CN102159938A - 图像读取装置用托盘 - Google Patents

Abstract

本发明的技术课题在于提供使用扫描器等图像读取装置而廉价、容易地进行粒状物的长度、宽度及厚度的三轴方向的尺寸测定的粒状物用托盘。采取了下述技术措施：在配设有透明的底板、在与该底板垂直的方向上竖立设置的背景件、以及空出规定的间隔而与上述背景件平行地设置的反射体的、用于将粒状物载置在图像读取装置的读取面上的托盘中，通过上述反射体将来自上述粒状物的厚度方向的光向上述摄像机构的光轴方向折射并传导，以便能够利用上述图像读取装置的摄像机构对载置在上述托盘的底板上的粒状物的厚度方向的侧面图像感光。

Description

图像读取装置用托盘

技术领域

本发明涉及用于测定谷类等粒状物的形状的技术，尤其涉及在利用由扫描器或复印机等图像读取装置得到的图像测定粒状物的长度、宽度及厚度三轴方向的尺寸时所使用的托盘。

背景技术

以前，通过使用现有的扫描器对粒状物进行摄像，并利用电脑等对摄像所得的图像进行处理，进行测定上述粒状物的形状的动作。在专利文献1及专利文献2中对用于使多个谷粒以在扫描器的读取面上排列的状态载置的排列器进行了记载，如果使用该排列器，则可容易地且同时对多个谷粒进行摄像。

但是，在粒状物的形状测定中，为了进行高精度的测定，不仅需要测定长度(X)与宽度(Y)的尺寸，也需要测定图12所示的厚度(Z)的尺寸。但是，在上述现有的方法中，虽然能够进行长度及宽度方向的尺寸的测定，但不能测定“厚度”方向的尺寸。

因此，在利用由扫描器获得的图像测定粒状物的形状的情况下，期望不仅测定粒状物的长度及宽度方向尺寸，而且也进行“厚度”方向尺寸的测定的机构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-150956号公报

专利文献2：日本特开2004-156918号公报

发明内容

本发明的技术课题在于，鉴于上述问题点，提供可利用由扫描器等图像读取装置得到的图像测定粒状物的长度、宽度及厚度三轴方向的尺寸的、粒状物用托盘。

为了解决上述课题，本发明采取了下述技术措施：在配设有透明的底板、在与该底板垂直的方向上竖立设置的一个或多个背景件、以及空出规定的间隔而与上述背景件平行地设置的一个或多个反射体的、用于将粒状物载置在扫描器等图像读取装置的读取面上的托盘中，就载置在上述托盘的底板上的粒状物中载置在上述背景件与反射体之间的粒状物而言，通过上述反射体将来自上述粒状物的厚度方向的光向摄像机构的光轴方向折射并传导，以便利用上述图像读取装置的摄像机构不仅能够对该粒状物的长度方向及宽度方向的平面图像感光，也能够对厚度方向的侧面图像感光。

另外，采取了下述技术措施：为了有效地将粒状物载置在上述托盘的底板上，使排列板从上方嵌合而使粒状物排列，该排列板设有覆盖上述背景件的背景件用突出部、与上述背景件用突出部平行地设置的覆盖上述反射体的反射体用突出部以及与粒状物类似的形状的多个孔。

另外，采取了利用棱镜或反射镜构成上述托盘的反射体的技术措施。因此，适于使来自粒状物的侧面部的光向摄像机构入射。

除此以外，还采取了利用上述排列板使载置在上述背景件与上述反射体之间的粒状物离开上述反射体规定距离而载置的技术措施。

并且，可从上述托盘卸下底板而直接将粒状物载置在图像读取装置的读取面上来进行测定。

本发明的效果如下。

根据本发明，在利用由读取装置获取的图像进行粒状物的形状测定中，不仅能测定从该粒状物的平面部得到的长度与宽度的尺寸，还能测定从侧面部得到的厚度的尺寸。因此，可得到准确的粒状物的厚度信息并高精度地进行粒状物的品质判断。

另外，根据本发明，由于设置背景件或基准板而对粒状物的侧面部进行摄像，因此不仅是厚度的尺寸，也可得到该粒状物的侧面的色彩信息等。因此，也可根据粒状物的平面部及侧面部的色彩信息等进行高精度的品质判断。

另外，由于本发明使用排列板对作为测定对象的粒状物进行排列而载置，因此能够使该粒状物与上述反射体的距离保持一定，通过该效果，可减小上述距离对测定的影响。

附图说明

图1是表示将本发明的实施例一的托盘及排列板安置在图像读取装置上的状态的立体图。

图2是本发明的实施例一的托盘的立体图。

图3是本发明的实施例一的托盘的俯视图及局部剖视图。

图4是表示本发明的实施例一的托盘的结构的图。

图5是本发明的实施例一的排列板的俯视图。

图6是本发明的实施例一的排列板的剖视图。

图7是将排列板嵌合在本发明的实施例一中的托盘上的状态的立体图。

图8是将排列板嵌合在本发明的实施例一中的托盘上的状态的俯视图。

图9是表示图8的剖面A-A的图。

图10是本发明的实施例一的、载置有粒状物的状态下的托盘的剖视图。

图11是本发明的实施例一的、作为反射体使用反射镜的情况下的托盘的剖视图。

图12是表示粒状物的三轴方向的图。

图13是本发明的实施例二的排列用框体的立体图。

图14是本发明的实施例二的排列用框体的俯视图及局部剖视图。

图15是本发明的实施例二的排列用框体的立体图。

图16是本发明的实施例二的排列用框体的俯视图。

图17是表示图16的剖面A-A的图。

图18是表示将本发明的实施例二的排列用框体安置在图像读取装置上的状态的立体图。

图19是本发明的实施例二的、载置有粒状物的状态下的排列用框体的剖视图。

图20是本发明的实施例二的、作为反射体使用反射镜的情况下的排列用框体的剖视图。

具体实施方式

参照附图并根据实施例对用于实施本发明的方式进行说明。

实施例一

图1～11是本发明的实施例一的说明图。

图1是表示将由实施例一的托盘3与排列板4构成的排列器2安置在图像读取装置1上的状态的立体图。另外，作为图像读取装置1可使用现有的扫描器。在本实施例中，使用佳能公司的CANOSCAN4400F。

如图2、图3及图4所示，托盘3在俯视中形成为矩形框状，由底板5、侧壁6A、6B、6C及6D、把持部7构成。

底板5是透明的板，例如使用丙烯酸树脂等而构成。如图4所示，底板5是一张透明的板，设有用于嵌入后述的反射体10A、10B的孔11A及11B。该底板5安装在由侧壁6A、6B、6C及6D形成的矩形状的框的下侧。因此，虽然未图示，但在侧壁6A、6B、6C及6D的下侧设有用于嵌入底板5的槽。底板5也可以直接固定在侧壁6A、6B、6C及6D的下端面上。

另外，本实施例对底板5是一张板的情况进行表示，但也可以例如将底板5分成图3的右侧的把持部7与反射体10B之间的部分、左侧的把持部7与反射体10A之间的部分、反射体10A与反射体10B之间的部分这三张而设置，也可以分成后述的背景件9的右侧与左侧两张而设置底板5。也就是，底板5并不限定于由一张形成的情况，也可由多张形成。

在被侧壁6A、6B、6C及6D包围的底板5上的空间中配置有基准板8和在与底板5垂直的方向上竖立设置的背景件9。基准板8是在通过将例如由图像读取装置1得到的图像信号输送给电脑并进行处理，从而测定粒状物等的形状的情况下，用于获取修正该图像信号用的图像信息的部件，但在仅进行粒状物的三轴测定的情况下也可以不配置。另外，对上述基准板8进行摄像而得到的上述图像信息为了修正多个图像读取装置间的机体差而使用。

另外，配置基准板8的位置如果是上述底板5的空间上则没有特别限制，只要配置在设计上合适的位置即可。另外，对形状也没有特别限定，但期望在设计上为矩形形状。在本实施方式中，以将基准板8的形状做成矩形形状，并使该基准板8的长度方向的一端与侧壁6C相接的方式配置。

就上述背景件9而言，以在对粒状物的侧面的图像进行摄像时，容易通过双值化等的图像处理从该图像识别(抽出)粒状物为目的而设于底板5上。在本实施例中，背景件9设于连接侧壁6A的中点与侧壁6C的中点的一条直线上，以其一端设于侧壁6A上、另一端与基准板8相接的方式设置。另外，在没有配置基准板8的情况下，上述另一端可延伸到与侧壁6C相接的位置。

另外，背景件9的高度不需要比侧壁6A～6D高，只要比测定的粒状物的厚度(Z)高数mm即可。因此，上述背景件9的高度根据测定的粒状物的厚度而不同，但一般为4mm～15mm的程度，在上述粒状物是米粒的情况下只要是4mm～10mm即可。另外，背景件9由树脂等形成即可。

背景件9的宽度(图3的“E”)由材质决定，但若宽度过厚则载置测定的粒状物的空间减小，因此期望薄。但是，需要是背景不透明的程度的厚度。因此，在本实施例中，利用树脂形成背景件9，宽度为3mm。另外，背景件9的颜色期望是黑色或蓝色等难以透过的颜色，并且与测定的粒状物不同的颜色。因此，在上述粒状物是粗米的情况下，期望是蓝色。背景件9配设在底板5上，以使拍摄了粒状物侧面的图像作为该粒状物的背景件进行摄像。并且，在本实施例中，由于采用在该图像上只对粒状物的侧面及背景件9进行摄像的结构，因此从该图像识别(抽出)粒状物是容易的。

在本实施例中，反射体10A设置成与背景件9平行地配置。该反射体10A与背景件9不同，不是设于底板5上，而是以嵌入设于底板5上的孔11A中的方式安装，如图3的剖视图所示，以底板5的底面与反射体10A的底面为一个平面的方式安装。

另外，反射体10A的安装方法没有特别地限制，例如如图4所示，在反射体10A的两端设置安装部12，将一端嵌入侧壁6A的槽13A中，将另一端嵌入基准板8的槽13B中而安装。此时，如果采用在安装部12上设置孔14，并使孔14分别与对应于侧壁6A的槽13A及基准板8的槽13B设置的突起15嵌合的结构则容易安装。另外，在没有配置基准板8的情况下，只要将反射体10A的上述另一端安装在侧壁6C上即可。

另外，相对于背景件9设于反射体10A的相反侧的位置的反射体10B利用与反射体10A相同的方法安装。

接着，对排列板4进行说明。图5是排列板4的俯视图，图6是剖视图。排列板4在俯视中是矩形形状的板，从上方侧嵌入由托盘3的侧壁6A、6B、6D及基准板8的一端包围的空间中而使用。

在排列板4上设有背景件用突出部16、反射体用突出部17、18。背景件用突出部16是在将排列板4嵌合在托盘3上时，覆盖托盘3上的背景件9的罩，反射体用突出部17是覆盖反射体10A的罩，反射体用突出部18是覆盖反射体10B的罩。因此，如图6所示，背景件用突出部16、反射体用突出部17、18各自的截面形状为可覆盖背景件9、反射体10A、10B的形状。

另外，用于使排列板4易于操作的把持部19以从排列板4的周边部立起的状态设置。就把持部19而言，只要适当设计为用户易于使用的形状即可。

在排列板4上设有多个孔20。孔20与在排列板上形成为任意状相比，希望如图所示形成为整齐排列的情况考虑了进行作为后续工序的图像处理。由此，在例如由图像读取装置1拍摄的图像在摄像后利用电脑等进行图像处理时，能够容易地进行从上述图像抽出作为测定对象的粒状物。孔20的形状期望为与测定的粒状物类似的形状，例如，在测定长粒种的米粒的情况下，通过将孔20的形状做成长度8.5mm、宽度2.8mm的大致矩形形状，从而可在使长轴方向的朝向统一的状态下排列多个米粒。

另外，孔20的深度根据测定的粒状物的大小而不同，为了防止多个粒状物进入一个孔20中，为比该粒状物的厚度稍浅的程度即可。另外，排列板4的孔20为没底而完全开口的状态。

接着，对本实施例的作用及效果进行说明。

首先，将排列板4嵌合在托盘3中。由此，将排列板4安置在托盘3的底板5上(图7及图8)。接着，在排列板4上投入进行测定的多个粒状物。此时，以粒状物也容纳在设于背景件用突出部16与反射体用突出部17之间、背景件用突出部16与反射体用突出部18之间的孔20A中的方式，将粒状物也投入这之间。并且，握住托盘3的把持部7，在前后方向摇动托盘3以使上述粒状物容纳在排列板4的孔20、20A中。

图9是表示图8的剖面A-A的图，表示粒状物分别容纳在孔20、20A中的状态。

在投入的粒状物容纳在孔20、20A中的状态下将排列器2(托盘3及排列板4)静置在图像读取装置1的读取面上。并且，如图1所示，握住排列板4的把持部19，从托盘3向上方卸下排列板4。此时，容纳在孔20、20A中的粒状物保持为全部载置在托盘3的底板5上的状态。另外，由于利用孔20、20A的形状，能够控制粒状物的方向，因此在长轴方向朝向一定方向的状态下使粒状物排列而载置。

载置在托盘3的底板5上的粒状物利用图像读取装置1对其形状进行摄像。此时，由于载置在反射体10A与背景件9之间及反射体10B与背景件9之间的粒状物被拍摄了平面图像与侧面图像，因此不仅是长度与宽度，也可对其厚度尺寸进行测定。

在此，说明对粒状物的侧面图像进行摄像的结构。

图10是在反射体10A、10B与背景件9之间载置有粒状物的状态下的托盘3的剖视图(图3中的剖面A-A)。通常，在使用扫描器对尺寸测定用图像进行摄像的情况下，只对粒状物面向扫描器的读取面的部位进行摄像。与此相对，在本实施例中，通过作为反射体10A、10B配置棱镜，包含载置在托盘3的底板5上的粒状物的厚度方向的面的图像信息的光利用上述棱镜分别向箭头α、β的方向即图像读取装置1的读取面的方向折射并传导。因此，粒状物的厚度方向的图像也可利用图像读取装置1进行摄像。

另外，在反射体10A、10B使用棱镜的情况下，如图10所示，将其剖面做成等边直角三角形，并配设成将两等边中的一边朝向粒状物侧面、将另一边朝向图像读取装置1的读取面。

但是，代替上述棱镜，作为反射体10A、10B，也可使用反射镜。图11是在作为反射体10A、10B使用反射镜的情况下的托盘3的剖视图。通过作为反射体10A配置反射镜21A，作为反射镜10B配置反射镜21B，包含载置在托盘3的底板5上的粒状物的厚度方向的面的图像信息的光利用上述反射镜21A、21B，分别向箭头α及β的方向即图像读取装置1的读取面的方向折射并传导。因此，粒状物的厚度方向的图像也可利用图像读取装置1进行摄像。

就上述反射镜21A、21B而言，只要使用反射面为平面的构件即可，但根据测定的目的，也可以使用凸状或凹状的构件。

另外，在本实施例中，对配设一个背景件的情况进行说明，但背景件的个数并不限定于一个，如果在托盘3的底板5上有富裕空间，则可配设多个背景件。此时，通过与配设的背景件的个数相一致地设置反射体，能增加可测定厚度的粒状物的个数。

在此，对图10中的符号F进行说明。符号F表示反射体10A、10B与粒状物之间的距离。若该距离不一定，则有可能对测定产生影响，但在本实施例中，由于使用排列板4而使粒状物排列并载置，因此能够使反射体10A、10B与粒状物之间的距离F保持一定。在粒状物是米粒的情况下，将距离F设为0.5mm～1.5mm，期望设为0.8mm～1.2mm，更期望为1.0mm的程度。

实施例二

图13～图20表示本发明的实施例二的说明图。

在实施例一中，由托盘3与排列板4构成排列器2，但也可由排列用框体3B与排列板4构成排列器2B。图13表示实施例2的排列用框体3B。排列用框体3B与托盘3最大的不同点只是有无底板5。也就是，排列用框体3B是从托盘3上卸下底板5的结构。因此，在与托盘3共同的部分使用相同符号进行说明。

另外，与实施例一相同，如图15所示的排列用框体3C那样，在仅进行粒状物的三轴测定的情况下不配置基准板也可以。由于在排列用框体3C上没有设置基准板，因此在将背景件9悬挂在相对的两边的侧壁6A及6C上的状态下进行配设。该情况下，只要背景件9的两端粘结在分别与侧壁6A、6C相接的面上等并固定即可。另外，也可在将背景件9悬挂在侧壁6B及6D上的状态下进行配设。

另外，即使在排列用框体3C上，也与托盘3及排列用框体3B相同地使用排列板。就此时使用的排列板而言，只要将排列板4的尺寸设计变更成能够适用于排列用框体3C即可。

如图14的局部剖视图(剖面A-A)所示，由于排列用框体3B没有底板，因此置于图像读取装置1的读取面23上时，期望以背景件9、反射体10A、10B的底面位于与读取面23相接的位置的方式构成。

接着，对本实施例的排列器2B的使用方法进行说明。

首先，将排列用框体3B静置在图像读取装置1的读取面23上。在该状态下，使排列板4从排列用框体3B的上方嵌合。此时，排列板4的下侧的面与读取面23相接。接着，在排列板4上投入多个粒状物。此时，以粒状物也容纳在设于背景件用突出部16与反射体用突出部17之间、背景件用突出部16与反射体用突出部18之间的孔20A中的方式投入。并且，利用手工作业推平表面以使上述投入的粒状物容纳在排列板4的孔20、20A中。

图16是将排列板4嵌合在排列用框体3B中的状态的排列器2B的俯视图。另外，图17是表示图16的剖面A-A的图，是表示粒状物容纳在孔20、20A中的状态的图。

在投入的粒状物容纳在孔20、20A中的状态下，如图18所示，握住排列板4的把持部19向上方卸下排列用框体3B。此时，容纳在孔20、20A中的粒状物保持为全部载置在图像读取装置1的读取面23上的状态。另外，由于利用孔20、20A的形状，能够控制粒状物的方向，因此在长轴方向朝向一定方向的状态下，使粒状物排列并载置。

载置在读取面23上的粒状物利用图像读取装置1对其形状进行摄像。此时，由于载置在反射体10A与背景件9之间及反射体10B与背景件9之间的粒状物被拍摄了平面图像与侧面图像，因此不仅是长度与宽度，也可测定其厚度尺寸。

在此，说明对粒状物的侧面图像进行摄像的结构。

图19是在卸下排列板4后，在反射体10A与背景件9之间及反射体10B与背景件9之间载置有粒状物的状态下的排列用框体3B的剖视图(图14中的剖面A-A)。通常，在使用扫描器进行摄像的情况下，只对粒状物的面向扫描器的读取面23的部位进行摄像。相对于此，在本实施例中，通过作为反射体10A、10B配置棱镜，包含载置在读取面23上的粒状物的厚度方向的面的图像信息的光分别向箭头α、β方向即图像读取装置1的读取面的方向折射并传导。因此，粒状物的厚度方向的图像也可利用图像读取装置1进行摄像。

另外，在作为反射体10A、10B使用棱镜的情况下，如图19所示，将其剖面做成等边直角三角形，并配设成将两等边中的一边朝向粒状物侧面、将另一边朝向图像读取装置1的读取面侧。

在本实施例中，代替上述棱镜，作为反射体10A、10B，也可使用反射镜。图20是在作为反射体10A、10B使用反射镜的情况下的排列用框体3B的剖视图。通过作为反射体10A配置反射镜21A，作为反射体10B配置反射镜21B，从而包含载置在读取面23上的粒状物的厚度方向的面的图像信息的光利用上述反射镜21A、21B，分别向箭头α、β的方向即图像读取装置1的读取面的方向折射并传导。因此，粒状物的厚度方向的图像也可利用图像读取装置1进行摄像。

就上述反射镜21A、21B而言，只要使用反射面为平面的构件即可，但根据测定的目的，也可使用凸状或凹状的构件。

但是，即使在排列用框体3C上，也与排列用框体3B相同，作为反射体10A、10B可使用棱镜或反射镜。

另外，在本实施例中，对配设一个背景件的情况进行说明，但背景件的个数并不限定于一个，也可配设多个背景件。此时，通过与配设的背景件的个数相一致地设置反射体，能增加厚度可测定的粒状物的个数。

根据本实施例，可对粒状物进行排列并载置，作为上述粒状物，不仅适用于米、小麦等谷粒的使用，而且只要是树脂球(樹脂ペレツト)等呈粒状的形式的物体便可使用。

符号说明

1-图像读取装置，2-排列器，2B-排列器，3-托盘，3B-排列用框体，3C-排列用框体，4-排列板，5-底板，6A-侧壁，6B-侧壁，6C-侧壁，6D-侧壁，7-把持部，8-基准板，9-背景件(背景板)，10A-反射体，10B-反射体，11-孔，12-安装部，13-槽，14-孔，15-突起，16-背景件用突出部，17-反射体用突出部，18-反射体用突出部，19-把持部，20-孔，20A-孔，23-图像读取装置1的读取面。

Claims (5)

1.一种托盘，是用于将粒状物载置在扫描器等图像读取装置的读取面上的托盘，其特征在于，

配设有透明的底板、在与该底板垂直的方向上竖立设置的一个或多个背景件、以及空出规定的间隔而与上述背景件平行地设置的一个或多个反射体，

就载置在上述底板上的粒状物中载置在上述背景件与反射体之间的粒状物而言，通过上述反射体将来自上述粒状物的厚度方向的光向摄像机构的光轴方向折射并传导，以便利用上述图像读取装置的摄像机构不仅能够对该粒状物的长度方向及宽度方向的平面图像感光，也能够对厚度方向的侧面图像感光。

2.根据权利要求1所述的托盘，其特征在于，

使排列板从上方嵌合而使粒状物排列，该排列板设有覆盖上述背景件的背景件用突出部、与上述背景件用突出部平行地设置的覆盖上述反射体的反射体用突出部、以及与粒状物类似的形状的多个孔。

3.根据权利要求1或2所述的托盘，其特征在于，

上述反射体由棱镜或反射镜构成。

4.根据权利要求2或3所述的托盘，其特征在于，

载置在上述背景件与上述反射体之间的粒状物通过上述排列板离开上述反射体规定距离而载置。

5.一种排列用框体，其特征在于，

权利要求1～4任一项中所述的托盘在框体的下侧安装有底板，从该框体上卸下底板，将粒状物直接载置在图像读取装置的读取面上而进行图像的读取。

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