JP4342332B2 - Object evaluation device - Google Patents
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Description
本発明は、評価対象物の大きさよりも小さい範囲を単位受光対象範囲とする分解能状態で前記評価対象物が位置する計測対象箇所を受光する受光手段と、その受光手段にて得られた受光情報に基づいて前記評価対象物を評価する対象物評価手段とが備えられている対象物評価装置に関する。 The present invention relates to a light receiving means for receiving a measurement target position where the evaluation target is located in a resolution state where a range smaller than the size of the evaluation target is a unit light receiving target range, and light reception information obtained by the light receiving means. It is related with the target object evaluation apparatus provided with the target object evaluation means which evaluates the said evaluation target object based on.
上記構成の対象物評価装置において、従来では、前記受光手段として、評価対象物の大きさよりも小さい範囲を受光対象範囲として各別に受光情報を取り出し可能な複数の受光部を備えて各受光部にて評価対象物からの光を受光する一次元式の受光センサが備えられ、この受光センサにより評価対象物を透過又は反射した光を受光するように構成され、前記対象物評価手段として、前記受光センサの複数の受光部の受光量が評価対象物に対応する適正光量範囲を外れているか否かにより、適正光量範囲内にあれば正常な評価対象物であり、適正光量範囲を外れていれば不良物であると判別する制御部が備えられたものがあった(例えば、特許文献1参照。)。そして、この構成では、評価対象物が存在しない領域は、不良物ではない領域、言い換えると正常な評価対象物と同じであると判別する必要があることから、評価対象物が存在しない領域から得られる受光量は適正光量範囲内に調整される構成となっていた。
ところで、評価対象物に対する評価として、評価対象物の大きさを評価することができるようにすることが望まれている。例えば、玄米や精米等の米粒群を評価対象物とする場合においては、精米処理設備等において選別回収した破砕米や屑米等の細粒を含む粒状物群の中に正常な米粒が少量含まれることがあるが、このような粒状物群の中から正常な米粒を分離させるために、評価対象物の大きさを評価すること、つまり、評価対象物が設定大きさよりも大きい評価対象物であるか設定大きさよりも小さい評価対象物であるかを評価することが望まれている。 By the way, as evaluation with respect to the evaluation object, it is desired to be able to evaluate the size of the evaluation object. For example, when rice grains such as brown rice and polished rice are to be evaluated, a small amount of normal rice grains are included in the granular material group containing fine grains such as crushed rice and waste rice that have been selected and collected in a rice mill processing facility. In order to separate normal rice grains from such a group of granular materials, it is necessary to evaluate the size of the evaluation object, that is, the evaluation object is larger than the set size. It is desired to evaluate whether there is an evaluation object that is smaller than a set size.
このような要望に対して、上記従来構成の対象物評価装置を用いて上記したような評価対象物の大きさを評価することが考えられるが、上記従来構成においては、前記受光センサの複数の受光部の受光量が評価対象物に対応する適正光量範囲内にあれば、すべて正常な評価対象物として判別されるので、前記制御部による判別結果により評価対象物の大きさを評価することができないものであった。 In response to such a demand, it is conceivable to evaluate the size of the evaluation object as described above by using the object evaluation apparatus having the above-described conventional configuration. If the amount of light received by the light receiving unit is within the appropriate light amount range corresponding to the evaluation object, all are determined as normal evaluation objects, so the size of the evaluation object can be evaluated based on the determination result by the control unit. It was impossible.
そこで、上記構成の受光手段の受光情報を利用して評価対象物の大きさを評価する構成として、受光手段の受光情報から二次元の画像情報を取得する画像情報取得手段を備えるとともに、前記対象物評価手段として、前記受光手段の受光情報を次のような一般的な画像処理の手法を用いて処理して評価対象物の大きさを評価するような構成とすることが考えられる。つまり、画像情報取得手段は、前記受光手段における複数の受光部によって計測された複数の受光情報が検出される毎にA/D変換器等を用いて量子化した画像情報を求める処理を設定時間が経過する毎に繰り返し行い、それらを設定回数行った結果として、二次元の画像情報を取得する構成とする。尚、取得された二次元の画像情報は画像メモリに記憶させることになる。
そして、前記対象物評価手段として、前記画像メモリに記憶されている二次元の画像情報について、評価対象物に対応する領域とそれ以外の空間に対応する領域に区分けするために設定閾値にて二値化処理する処理を実行してその処理結果を記憶手段に記憶し、次に、二次元の画像情報の中に存在する複数の評価対象物の夫々の大きさを評価するために、二値化処理して評価対象物であると判別される画素について、それらの画素が連なった1つの画像を形成しているか否かを判別するために、1つの画像を形成している前記各画素について連なった1つの画像であることを識別するためのラベリング処理を実行して、その判別結果を更に別の記憶手段に記憶し、ラベリング処理された各画像を形成する画素数を計数することで評価対象物の大きさを求める構成とする。
Therefore, as a configuration for evaluating the size of the evaluation object using the light reception information of the light receiving means having the above configuration, the image processing apparatus includes image information acquisition means for acquiring two-dimensional image information from the light reception information of the light receiving means, and the target It is conceivable that the object evaluation unit is configured to process the light reception information of the light receiving unit using the following general image processing technique to evaluate the size of the evaluation object. That is, the image information acquisition unit performs a process for obtaining image information quantized using an A / D converter or the like every time a plurality of light reception information measured by a plurality of light receiving units in the light reception unit is detected. This is repeated every time elapses, and two-dimensional image information is acquired as a result of performing the setting times. The acquired two-dimensional image information is stored in the image memory.
Then, as the object evaluation means, the two-dimensional image information stored in the image memory is set at a set threshold value so as to be divided into an area corresponding to the evaluation object and an area corresponding to the other space. In order to evaluate the size of each of the plurality of evaluation objects existing in the two-dimensional image information, the binary value is processed in order to store the processing result in the storage means. For each pixel forming one image, in order to determine whether or not the pixel determined to be the evaluation target by forming the image is forming one image in which the pixels are connected Evaluation is performed by executing a labeling process for identifying a single continuous image, storing the determination result in another storage means, and counting the number of pixels forming each labeled image. Of the object A configuration that seek of trees.
しかし、上述したように二次元の画像情報を一般的な画像処理の手法を用いて処理して評価対象物の大きさを評価する構成とする場合には、二次元の画像情報を記憶しておくための記憶手段の他に、二値化処理における判別結果を記憶するための記憶手段、更には、ラベリング処理における判別結果を記憶するための記憶手段も必要であり、多くの記憶手段が必要となり、それだけ構成が複雑化する不利がある。 However, as described above, when two-dimensional image information is processed using a general image processing technique to evaluate the size of the evaluation object, the two-dimensional image information is stored. In addition to the storage means for storing, a storage means for storing the discrimination result in the binarization process and a storage means for storing the discrimination result in the labeling process are also required, and many storage means are required. Therefore, there is a disadvantage that the configuration becomes complicated.
本発明の目的は、上述したような不利を解消して、評価対象物の大きさを評価することが可能なものでありながら、装置構成を簡素化することが可能になる対象物評価装置を提供する点にある。 An object of the present invention is to provide an object evaluation apparatus that can eliminate the disadvantages described above and can evaluate the size of an evaluation object, while simplifying the apparatus configuration. The point is to provide.
本発明の第1特徴構成は、評価対象物の大きさよりも小さい範囲を単位受光対象範囲とする分解能状態で前記評価対象物が位置する計測対象箇所を受光する受光手段と、その受光手段にて得られた受光情報に基づいて前記評価対象物を評価する対象物評価手段とが備えられている対象物評価装置であって、
前記評価対象物が米粒であり、
前記計測対象箇所を通過しながら予定移送経路に沿って一層状態で且つ経路横幅方向に沿って複数列状に並ぶ横拡がり状態で前記評価対象物を移送する移送手段と、
前記計測対象箇所に位置する横拡がり状の評価対象物に対して光を投射する投光手段とが備えられ、
前記受光手段が、前記予定移送経路の経路横幅方向に前記評価対象物の大きさよりも小さい範囲を単位受光対象範囲とする分解能状態で前記計測対象箇所を設定時間毎に繰り返し計測する一次元式の受光手段であり、
前記受光手段の受光情報より二次元の画像情報を取得する画像情報取得手段が備えられ、
前記対象物評価手段が、
前記画像情報取得手段にて取得された前記二次元の画像情報における1つの画素を対象画素として、その対象画素及びその対象画素の周囲に位置する画素のうちで特定位置関係に位置する画素の受光量を、設定重み付け条件を加えた状態で加算して前記対象画素についての受光量総和情報を算出することを、前記二次元の画像情報における全ての画素について行う総和情報算出処理、及び、前記受光量総和情報に基づいて前記評価対象物の大きさを評価する大きさ評価処理を実行するように構成され、
前記設定重み付け条件が、前記特定位置関係に位置する画素の全てにわたる大きさの評価対象物であれば前記受光量総和情報が大きくなり、前記特定位置関係に位置する画素の全てにわたる大きさよりも小さい評価対象物であれば前記受光量総和情報が小さくなる条件であり、
前記対象物評価手段が、前記対象画素についての前記受光総和情報が設定判別値よりも大きければ前記評価対象物が設定大きさよりも大きい評価対象物であると評価するように構成され、
前記対象物評価手段の評価情報に基づいて、前記移送手段にて前記予定移送経路に沿って移送される前記評価対象物を、前記設定大きさよりも大きい評価対象物とそれ以外の評価対象物とに分離する分離手段が設けられている点にある。
A first characteristic configuration of the present invention includes: a light receiving unit that receives a measurement target position where the evaluation target is located in a resolution state in which a range smaller than the size of the evaluation target is a unit light receiving target range; and the light receiving unit An object evaluation device provided with an object evaluation means for evaluating the evaluation object based on the obtained light reception information,
The evaluation object is a rice grain,
A transfer means for transferring the evaluation object in a state of being layered in a single layer along the planned transfer path and in a plurality of rows along the path width direction while passing through the measurement target part;
A light projecting means for projecting light onto a laterally expanded evaluation object located in the measurement target location;
A one-dimensional type in which the light receiving means repeatedly measures the measurement target portion at a set time in a resolution state in which a range smaller than the size of the evaluation target object is a unit light reception target range in a path width direction of the scheduled transfer path. A light receiving means,
Image information acquisition means for acquiring two-dimensional image information from light reception information of the light reception means is provided,
The object evaluation means is
Light reception of a pixel positioned in a specific positional relationship among the target pixel and pixels positioned around the target pixel, with one pixel in the two-dimensional image information acquired by the image information acquisition unit as a target pixel A sum information calculation process for calculating the received light amount total information for the target pixel by adding the amounts in a state in which a setting weighting condition is added, and for the total light information for the pixels in the two-dimensional image information; Configured to perform a size evaluation process for evaluating the size of the evaluation object based on the total amount information,
If the set weighting condition is an evaluation object having a size over all of the pixels located in the specific positional relationship, the received light amount summation information is large and is smaller than the size over all of the pixels located in the specific positional relationship. the light receiving amount sum information if the evaluation object Ri condition der becomes smaller,
Previous SL object evaluation unit is configured to evaluate said object to be evaluated if the greater than receiving the sum information set determination value for the target pixel is a large evaluation object than the set size,
Based on the evaluation information of the object evaluation means, the evaluation object transferred along the scheduled transfer path by the transfer means is an evaluation object larger than the set size and other evaluation objects. There is a separation means for separating them.
第1特徴構成によれば、画像情報取得手段が受光手段の受光情報より二次元の画像情報を取得し、対象物評価手段は、画像情報取得手段にて取得された二次元の画像情報に基づいて総和情報算出処理を実行する。つまり、前記二次元の画像情報における1つの画素を対象画素として、その対象画素及びその対象画素の周囲に位置する画素のうちで特定位置関係に位置する画素の受光量を、設定重み付け条件を加えた状態で加算して受光量総和情報を算出することを、二次元の画像情報における全ての画素について行うのである。説明を加えると、前記対象画素の周囲に位置する特定位置関係に位置する画素の全てのものが評価対象物であることを示すような大きな受光量になっている場合であれば前記受光量総和情報は大きな値になるが、特定位置関係に位置する画素のうちの多くの画素あるいは全ての画素が評価対象物でないことを示す小さい受光量になっている場合であれば前記受光量総和情報は小さい値になる。このような受光量総和情報の大きさによって、例えば対象画素の周囲に位置する特定位置関係に位置する画素の全ての領域にわたるような大きな評価対象物であるか又はそれよりも小さい評価対象物であるかを評価する等、評価対象物の大きさについての評価を行うことが可能となるのである。 According to the first characteristic configuration, the image information acquisition unit acquires two-dimensional image information from the light reception information of the light receiving unit, and the object evaluation unit is based on the two-dimensional image information acquired by the image information acquisition unit. The total information calculation process is executed. In other words, with one pixel in the two-dimensional image information as a target pixel, the light receiving amount of the pixel located in a specific positional relationship among the target pixel and the pixels located around the target pixel is added with a setting weighting condition. In this state, the sum of the received light amount information is calculated for all the pixels in the two-dimensional image information. In other words, if the received light amount is large enough to indicate that all of the pixels located in the specific positional relationship around the target pixel are evaluation objects, the total received light amount The information is a large value, but if the received light amount is a small amount indicating that many or all of the pixels located in the specific positional relationship are not evaluation objects, the received light amount summation information is Small value. Depending on the size of the total received light amount information, for example, an evaluation object that is a large evaluation object or a smaller evaluation object that covers all areas of pixels located in a specific positional relationship around the target pixel. It is possible to evaluate the size of the evaluation object, such as evaluating whether or not there is.
上記したような受光量総和情報を算出する処理を実行する場合には、画像情報取得手段にて取得された二次元の画像情報を単に処理することで対応できるので、総和情報算出処理により算出された受光量総和情報を一旦、記憶手段に記憶させておく必要はなく、このような評価対象物を評価するのに必要となる処理の途中経過の情報を一旦、記憶させておくための記憶手段が不要となる。 When executing the process of calculating the total amount of received light as described above, it can be handled by simply processing the two-dimensional image information acquired by the image information acquisition unit. It is not necessary to temporarily store the received light amount summation information in the storage means, but storage means for temporarily storing information on the progress of processing necessary for evaluating such an evaluation object. Is no longer necessary.
従って、評価対象物の大きさを評価することが可能なものでありながら、評価対象物を評価するのに必要となる処理の途中経過の情報を記憶しておくための記憶手段を少なくして装置構成を簡素化することが可能になる対象物評価装置を提供できるに至った。 Therefore, while it is possible to evaluate the size of the evaluation object, the number of storage means for storing information on the progress of the process necessary for evaluating the evaluation object is reduced. It came to be able to provide the target object evaluation apparatus which can simplify an apparatus structure.
又、第1特徴構成によれば、米粒を評価対象物として、対象物評価手段は、受光総和情報が設定判別値よりも大きければ評価対象物としての米粒が設定大きさよりも大きい米粒であると評価することになる。このような構成にすると、正常な米粒やその正常な米粒よりも小さい米粒、例えば破砕した米粒や未成熟の米粒等を含む粒状体群を対象として、画像情報取得手段にて取得された二次元の画像情報に基づいて、米粒の大きさを評価して正常な米粒とそれよりも小さい米粒とを識別する処理が可能となる。 Further , according to the first characteristic configuration, when the rice grain is an evaluation object, the object evaluation means is that the rice grain as the evaluation object is a rice grain larger than the set size if the received light total information is larger than the set discrimination value. Will be evaluated. With such a configuration, normal rice grains and rice grains smaller than the normal rice grains, for example, a two-dimensional acquired by the image information acquisition means for a granular group including crushed rice grains and immature rice grains, etc. Based on the image information, it is possible to evaluate the size of the rice grains and identify normal rice grains and smaller rice grains.
又、第1特徴構成によれば、移送手段によって、評価対象物が予定移送経路に沿って一層状態で且つ経路横幅方向に沿って複数列状に並ぶ横拡がり状態で移送され、計測対象箇所に位置する横拡がり状の評価対象物に対して投光手段にて光が投射される。そして、画像情報取得手段は、一次元式の受光手段にて予定移送経路の経路横幅方向に評価対象物の大きさよりも小さい範囲を単位受光対象範囲とする分解能状態で計測対象箇所を設定時間毎に繰り返し計測することになる。 Further , according to the first characteristic configuration, the evaluation object is transferred in a single layer along the scheduled transfer path and in a horizontally expanded state along the horizontal direction of the path by the transfer means, and is transferred to the measurement target location. Light is projected by the light projecting means onto the laterally expanded evaluation object. Then, the image information acquisition means uses the one-dimensional light receiving means to set the measurement target location at a set time in a resolution state in which the range smaller than the size of the evaluation target is set as the unit light reception target range in the path width direction of the scheduled transfer path. ing to be repeatedly measured.
このように構成することによって、簡素な構成の一次元式の受光手段を用いて二次元の画像情報を取得することが可能であり、画像情報取得手段の構成を簡素なものとして構成することが可能となる。 With this configuration, it is possible to acquire two-dimensional image information using a simple one-dimensional light receiving unit, and the configuration of the image information acquiring unit can be configured to be simple. It becomes possible.
又、第1特徴構成によれば、評価対象物を移送手段にて移送しながら計測対象箇所において画像情報取得手段によって二次元の画像情報が取得され、その画像情報取得手段にて得られた情報に基づいて対象物評価手段によって、評価対象物が前記設定大きさよりも大きい評価対象物かそれ以外の評価対象物かについて評価を行い、その評価情報に基づいて、分離手段が、予定移送経路に沿って移送される評価対象物を設定大きさよりも大きい評価対象物とそれ以外の評価対象物とに分離することになる。 Further , according to the first characteristic configuration, two-dimensional image information is acquired by the image information acquisition unit at the measurement target portion while the evaluation object is transferred by the transfer unit, and the information obtained by the image information acquisition unit is obtained. The object evaluation means evaluates whether the evaluation object is an evaluation object larger than the set size or other evaluation object, and based on the evaluation information, the separation means The evaluation object transferred along is separated into an evaluation object larger than the set size and other evaluation objects.
従って、評価対象物を移送しながら、画像情報取得手段による二次元の画像情報の取得、対象物評価手段による評価、並びに、分離手段による分離の夫々の処理を順次行うことにより、評価結果に基づいて評価対象物を分離させるための一連の処理を円滑な動作で行うことが可能であり、しかも、対象物評価手段による評価処理を迅速に行えることから、上述した一連の処理を迅速に行うことが可能となる。 Therefore, while transferring the evaluation object, the two-dimensional image information acquisition by the image information acquisition means, the evaluation by the object evaluation means, and the separation by the separation means are sequentially performed, so that the evaluation result is obtained. It is possible to perform a series of processes for separating evaluation objects with a smooth operation and to perform an evaluation process by the object evaluation means quickly, so that the series of processes described above can be performed quickly. Is possible.
本発明の第2特徴構成は、第1特徴構成に加えて、前記対象物評価手段が、前記一次元式の受光手段における各画素の夫々の情報に基づいて、前記評価対象物の良否を評価する画素別評価処理を実行するように構成されている点にある。 According to a second feature configuration of the present invention, in addition to the first feature configuration, the object evaluation means evaluates the quality of the evaluation object based on information of each pixel in the one-dimensional light receiving means. The pixel-by-pixel evaluation process is configured to be executed.
第2特徴構成によれば、対象物評価手段は一次元式の受光手段における各画素の夫々の情報に基づいて評価対象物の良否を評価することになる。前記一次元式の受光手段は、予定移送経路の経路横幅方向に評価対象物の大きさよりも小さい範囲を単位受光対象範囲とする分解能状態で計測対象箇所を設定時間毎に繰り返し計測するものであるから、この一次元式の受光手段における各画素の夫々の情報は、評価対象物の大きさよりも小さい範囲を単位受光対象範囲を対象とするものである。 According to the second characteristic configuration, the object evaluation means evaluates the quality of the evaluation object based on the information of each pixel in the one-dimensional light receiving means. The one-dimensional light receiving means repeatedly measures a measurement target portion at a set time in a resolution state in which a range smaller than the size of the evaluation target is set as a unit light reception target range in the path width direction of the scheduled transfer path. Therefore, the information of each pixel in the one-dimensional light receiving means is intended for the unit light receiving target range in a range smaller than the size of the evaluation object.
つまり、評価対象物の大きさよりも小さい範囲を対象として良否を評価するものであるから、評価対象物の一部に欠陥が存在する場合や評価対象物の大きさよりも小さい異物が存在しているような場合に、そのような一部に欠陥がある評価対象物や小さな異物の存在を識別することが可能なものとなる。 In other words, since the quality is evaluated for a range smaller than the size of the evaluation object, there is a defect in a part of the evaluation object or there is a foreign object smaller than the size of the evaluation object. In such a case, it becomes possible to identify the presence of an evaluation object having a defect in such a part or the presence of a small foreign object.
以下、本発明に係る対象物評価装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に、玄米や精米等の米粒群を評価対象物として、その米粒群を予定移送経路に沿って移送しながら評価を行う対象物評価装置が示されている。この装置は、幅方向全幅に亘って平坦な案内面が形成された板状のシュータ1が、水平面に対して所定角度(例えば60度)に傾斜されて設置され、このシュータ1の上部側に設けた貯留タンク7からフィーダ9によって搬送・供給された米粒群が、シュータ1の上面を一層状態で且つ経路横幅方向に沿って複数列状に並ぶ横拡がり状態で流下案内される構成となっている。つまり、上記シュータ1の上面及びその下端からの流下経路が予定移送経路を形成しており、このシュータ1が米粒群を選別対象物としてその選別対象物を予定移送経路に沿って計測対象箇所を通過してその計測対象箇所の位置よりも経路下手側の分離箇所に移送する移送手段を構成する。尚、ここでは、一層状態で移送させることを目的としているので、流れ状態により部分的に粒が重なっても、一層状態の概念に含まれる。
Hereinafter, an embodiment of an object evaluation apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an object evaluation apparatus that evaluates a rice grain group such as brown rice or polished rice as an evaluation object while transferring the rice grain group along a planned transfer path. In this apparatus, a plate-
貯留タンク7には、外部の精米機等から供給される米粒群や、その外部からの米粒群を1次選別処理した後再選別されるものや精米処理設備等で発生した破砕米や屑米等の細粒を含む粒状物群等が貯留される。タンク7は下端側ほど先細筒状に形成され、貯留タンク7からフィーダ9上に落下した米粒群のシュータ1への供給量は、フィーダ9の振動による米粒群の搬送速度を変化させて調節される。
In the
図2、図3に示すように、米粒群がシュータ1の下端部から移動落下する予定移送経路IK中に、米粒群に対する計測対象箇所Jが設定されている。そして、予定移送経路IKの前面側(図2において左側)を照明する前面側ライン状光源4Bと、予定移送経路IKの後面側(図2において右側)を照明する後面側ライン状光源4Aとが設けられている。各ライン状光源4A,4Bと前記計測対象箇所Jとを結ぶ照明光の経路には夫々拡散透過板18A,18Bが配置され、各ライン状光源4A,4Bの背部側及び一部側方箇所を覆う状態で、内面につや消しの白色塗装を施した曲面状の拡散反射板20A,20Bが配置されている。この両ライン状光源4A,4Bにて計測対象箇所Jに光を投射する投光手段が構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a measurement target location J for the rice grain group is set in the planned transfer path IK in which the rice grain group moves and falls from the lower end of the
上記前面側ライン状光源4Bからの照明光が上記計測対象箇所Jにおいて米粒群にて反射した反射光及び後面側ライン状光源4Aからの照射光が上記計測対象箇所Jにおいて米粒群を透過した透過光を受光する前面側受光装置5Bと、後面側ライン状光源4Aからの照明光が上記計測対象箇所Jにおいて米粒群にて反射した反射光及び前面側ライン状光源4Bからの照射光が上記計測対象箇所Jにおいて米粒群を透過した透過光を受光する後面側受光装置5Aとが設けられている。尚、上記したような米粒群を透過した透過光は上記反射光に比べて非常に小さい値であり、前記各受光装置5A,5Bが受光する光は反射光と略等しいとみなすことができる。前記各ライン状光源4A,4Bは、各受光装置5A,5Bの受光方向に対して傾いた複数の方向から米粒群を照明するように、計測対象箇所Jを斜め下方から照明する下側光源と、計測対象箇所Jを斜め上方から照明する上側光源とを備えている。そして、このように計測対象箇所Jを照明光の照明角度を変えて異なる方向から照明して、米粒群が正常な計測対象箇所Jから横方向にずれた場合でも、極力均一な状態で良好に照明できるようにしている。
Illumination light from the front-side line-shaped
図6に示すように、前記両受光装置5A,5Bは、前記幅広の計測対象箇所Jからの光を受光する複数個の受光部としての複数個の受光素子5aを計測対象箇所Jの経路横幅方向に沿って並置させるように構成されている。つまり、前記米粒群の各米粒の大きさよりも小さい範囲p(例えば0.1mm以下)を夫々の受光対象範囲とする複数個の受光素子5aを前記幅広の計測対象箇所Jに対応させてライン状に並ぶ状態で備えている一次元式の受光手段として構成されている。具体的には、各受光装置5A,5Bは、受光素子5aが直線状に並ぶように設けられたモノクロタイプのCCDセンサ部50と、計測対象箇所Jでの米粒群の像を上記CCDセンサの各受光素子5a上に結像させる光学系51とから構成され、例えば図6において各受光素子5aからの一次元の複数の受光情報が順次取り出されるように構成されている。又、前記各受光装置5A,5Bは、このような一次元の複数の受光情報を設定時間毎に繰り返し計測して出力することができる構成となっている。
As shown in FIG. 6, both the
前記各受光装置5A,5Bの受光方向であって前記計測対象箇所Jの背部側箇所に配置されて、前記各受光装置5A,5Bに向けて光を投射する背景光量調整部8が設けられている。この背景光量調整部8は、前記計測対象箇所Jの横幅方向に沿って密状態で並べて設置される複数のLED発光素子80と、それらの複数のLED発光素子80が設置される領域の光投射側に配置されて複数のLED発光素子80が発光した光を拡散させる拡散板81とを備えて構成されている。
A background light
説明を加えると、図4に示すように、計測対象箇所Jの横幅方向に沿って長尺状に構成され、且つ、断面形状が略矩形状であって前方側部分が開口しているケーシング83の内部に、複数のLED発光素子80が設置されたLED基板82が設けられている。このLED基板82は前記横幅方向に沿って密状態で複数のLED発光素子80を並べる状態で設置されている。このLED基板82は、ケーシング83にビス止めされたアルミニューム板からなる放熱板84に対してシリコン放熱樹脂を介して貼り付けて取り付けられている。一方、このLED基板82の前方側には、LED発光素子80が発光した光を拡散させる拡散板81が、複数のLED発光素子80の並び方向の中央部において各LED発光素子80との間の離間距離が大であり、前記並び方向の両端側では各LED発光素子80との間の離間距離が小となるように湾曲する状態で設けられている。このように拡散板81を湾曲させることで、前記計測対象箇所Jにおける光の強さが横幅方向中央にて大になり端部部分にて小になるというような偏りが生じないように、光の強さが横幅方向において極力均一になるようにしている。
In other words, as shown in FIG. 4, the
そして、図5に示すように、背景光量調整部8におけるLED発光素子80の発光出力を変更調整自在な調光装置85が備えられ、この調光装置85は、後述する制御装置10からの制御指令に基づいて前記LED発光素子80の発光出力を変更調整するように構成されている。
As shown in FIG. 5, a dimming
図2に示すように、前面側ライン状光源4B、前面側受光装置5Bが一方の収納部13Bに収納され、後面側ライン状光源4A、後面側受光装置5Aが他方の収納部13Aに収納され、両収納部13A,13Bは側板が共通の一体の箱体に形成され、各収納部13A,13Bは、計測対象箇所Jに面する側に板状の透明なガラスからなる透過窓14A,14Bを備えている。つまり、各ライン状光源4A,4B及び各受光装置5A,5Bが、前記計測対象箇所Jに面する側に透過窓14A,14Bを備えた収納部13A,13Bに収納されて、各ライン状光源4A,4Bが前記透過窓14A,14Bを通して前記計測対象箇所Jを照明し、且つ、各受光装置5A,5Bが前記透過窓14A,14Bを通して前記計測対象箇所Jからの光を受光するように構成されている。
As shown in FIG. 2, the front-side line
予定移送経路IKの前記計測対象箇所Jから経路下手側の分離箇所において、計測対象箇所Jでの受光情報に基づいて分離対象物と判定された物に対してエアーを吹き付けて流下移動方向から分離させるための分離手段としてのエアー吹き付け装置6が設けられ、このエアー吹き付け装置6は、噴射ノズル6aの複数個を、上記予定移送経路IKの全幅を所定幅で複数個の区画に分割形成した各区画に対応する状態で並置させ、分離対象物が存在する区画の噴射ノズル6aが作動されるように構成されている。
At the separation location on the lower side of the route from the measurement target location J of the planned transfer route IK, air is blown to the separation determined based on the light reception information at the measurement target location J and separated from the moving-down direction. An
そして、シュータ1の下端部から所定経路に沿って流下する米粒群のうちで、前記噴射ノズル6aからのエアーの吹き付けを受けずにそのまま進行してくる物を回収する流下用受口部2Bと、エアーの吹き付けを受けて流下移送方向から横方向に分離した分離対象物を回収する分離用受口部3Bとが設けられ、流下用受口部2Bが横幅方向に細長い筒状に形成され、その流下用受口部2Bの周囲を囲むように、分離用受口部3Bが形成されている。
And the receiving
図1に示すように、脚部F0を備えた底板F1上に立設された縦枠F2,F3,F4が、横枠F5,F6,F7によって連結されて機枠が構成されている。表側の縦枠F4の上部斜め部分に動作内容を指令する操作部21が設置され、前記フィーダ9に対する振動発生器9Aが横枠F5上に設置され、前記エアー吹き付け装置6に対するエアー供給用のエアタンク15が底板F1上に設置されている。又、箱状の収納部13A,13Bが前部側で縦枠F4に後部側で縦枠F3に支持され、シュート1が上部側で横枠F6に下部側で収納部13Bに支持されている。装置外面を覆うカバーCが機枠に取り付けられている。前記操作部21には、後述するような運転モードの切り換えを指令する運転モード設定器20の他、図示はしないが光量判別用の閾値を調整するための操作具等が設けられる。
As shown in FIG. 1, vertical frames F2, F3, and F4 standing on a bottom plate F1 having legs F0 are connected by horizontal frames F5, F6, and F7 to form a machine frame. An
次に、制御構成について説明する。
図5に示すように、マイクロコンピュータ利用の制御装置10が設けられ、この制御装置10に、両受光装置5A,5Bからの各画像信号と、操作部21における上記したような運転モード設定器20の指令情報等がある。一方、制御装置10からは、前記ライン状光源4A,4Bを点灯させる点灯回路19に対する駆動信号と、各噴射ノズル6aへの各エアー供給をオンオフする複数個の電磁弁11に対する駆動信号と、前記フィーダ用振動発生器9Aに対する駆動信号と、前記調光装置85への制御指令用の信号とが出力されている。
Next, the control configuration will be described.
As shown in FIG. 5, a
前記制御装置10は、両受光装置5A,5Bにおける各画素の夫々の情報に基づいて、評価対象物の良否を評価する画素別評価処理を実行するように構成されている。又、前記制御装置10は、前記計測対象箇所を受光して得られた前記両受光装置5A,5Bからの各画像信号より二次元の画像情報を取得するための信号処理を実行するように構成され、又、その二次元の画像情報に基づいて評価対象物が設定大きさよりも大きい評価対象物であるか否かについての大きさ評価処理、具体的には、正常な米粒であるか破砕米等の正常な米粒より小さい細粒であるかについての評価を行う処理を実行するように構成されている。
The
そして、前記運転モード設定器20にて運転モードとして異常検出モードが設定されると前記画素別評価処理を実行し、運転モードとして米粒検出モードが設定されると前記大きさ評価処理を実行するように構成されている。前記画素別評価処理は、正常な米粒を多く含む粒状群の中に一部に欠陥がある不良の米粒や小石等の小さい異物が存在していると、そのような不良物や異物を粒状体群の中から除去するために用いられるものである。一方、前記大きさ評価処理は、精米処理設備等で発生した破砕米や屑米等の細粒を含む粒状物群の中に正常な米粒を存在していると、その正常な米粒を粒状体群の中から取り出すために用いられるものである。
When the abnormality detection mode is set as the operation mode by the operation
次に、前記画素別評価処理について説明する。
この画素別評価処理は、前記各受光装置5A,5Bにおける各画素の受光量が適正光量範囲(ΔEt、ΔEh)を外れた場合にその画素に対応する領域に不良物が存在していると判別するように構成されている。尚、各受光装置5A,5Bの各受光素子5a毎の適正光量範囲ΔE1,ΔE2の上限値及び下限値の値は制御装置10内に予め設定して記憶される。そして、背景光量調整部8から投射する光の光量が適正光量範囲の略中央値になるように変更調整されることになる。
Next, the pixel-by-pixel evaluation process will be described.
In this pixel-by-pixel evaluation process, when the amount of light received by each pixel in each of the
この画素別評価処理における前記各受光装置5A,5Bの受光出力について説明する。
図7に示すように、前面側受光装置5Bにおける各受光部5aの受光量に対応する出力電圧が米粒群に対する適正光量範囲ΔEtにある場合に正常な米粒の存在を判別し、設定適正範囲でΔEtを外れた場合に米粒の不良又は異物の存在を判別する。図中、e0は、正常米粒からの標準的な透過光に対する出力電圧レベルである。そして、図中、e1、e2で示すように適正光量範囲ΔEtよりも小さい場合に不良の米粒や異物等(例えば、黒色の石粒)の存在を判別し、図中、e3で示すように適正光量範囲ΔEtよりも大きい場合に不良の米粒k又は前記異物の存在を判別する。この明側の不良の米粒k又は異物の例としては、薄い色付の透明なガラス片等が挙げられる。
The light reception output of each of the
As shown in FIG. 7, when the output voltage corresponding to the amount of light received by each
このとき、背景光量調整部8から投射する光の光量が適正光量範囲のほぼ中央値になるように調整されているから、計測対象箇所に米粒が存在しない領域即ち背景に相当する画素においては、正常な米粒kと同じような光量が得られるので正常な米粒として判定されることになる。
At this time, since the amount of light projected from the background light
一方、後面側受光装置5Bにおいても同様に、図8に示すように、各受光部5aの受光量に対応する出力電圧が適正光量範囲ΔEh内にある場合に正常な米粒の存在を判別し、適正光量範囲ΔEhを外れた場合に前記米粒の不良又は前記異物の存在を判別する。図中、e0'は、正常米粒からの標準的な受光量に対する出力電圧レベルである。そして、図中、e1’、e2’で示すように適正光量範囲ΔEtよりも小さい場合に不良の米粒や異物等(例えば、黒色の石粒)の存在を判別し、図中、e3’で示すように適正光量範囲ΔEtよりも大きい場合にガラス片等の存在を判別する。又、この後面側受光装置5Aにおいても、前面側受光装置5Bと同様に、背景光量調整部8から投射する光の光量が適正光量範囲の略中央値になるように調整されることになる。
On the other hand, similarly in the rear side
尚、これまでの説明では、前面側ライン状光源4B及び後面側ライン状光源4Aはいずれも点灯している状態で評価処理を行うようになっているが、このような使い方以外に、前面側ライン状光源4Bのみ点灯し、後面側ライン状光源4Aを消灯した状態で評価処理を行う場合もある。例えば、正常な米粒kを「もち米」として設定して「うるち米」を不良として選別するような場合である。この場合には、前面側受光装置5Bは前面側ライン状光源4Bから照射されて米粒を反射した光を受光し、後面側受光装置5Aは前面側ライン状光源4Bから照射されて米粒を透過した光を受光して、制御装置10は、それらの受光情報に基づいて、米粒が「もち米」であるか「うるち米」であるかを評価する処理を行うことになる。
In the above description, the front side line
前記制御装置10は、上記不良の判別情報に基づいて、前記両受光装置5A,5Bの計測対象位置Jに移送した粒状体群のうちで、前記両受光装置5A,5Bの少なくともいずれか一方において、米粒の不良又は異物の存在が判別された場合には、計測対象位置Jから前記噴射ノズル6aによるエアー噴射位置までの移送時間が経過するに伴って、流下している不良の米粒又は異物に対して、不良の米粒又は異物の存在が検出された画素の流下経路横幅方向での位置に対応する区画の噴射ノズル6aからエアーを吹き付けて、不良の米粒又は異物を他の粒状体群の流下経路から分離させて分離用受口部3Bに回収するように制御を実行することになる(図3参照)。
Based on the defect determination information, the
次に、前記大きさ評価処理について説明する。
この大きさ評価処理においては、前記各受光装置5A,5Bにおける各画素の受光量が設定閾値を越えるような大きな値になると、その画素に対応する領域に米粒が存在していると判別するように構成されている。尚、上記のように各受光装置5A,5Bの各受光素子5a毎の設定閾値は制御装置10内に予め設定して記憶される。そして、背景光量調整部8から投射する光の光量は、米粒が存在しない領域であると識別できる程度に充分低い光量値になるように変更調整されることになる。
Next, the size evaluation process will be described.
In this size evaluation process, when the amount of light received by each pixel in each of the
この大きさ評価処理における前記各受光装置5A,5Bの受光出力について説明する。
図9に示すように、前面側受光装置5Bにおける各受光部5aの受光量に対応する出力電圧が設定閾値Ltを越えると米粒の存在を判別し、設定閾値Ltを下回ると米粒が存在していないと判別する。このとき、背景光量調整部8から投射する光の光量e6が米粒が存在しない領域であると認識できる程度に充分低い光量値になるように調整されているから、計測対象箇所に米粒が存在しない領域即ち背景に相当する画素においては米粒が存在していないものと判定されることになる。この場合、正常な米粒が存在する位置(e4で示す)、及び、細粒が存在する位置(e5で示す)では、受光素子5aの出力電圧(受光量)が上記設定閾値Ltを越える高い値になり、米粒が存在しない位置(背景に相当する位置)では設定閾値Ltよりも低い値になる。
The light reception output of each of the
As shown in FIG. 9, when the output voltage corresponding to the amount of light received by each
図10に示すように、後面側受光装置5Bの出力波形についても前面側受光装置5Aの場合と同様に、各受光部5aの受光量に対応する出力電圧が米粒群に対する設定閾値Lhを越えると米粒の存在を判別し、設定閾値Lhを下回ると米粒が存在していないと判別することになる。そして、正常な米粒が存在する位置(e4'で示す)、及び、細粒が存在する位置(e5'で示す)では、受光素子5aの出力電圧(受光量)が上記設定閾値Lhを越える高い値になり、米粒が存在しない位置(背景に相当する位置でありe6’で示す)では設定閾値Lhよりも低い値になる。
As shown in FIG. 10, as for the output waveform of the rear
前記制御装置10は、大きさ評価処理を実行するときは、前記両受光装置5A,5Bからの各画像信号より二次元の画像情報を取得するための信号処理を実行し、その二次元の画像情報に基づいて評価対象物が設定大きさよりも大きい評価対象物であるか否かについての大きさ評価処理を行うように構成されている。従って、制御装置10を利用して一次元の受光装置からの受光情報より二次元の画像情報を取得するための信号処理を実行する信号処理手段101が構成されている。又、制御装置10を利用して前記大きさ評価処理を実行する対象物評価手段102が構成される。又、この対象物評価手段102は、運転モードとして米粒検出モードが設定されるとこの大きさ評価処理を実行するが、運転モードとして異常検出モードが設定されると前記画素別評価処理を実行することになる。
When executing the size evaluation processing, the
すなわち、前記制御装置10は、前記受光装置においてライン状に並ぶ状態で備えている複数個の受光素子5aの検出情報が設定時間毎に繰り返し検出されて入力されるので、制御装置10は、その検出情報により二次元の画像情報として生成するように信号処理を行う構成となっている。説明を加えると、前記制御装置10は、前記各受光装置から入力される画像信号をA/D変換して量子化するA/D変換器及び量子化された画像情報を記憶する画像メモリ等を備えており、複数個の受光素子5aの検出情報が設定時間毎に繰り返し検出されるに伴って、その検出された情報に基づいて二次元の画像情報を生成するように信号処理することにより二次元画像情報を取得する構成となっている。そして、その信号処理とともに次のような総和情報算出処理を実行するように構成されている。
従って、前記制御装置10における前記信号処理手段101、A/D変換器,画像メモリ等により、受光手段としての各受光装置5A,5Bの受光情報より二次元の画像情報を取得する画像情報取得手段GSが構成されることになる。
That is, since the
Therefore, image information acquisition means for acquiring two-dimensional image information from the light reception information of each of the
次に、総和情報算出処理について説明する。
上述したようにして取得された二次元の画像情報における1つの画素を対象画素として、その対象画素及びその対象画素の周囲に位置する画素のうちで特定位置関係に位置する画素の受光量を、設定重み付け条件を加えた状態で加算して受光量総和情報を算出することを、前記二次元の画像情報における全ての画素について行うのである。
Next, the total information calculation process will be described.
Assuming that one pixel in the two-dimensional image information acquired as described above is a target pixel, the received light amount of a pixel located in a specific positional relationship among the target pixel and the pixels located around the target pixel, The total amount of received light amount information is calculated for all the pixels in the two-dimensional image information by adding the setting weighting conditions.
図12に示す原理図を参照しながら説明を加える。この図においては、理解し易くするために対象とする画素数を少なくし、且つ、比較のために評価対象物が大きい場合と小さい場合とを例示している。
二次元の画像情報における1つの画素を対象画素とし、その対象画素に対して前記特定位置関係を有するものとして、例えば、対象画素を中央に位置させて縦方向並びに横方向夫々に3個づつ合計9個の画素を対象とする領域を設定する。そして、この領域を対象として、図12の(イ)に示すように各画素の受光情報に夫々図12の(ロ)に示すような重み付け係数(この例では全て「1」)を掛けた値を9個全てについて加算して対象画素についての受光量総和情報として算出する。尚、図12の(イ)に示す値は受光量の大きさを表している。この演算処理を数式を用いて表すと、次の数1のようになる。但し、f(n,m)は領域に対応した重み付け係数を示す。
Description will be added with reference to the principle diagram shown in FIG. In this figure, for ease of understanding, the number of target pixels is reduced, and a case where the evaluation object is large and a case where the evaluation object is large are illustrated for comparison.
One pixel in the two-dimensional image information is set as a target pixel and has the specific positional relationship with respect to the target pixel. For example, the target pixel is positioned at the center and a total of three in the vertical direction and in the horizontal direction. An area for nine pixels is set. Then, for this region, a value obtained by multiplying the light reception information of each pixel by a weighting coefficient as shown in (b) of FIG. 12 (all “1” in this example) as shown in (a) of FIG. Are added for all nine to calculate the total received light amount information for the target pixel. Note that the value shown in (a) of FIG. 12 represents the amount of received light. When this arithmetic processing is expressed using mathematical formulas, the following
図12の(ハ)に、各画素を対象画素をした場合の受光量総和情報を示している。この図から分かるように、対象物が大きい場合には中央の画素の受光量総和情報が大きな値(図に示す例では1170)になり、対象物が小さい場合には中央の画素の受光量総和情報が小さい値(図に示す例では190)になる。そこで、図12(ニ)、(ホ)に示すように、このようにして求めた受光量総和情報が予め設定された設定判別値(例えば、1000)よりも小さければ識別結果を「0」と判定し、設定判別値より大きければ識別結果を「1」と判定することで、前記評価対象物が設定大きさよりも大きい評価対象物であるか否かを評価することができるのである。 FIG. 12C shows the received light amount summation information when each pixel is the target pixel. As can be seen from this figure, when the object is large, the light reception amount sum information of the central pixel is a large value (1170 in the example shown in the figure), and when the object is small, the light reception amount sum of the center pixel is large. The information is a small value (190 in the example shown in the figure). Therefore, as shown in FIGS. 12D and 12E, if the received light amount sum information thus obtained is smaller than a preset setting discrimination value (for example, 1000), the discrimination result is “0”. If the determination result is larger than the set determination value, it is possible to evaluate whether or not the evaluation object is an evaluation object larger than the set size by determining the identification result as “1”.
図13には、本出願人の実測データを示している。この図では、図12の場合と同様に、評価対象物が大きい場合すなわち正常な米粒の計測結果及び評価対象物が小さい場合すなわち細粒の計測結果を夫々例示している。この例では、前記特定位置関係に位置する画素として対象画素を中心として合計48個の画素に「0」、「1」、「2」のいずれかの重み付け係数をつけて受光量総和情報を算出する構成となっている。図13(イ)は、256ビットで量子化された二次元の画像情報を示し、図13の(ロ)は特定画素に対する重み付け係数を示している。図13の(ハ)は、重み付け係数を掛けた各画素毎の結果を示し、図13の(ニ)は対象画素における受光量総和情報を示している。この図では、評価対象物が大きい場合には受光量総和情報が「4096」となり、評価対象物が小さい場合には受光量総和情報が「1028」となっている。尚、最終的な判別用の指標としての出力は、前記受光量総和情報を前記特定位置関係に位置する各画素の重み付けの合計値(32)で正規化した値「128」、「32」を用いるようにしている。そして、設定判別値として適切な値、例えば「100」を設定しておくことで前記評価対象物が設定大きさよりも大きい評価対象物であるか否かを評価することができる。画素の個数で正規化しているのは前記画素数が変化した場合であっても比較する上での基準を合わせるためである。 FIG. 13 shows the actual measurement data of the applicant. In this figure, similarly to the case of FIG. 12, the case where the evaluation object is large, that is, the measurement result of normal rice grains, and the case where the evaluation object is small, that is, the measurement result of fine grains are illustrated. In this example, the total received light amount information is calculated by assigning a weighting coefficient of “0”, “1”, or “2” to a total of 48 pixels centering on the target pixel as pixels located in the specific positional relationship. It is the composition to do. FIG. 13A shows two-dimensional image information quantized with 256 bits, and FIG. 13B shows weighting coefficients for specific pixels. (C) in FIG. 13 shows the result for each pixel multiplied by the weighting coefficient, and (D) in FIG. 13 shows the total received light amount information in the target pixel. In this figure, when the evaluation object is large, the received light amount sum information is “4096”, and when the evaluation object is small, the received light amount sum information is “1028”. It should be noted that the final output as an indicator for determination is the values “128” and “32” obtained by normalizing the total received light amount information with the total weighting (32) of each pixel located in the specific positional relationship. I use it. Then, by setting an appropriate value, for example, “100”, as the setting determination value, it is possible to evaluate whether or not the evaluation object is an evaluation object larger than the set size. The reason for normalizing by the number of pixels is to match the reference for comparison even when the number of pixels changes.
そして、前記制御装置10は、上記大きさ評価処理の評価結果に基づいて、前記両受光装置5A,5Bの少なくともいずれか一方において、前記計測対象位置Jに移送した粒状体群の中に正常な米粒の存在が判別された場合には、計測対象位置Jから前記噴射ノズル6aによるエアー噴射位置までの移送時間が経過するに伴って、流下している設定大きさより大きい正常な米粒kに対して、その正常な米粒kの存在が検出された画素の流下経路横幅方向での位置に対応する区画の噴射ノズル6aからエアーを吹き付けて、正常な米粒kを他の粒状体群の流下経路から分離させて分離用受口部3Bに回収するように制御を実行することになる(図11参照)。
因みに、この大きさ評価処理を実行する場合には、フィーダ9の振動による米粒群の搬送速度を変化させて貯留タンク7からフィーダ9への米粒群の供給量を調節することにより、フィーダ9上を米粒群が重なり合うことなくできるだけ粒同士が間隔をあけた状態で移送させるようにするとよい。
And the said
Incidentally, when this size evaluation process is executed, the feed rate of the rice grain group from the
尚、上述したような画素数、重み付け係数、並びに、受光量総和情報を示す数値は例示であって本発明はこのような数値に限定されるものではない。 In addition, the numerical values indicating the number of pixels, the weighting coefficient, and the received light amount total information as described above are examples, and the present invention is not limited to such numerical values.
〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
[Another embodiment]
Hereinafter, other embodiments are listed.
(1)上記実施形態では、前面側ライン状光源4B及び後面側ライン状光源4Aがいずれも点灯している状態で前記大きさ評価処理を行う場合について例示したが、このような構成に限らず、例えば、前面側ライン状光源4B及び後面側ライン状光源4Aのうちのいずれか一方のみを点灯し、他方のものを消灯した状態で前記大きさ評価処理を行うこともできる。
例えば、前面側ライン状光源4Bを点灯し、後面側ライン状光源4Aを消灯した場合には、前面側受光装置5Bが前面側ライン状光源4Bから照射されて米粒を反射した光を受光し、後面側受光装置5Aが前面側ライン状光源4Bから照射されて米粒を透過した光を受光する構成となる。このとき、前面側受光装置5Bの受光情報に基づいて米粒の存在の有無を判別する構成は上記実施形態の場合と同様であるが、後面側受光装置5Aの受光情報に基づいて米粒の存在の有無を判別する構成はそれとは異なる。
(1) In the above embodiment, the case where the size evaluation process is performed in a state where both the front-side line
For example, when the front side linear
説明を加えると、後面側受光装置5Aは透過光を検出するものであるから、米粒の存在する部分は光を遮って暗くなるが、米粒が存在しない部分では光が透過するので明るい状態となる。そこで、前記背景光量調整部8は、米粒が存在しない領域であることが識別できる程度に十分に充分高い光量値になるように調整しておく必要がある。
この後面側受光装置5Aの受光出力について説明すると、図14に示すように、後面側受光装置5Aにおける各受光部5aの受光量に対応する出力電圧が中間的な光量値に設定された設定閾値Lを下回ると米粒の存在を判別し、設定閾値Lを上回ると米粒が存在していないと判別する。このとき、背景光量調整部8から投射する光の光量e6が充分高い光量値になるように調整されているから、計測対象箇所に米粒が存在しない領域即ち背景に相当する画素においては米粒が存在していないものと判定されることになる。この場合、正常な米粒が存在する位置(e4’’で示す)、及び、細粒が存在する位置(e5’’で示す)では、受光素子5aの出力電圧(受光量)が上記設定閾値Lを下回る値になり、米粒が存在しない位置(背景に相当する位置でありe6’’で示す)では設定閾値Lhよりも高い値になる。
In other words, since the rear side
The light reception output of the rear side
これまでの説明では、前面側ライン状光源4B及び後面側ライン状光源4Aのうち、前面側ライン状光源4Bを点灯し、後面側ライン状光源4Aを消灯した場合について説明したが、このような構成に代えて、後面側ライン状光源4Aを点灯し、前面側ライン状光源4Bを消灯して、後面側受光装置5Aが後面側ライン状光源4Aから照射されて米粒を反射した光を受光し、前面側受光装置5Bが後面側ライン状光源4Aから照射されて米粒を透過した光を受光する構成としてもよい。このときは、前面側受光装置5Bの受光出力が図14に示すような状態になる。
In the description so far, among the front side line
ところで、上記実施形態では、前記画素別評価処理において、前面側受光装置5Bが前面側ライン状光源4Bから照射されて米粒を反射した光を受光し、後面側受光装置5Aが前面側ライン状光源4Bから照射されて米粒を透過した光を受光する構成は、正常な米粒kを「もち米」として設定して「うるち米」を不良として選別するようなときに用いることを説明したが、この構成は、米粒に限らず、米以外の作物や工業製品において原料の色が黒っぽい物や光を通しにくいものを評価対象物として評価するときに好適に用いることができる。
By the way, in the said embodiment, in the said pixel-specific evaluation process, the front side light-receiving
(2)上記実施形態では、前記受光手段として、前記前面側受光装置5B及び後面側受光装置5Aが備えられ、前記大きさ評価処理を実行するときに、前面側受光装置5B及び後面側受光装置5Aの少なくともいずれか一方において設定大きさよりも大きい評価対象物としての正常な米粒の存在が判別された場合に、その判別された正常な米粒を分離させて回収するような構成としたが、このような構成に代えて、次のように構成するものでもよい。
(2) In the above embodiment, the front side
例えば、前面側受光装置5B及び後面側受光装置5Aの夫々において、設定大きさよりも大きい評価対象物としての正常な米粒の存在が判別された場合に、その判別された正常な米粒を分離させて回収するような構成としたり、あるいは、前記受光手段として、前面側受光装置5Bあるいは前記後面側受光装置5Aのうちのいずれか一方だけの情報を用いて、設定大きさよりも大きい評価対象物としての正常な米粒の存在を判別する構成として、その情報に基づいて判別された正常な米粒を分離させて回収するような構成としてもよい。又、この構成において前記各受光装置のうち前記大きさ評価処理の情報として用いる受光装置とは別の受光装置の受光情報を利用して前記画素別評価処理を実行するようにしてもよい。
For example, when the presence of normal rice grains as an evaluation object larger than the set size is determined in each of the front side
(3)上記実施形態では、一次元式の受光手段としてモノクロタイプのCCDラインセンサを用いたが、このようなモノクロタイプではなくカラータイプのCCDセンサにて構成して、例えば、色情報R,G,B毎の受光量から不良米や異物の存否をさらに精度良く判別してもよい。又、上記実施形態では、透過光用のラインセンサ5A及び反射光用の各ラインセンサ5Bの夫々を用いたがそれらのうちのいずれかのラインセンサの受光情報に基づいて大きさ判別処理を行うようにしてもよい。
(3) In the above embodiment, a monochrome type CCD line sensor is used as the one-dimensional light receiving means. However, instead of such a monochrome type, a color type CCD sensor is used. The presence or absence of defective rice or foreign matter may be determined with higher accuracy from the amount of light received for each of G and B. In the above embodiment, each of the
(4)上記実施形態では、前記対象物評価手段が、運転モードとして米粒検出モードが設定されると前記大きさ評価処理を実行し、運転モードとして異常検出モードが設定されると前記画素別評価処理を実行する構成としたが、このような構成に限らず、前記大きさ評価処理と前記画素別評価処理とを同時に実行するように構成してもよい。例えば、前記透過用の受光装置の受光情報を用いて前記大きさ評価処理を実行し、前記反射用の受光装置の受光情報を用いて前記画素別評価処理を実行するようにしてもよい。又、このとき、正常な米粒をそのまま流下させ、不良粒や異物等の不良物を排除して回収する場所、設定大きさより小さい対象物である細粒を排除して回収する場所とを各別に備えて、それら3種のものを各別に回収するように構成してもよい。 ( 4 ) In the above embodiment, the object evaluation unit executes the size evaluation process when the rice grain detection mode is set as the operation mode, and the pixel-by-pixel evaluation when the abnormality detection mode is set as the operation mode. However, the present invention is not limited to such a configuration, and the size evaluation process and the pixel-specific evaluation process may be executed simultaneously. For example, the size evaluation process may be executed using light reception information of the transmission light-receiving device, and the pixel-specific evaluation process may be executed using light reception information of the reflection light-receiving device. At this time, the normal rice grains are allowed to flow down as they are, and the places where the defective grains such as defective grains and foreign substances are removed and collected, and the places where the fine grains which are smaller than the set size are removed are collected separately. In preparation, these three types may be collected separately.
(5)上記実施形態では、前記対象物評価手段が一次元式の受光手段における各画素の夫々の情報に基づいて評価対象物の良否を評価する画素別評価処理を実行するように構成したものを例示したが、このような画素別評価処理を実行しない構成としてもよい。 ( 5 ) In the above embodiment, the object evaluation unit is configured to execute a pixel-by-pixel evaluation process that evaluates the quality of the evaluation object based on the information of each pixel in the one-dimensional light receiving unit. However, such a pixel-based evaluation process may not be executed.
(6)上記実施形態では、分離手段が、不良物に対してエアーを吹き付けて、正常物と異なる経路に分離させるようにしたが、これに限るものではなく、例えば不良物をエアーで吸引して分離させるようにしたり、機械的な接当作用により分離させるようにしてもよい。 ( 6 ) In the above embodiment, the separation means blows air against the defective object and separates it into a different path from the normal object. However, the present invention is not limited to this, and for example, the defective object is sucked with air. May be separated by mechanical contact, or may be separated by mechanical contact action.
(7)上記実施形態では、予定移送経路として、斜め姿勢の平面からなるシュータによる流下経路にて構成したが、これ以外に、例えば、複数の樋状の経路を横方向に並置したシュータにて構成するものでもよい。
( 7 ) In the above-described embodiment, the planned transfer path is configured by a flow-down path using a shooter having an oblique posture, but other than this, for example, a shooter in which a plurality of bowl-shaped paths are juxtaposed in the lateral direction. It may be configured.
1 移送手段
6 分離手段
4A,4B 投光手段
5A,5B 受光手段
102 対象物評価手段
GS 画像情報取得手段
DESCRIPTION OF
Claims (2)
その受光手段にて得られた受光情報に基づいて前記評価対象物を評価する対象物評価手段とが備えられている対象物評価装置であって、
前記評価対象物が米粒であり、
前記計測対象箇所を通過しながら予定移送経路に沿って一層状態で且つ経路横幅方向に沿って複数列状に並ぶ横拡がり状態で前記評価対象物を移送する移送手段と、
前記計測対象箇所に位置する横拡がり状の評価対象物に対して光を投射する投光手段とが備えられ、
前記受光手段が、前記予定移送経路の経路横幅方向に前記評価対象物の大きさよりも小さい範囲を単位受光対象範囲とする分解能状態で前記計測対象箇所を設定時間毎に繰り返し計測する一次元式の受光手段であり、
前記受光手段の受光情報より二次元の画像情報を取得する画像情報取得手段が備えられ、
前記対象物評価手段が、
前記画像情報取得手段にて取得された前記二次元の画像情報における1つの画素を対象画素として、その対象画素及びその対象画素の周囲に位置する画素のうちで特定位置関係に位置する画素の受光量を、設定重み付け条件を加えた状態で加算して前記対象画素についての受光量総和情報を算出することを、前記二次元の画像情報における全ての画素について行う総和情報算出処理、及び、前記受光量総和情報に基づいて前記評価対象物の大きさを評価する大きさ評価処理を実行するように構成され、
前記設定重み付け条件が、前記特定位置関係に位置する画素の全てにわたる大きさの評価対象物であれば前記受光量総和情報が大きくなり、前記特定位置関係に位置する画素の全てにわたる大きさよりも小さい評価対象物であれば前記受光量総和情報が小さくなる条件であり、
前記対象物評価手段が、前記対象画素についての前記受光総和情報が設定判別値よりも大きければ前記評価対象物が設定大きさよりも大きい評価対象物であると評価するように構成され、
前記対象物評価手段の評価情報に基づいて、前記移送手段にて前記予定移送経路に沿って移送される前記評価対象物を、前記設定大きさよりも大きい評価対象物とそれ以外の評価対象物とに分離する分離手段が設けられている対象物評価装置。 A light receiving means for receiving a measurement target position where the evaluation target is located in a resolution state in which a range smaller than the size of the evaluation target is a unit light reception target range;
An object evaluation device comprising object evaluation means for evaluating the evaluation object based on light reception information obtained by the light receiving means,
The evaluation object is a rice grain,
A transfer means for transferring the evaluation object in a state of being layered in a single layer along the planned transfer path and in a plurality of rows along the path width direction while passing through the measurement target part;
A light projecting means for projecting light onto a laterally expanded evaluation object located in the measurement target location;
A one-dimensional type in which the light receiving means repeatedly measures the measurement target portion at a set time in a resolution state in which a range smaller than the size of the evaluation target object is a unit light reception target range in a path width direction of the scheduled transfer path. A light receiving means,
Image information acquisition means for acquiring two-dimensional image information from light reception information of the light reception means is provided,
The object evaluation means is
Light reception of a pixel positioned in a specific positional relationship among the target pixel and pixels positioned around the target pixel, with one pixel in the two-dimensional image information acquired by the image information acquisition unit as a target pixel A sum information calculation process for calculating the received light amount total information for the target pixel by adding the amounts in a state in which a setting weighting condition is added, and for the total light information for the pixels in the two-dimensional image information; Configured to perform a size evaluation process for evaluating the size of the evaluation object based on the total amount information,
If the set weighting condition is an evaluation object having a size over all of the pixels located in the specific positional relationship, the received light amount summation information is large and is smaller than the size over all of the pixels located in the specific positional relationship. the light receiving amount sum information if the evaluation object Ri condition der becomes smaller,
Previous SL object evaluation unit is configured to evaluate said object to be evaluated if the greater than receiving the sum information set determination value for the target pixel is a large evaluation object than the set size,
Based on the evaluation information of the object evaluation means, the evaluation object transferred along the scheduled transfer path by the transfer means is an evaluation object larger than the set size and other evaluation objects. The object evaluation apparatus provided with the separation means to isolate | separate into .
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