様にして購入後の経過日数に応じたＲ−Ｇ演算による判定基礎値の変化を調べた結果を示す。一方のラフランスについての変化は実線のグラフ曲線Ｌ１で示し、他方のラフランスについての変化は破線のグラフ曲線Ｌ２で示している。

【0056】

この場合、双方のラフランスとも、経過日数Ｄが多くなるにつれて判定基礎値が増大しているが、判定基礎値は、一方のラフランスの方が他方のラフランスよりも２〜４程度大きく、双方の判定基礎値はほぼ並行して変化している。

【0057】

ところで、軟らかめを好む人と固めを好む人とで判定閾値ｒ１は異なっており、柔らかめを好む人の判定閾値ｒ１は、固めを好む人の判定閾値ｒ１よりも大きい。そして、例えば、図９のように、軟らかめを好む人の判定閾値ｒ１が１３近傍であり、固めを好む人の判定閾値ｒ１が７近傍であるとする。

【0058】

この場合、固めを好む人にとっては、グラフ曲線Ｌ１のラフランスについては経過日数Ｄが８日程度になると、図２の追熟度判定処理により判定基礎値が判定閾値ｒ１を超えて追熟が完了したと判定され、食べごろになったことがわかる。グラフ曲線Ｌ２のラフランスについては、経過日数Ｄが１３日程度になると、追熟が完了したと判定されることになる。

【0059】

一方、軟らかめを好む人にとっては、グラフ曲線Ｌ１、Ｌ２のラフランスともに、経過日数Ｄが１３日に達しても、追熟が完了したと判定されず、追熟完了が判定されるまでにはさらに日数を要する。

【0060】

図１０は、判定基礎値を得るためにＲ／Ｇ演算を用いた以外は図９の場合と同様にして２つのラフランスについて判定基礎値を得た結果を示す。一方のラフランスについての変化は実線のグラフ曲線Ｌ３で示し、他方のラフランスについての変化は破線のグラフ曲線Ｌ４で示している。

【0061】

この場合も、軟らかめを好む人と固めを好む人とで判定閾値ｒ２は異なっており、軟らかめを好む人の判定閾値ｒ２は、固めを好む人の判定閾値ｒ２よりも大きく、図１０のように判定閾値ｒ２が設定されているとすれば、完熟の完了の判定については、図９の場合と同様のことがいえる。

【0062】

なお、図９及び図１０のように、人の好みに応じて値が異なる判定閾値を採用し、判定結果を出力する場合には、図２の追熟度判定処理において、例えば、軟らかめを好むか又は固めを好むかを選択させ、その選択結果に応じた判定閾値を用いればよい。

【0063】

図１１は、購入したラフランスＡ〜Ｅについて、上段（０）の購入直後と、下段（１２）の購入日から１２日経過後とにおいて、その画像データの画素毎にＲ成分からＧ成分を減算して得た画像を例示する。

【0064】

図１１から、ラフランスＡ〜Ｅの固体差によって、上段の購入直後から下段の１２日経過後までの色の変化が異なることがわかる。特に、ラフランスＢ、Ｃは、日数が経過しても色の変化に乏しく、目視による判別が難いことがわかる。また、ラフランスＤ、Ｅでは、Ｒ成分がＧ成分よりもかなり大きくなっており、腐敗が始まっていることがわかる。

【0065】

図１２は、ラフランスＡ〜Ｅについての購入からの経過日数（日数）とＲ−Ｇ演算による演算結果（Ｒ−Ｇ）との関係を例示する。ラフランスＡ〜Ｅについての関係は、それぞれ「○」、「●」、「◆」、「■」、「▲」により示されている。

【0066】

図１２から、Ｒ−Ｇ値の値は、ラフランスによって差があるものの、日数の経過とともに増大することがわかる。特に、目視によれば黄色に見えるラフランスＥのＲ−Ｇ値は、他のラフランスＡ〜Ｄとは大きく異なるものの、ラフランスＡ〜Ｄの場合と同様の挙動を示しており、日数の経過とともにＲ−Ｇ値が増大している。

【0067】

そこで、図１３において、上記のラフランスＡ〜Ｅについて、購入からの経過日数（日数）と、Ｒ−Ｇ値の購入からの変化量（Ｒ−Ｇ変化量）との関係を示す。すなわち、図１３では、図１２のＲ−Ｇ値を、購入直後のＲ−Ｇ値の値を０として規格化したＲ−Ｇ値の変化量として示している。

【0068】

これにより、ラフランスＡ〜Ｅについて、その購入時の色の相違に拘わらず、すべてＲ−Ｇ変化量という同じスケール（尺度）で経過日数との関係を評価することができる。

【0069】

図１３において、ラフランスＡ〜Ｅについて官能評価を行った場合の食べごろの範囲がハッチングにより示されている。図１３のように、Ｒ−Ｇ変化量が５〜９で、経過日数が６〜１２日の範囲が食べごろの範囲であることが分かる。また、経過日数が６〜１２日の範囲で、Ｒ−Ｇ変化量が８程度になると完熟となり、Ｒ−Ｇ変化量が１０を超えると腐敗が始まることも分かる。

【0070】

したがって、判定対象の果物がラフランスである場合には、追熟度判定装置１は、さらに、上記の図１１〜図１３で示したような食べごろの判定等を考慮することにより、より正確に追熟度の判定を行うことができる。

【0071】

このような判定を行うために、追熟度判定装置１は、予め取得された図１３に示すようなサンプルとしてのラフランス（同種の参照果物）についての官能評価と、基準時と経過時のＲ−Ｇ値の差分値（Ｒ−Ｇ変化量）との対応関係を記憶しておくことができる。追熟度判定部８は、このような対応関係と、判定基礎値取得部７により得られる評価対象のラフランスの基準時と経過時のＲ−Ｇ値に基づいて、その追熟度を正確に判定することができる。

【0072】

すなわち、追熟度判定装置１は、判定対象の果物がラフランスである場合には、さらに、判定基礎値取得部７により、対象領域切出部６により切り出された対象領域のＲ成分の平均値からＧ成分の平均値を減算するＲ−Ｇ演算を、所定の基準時と該基準時から所定の時間が経過した経過時とで行い、該基準時における演算結果と該経過時における演算結果との差分値（Ｒ−Ｇ変化量）を取得する。

【0073】

このとき、図１３のように、上記の基準時としては、例えば、上述のように、ラフランスの購入時を採用することができる。上記の所定の時間としては、例えば、６〜１２日のいずれかの日数を採用することができる。そして、追熟度判定部８により、差分値（Ｒ−Ｇ変化量）が例えば５〜９である場合に、購入した判定対象のラフランスについての追熟の程度として、食べごろであると判定することができる。

【0074】

上記の所定の時間や、差分値（Ｒ−Ｇ変化量）の範囲５〜９は、判定対象と同種の参照果物についての官能検査を考慮して定められる。追熟度判定部８は、この判定結果をさらに考慮して、最終的な追熟度の判定を行うことができる。

【0075】

なお、この図１１〜図１３を用いて示した判定は、Ｒ−Ｇ演算以外のＲ／Ｇ演算やＢＢｓｄ／Ｒ演算を用いて判定を行う場合でも、同様に、基準時における演算値と経過時における演算値との差分値、並びに官能検査に基づいて行うことができる。また、この判定は、図５〜図１０を用いて示した閾値による判定とは別個に行ってもよい。

【0076】

以上説明したように、本実施形態によれば、追熟度の判定対象となる果物からのデータの取得は、市販の撮像手段２により画像データを得るだけで足りるので、簡便な構成で追熟度判定装置１を構成することができる。

【0077】

また、判定対象の画像データのＲＧＢ成分について、果物の追熟の進行とともに増大するような判定基礎値が得られる演算により、判定結果の出力に使用される判定基礎値が取得されるので、追熟度の判定が目視によっては困難な果物についても、適切な判定基礎値を取得し、追熟度を適切に判定することができる。

【0078】

また、判定基礎値を取得する演算が、対象領域のＲ成分の平均値を該対象領域のＧ成分の平均値で除するＲ／Ｇ演算又は該Ｒ成分の平均値から該Ｇ成分の平均値を減算するＲ−Ｇ演算である場合には、判定対象がラフランスである場合について、良好な判定結果を得ることができる。

【0079】

また、判定基礎値を取得する演算が、対象領域のＲ成分の平均値と標準偏差との積をＧ成分の平均値で除するＢＢｓｄ／Ｒ演算である場合には、判定対象がアールスメロンである場合について、良好な判定結果を得ることができる。

【0080】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、追熟度判定装置１は、図２の追熟度判定処理を一定期間が経過する毎に行い、ステップＳ５で得られる判定基礎値が、対応する判定閾値ｒ１、ｒ２又はａ１を超えた場合に追熟が完了した旨を示す表示をディスプレイ１０に出力するものであってもよい。

【0081】

また、追熟度判定装置１は、ラフランスやアールスメロンに限らず、他の追熟を要するが、色の変化に乏しい果実はもとより、色の変化があっても、追熟度が目視によっては判定し難い果物に対して、好ましく適用することができる。

【0082】

さらに、本実施形態では、１つの追熟度判定装置１により、一連の処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、生産者側（例えば、収穫時や出荷時）と、卸業者（例えば、入荷時）と、小売業者（例えば、販売時）と、消費者（例えば、購入時や購入後）との全部または一部が、それぞれ追熟度判定装置１を有して、データのネットワーク上の共有により一連の処理をそれぞれが行って判定結果を得るようにしてもよい。

【0083】

この場合において、追熟度の判定は、収穫時や出荷時、入荷時および販売時や購入時（購入後）のいずれを起点としてもよい。例えば、卸業者の入荷時のデータを起点として、購入した消費者が、起点に応じた補正等の処理を行った上で、起点からの増加分（減少分）に応じた判定結果を得るようにしてもよい。このように、いずれの時点を起点としても、起点に応じた必要な補正を加えた上で、起点からの追熟が完了するまでに要する残りの日数などの追熟の程度を示す判定結果を得ることができる。

【0084】

また、追熟度判定装置１は、順次搬送される果物を撮像手段２により自動的に撮像し、順次得られる撮像データに基づいて得られる追熟の度合いなどの判定結果に基づいて、該果物を自動的に選別又は仕分けするために用いてもよい。

【0085】

また、判定基礎値取得部７における所定の演算は、対象領域切出部６により切り出された対象領域のＲＧＢの３つの成分を用いた演算であってもよい。

【0086】

また、上述のＲ／Ｇ演算及びＲ−Ｇ演算に代えて、それぞれ、対象領域のＧ成分の平均値を該対象領域のＲ成分の平均値Ｒで除するＧ／Ｒ演算、及び該平均値Ｇを該平均値Ｒで減算するＧ−Ｒ演算を用いてもよい。また、ＢＢｓｄ／Ｒ演算に代えて、対象領域のＲ成分の平均値を該対象領域のＢ成分の平均値Ｂと該Ｂ成分の標準偏差Ｂｓｄとの積で除するＲ／ＢＢｓｄ演算を用いてもよい。また、所定の基準時としては、上述のラフランスの購入時に限らず、ラフランスの出荷時等を採用してもよい。

【符号の説明】

【0087】

１…追熟度判定装置、２…撮像手段、３…データ入力部、４…判定対象認識部、５…色調規格化部、６…対象領域切出部、７…判定基礎値取得部、８…追熟度判定部、９…判定結果出力部、１０…ディスプレイ、Ｌ１〜Ｌ４…グラフ曲線。

【要約】

【課題】追熟の進行に伴う外観の変化に乏しいラフランス等の追熟度を市販の撮像手段により得られる画像データに基づいて正確に判定できる追熟度判定装置を提供する。
【解決手段】追熟度判定装置１は、果物の画像データの対象領域におけるＲ成分、Ｇ成分についての所定の演算を、所定の基準時と該基準時から所定の時間が経過した経過時とで行い、該基準時における演算結果と該経過時における演算結果との差分値を取得する判定基礎値取得部７と、判定基礎値取得部７により取得した差分値に基づいて果物の追熟の程度を判定する追熟度判定部８とを備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】