CN1407331A - 谷物质量判断样品容器,判断器,样品排列夹具及方法 - Google Patents

Abstract

覆盖部件32通过铰链31以打开/关闭方式连接到具有透明底面30A的样品台30。在该覆盖部件32中，固定了由荧光灯或类似设备制成的多个条形光源36。在条形光源36和样品台30之间，布置了斜线天窗38，它和样品台30的底面平行，并用来使条形光源36发射的光在倾斜方向上一致，这样能用光在倾斜方向照射放置在样品台30上的谷物。

Description

谷物质量判断样品容器，判断器，样品排列夹具及方法

技术领域

本发明涉及谷物质量判断样品容器，谷物质量判断器(判断装置)，谷物质量判断系统，谷物图像读取设备，用于谷物图像读取设备的样品排列夹具(排列装置)，样品排列方法，以及用于谷物图像读取设备的样品排列器。

背景技术

在日本专利No.2815633中，公开了用来通过用光照射逐个传送的谷粒，并测量各个谷粒的反射光的量，从而判断去壳的稻谷、磨碎的稻谷或者未去壳的稻谷的等级的谷粒质量判断设备。然而，由于所公开的设备通过用光照射谷粒来判断各个谷粒的质量，因此具有检查需要花费大量时间的缺点。

在经审查公布的日本实用新型申请No.7-33151中，说明了用来通过将谷粒放在样品碟中形成的大量凹槽中的单独一个凹槽，用光照射谷粒，并在来自谷粒的反射光或传送光的基础上激发扫描器得到谷物的图像，从而逐个判断谷粒的质量的谷粒质量判断设备。

然而，在上述的谷粒质量判断设备中，谷粒的质量是从由谷粒的反射光或传送光得到的图像判断的。因此，在使用反射光的情况下，可以区别碎米、未去壳的米、坏米、成褐色的米、未成熟的蓝色米或由虫害损坏的有颜色的米，但是很难高度准确地区别破裂的米粒。在使用传送光的情况下，可以区别破裂的米粒，但是很难区别剩下的有缺陷的米粒。在任何一种情况下，都存在没有解决的问题，那就是不能高度准确地判断谷粒的质量。

特别是破裂的米粒在其内有裂纹或者破裂的平面。因此，破裂的米粒的判断要比诸如破碎的米粒或者有颜色的米粒这样的轮廓或颜色不正常的有缺陷的米粒的判断要困难得多。因此，即使破裂的米粒能从传送光学图像区别，其检查精度也是相当低的，总之，增强内部裂纹的检查精度是重要的未来目标。

考虑到这样的背景，我们已经发展了能解决那些问题的谷物图像读取设备，通过从不同视角进行进一步的改进，这种谷物图像读取设备具有高附加值，因此被认为是谷物图像读取设备的发展。一种考虑是，当谷物或样品放置在由透明玻璃盘制成的样品台上时，是否能通过简单方法在预定方向按预定间隔快速排列谷物或样品。这是因为如果它们能在一个方向上按照间隔排列在样品台上，比起样品随机放置在样品台上，在同样的条件下用光照射可以得到更一致的检查结果。此外，如果可以忽略以适当的密度而不重叠地在样品台上放置样品的困难，那么可以缩短工作时间。

发明内容

本发明用来解决上面提到的问题，其目标是提供谷物质量判断样品容器、谷物质量判断器和谷物质量判断系统，它们能高度准确地判断诸如谷粒的谷物的质量。

本发明的另一个目标是提供能提高谷物质量判断精度的谷物图像读取设备，以及使用该读取设备的谷物质量判断设备。

本发明还有一个目标是提供能通过增强判断破裂的米粒的精度来改进谷物质量判断精度的谷物图像读取设备。

本发明的进一步目标是提供用于谷物图像读取设备的样品排列夹具，它能在样品台上以排列状态简单和快速地放置样品谷物，使用该夹具的样品排列方法，以及用于谷物图像读取设备的样品排列器。

根据本发明的一方面，所提供的谷物质量判断样品容器包括：具有用来在其上放置谷物的透明底面的样品台；设置在样品台上边用来发射光以照射放置在样品台上的样品的光源；以及用来使从光源发射的光在倾斜方向一致的斜线天窗，这样可以用光在倾斜方向照射二维放置在样品台上的谷物。

根据本发明，当照射放置在样品台上的样品时，斜线天窗使从光源发射的光的方向在倾斜方向上一致，这样可以用光在倾斜方向照射二维放置在样品台上的谷物。这里，谷物不需要规则地放置在样品台上，而可以随机放置。但因此用光在倾斜方向照射谷物时，如果谷物有破裂的平面，在谷物中容易形成阴影。通过用光照射透明底面并使用如下两种光可以观察到阴影：从光源发射并通过样品台的底面传送的传送光以及从底面侧发射并由谷物反射的反射光，这样能高度准确地判断谷物质量。

根据本发明的另一方面，所提供的谷物质量判断样品容器包括：具有用来在其上放置谷物的透明底面的样品台；二维排列的复数个光发射单元，它们用来使发光方向相对于样品台的样品放置面倾斜，这样可以用光在倾斜方向照射二维放置在样品台上的谷物。

根据本发明的这一方面，由于不使用斜线天窗，而使用维排列的复数个光发射单元，使发光方向相对于样品台的样品放置面倾斜，这样可以用光在斜线方向照射放置在样品台上的谷物。由于不使用斜线天窗，因此结构得到了简化。

根据本发明的还有的另一方面，所提供的谷物质量判断样品容器包括：具有用来在其上放置谷物的透明底面的样品台；包括一维排列的多个光发射元件的光发射元件组，其发光方向相对于样品台的样品放置面倾斜，这样可以用光在倾斜方向照射放置在样品台上的谷物；以及用来在和光发射元件的排列方向相交的方向移动样品台和光发射元件组中的至少一个的移动装置。

根据本发明的这一方面，样品台和具有一维排列的众多光发射元件的光发射元件组中的至少一个为了扫描而进行移动，这样可以用光在倾斜方向照射放置在样品台上的谷物。

根据本发明的这一方面，使用了具有一维排列的光发射元件的光发射元件组，这样与本发明的前述方面相比，可以减少光发射元件的数量。

本发明的前述单个方面的光照角度在30°到60°的范围之内，相对于样品台的放置面的倾斜角度最好是30°。

根据本发明的进一步方面，所提供的谷物质量判断器包括；根据发明的任一方面的谷物质量判断样品存储器；用来从谷物质量判断样品容器的底面侧读取谷物图像的扫描仪；以及用来在由扫描仪读取的谷物图像的基础上判断谷物质量的判断装置。

根据该谷物质量判断器，谷物图像使用两种光读取，也就是反射光和传送光：从设置在扫描仪中的光源的光；以及从设置在谷物质量判断样品存储器中的光源的光，这样能高度准确地判断谷物质量。

在图像被输入到谷物质量判断器的情况下，通过关闭倾斜方向的光读取的反射光学图像，和通过打开倾斜方向的光读取到的图像之间的图像间操作可以有效地提取到关于谷物内部和谷物表面的两种信息，并将其输入到判断装置。因此，可以区别诸如破裂的米粒或白色腹状米的部分有色谷物。

通过提供因此构造的谷物质量判断器，可以构造谷物质量判断系统终端，它具有如下功能：累计或计算图像和判断结果；压缩数据；加密数据；在附属存储设备媒介中记录数据；打印数据；通过网络分配数据；通过口令字保护数据，或者从前面功能中选择的多个功能。

将多个谷物质量判断系统终端以及用来显示由扫描仪读取的图像和判断装置的判断结果的管理装置连接到网络，从而构成谷物质量判断系统。

通过比较管理装置中显示并由扫描仪读取的图像和判断装置的判断结果，该系统可以判断谷物质量判断器是否正常工作，谷物质量判断器的判断结果是否有误，从而在判断结果的基础上有效地执行谷物质量判断器的操作。

根据发明的进一步方面，所提供的谷物图像读取设备包括：扫描仪，包括：放置在图像读取位置，并具有用来在其上二维放置谷物的由透明材料制成的底部的样品台；具有可以沿着样品台的底部移动以用光照射谷物的光学照射部分和用来接收由谷物反射的反射光的光接收部分的扫描装置；以及相对于扫描仪体的样品台可打开/关闭的覆盖装置，包括用来在关闭时倾斜照射谷物的斜线装置，其中通过使用如下两种光读取谷物图像：从斜线装置发射，通过谷物传送并由扫描装置的光接收部分接收的传送光；以及从光学照射部分发射，由谷物反射并由扫描装置的光接收部分接收的反射光。

根据发明的这一方面，具有由透明材料制成的底部的样品台设置在谷物图像读取设备的扫描仪的图像读取位置上。在谷物二维放置在样品台后覆盖部件关闭。在这种状态下，读取谷物的图像。

这里，本发明能使用两种光，也就是发射光和传送光，读取谷物图像。通过在用来自光学照射部分的光照射谷物时沿着样品台的底部移动扫描装置，这样光接收部分接收到由谷物反射的反射光。因此，能得到谷物的发射光学图像，并高度准确地读取诸如谷物的轮廓或颜色的谷物表面状态，以发现表面不正常的谷物(例如碎米、未去壳的米、坏米、成褐色的米、未成熟的蓝色米或者由虫害损坏的有颜色的米)。

另一方面，用斜线装置提供为覆盖部件，这样通过使用斜线装置能用光在倾斜方向照射谷物。通过谷物传送的光由扫描仪体的光接收部分接收，这样得到谷物的传送光学图像。如果在发明中用光倾斜照射谷物，如果谷物破裂或者平面损坏，它们的内部易于被阴影遮蔽。因此，通过读取阴影，可以读取诸如裂纹或破裂平面的谷物内部状态，从而高度准确地发现内部不正常的谷物(例如破裂的米粒)。

因此，通过使用根据本发明的谷物图像读取设备，能高度准确地检测到表面不正常的谷物和内部不正常的谷物，从而改进谷物的质量判断精度。

另外，通过在扫描仪体侧上排列样品台，根据本发明的谷物图像读取设备可以减小覆盖部件侧的尺寸和重量。换句话说，样品台在覆盖部件上的结构更象是“盒子部件”，而不是“覆盖部件”。然而在本发明中，通过在扫描仪体侧上排列样品台，可以减小“覆盖部件”的尺寸和重量。结果，覆盖部件可以打开地连接在扫描仪体的样品台上，或者两个部件也可以集成在一起。

根据发明的进一步方面，所提供的谷物图像读取设备包括：谷物图像读取装置；以及和谷物图像读取装置相连的判断装置，用来在从谷物图像读取装置发送的图像信息的基础上判断谷物的质量。

根据发明的这一方面，谷物图像由谷物图像读取装置读取。该图像信息传送到和谷物图像读取装置相连的判断装置，判断装置在输入图像信息的基础上判断谷物的质量。

根据本发明的谷物质量判断设备能极大地改进谷物的质量判断精度。

根据发明的进一步方面，所提供的谷物图像读取设备包括：扫描仪体，包括：设置在图像读取位置，并具有用来在其上二维放置谷物的由透明材料制成的底部的样品台；具有可以沿着样品台的底部移动以用光照射谷物的光学照射部分，以及用来接收由谷物反射的反射光的光接收部分的扫描装置；相对于扫描仪的样品台可以打开/关闭的覆盖元件，包括用来在关闭时倾斜照射谷物的光源，其中扫描装置的光学照射部分的光学轴方向设置为相对于样品台的样品放置面呈预定倾斜角度，其中光源固定在覆盖元件中的样品台的样品放置面的端面，它的光学轴方向设置为相对于样品台的样品放置面呈预定倾斜角度。

根据发明的这一方面，将谷物二维放置在设置在扫描仪体的图像读取位置上的样品台的上表面上，然后关闭覆盖元件。在这种状态下，读取谷物的图像。

扫描仪体提供有能沿着样品台的底部移动的扫描装置，这样在移动扫描装置时，通过打开光学照射部分由光接收部分接收从光学照射部分发射到谷物的光和由谷物反射的光。因此，能得到谷物的发射光学图像，以读取诸如谷物的轮廓或颜色的谷物表面的状态，从而高度准确地发现表面不正常的谷物(例如，碎米、未去壳的米、坏米、成褐色的米、未成熟的蓝色米或者由虫害损坏的有颜色的米)。

此外，覆盖部件提供有光源，这样扫描装置的光接收部分通过打开光源接收从光源发射的光和通过谷物传送的光。因此，能得到谷物的传送光学图像，这样能读取谷物内部的状态，诸如谷物内部是否有破裂的平面，以发现内部不正常的谷物(例如破裂的米粒)。

在发明中，设置在覆盖部件侧的光源的光学轴方向设置为相对于样品台的样品放置面呈预定倾斜角度，这样从光源发射的光倾斜入射到谷物的内部破裂平面上，并在内部破裂平面上随机反射。在发明中，光源设置在覆盖部件中的样品台的样品放置面的端面，这样能用光倾斜照射放置在样品台的上表面上的所有谷物。因此，通过有意产生随机反射增加由光接收部分接收的光的量，这样谷物的内部破裂平面在亮度上变得不同，并作为阴影反射。结果，内部破裂的平面清晰地反映在图像中。

换句话说，在发明中，扫描装置的光学照射部分的光学轴方向也设置为相对于样品台的样品放置面呈预定倾斜角度，这样从光学照射部分发射的光倾斜照射谷物。此外，在谷物表面上反射一部分，但是剩余部分进入到谷物内部，并在谷物的内部破裂平面上随机反射。因此，由光接收部分接收的光的量增加形成谷物的内部破裂平面的清晰图像。

因此根据发明，从扫描装置的光学照射部分的角度以及覆盖元件侧上的光源的角度出发，都增强了谷物的内部破裂平面的检测精度。结果，可以增强破裂的米粒的判断精度，并因此增强谷物的质量判断精度。

根据发明的进一步方面，所提供的用于具有扫描仪体的谷物图像读取设备的样品排列夹具，扫描仪体包括：设置在图像读取位置的样品台，它具有由透明材料制成的用来在其上二维放置谷物的底部；具有光学照射部分和光接收部分的扫描装置，光学照射部分能沿着样品台的底部移动以用光照射谷物，光接收部分用来接收由谷物反射的反射光，样品排列夹具包括：形成为碟形的样品排列夹具体，它能放置在样品台的底部的上表面上，并包括具有按照预定间隔的多个能容纳一粒米的孔的底墙部分，通常形成为米粒形状，并在预定方向上具有长轴方向；能在样品排列夹具体的底墙部分的上表面上滑行的移动部件，并能放置在底墙部分的上表面上，并具有和多个第一孔的形状和样式相同的多个第二孔。

根据发明的这一方面，移动部件首先放置在样品排列夹具体的底墙部分的上表面上。移动部件能相对于样品排列夹具体的底墙部分的上表面滑动，这样它能在样品排列夹具体中滑动。此外，在样品排列夹具体中，形成了众多第一孔，它们通常形成为米粒形状，并且其长轴方向在预定方向上。在移动部件中，相应地形成了大量和第一孔的形状和样式相同的第二孔。因此，通过相对于样品排列夹具体轻微滑动移动元件，可以形成第二孔偏移第一孔的状态。在第二孔和第一孔偏移的情况下，没有样品排列夹具体的底墙部分的第一孔的部分放在第二孔下面。简而言之，第二孔形成了底面。在这种状态下，当谷物或样品被放入到样品排列夹具体内，并且摇动该样品排列夹具体和移动部件时，或者用指尖或刮勺梳理放置在夹具体内的谷物时，谷物逐次进入移动部件的第二孔。其后，从样品排列夹具体中清除多余的谷物。

在这种状态下，样品排列夹具体和移动部件然后放置在样品台底部的上表面上，移动部件相对于样品排列夹具体的底墙部分轻微滑动。然后第二孔重叠在第一孔上。结果，第二孔和第一孔相互连通，这样样品台的底部的上表面变成第一孔的底面。然后，已经进入第二孔的谷物掉落到第一孔中，并放置在样品台的上表面。其后，从样品台上抬起样品排列夹具体和移动部件并移开。在移开后的状态中，大量谷物的长轴方向位于预定方向，并且按预定间隔排列。当通过使用用于根据本发明的谷物图像读取设备的样品排列夹具将谷物或样品放置在样品台的上表面上，能以排列状态简单且快速地放置谷物。

当样品因此排列和设置在样品台的上表面上时，通过使用扫描仪体读取谷物的图像。特别当用来自扫描装置的光学照射部分的光照射谷物时，通过沿着样品台的底部移动扫描装置，光接收部分接收谷物上反射的反射光。结果，能读取谷物的反射光学图像。

根据发明的进一步方面，提供了使用用于谷物图像读取设备的样品排列夹具的样品排列方法，它包括：第一步，将移动部件放置在样品排列夹具体的底墙部分的上表面上，并按照第二孔偏移第一孔的状态将二者固定在一起；第二步，将作为样品的谷物放在处于该固定状态的样品排列夹具体中，并逐次将谷物引入第二孔中；第三步，将处于该固定状态的样品排列夹具体和移动部件放置在样品台的底部的上表面上；第四部，相对于样品排列夹具体的底墙部分滑动移动元件，并使第二孔重叠在第一孔上；第五步，从样品台上抬起并移开处于该固定状态的样品排列夹具体和移动部件。

根据发明的这一方面，谷物或样品能以排列状态以如下方式放置在扫描仪的样品台的上表面上。

在第一步，移动部件放置在样品排列夹具体的底墙部分的上表面上。接着，移动部件的第二孔和样品排列夹具体的第一孔被保持为前者偏移于后者。因此，没有样品排列夹具体的第一孔的部分提供了第二孔的底面。接着，在第二步，谷物或样品被放入样品排列夹具体内。接着，当摇动样品排列夹具体和移动部件或者当用指尖或刮勺梳理谷物时，谷物逐次引入第二孔中。接着在第三步，样品排列夹具体和移动部件放置在样品台的底部的上表面上。接着在第四步，移动部件相对于样品排列夹具的底墙部分滑动，使第二孔重叠在第一孔上。因此，使第二孔和第一孔相互连通，这样样品台的底部的上表面提供了第一孔的底面。然后，第二孔中的谷物掉落到第一孔中，并放置在样品台的上表面上。接着在第五步，从样品台上抬起并移开样品排列夹具和移动部件。在移开后，众多的谷物按预定间隔排列，其长轴方向排列在预定方向。

在这种结构下，可以得到优秀的效果，那就是能简单且快速地在样品台上以排列状态放置谷物或样品。

根据发明的进一步方面，提供了具有用于扫描仪体的谷物图像读取设备的样品排列器，扫描仪体包括：设置在图像读取位置的样品台，它具有由透明材料制成的用来在其上二维放置谷物的底部；具有光学照射部分和光接收部分的扫描装置，光学照射部分能沿着样品台的底部移动以用光照射谷物，光接收部分用来接收由谷物反射的反射光，样品排列器包括：形成为碟形的样品排列盘，包括具有按照预定间隔的多个能容纳一粒米的孔的底墙部分，通常形成为米粒形状，其长轴方向在预定方向；样品排列器体，包括：通常形成为框架结构的支持部件，它能适合样品排列盘的底墙部分；设置在支持部件的底部并放置在样品台的底部的上表面的透明盘，用来放置样品排列盘的底墙部分。

根据发明的这一方面，样品排列盘的底墙部分首先放置在透明盘上，这样样品排列盘固定在样品排列器体的支持部件中。因此，样品排列盘中形成的众多孔的底面用透明盘关闭。简言之，在孔上形成了底面。在这种状态下，谷物然后被放到样品排列盘上，垂直或水平摇动样品排列盘，或者用指尖或刮勺梳理谷物。因此，谷物逐次引入孔中。接着，当在样品排列器体中固定排列盘时，样品排列器体放置在样品台的底部的上表面上。接着，从样品排列器体上移开样品排列盘。在移开后的状态中，众多谷物放置在透明盘的上表面上，它们按预定间隔排列，并且其长轴方向位于预定方向。

这里，当用排列状态将样品放置在样品排列器体的透明盘的上表面上时，使用扫描仪体读取谷物图像。更特别地，通过当用来自扫描装置的光学照射部分的光照射谷物时，沿着样品台的底面滑动扫描装置，光接收部分接收由谷物反射的反射光。因此，可以读取谷物的反射光学图像。同时，样品台的底部由透明材料制成，样品排列器体的透明盘也是透明的。因此，在样品排列器体放置在样品台的底部的上表面的情况下，可以简单和快速地读取谷物图像。

附图说明

图1是发明实施例的谷物质量判断系统的示意图；

图2是谷物质量判断器的第一实施例的示意图；

图3是显示其覆盖部件打开的谷物质量判断样品容器的第一实施例的示意图；

图4A是显示其覆盖部件关闭的谷物质量判断样品容器的第一实施例的示意图；图4B是图4A的侧视图；

图5是显示图像信息的R和B之间关系中良好谷物区域的图；

图6是显示图像信息的G和B之间关系中良好谷物区域的图；

图7是显示图像信息的R和G之间关系中良好谷物区域的图；

图8A是显示其覆盖部件关闭的谷物质量判断样品容器的第二实施例的示意图；图8B是图8A的侧视图；

图9A是显示其覆盖部件关闭的谷物质量判断样品容器的第三实施例的示意图；图9B是图9A的侧视图；

图10A是显示其覆盖部件关闭的谷物质量判断样品容器的第三实施例的修正的示意图；图10B是图10A的侧视图；

图11A是显示其覆盖部件关闭的谷物质量判断样品容器的第四实施例的示意图；图11B是图11A的侧视图；

图12是显示根据第五实施例的其覆盖部件打开的谷物图像读取设备的整个构造的截面图；

图13A是显示其覆盖部件关闭的图12A中的谷物图像读取设备的整个结构的截面图，图13B是它的侧视图；

图14A是对应图13A但显示了谷物图像读取设备的第六实施例(表面光源型)的截面图，图14B是它的侧视图；

图15A是对应图13A但显示了谷物图像读取设备的第七实施例(二维发光二极管型)的截面图，图15B是它的侧视图；

图16A是对应图13A但显示了谷物图像读取设备的第八实施例(也就是二维发光二极管型的另一个示例)的截面图，图16B是它的侧视图；

图17A是对应图13A但显示了谷物图像读取设备的第九实施例(一维发光二极管型)的截面图，图17B是它的侧视图；

图18A是显示根据第十实施例其覆盖部件关闭的谷物图像读取设备的整个结构的截面图，图18B是它的侧视图；

图19是展示组成本实施例的必要部分的原理的示意图；

图20是显示根据本实施例的使用谷物图像读取设备观察破裂的米粒时的图像的示意图；

图21是对应于图19但是显示下述构造的第十一实施例的示意图，此构造使在覆盖部件侧的光源和扫描装置的光学照射部分相对于样品台倾斜的两种情况下都能随意选择要使用的光；

图22是显示根据第五到第九中任一实施例的谷物放置在谷物图像读取设备的样品台上的状态的透视图；

图23是显示根据第十二实施例的样品排列夹具的透视图；

图24是以放大比例显示图23中显示的在样品排列夹具体中形成的第一孔(以及移动部件中的第二孔)的上视图；

图25是显示移动部件固定在样品排列夹具体中的状态的纵向部分；

图26A是必需部分的放大图，并显示了移动部件的第二孔相对于样品排列夹具体的第一孔放置时的谷物的状态，图26B是必需部分的放大图，并显示了第二孔和第一孔重合时谷物的状态；

图27是显示根据第十三实施例的样品排列器的透视图；

图28是图27中所示的样品排列器的纵向部分；和

图29对应于图28的纵向部分，但是显示了用来解释根据第十三实施例的样品排列器的效果的比较。

具体实施方式

下面将参考附图详细说明发明实施例。第一实施例涉及将谷物质量判断样品容器和谷物质量判断器的实施例合并而构造的谷物质量判断系统。

如图1所示，本实施例的谷物质量判断系统10的结构包括：和诸如LAN的网络12相连的多个客户计算机14；管理服务器计算机16；以及谷物质量判断样品容器20(参考图2)。各个客户计算机14连接一个彩色扫描仪18，彩色扫描仪18用来将诸如放在扫描仪体的玻璃面上的谷物质量判断样品容器20中的谷粒的谷物图像分解为三种RGB颜色(也就是红色、绿色和蓝色)，以读取图像并将它们输入到客户计算机14。商业上可用的彩色扫描仪可以作为该彩色扫描仪18的示例。如图2所示，在彩色扫描仪18中，在往复方向上固定着扫描单元22，它包括：用来照射诸如放在扫描仪体的玻璃18A的表面上的谷物质量判断样品容器20中的谷粒的谷物24的光源；以及通过将光源照射的谷物的图像分解为三种RGB颜色来读取图像的彩色CCD。通过移动扫描单元22可以进行二维扫描，这样可以读取放在扫描仪体的玻璃面上的谷物质量判断样品容器20中的谷物24的图像。

客户计算机14具有如下功能：累计图像和判断结果；压缩数据；加密数据；在附属存储设备媒介中记录数据；打印数据；通过网络分配数据；用口令字保护数据，以及作为谷物质量判断系统终端。

如图3、图4A和图4B所示，谷物质量判断样品容器20具有盒子形的样品台30，它具有打开的上表面，以及由诸如透明玻璃盘或透明薄膜的透明盘部件制成的透明的底面30A。这里，不仅底面，而且整个样品台30都能由透明玻璃盘或透明薄膜的透明盘部件制成为透明的。样品台30的底面的内部能压平，以随机放置多个谷物(或样品)，能判断最好多种谷物的质量。在此实施例中，样品台30的底面是平的，但没有用来逐次接收谷粒的凹槽，这样能随机放置谷物。覆盖部件32通过铰链31打开地连接到样品台30。

覆盖部件32的底面的内侧用来反射光，多个条形光源36诸如荧光灯平行连接到覆盖部件32的内部。

在条形光源36的光学照射侧，也就是在条形光源36和样品台30之间，和样品台30的底面平行地排列了斜线天窗38，用来使从条形光源照射的射线方向在斜线方向一致，这样能倾斜照射放置在样品台30上的谷物。斜线天窗38由塑料薄片构造而成，其中平行地形成了用来倾斜传送射线的众多光学通路38A。相对于样品台30的底面的射线的倾斜角度，也就是相对于样品台30的底面的光学通路38A的角度能设置在30度到60度之间，最好是30度。所使用的斜线天窗38可以由“光控制板”(知名的埃德蒙科学日本有限公司的商品名)作为示例。

如图2所示，因此而构造的谷物质量判断样品容器20和连接到作为判断装置的客户计算机14的扫描仪18合并，并放置在扫描仪18的玻璃面上，这样和扫描仪18、客户计算机14一起构成了谷物质量判断器。

这里将说明本实施例的操作。首先，通过将具有已知等级的谷物(也就是合格等级的谷物)放入谷物质量判断样品容器中来训练，这样判断结果将是合格。当谷物质量和判断结果不一致时，通过调整R信号的最小值Rmin和最大值Rmax，以及其中合并了图5到图7所示的两种颜色并用以判断预定谷物质量的判断表的斜率a1、a2、b1、b2，使谷物质量和判断结果相一致来训练。当判断另一等级的谷物时，可以将要判断等级的谷物放进谷物质量判断样品容器，并进行训练以确保判断结果是合格。通过这些训练，可以将目标等级的谷物判断为合格。

接着，打开谷物质量判断样品容器20的覆盖部件32，并放入要判断的谷物(或样品)24。其后，关闭覆盖部件32，将谷物质量判断样品容器20放在扫描仪18的玻璃面上。当条形光源36打开时，它放射光。所发射的光通过斜线天窗38在其方向上保持相同的倾斜度，这样放置在样品台30上的谷物24或谷粒被相对于样品台30的放置面成30度到60度范围内的倾斜角的射线照射。

当在此状态驱动并移动扫描仪18的扫描单元22时，扫描单元22的光源从底面侧照射谷物24，来自条形光源36的照射光的传送光和来自扫描单元22的光源的照射光的反射光被输入到彩色CCD，这样通过彩色CCD读取反射光和传送光的图像。

其后，用光倾斜照射谷物24。因此，如果谷物中存在破裂面，照射光将被破裂面遮蔽，形成阴影。这些阴影由扫描仪检测，谷物质量判断处理决定单个颜色信号是否在预定范围的区域内。然后，可以高度准确地判断谷物的质量。

通过操作反射图像和照明图像之间的关系，可以用谷物质量判断处理提取关于谷物的内部和表面的信息，反射图像是通过关闭条形光源36以关闭斜线方向的光照，在只有扫描仪的扫描单元22的光照下读取的图像，照明图像是通过打开条形光源36以接纳倾斜方向的光照，用传送的斜线光读取的图像。因为可以从破裂米粒中区别诸如白色腹状谷物的部分有色谷物，这种判断是有效的。这里，通过从倾斜传送的光照图像中去掉反射图像得到关于谷物内部的信息(或图像信号)，从反射图像中得到关于谷物表面的信息(或图像信号)。

下面将说明谷物质量判断程序。各个客户计算机14得到来自扫描仪18的图像信号，并对于单个像素的三种RGB颜色的单个图像信号，决定是否如图5所示满足a1B＞R＞a2B和Rmin＜R＜Rmax，或者如图6所示满足b1B＞G＞b2B和Gmin＜G＜Gmax，或者如图7所示满足c1G＞R＞c2G和Rmin＜R＜Rmax。这里，Rmin表示R颜色的图像信号的最小值；Rmax表示R颜色的图像信号的最大值；Gmin表示G颜色的图像信号的最小值；Gmax表示G颜色的图像信号的最大值；a1、a2、b1、b2、c1和c2表示代表图5到图7中所示的斜线的斜率的常数。

在提取和判断关于谷物内部和表面的两条信息时，可以基于关于谷物内部和表面的单条信息(或图像信号)判断是否满足上面指定的条件。

此外，如果满足关于R/G/B的这些条件，可以判断谷物128在颜色上是合格品。否则，可以判断谷物128在颜色上不合格(也就是坏米、呈棕色、蓝色不成熟、为虫害颜色或未去壳)。然而，如上文所说明的那样，通过倾斜照射谷物，对于这些不合格品，通过面积比(也就是更多或更少数量的像素)判断破裂的米粒(尽管未去壳的米粒基本上也是由面积比判断)，并通过谷物内部形成的阴影(也就是亮度的突然变化)判断有裂纹的米粒。因此，可以为谷物128确定等级。

此外，由扫描仪得到的图像和客户计算机14的判断结果周期性地从客户计算机14传送到服务器计算机16，这样它们显示在服务器计算机16的屏幕上。因此，通过由熟练的操作员可视比较扫描仪18得到的图像和客户计算机14的判断结果，可以检查谷物判断器的计算机是否工作正常，并检查判断结果是否分散在单个谷物质量判断器中，从而进行统一管理。

这里说明了通过使用和网络相连的计算机构造的谷物质量判断器的实施例。然而，发明并不局限于此，它还可包含由单机型计算机组成具有判断单元功能并未与网络相连的谷物质量判断器。

这里将说明可以用在谷物质量判断器和谷物质量判断系统中的谷物质量判断样品容器的另一个实施例。图8A和图8B显示了谷物质量判断样品容器的第二实施例，其中表面光源40用在图4A和图4B的条形光源的位置。如图8B所示，表面光源40有用斜线天窗平行设置的矩形漫射板40A，一对条形光源40B固定在漫射板40A的相对的两面。

当条形光源40B点亮时，射线在漫射板40A中传播，这样它们从漫射板40A的上面和下面作为漫射光发射。另一方面，从表面光源40发射的漫射光由斜线天窗38在倾斜方向上保持一致，以在倾斜方向上照射放置在样品台上的谷物24。

在此实施例中，表面光源用来均匀照射斜线天窗，这样能用光在倾斜方向均匀地照射谷物。

这里将说明谷物质量判断样品容器的第三实施例。在此实施例中，用作光源的发光二极管(LED)倾斜照射放置在样品台上的谷物，而不使用斜线天窗。

如图9A和图9B所示，在覆盖部件32内，众多LED44在发光方向以二维形状(n行×m列)设置，发光方向也就是相对于样品台30的样品放置面的30度到60度之间(最好是30度)单独倾斜的光学轴方向。这些LED可以用单色LED作为示例，但是可以通过交替地设置三种RGB颜色的LED来修正，这样可以产生作为整体的白色光。

在此实施例中，所有LED设置为具有共同的发光方向。然而，如图10A和图10B所示，可以交替地设置具有相反发光方向的一维LED组44A和44B。在这种情况下，在两种不同方向倾斜照射谷物，这样能更有效地判断它们的质量。

该实施例不使用斜线天窗，因而结构得到简化。

这里将说明谷物质量判断样品容器的第四实施例。在此实施例中，LED组用作光源，并且在和LED的排列方向相交的方向移动，从而用光在倾斜方向照射放置在样品台上的所有谷物。

如图11A和图11B所示，通过设置LED组46构成第四实施例，它由覆盖部件32内的一维方向设置的众多光发射元件组成，其发光方向相对于样品台的样品放置面倾斜，这样它能沿着和LED的排列方向相交的方向移动。用来移动LED列46的机制可以通过众所周知的诸如带驱动机制的驱动机制作为示例。

如上文所述，此实施例的谷物质量判断样品容器为了使用而固定在扫描仪上。在图像读取时间，要移动的扫描单元和LED组同时移动，因为扫描单元可移动地固定在扫描仪上，这样用扫描仪的光源照射的部分和LED组照射的部分可以一致。

当在此实施例中移动LED组时，可以改变来自LED组的光学照射方向，这样向前路径和向后路径可以具有不同的光学照射方向。因此，正如参照图10A和图10B说明的那样，通过这些往复运动，用两个方向倾斜照射谷物，这样能更有效地判断谷物质量。

下面将用一个LED组作为示例说明此实施例。然而，可以制成可移动的LED组，其中图10A所示的LED组44A和LED组44B合并在一起，从而具有相反的发光方向。在此实施例中，在固定LED组时可以移动样品台，或者样品台和LED组可以在彼此相反的方向移动。

此外，前面的单个实施例可以在LED的位置使用有机EL元件。

参考图12到图17，下面将说明根据发明的谷物图像读取设备和使用读取设备的谷物质量判断设备的实施例。

在谷物质量判断系统10的扫描仪18的位置上使用根据第五实施例的彩色扫描仪118或者谷物图像读取设备。

图12和图13是显示彩色扫描仪118的示意构造的截面图。如图所示，彩色扫描仪118的构造包括：在其上端面具有图形读取面的扫描仪体120；以及用来覆盖扫描仪体120的图像读取面的覆盖部件122。

更特别地，扫描仪体120提供有盒子形外壳124。外壳124多数时候打开其上端面，这样可拆卸地设置玻璃样品台126。这里，样品台126并不总是需要由玻璃盘制成，也可以使用丙烯酸盘或由其他透明材料制成的盘元件。众多谷物128(也就是大米或小麦的谷物的样品)可以二维放置在前述结构的样品台126上。

此外，在扫描仪体120的外壳124中，设置了作为“扫描装置”的扫描单元130。扫描单元130设置为面向样品台126，并且能沿着样品台126的底面如图12的箭头方向往复移动(用于二维扫描)。此外，扫描单元130的构造包括：用来用光照射谷物128的光学照射部分(或光源)132；以及光接收部分134，用来接收用光源140在后面说明的覆盖部件122的一侧上照射并通过样品台126上的谷物128传送的传送光，以及从光学照射部分132照射并由谷物128反射的反射光。在图12等图中，包括光学照射部分132和光接收部分134的整体被指定为扫描单元“130”。此外，扫描装置130的光接收部分134的构造包括彩色CCD，用来将放置在样品台126上的谷物128的图像分解为三种RGB颜色(也就是红色、绿色和蓝色)，从而读取图像并将它们输出到客户计算机14。

另一方面，覆盖部件122提供有相对细小的外壳135，它在其下端一侧通过铰链连接到扫描仪体120的上端一侧。因此，覆盖部件122能绕铰链136在枢轴上转动，这样它执行用来打开/关闭扫描仪体120的图像读取面的外壳的功能。这里，覆盖部件122的打开/关闭类型可以是本实施例中的铰链类型，也可以是滑动类型或两种类型的结合。覆盖部件122的下端面大部分时间打开，多个条形光源140诸如荧光灯在开口138中以预定间隔(参考图13B)深深排列(也就是在覆盖部件122内部)。

此外，在面向覆盖部件122的开口138的位置，设置了由塑料板部件制成的斜线天窗142。在覆盖部件122关闭的情况下(如图13A所示)，斜线天窗142的设置使从光源140倾斜发射的光的方向在倾斜方向上一致，这样可以用光在倾斜方向照射放置在样品台126的上表面上的谷物128。因此，在斜线天窗142中，并列了众多用来通过在倾斜方向传送光的光学通路142A。相对于样品台126的底面的射线的倾斜角度，也就是相对于样品台126的底面的光学通路142A的角度，最好设置在30度到60度之间，这个角度范围中大约30度是最适宜的。此外，所使用的斜线天窗142可以由“光控制板”(知名的埃德蒙科学日本有限公司的商品名)作为示例。

这里，光源140和斜线天窗142对应于发明的“斜线装置”。

接着，将在下面说明此实施例的操作和效果。

首先，通过将具有已知等级的谷物128(也就是合格等级的谷物)放入样品台126上来训练，这样判断结果将是合格。当谷物质量和判断结果不一致时，通过调整R信号的最小值Rmin和最大值Rmax，以及其中合并了图5到图7所示的两种颜色并用以判断预定谷物质量的判断表的斜率a1、a2、b1、b2，使谷物质量和判断结果相一致来训练。当判断另一等级的谷物128时，可以将要判断等级的谷物128放在样品台126上，并进行训练以确保判断结果是合格。通过这些训练，可以将目标等级的谷物128判断为合格。

接着，实际地进行判断谷物128的质量的工作。

首先，读取放置在样品台126上的谷物128的图像。特别地，覆盖部件122绕铰链136在枢轴上转动，众多谷物128二维放置在样品台126上。其后，覆盖部件122关闭。在这种状态下，沿着样品台126的底面驱动和移动扫描仪体120的扫描单元130(用于二维扫描)。结果，用来自扫描单元130的光学照射部分132的光照射谷物128，扫描单元130的光接收部分134接收由谷物128反射并返回的反射光。由构成光接收部分134的彩色CCD将反射光的接收结果分解为RGB(红色、绿色和蓝色)颜色，这些颜色成分作为谷物128的图像(也称为“反射图像”)信息被输出到客户计算机14。因此，可以得到谷物128的反射图像，以读取诸如谷物128的轮廓或颜色的谷物表面的状态，这样能高准确地检测表面有问题的谷物128(碎米、未去壳的米、坏米、成褐色的米、未成熟的蓝色米或者由虫害损坏的有颜色的米)。

接着，在覆盖部件122的一侧的光源140点亮，以用光照射谷物128。在此实施例的情况下，斜线天窗142位于光源140和样品台126之间，这样能用来自光源140的照射光在30度到60度范围内倾斜均匀照射谷物128。因此，通过使用斜线天窗142用光倾斜照射谷物128。这是因为只要谷物128中有裂纹或破裂的面，光很容易被裂纹或破裂的面遮住，从而形成阴影，这样通过读取该阴影可以读取内部有裂纹或破裂的面的谷物的状态，从而增强对内部不正常谷物(或破裂的米粒)128的检测精度。

在前述状态中，扫描仪体120的扫描单元130像前述一样沿着样品台126的底面驱动和移动(用于二维扫描)。结果，扫描单元130的光接收部分134接收从覆盖部件122一侧上的光源140发射并通过谷物128传送的传送光，以及从光学照射部分132发射的用来照射谷物128并由谷物128反射的反射光。换句话说，扫描单元130的光接收部分134同时接收从覆盖部件122一侧上的光源140发射并通过谷物128传送的传送光，以及从扫描单元130一侧上的光学照射部分132发射的并由谷物128反射的反射光。传送光和反射光的同时接收的接收结果被组成光接收部分134的彩色CCD分解为RGB(也就是红色、绿色和蓝色)，作为RGB读取，并且作为图像(也称为“传送/反射光学图像”)信息输出到客户计算机14。

在因此得到的图像信息的基础上，进行谷物128的质量判断处理。特别地，通过从传送/反射光学图像(或接收信号值)减去反射光学图像(或接收信号值)进行图像间操作处理。因此，得到传送光学图像(或接收信号值)，这样能读取谷物内部的状态(例如破裂的/损坏的面)，以高度准确地发现内部不正常的谷物128(例如破裂的米粒)。

根据此实施例，通过在传送/反射光学图像和反射光学图像之间进行图像间操作，从中可以提取关于谷物内部的图像信息和关于谷物128表面的图像信息。在这种情况下，能从前述图像间操作的结果确定关于谷物128内部的图像信息，并从反射光学图像确定关于谷物128表面的图像信息。结果，能清楚地判断诸如白色腰状谷物的破裂的谷物和部分有色谷物，以进行高精度的质量判断。

这里，通过先读取反射光学图像，而后读取传送/反射光学图像，以此作为示例说明图像读取操作。然而，操作并不局限于此，可以以相反的顺序读取谷物128的图像。

如何判断谷物128的质量的前述方法和第一实施例的方法相似。

因此在根据此实施例的彩色扫描仪118中，样品台126设置在扫描仪体120的一侧上，覆盖部件122和扫描仪体120集成在一起，这样通过使用如下两种光读取谷物128的图像：使用覆盖部件122的一侧上的光源140和斜线天窗142的传送光；以及使用在扫描仪体120的一侧上的扫描单元130的光学照射部分132的反射光。因此，可以高度准确地检测破裂的米粒和有色大米。结果，通过采用使用彩色扫描仪118的谷物质量判断设备110能改进谷物128的质量判断精度。

特别地，根据此实施例的彩色扫描仪118能通过使用斜线天窗142用光倾斜照射谷物。因此，当谷物128内部破裂/损坏，在谷物128中很容易形成阴影，这样通过读取该阴影能增强破裂的米粒的判断精度(或质量判断精度)。

此外，在根据此实施例的彩色扫描仪118中，样品台126设置在扫描仪体120的一侧上，这样覆盖部件122的尺寸能减小，并且重量能减轻。换句话说，如果在其一侧提供样品台126，相对于“盒子”的概念，覆盖部件122将超出被称为“覆盖部件”的尺寸。通过象在此实施例中那样在扫描仪体120的一侧上设置样品台126，可以从“盒子”的尺寸和重量减小到“覆盖部件”的尺寸和重量。结果，覆盖部件122能打开地连接到扫描仪体120的样品台126，并且这两个部件还可以集成在一起。

此外，在根据此实施例的彩色扫描仪118中，通过使用斜线天窗142调节照射方向，以用来自光源140的照射光在倾斜方向均匀地照射谷物128。因此，不需要在光源140的一侧上制造倾斜射线的设备。结果，根据此实施例可以简化覆盖部件122的内部结构和简化覆盖部件122的制造。

此外，在根据此实施例的谷物质量判断系统10中，通过使用彩色扫描仪118读取的传送/反射光学图像和反射光学图像之间的图像间操作，确定当只接收传送光时的图像信息。因此，可以使用已存在的扫描单元130。结果，可以以合理的费用提供谷物质量判断系统10。

这里将说明根据发明的谷物图像读取设备的第六到第九实施例。这里，通过指定共同的参考数字省略等同于第五实施例的构造部分的说明。

如图14A和图14B所示，彩色扫描仪150的特点在于表面光源152用在覆盖部件122的一侧上的条形光源140的位置。如图14B所示，表面光源152的构造包括：和斜线天窗142平行设置的矩形漫射板152A；以及设置在漫射板152A的对面上的两个条形光源152B。

根据此构造，当条形光源152B打开时，它们的光通过漫射板152A传播，并作为漫射光从漫射板152A的上面和下面发射。斜线天窗142使这些漫射光在倾斜方向上一致，以在倾斜方向照射放置在样品台126上的谷物128。因此，相对于斜线天窗142的照射光比使用条形光源140的照射光更一致，从而增强放置在样品台126上的谷物128的光学照射在倾斜方向上的一致性。

如图15A和图15B所示，彩色扫描仪160的特点在于众多发光二极管(LED)162排列在覆盖部件122的一侧上的光源140和斜线天窗142的位置上的二维斜面。特别地，单个发光二极管162的光学轴方向设置为相对于样品台126的样品放置面的30度到60度的范围之内，最好是30度，众多发光二极管以二维形状排列(也就是n行×m列)。在此实施例中，使用单色发光二极管162，但是可以通过交替设置三种RGB颜色的发光二极管162产生整体白色光来进行修正。

在众多发光二极管162以预定角度倾斜二维设置的结构中，可以省略斜线天窗142。结果，根据此实施例可以简化覆盖部件122一侧上的结构。

在此实施例中，发光二极管162的所有发光方向(或光学轴方向)都设置为同一方向。然而，如图16A和图16B所示，此结构可以修正为如下结构(也就是第八实施例)，交替排列具有相反发光方向的一维发光二极管组164和166。在此修正中，用两种不同方向的光倾斜照射谷物128，这样能更有效地判断它们的质量。

如图17A和图17B所示，彩色扫描仪170(第九实施例)的特点在于，以一维方向单独倾斜排列的发光二极管组172排列在覆盖部件122的一侧上的光源140和斜线天窗142的位置上，并且发光二极管组172在和其排列方向相交(以适当的角度)的方向(图17A箭头所示方向)移动。诸如带驱动机制的有名的驱动机制可以应用在用来移动一维发光二极管组172的机制中。

根据此结构，用一维方向排列的发光二极管组172发射的光倾斜照射谷物128，这样能保留一维倾斜射线特性。此外，为了将此一维照射发展为二维照射，需要在和发光二极管组172的排列方向相交的方向充分移动发光二极管组172。此时，扫描单元130和发光二极管组172同时移动，这样用扫描仪体120的光学照射部分132照射的部分和用发光二极管组172照射的部分可以重合。或者，在发光二极管组172没有移动的情况下，可以在和发光二极管组172的排列方向相交的方向移动样品台126。在此修正中，扫描单元130保持在对应于发光二极管组172的位置上。这里也可以采用另一种结构，那就是发光二极管组172和样品台126在彼此相反的方向移动。根据此实施例，通过采用这些方法中的任何一种，不仅可以省略斜线天窗142，而且可以极大地减少发光二极管组172的数量。结果，根据此实施例极大地降低了费用。

在因此说明的结构中，发光二极管组172的光学照射方向可以在向前通路和向后通路之间变化。正如参考图16A和图16B说明的那样，在这种情况下，通过发光二极管组172的往复运动，用两个不同方向倾斜照射谷物128，这样能更有效地判断谷物128的质量。

此外，已经说明了使用一个发光二极管组172的前述结构。然而，可以使具有图16A中所示结构的发光二极管组164和166(也就是合并为具有彼此相反的发光方向的发光二极管组)可以移动。

此外，如图15到图17所示，单个实施例使用发光二极管162和发光二极管组164、166和172。然而，发明并不局限于此，还可以使用有机EL元件。

下面将参考图18到图21说明根据发明的谷物图像读取设备的实施例。根据第十实施例的作为“谷物图像读取设备”示例的彩色扫描仪218使用在谷物质量判断系统10中的扫描仪18的位置上。

图18A和图18B是显示彩色扫描仪218的示意构造的截面图。如图18A和图18B所示，彩色扫描仪218的构造包括：在其上端面具有图形读取面的扫描仪体220；以及用来覆盖扫描仪体220的图像读取面的覆盖部件222。

更特别地，扫描仪体220提供有盒形外壳224。外壳224大部分时间上端面打开，这样玻璃样品台226设置为可拆卸。这里，样品台226不需要总是由玻璃板制成，而可以由丙乙烯板或其他透明材料板制成。在因此构造的样品台226上，有二维排列的众多谷物128(也就是诸如去壳大米的样品)。

此外，在扫描仪体220的外壳224中，设置了作为“扫描装置”的扫描单元230。扫描单元230面向样品台226，这样能沿着样品台226的底面以图18A的箭头方向往复移动(用于二维扫描)。此外，扫描单元230的构造包括：用来用光照射谷物228的光学照射部分(或光源)232；光接收部分234，用来接收从后面要说明的覆盖部件222的一侧上的光源280发射并通过样品台226上的谷物传送的传送光，以及从光学照射部分232发射并由谷物228反射的反射光。在图18B中，包括光学照射部分232和光接收部分234的整体被指定为扫描单元“230”。此外，扫描单元230的光接收部分234的构造包括彩色CCD，它用来将放置在样品台226上的谷物228的图像分解为三种RGB颜色(也就是红色、绿色和蓝色)，从而读取并将它们输出到客户计算机14。

另一方面，覆盖部件222提供有相对细小的外壳235，外壳在其下端侧铰链连接到扫描仪体220的上端侧。因此，覆盖部件222能绕铰链236在枢轴上转动，这样它能执行用来打开/关闭扫描仪体220的图像读取面的盖子功能。这里，覆盖部件222的打开/关闭类型可以是此实施例中的铰链类型，也可以是滑动类型或者是两种类型的综合。覆盖部件222的下端面经常打开，以形成开口238，这样能更深地以一维方向排列由发光二极管组构成的光源280。

在此实施例中，光源280固定在覆盖部件222中的样品台226的样品放置面226A的端部。此外，如图19所示，光源280的光学轴方向(也就是照射光C的方向)相对于样品台226的样品放置面226A以预定角度θ1倾斜。另一方面，扫描单元230的光学轴方向(也就是照射光A的方向)也相对于样品台226的样品放置面226A以预定角度θ2倾斜。

下面将说明倾斜角度θ1和θ2。这里，“倾斜”指的是光的倾斜，也就是来自光源280的照射光线C和来自光学照射部分的照射光线A“倾斜”照射(破裂的大米的)谷物228的内部破裂平面P。这种“倾斜”有两种效果：(1)在谷物的内部破裂平面P中容易产生随机反射；(2)即使紧密排列，也能通过它们的间隙照射谷物228。在极端示例中，即使在用正上方的光照射(破裂的大米的)谷物228的情况下，在内部破裂平面P中也很难产生随机反射。因此，在这种情况下，不能达到效果(1)，从而被排除。相反，在用正侧面的光照射紧密排列的谷物228的情况下，后面的(破裂的大米的)谷物隐藏在排头的谷物228后，这样光不能到达内部破裂平面P。因此，在这种情况下，不能达到效果(2)，从而被排除。

下面将说明此实施例的操作和效果。

首先，下面将说明根据此实施例的彩色扫描仪218的基本操作(完整操作)。

首先，通过将具有已知等级的谷物228(也就是合格等级的谷物)放在样品台226上来训练，这样判断结果将是合格。当谷物质量和判断结果不一致时，通过调整R信号的最小值Rmin和最大值Rmax，以及合并了图5到图7所示的两种颜色并用来判断预定谷物质量的判断表的斜率a1、a2、b1、b2，使谷物质量和判断结果一致来训练。当判断另一等级的谷物时，可以将要判断等级的谷物放在样品台226上，并进行训练以确保判断结果是合格。通过这些训练，可以将目标等级的谷物228判断为合格。

接着，实际地进行判断谷物228的质量的工作。

首先，读取放置在样品台226上的谷物228的图像。特别地，覆盖部件222绕铰链236在枢轴上转动，众多谷物228二维放置在样品台226上。其后，覆盖部件222关闭。在这种状态下，沿着样品台226的底面驱动和移动扫描仪体220的扫描装置230(用于二维扫描)。结果，用来自扫描单元230的光学照射部分232的光照射谷物228，扫描单元230的光接收部分234接收由谷物228反射并返回的反射光。构成光接收部分234的彩色CCD将反射光的接收结果分解为RGB(红色、绿色和蓝色)颜色，这些颜色成分作为图像(也称为“反射图像”)信息被输出到客户计算机14。因此，可以得到谷物228的反射图像，以读取诸如谷物228的轮廓或颜色的谷物表面的状态，这样能高度准确地检测表面有问题的谷物228(也就是诸如破裂大米、未去壳大米、坏米、呈棕色的大米、蓝色未成熟大米或被虫害损坏的大米等的有色大米)。

接着，在覆盖部件222的一侧的光源280点亮，以用光照射谷物228。在此实施例的情况下，光源280由光学轴方向相对于样品放置面226A以预定角度倾斜的一维发光二极管组构成，这样，来自光源280的照射光倾斜地照射谷物。这是因为只要谷物228中有裂纹或破裂的面，光很容易被有裂纹或破裂的平面遮住，从而形成阴影，这样通过读取该阴影可以读取内部有裂纹或破裂的平面的谷物的状态，从而增强对内部不正常谷物(或破裂的米粒)228的检测精度。

在前述状态中，扫描仪体220的扫描装置230像前面一样沿着样品台226的底面驱动和移动(用于二维扫描)。结果，扫描单元230的光接收部分234接收到从覆盖部件222一侧上的光源280发射并通过谷物228传送的传送光，以及从光学照射部分232发射的用来照射谷物228并由谷物228反射的反射光。换句话说，扫描单元230的光接收部分234同时接收从覆盖部件222一侧上的光源280发射并通过谷物228传送的传送光，以及从扫描单元230一侧上的光学照射部分232发射的并由谷物228反射的反射光。传送光和反射光的同时接收的接收结果被构成光接收部分234的彩色CCD分解为RGB(也就是红色、绿色和蓝色)，作为RGB读取，并且作为图像(也称为“传送/反射光学图像”)信息输出到客户计算机14。

在因此得到的图像信息的基础上，进行谷物228的质量判断处理。特别地，通过从传送/反射光学图像(或接收信号值)减去反射光学图像(或接收信号值)进行图像间操作处理。因此，得到传送光学图像(或接收信号值)，这样能读取谷物内部的状态(例如破裂的/损坏的面)，以高度准确地发现内部不正常谷物228(例如破裂的米粒)。

根据此实施例，通过在传送/反射光学图像和反射光学图像之间进行图像间操作，从中可以提取关于谷物228内部的图像信息和关于谷物228表面的图像信息。在这种情况下，能从前述图像间操作的结果确定关于谷物228内部的图像信息，并从反射光学图像确定关于谷物228表面的图像信息。结果，能清楚地判断诸如白色腰状谷物的破裂的谷物和部分有色的谷物，以进行高精度的质量判断。

这里，通过先读取反射光学图像，而后读取传送/反射光学图像，以此作为示例说明图像读取操作。然而，操作并不局限于此，可以以相反的顺序读取谷物228的图像。此外，在此实施例中，从降低成本的角度出发，在覆盖部件222的预定位置上固定光源280，这样在距离光源280远近不同的部分光的亮度也不同。这种亮度差异借助于软件进行修正。

前面讲述了根据此实施例的彩色扫描仪218和谷物质量判断系统10的基本操作，但是根据此实施例还能获得下面要说明的操作。

更特别地，正如参考图19所说明的那样，在此发明中，光源280的光学轴方向相对于样品台226的样品放置面226A的预定角度θ1倾斜。因此，从光源280发射的光C倾斜进入(破裂的米粒的)谷物228的内部破裂平面P，并在内部破裂平面P上随机反射(正如图19中随机反射线R1)。因此，通过扫描单元230的光接收部分234接收的随机反射线R1的量增加。在此实施例中，光源280放置在覆盖部件222中的样品台226的样品放置面226A的端侧上，这样能用光C倾斜照射放置在样品台226的样品放置面226A上的所有谷物228。

另一方面，扫描单元230的光学接收部分232的光学轴方向也相对于样品台226的样品放置面226A的预定角度θ2倾斜(尽管从光学接收部分232发射的光A将基本上由谷物228的表面反射并由光接收部分234接收)。因此，光A的一部分并不在(破裂的米粒的)谷物228的表面上反射，而是倾斜入射到内部破裂平面P，这样它将在内部破裂平面上随机反射(正如图19中随机反射线R2)。因此，增加了由扫描单元230的光接收部分234接收的随机反射线R2的量。

根据此实施例，在(破裂的米粒的)谷物的内部破裂平面P上能产生更多的随机反射线(R1+R2)，以形成由光接收单元234接收的光B的亮度差(参考图19)(或者用来增强光B)。结果，如图20所示，根据此实施例，谷物228的内部破裂平面P能作为图像中的亮度差清楚地投影。

因此在根据此实施例的彩色扫描仪228中，样品台226设置在扫描仪体220的一侧上，覆盖部件222和扫描仪体220集成在一起，这样通过使用如下两种光读取谷物228的图像：使用在覆盖部件222的一侧上的光源280的传送光；以及使用在扫描仪体220的一侧上的扫描单元230的光学照射部分232的反射光。因此，可以高度准确地检测破裂的米粒和有色大米。结果，通过采用使用彩色扫描仪228的谷物质量判断系统10改进了谷物228的质量判断精度。

特别地，在根据此实施例的彩色扫描仪218中，光源280固定在覆盖部件222的样品台226的样品放置面226A的端侧，光源280的光学轴方向以相对于样品台226的样品放置面226A的预定角度θ1倾斜，而扫描单元230的光学照射部分232的光学轴方向也以相对于样品台226的样品放置面226A的预定角度θ2倾斜。因此，在谷物228中存在破裂平面P的情况下，它能以图像中的亮度差反映出来。因此，根据此实施例的彩色扫描仪218能特别地增强破裂的米粒的判断精度，这样从它能改进谷物228的质量判断精度的角度出发，此实施例是非常优秀的。

下面将说明根据本发明的谷物图像读取设备的第十一实施例。通过指定共同的参考数字省略等同于第十实施例的部分的说明。

如图21所示，此实施例的特点在于扫描单元230的光学照射部分232和覆盖部件222的一侧上的光源280能彼此独立地打开/关闭。

根据此结构，能得到三种光学照射模型，从中可以任意选择一种。

例如，在只有光源280打开的情况下，建立了一个模型，从光源280发射的光C倾斜入射在谷物228的内部破裂平面P上，这样光接收部分234仅接收到在内部破裂平面P上随机反射的随机反射线R1。因此，在这种模型中，通过B1指定由光接收部分234接收的光B。相反，在光源280关闭而仅有光学照射部分232打开的情况下，建立了一个模型，从光学照射部分232发射的光A的部分倾斜入射到谷物228的内部破裂平面P上，这样光接收部分234仅接收到在内部破裂平面P上随机反射的随机反射线R2。因此，在这种模型中，通过B2指定由光接收部分234接收的光B。此外，在光源280和光学照射部分232都打开的情况下，建立了一个模型，光A和光C都入射到谷物228的内部破裂平面P上，这样光接收部分234接收到在内部破裂平面P上随机反射的随机反射线R1和R2。因此，在这种情况下，由光接收部分接收的光B是B1+B2。

这里，从内部破裂平面P的清楚性的角度比较三种模型。最有优势的模型是第三个模型，随机反射线的光接收强度最大；第二个优势模型是第一个；接下来具有优势的模型是第二个。

因此，根据此实施例，可以根据需要选择光学照射模型。

在根据第五到第十一实施例的谷物质量判断系统10的构造中，彩色扫描仪118或218和客户计算机14相连，客户计算机14和网络相连。然而，发明并不局限于此构造，还可以采用作为判断设备的单片机型计算机，它用作不和网络12相连的客户计算机14。

此外，在根据第五到第十一实施例的谷物质量判断系统10中，通过读取传送/反射光学图像和反射光学图像并通过客户计算机14中的图像间操作得到传送光学图像。然而，发明并不局限于此，还可以采用如下的方法。

和前述方法相反，一种方法是用来通过读取传送光学图像和通过执行图像间操作得到反射光学图像的方法。特别地，扫描单元130或230的光学照射部分132或232的构造使其能打开/关闭。在倾斜射线装置的光源和光学照射部分132或232都打开的情况下，在光接收部分134或234接收到从前光源发射并通过谷物128或228传送的传送光以及从后光源发射并由谷物128或228反射的反射光时，能得到图像信息(或传送/反射光学图像信息)。此外，在倾斜射线装置的光源打开而光学照射部分132或232关闭的情况下，在光接收部分134或234只接收到从前光源发射并通过谷物128或228传送的传送光时，能得到图像信息(或传送光学图像信息)。此外，这些图像信息被输出到客户计算机14，通过从传送/接收光学图像中减去传送光学图像确定反射光学图像。通过这个方法，也可以得到和前述各实施例的精度相似的高精度质量判断。

根据前述方法中的另一种方法，扫描单元130或230的光学照射部分132或232的构造使其能打开/关闭。在倾斜射线装置的光源打开而光学照射部分132或232关闭的情况下，在光接收部分134或234仅接收到从前光源发射并通过谷物128或228传送的传送光时，能得到图像信息(或传送光学图像信息)。在倾斜射线装置的光源关闭而光学照射部分132或232打开的情况下，在光接收部分134或234只接收到从后光源发射并通过谷物128或228反射的反射光时，能得到图像信息(或反射光学图像信息)。此外，这些图像信息被输出到客户计算机14。根据此结构，能直接单独得到传送光学图像信息和反射光学图像信息，这样不需要图像间操作。因此，客户计算机14能从两种输入图像信息直接判断谷物128或228的质量。因此，由于不需要图像间操作，可以在更短的时间内判断谷物128或228的质量。

在根据前述第十和第十一实施例的彩色扫描仪218中，使用了由发光二极管组构造而成的光源280。然而，发明并不局限于此，还可以使用条形光源(例如荧光灯)。

下面将参考图22到图26说明用于谷物图像读取设备和使用夹具的样品排列方法的样品排列夹具的实施例。

提供的样品排列夹具300用来在前述彩色扫描仪118的样品台126的上表面(或样品放置面)上以排列状态放置谷物128，并能用于第五到第九实施例的彩色扫描仪118中。

图22是彩色扫描仪118的透视图。当覆盖部件122绕铰链136在枢轴上转动打开时，出现样品台126，这样图23所示的样品排列夹具300设置在样品台126的上表面上。

样品排列夹具300的构造包括：通常形成为碟形的样品排列夹具体302；放置在样品排列夹具体302上的移动部件304。这里，样品排列夹具体302和移动部件304可以由树脂或金属制成。

样品排列夹具体302的构造包括：形成为与样品台126的上表面形状相同的底墙部分302A；从底墙部分302A的外围边缘部分向上的短侧墙部分302B和302C以及长侧墙部分302D和302E。在一个长侧墙部分302D上形成了转延(return)306，它朝另一个长侧墙部分302E延伸。此外，在另一个长侧墙部分302E上形成了柄(grip)308，它朝外延伸。此外，在一个侧墙部分302B上，形成了矩形排出口310，它位于转延306附近。此外，在底墙部分302A中，形成了多个(例如1000个)第一孔312。如图24所示，第一孔312形成为具有6毫米长3毫米宽的跑道形状，以容纳谷物128。

回到图23，移动部件304的构造包括：放置在样品排列夹具体302的底墙部分302A上的矩形平面底部部分(base portion)304A；在底部部分304A的一个长侧部分形成的台阶形柄304B；以及从底部部分304A的另一个长侧部分升起的升起部分304C。如图25所示，在移动部件304固定在样品排列夹具体302中的情况下，移动部件304的柄304B固定在样品排列夹具体302的柄308上，移动部件304的升起部分304C固定在样品排列夹具体302的转延306的低侧上。此外，在这种状态下，在移动部件304的升起部分304C和样品排列夹具体302的一个长侧墙部分302D之间，形成了预定间隙314，它的尺寸定义了移动部件304相对于样品排列夹具体302的移动距离。这里，移动部件304的底部部分304A的宽度基本等于样品排列夹具体302的底墙部分(bottom portion)302A的上表面的宽度，这样移动部件304只能以图25所示箭头A方向相对于样品排列夹具体302滑动。此外，在移动部件304的底部部分304A中，形成了多个第二孔316，它们具有和夹具体302的第一孔312相同的形状和样式。在移动部件304的底部部分304A的(四个)外围部分中(也对应于样品排列夹具体302的底墙部分302A的(四个)外围部分)，形成了没有孔的无孔部分318，以遮蔽谷物128。

接着，下面说明此实施例的操作和效果。

在此实施例中，使用样品排列夹具300以如下方式在彩色扫描仪118的样品台126的上表面(或样品放置面)放置谷物128。

首先，移动部件304固定在样品排列夹具体302中，这样移动部件304的底部部分304A放置在样品排列夹具体302的底墙部分302A的上表面上。接着，如图25所示，推动柄304B，以使移动部件304靠近样品排列夹具体302的柄308。结果，移动部件304的第二孔316和样品排列夹具体302的第一孔312被固定，这样前面的孔偏移于后面的孔。如图26A所示，样品排列夹具体302的无第一孔部分320提供了第二孔的底面(这些放置和固定操作属于第一步)。接着，正如图25的箭头B指示的那样，谷物128或样品被放进样品排列夹具体302中。接着，通过摇动样品排列夹具体302和移动部件304，或者通过用指尖或刮勺梳理谷物128，将谷物128逐次引入第二孔316中(这些放进和引导操作属于第二步)。接着，倾斜样品排列夹具300，使排出口310朝下，从而将多余谷物128从样品排列夹具体302的排出口310排除出去。多数多余谷物因此从排出口310排出，但是一些谷物128依然留在移动部件304的底部部分304A的上面。在这种情况下，剩余谷物128能用来覆盖移动部分304的无孔部分318。

在这种状态下，样品排列夹具体302和移动部件304然后放置在样品台126的上表面上(这一放置操作属于第三步)。接着，将移动部件304移动到远离样品排列夹具300的底墙部分302A，这样移动部件304的升起部分304C毗邻样品排列夹具体302的一个长侧墙部分302D，并且第二孔316重叠在第一孔312上。因此，如图26B所示，第二孔316和第一孔312相互连通，这样样品台126的上表面提供了第一孔的底面。然后，已经进入第二孔316的谷物128坠落到第一孔312内，这样它们放置在样品台126的上表面上(这些滑动和重叠操作属于第四步)。接着，样品排列夹具体302和移动部件304被抬起，并从样品台126移开。如图22所示，在移开状态下，众多谷物128按预定间隔排列，这样使谷物的长轴方向指向预定的方向(这些抬起和移开操作属于第五步)。

当通过使用根据此实施例的样品排列夹具300将样品谷物128放置在样品台126的上表面时，能简单和快速地以排列状态放置它们。

此外，在根据此实施例的样品排列夹具300中，形成了排出口310和无孔部分318。因此，多余谷物128能在短时间内通过排出口310排出出去，在多余谷物128排出以后剩下的谷物128能遮蔽无孔部分318，这样能有效地消减不需要的谷物128。根据此实施例，结果减少了用来在样品台126上放置样品谷物128的工作时间。

已经在这种模型的基础上说明了前述实施例，其中用于彩色扫描仪118的样品排列夹具300的构造包括：具有样品台126和扫描单元130的扫描仪体220；以及具有光源140和用作倾斜射线装置的斜线天窗142的覆盖部件122。然而，根据本发明的用于谷物图像读取设备的样品排列夹具还可以用不同于前述构造的模式应用到彩色扫描仪中。特别地，发明还可以应用到在覆盖部件的一侧上没有设置光源(因此其功能仅是用来覆盖样品台126的盖子)，但是具有仅由具有样品台126和扫描单元130构成的扫描仪体120的必需部分的彩色扫描仪中。

此外，在前述实施例中，设置二者之间的尺寸关系，使移动部件304仅能在图25中的箭头A方向相对于样品排列夹具体302移动。然而，发明并不局限于此，其构造为能使移动部件304在垂直于图25的箭头A方向移动(也就是样品排列夹具体302的长侧部分302D和302E的纵向)或者相对于样品排列夹具体302两个方向移动。

此外，在前述实施例中，在移动部件304的底部部分304A和样品排列夹具体302的底墙部分302A的所有外围部分都形成了无孔部分318。然而，发明并不局限于此，它还可以具有在样品排列夹具体302和移动部件304的至少一个外围侧形成无孔部分的结构。

参考图27到图29，下面将说明根据发明的用于谷物图像读取设备的样品排列器的实施例。

样品排列器350用来以排列状态在前述彩色扫描仪118的样品台126的上表面(或样品放置面)上放置谷物128，并能用在第五到第九实施例的彩色扫描仪118中。

图27是样品排列器350的透视图。如图所示，样品排列器350的构造包括：通常形成为碟形的样品放置盘352；以及用来以固定状态放置样品排列盘352的样品排列器体354。

样品排列盘352的构造包括：从上看为矩形的底墙部分352A(译者注：原文为252A，实际应为352A)；在底墙部分352A的外围边缘部分升起的侧墙部分352B、352C、352D和352E；从一个短侧墙部分352B延伸的柄部分352F。柄部分352F的长度A设置为大于样品排列器体354的后面要说明的支持部件360的厚度(还可以参考图28)。此外，在样品排列盘352的底墙部分352A中，形成了多个(例如1000个)孔356。各个孔356形成为跑道形状，其短直径为3.0毫米到3.3毫米，长直径为5.5毫米到6.0毫米，这样能接受谷物128。此外，为了防止两个样品谷物128进入孔356，样品排列盘352的厚度设置为1.5毫米到2.0毫米。此外，在样品排列盘352的底墙部分352A的(四个)外围部分，形成了宽度为B的无孔部分358。这里，样品排列盘352可以由金属或树脂制成。

另一方面，样品排列器体354的构造包括：从上看形成为矩形框架形状并能在其中固定样品排列盘352的底墙部分352A的支持部件360；以及以固定状态固定在支持部件360的低侧部分内的透明盘362。这里，支持部件360由金属或树脂制成，透明盘由玻璃或诸如丙乙烯的树脂制成。

如图28所示，在样品排列盘352固定在样品排列器体354的情况下，样品排列盘352的底墙部分352A放置在透明盘362的上表面的地方，在样品排列盘352中形成的孔356由透明盘362封闭。此外，在样品排列器350放置在样品台126的上表面的情况下，透明盘362放置在样品台126的上表面的位置。

接着，下面将说明此实施例的操作和效果。

在前述教程后，通过使用样品排列器350以排列状态将谷物128放置在样品台126上。特别地，样品排列盘352固定在样品排列器体354中。在这种状态下，通过样品排列器体354的透明盘362关闭样品排列盘352的孔356。在这种状态下，必要数量或更多的谷物128然后被放在样品排列盘352上。接着，垂直和水平地摇动样品排列器350，或者以指尖或刮勺梳理放进的谷物128，以将谷物128逐次引入孔356中。接着，握着柄部分352F并抬起之，以在图28的箭头C方向旋转样品排列盘352。结果，多余谷物128进入样品排列盘352的无孔部分358。其后，当握住柄部分352F时，从样品排列器体354上移开样品排列盘352。因此，谷物128在预定方向以预定间隔放置在样品排列器体354的透明盘362的上表面上。最后，绕铰链136在枢轴上转动打开彩色扫描仪118的覆盖部件122，然后将样品排列器体354放在样品台126的上表面上。

接着，在覆盖部件122关闭后完成谷物128的图像的读取工作。如前所述，在样品排列器体354放置在样品台126的上表面的情况下完成此项工作。

因此，通过使用根据此实施例的样品排列器350，将样品谷物128放置在样品台126的上表面上，这样能以排列状态简单和快速地放置谷物128。

此外，在根据此实施例的样品排列器350中，在样品排列盘352的底墙部分352A的外围部分形成了无孔部分358，这样多余谷物128能遮蔽无孔部分358。因此，能有效地去除多余谷物128。结果，根据此实施例能缩短在样品台126上放置样品排列器体354的工作时间。

此外，根据此实施例的样品排列器350具有图29所示结构的如下优点。图29所示的示例是根据此实施例的样品排列器350的修正。特别地，由玻璃或树脂制成的透明盘372固定在样品排列盘370的较低端面上。然而，通过采用此结构，灰尘将容易进入样品排列盘370和透明盘372中形成的众多孔374之间(的间隙)，这样它将逐渐投射在图像上。因为灰尘导致谷物128的质量判断中的误差，此结构没有优越性。此外，总是清除灰尘也很麻烦。相反，在根据此实施例的样品排列器350中，样品排列盘352和样品排列器体354被分开，这样能避免灰尘问题。因此，根据此实施例的样品排列器350能改进谷物128的质量判断和维持。

在此模型上说明了此实施例，其中用于彩色扫描仪118的样品排列器350的构造包括：具有样品台126和扫描单元130的扫描仪体120；以及具有光源140和用作光学射线装置的斜线天窗142的覆盖部件122。然而，除了说明外，根据此实施例的用于谷物图像读取单元的样品排列器还能以另一种模式应用到彩色扫描仪。例如，发明还可以应用到如下的彩色扫描仪，它没有设置在覆盖部件122的一侧上的光源(因此覆盖部件的功能仅是用来覆盖样品台126的盖子)，但是具有仅由包含样品台126和扫描单元130的扫描仪体120构造的必需部分。

此外，在前述实施例中，仅在样品排列盘352的一侧上形成了柄部分352F。然而，发明并不局限于此，还可以采用在其他侧形成相似的柄部分352G(参考图27)的结构。在此修正中，可以用两只手抬起样品排列盘352。

此外，在前述实施例中，在样品排列盘352的底墙部分352A的所有外围部分形成了无孔部分358。然而，在样品排列盘352的底墙部分352A的至少一个外围部分形成无孔部分358就足够了。

此外，在前述实施例中，支持部件360和透明盘362由透明零件制成。然而，如果透明盘由诸如丙乙烯盘的树脂塑造而成，支持部件和透明盘可以集成在一起。

此外，在前述实施例中，从上方看支持部件360形成为矩形框架形状。然而，支持部件不需要在所有外围上形成，而可以在相对于透明盘的单侧的预定长度并能定位样品排列盘352的一部分上形成。如前所述，特别是支持部件和透明盘集成在一起的情况下，此构造能充分固定。

Claims (30)

1.一种谷物质量判断样品容器，包括：

用以在其上放置谷物的具有透明底面的样品台；

设置在所述样品台上，用来发射光以照射放置在所述样品台的样品的光源；和

斜线天窗，用来使从所述光源以倾斜方向发射的光均匀，这样可以用光在倾斜方向照射二维放置在样品台上的谷物。

2.一种谷物质量判断样品容器，包括：

用以在其上放置谷物的具有透明底面的样品台；和

二维排列的复数个光发射单元，以使发光方向相对于样品台的样品放置面倾斜，这样可以用光在倾斜方向照射二维放置在所述样品台上的谷物。

3.一种谷物质量判断样品容器，包括：

用以在其上放置谷物的具有透明底面的样品台；

光发射元件组，包括多个一维排列的光发射元件，以使发光方向相对于所述样品台的样品放置面倾斜，这样可以用光在倾斜方向照射放置在所述样品台上的谷物；和

移动装置，用来在和所述光发射元件的排列方向相交的方向移动所述样品台和所述光发射元件列中的至少一个。

4.一种谷物质量判断器，包括：

根据权利要求1所述的谷物质量判断样品容器；

用来从谷物质量判断样品容器的底面侧读取谷物的图像的扫描仪；和

用来在由所述扫描仪读取的谷物图像的基础上判断谷物的质量的判断装置。

5.一种谷物质量判断器，包括：

根据权利要求2所述的谷物质量判断样品容器；

用来从谷物质量判断样品容器的底面侧读取谷物的图像的扫描仪；和

用来在由所述扫描仪读取的谷物图像的基础上判断谷物的质量的判断装置。

6.一种谷物质量判断器，包括：

根据权利要求3所述的谷物质量判断样品容器；

用来从谷物质量判断样品容器的底面侧读取谷物的图像的扫描仪；和

用来在由所述扫描仪读取的谷物图像的基础上判断谷物的质量的判断装置。

7.一种使用权利要求4所述的谷物质量判断器的图像输入方法，用来提取关于谷物内部和谷物表面的信息，它通过关闭倾斜方向的光读取的反射光学图像和打开倾斜方向的光读取的图像的图像间操作完成。

8.一种使用权利要求5所述的谷物质量判断器的图像输入方法，用来提取关于谷物内部和谷物表面的信息，它通过由关闭倾斜方向的光读取的反射光学图像和由打开倾斜方向的光读取的图像之间的图像间操作完成。

9.一种使用权利要求6所述的谷物质量判断器的图像输入方法，用来提取关于谷物内部和谷物表面的信息，它通过关闭倾斜方向的光读取的反射光学图像和打开倾斜方向的光读取的图像之间的图像间操作完成。

10.一种提供权利要求4所述的谷物质量判断器的谷物质量判断系统终端，它具有如下功能：累计图像和判断结果；压缩数据；加密数据；在附属存储设备媒介中记录数据；打印数据；通过网络分配数据；以及用口令字保护数据。

11.一种提供权利要求5所述的谷物质量判断器的谷物质量判断系统终端，它具有如下功能：累计图像和判断结果；压缩数据；加密数据；在附属存储设备媒介中记录数据；打印数据；通过网络分配数据；以及用口令字保护数据。

12.一种提供权利要求6所述的谷物质量判断器的谷物质量判断系统终端，它具有如下功能：累计图像和判断结果；压缩数据；加密数据；在附属存储设备媒介中记录数据；打印数据；通过网络分配数据；以及用口令字保护数据。

13.一种谷物质量判断系统，包括：

根据权利要求10所述的和网络相连的复数个谷物质量判断系统终端；和

和所述网络相连用来显示由所述系统终端读取的图像和所述判断装置的判断结果的管理装置。

14.一种谷物质量判断系统，包括：

根据权利要求11所述的和网络相连的复数个谷物质量判断系统终端；和

和所述网络相连用来显示由所述系统终端读取的图像和所述判断装置的判断结果的管理装置。

15.一种谷物质量判断系统，包括：

根据权利要求12所述的和网络相连的复数个谷物质量判断系统终端；和

和所述网络相连用来显示由所述系统终端读取的图像和所述判断装置的判断结果的管理装置。

16.一种谷物图像读取设备，包括：

扫描仪体，包括：设置在图像读取位置并具有由透明材料制成的用来在其上二维放置谷物的底部的样品台；以及具有光学照射部分和光接收部分的扫描装置，光学照射部分可以沿着所述样品台的底部移动以用光照射上述谷物，光接收部分用来接收由上述谷物反射的反射光；和

相对于所述扫描仪体的样品台可打开/关闭，并包括用来在关闭时倾斜照射谷物的倾斜射线装置的覆盖部件，

其中通过使用如下两种光读取谷物的图像：从所述倾斜射线装置发射、通过谷物传送并由所述扫描装置的光接收部分接收的传送光；以及从所述光学照射部分发射，由谷物反射并由所述扫描装置的光接收部分接收的反射光。

17.根据权利要求16所述的谷物图像读取设备，

其中所述倾斜射线装置包括：谷物照射光源；斜线天窗，用来调节照射方向，这样可以用从光源发射的发射光在倾斜方向更均匀地照射谷物。

18.根据权利要求16所述的谷物图像读取设备，

其中所述倾斜射线装置包括：二维排列，并设置在光发射方向以用它们的光在倾斜方向照射谷物的复数个光发射单元。

19.根据权利要求所述16的谷物图像读取设备，

其中所述倾斜射线装置包括：一维排列，并设置在光发射方向以用它们的光在倾斜方向照射谷物的复数个光发射单元，和

其中在和所述光发射单元的排列方向相交的方向移动所述光发射单元和所述样品台的至少一个。

20.一种谷物质量判断设备，包括：

根据权利要求16所述的谷物图像读取设备；和

与所述谷物图像读取设备相连的判断装置，用来在从所述谷物图像读取设备发送的图像信息的基础上判断谷物质量。

21.根据权利要求20所述的谷物质量判断设备，

其中所述扫描装置将下面的两种图像信息输出到所述判断装置：在所述倾斜射线装置的光源和所述扫描装置的光学照射部分打开的情况下，在所述光接收部分同时接收到从前光源发射和通过谷物传送的传送光以及从后光源发射并由谷物反射的反射光时得到的图像信息；在所述倾斜射线装置的光源关闭而所述光学照射部分打开的情况下，在所述光接收部分接收到从后光源发射并由谷物反射的反射光时得到的图像信息，和

其中通过从同时接收的传送光和反射光时的图像信息中减去仅接收反射光时的图像信息，所述判断装置决定在仅接收传送光时的图像信息，并判断谷物质量。

22.根据权利要求20所述的谷物质量判断设备，

其中所述扫描装置将下面的两种图像信息输出到所述判断装置：在所述倾斜射线装置的光源和所述扫描装置的光学照射部分打开的情况下，在所述光接收部分同时接收到从前光源发射和通过谷物传送的传送光以及从后光源发射并由谷物反射的反射光时得到的图像信息；以及在所述倾斜射线装置的光源打开而所述光学照射部分关闭的情况下，在所述光接收部分接收到从前光源发射并由谷物传送的传送光时得到的图像信息，和

其中通过从同时接收的传送光和反射光时的图像信息中减去仅接收传送光时的图像信息，所述判断装置决定在仅接收反射光时的图像信息，并判断谷物质量。

23.根据权利要求20所述的谷物质量判断设备，

其中所述扫描装置将下面的两种图像信息输出到所述判断装置：在所述倾斜射线装置的光源打开和所述扫描装置的光学照射部分关闭的情况下，在所述光接收部分仅接收到从前光源发射并通过谷物传送的传送光时得到的图像信息，以及在所述倾斜射线装置的光源关闭而所述光学照射部分打开的情况下，在所述光接收部分仅接收到从后光源发射并由谷物反射的传送光时得到的图像信息。

24.一种谷物图像读取设备，包括：

扫描仪体，包括：设置在图像读取位置并具有由透明材料制成的用来在其上二维放置谷物的底部的样品台；以及具有光学照射部分和光接收部分的扫描装置，光学照射部分可以沿着所述样品台的底部移动以用光照射谷物，光接收部分用来接收由谷物反射的反射光；和

相对于所述扫描仪体的样品台可打开/关闭，并包括用来在关闭时倾斜照射谷物的光源的覆盖部件，

其中所述扫描装置的光学照射部分的光学轴方向设置为相对于所述样品台的样品放置面呈预定倾斜角度，和

其中所述光源固定在所述覆盖部件中的所述样品台的样品放置面的端侧上，这样光学轴方向能设置为相对于所述样品台的样品放置面呈预定倾斜角度。

25.根据权利要求24所述的谷物图像读取设备，

其中所述扫描装置的光学照射部分和所述光源的构造使它们能彼此独立地打开/关闭。

26.一种用于具有扫描仪体的谷物图像读取设备的样品排列夹具，其中扫描仪体包括：设置在图像读取位置并具有由透明材料制成的用来在其上二维放置谷物的底部的样品台；以及具有光学照射部分和光接收部分的扫描装置，光学照射部分可以沿着所述样品台的底部移动以用光照射谷物，光接收部分用来接收由谷物反射的反射光，包括：

样品排列夹具体，它形成为碟形，这样能放置在所述样品台的底部的上表面上，并包括具有以预定间隔排列的多个第一孔的底墙部分，孔的尺寸能容纳一粒谷物，通常形成为谷物形状，并且其长轴方向在预定方向；和

移动部件，尺寸使其能在样品排列夹具体的底墙部分的上表面上滑动，并能放置在所述底墙部分的上表面上，并具有和所述多个第一孔的所述形状和样式相同的多个第二孔。

27.根据权利要求26所述的用于谷物图像读取设备的样品排列夹具，

其中所述样品排列夹具体具有在其侧墙部分用来排出多余谷物的排出口，以及在所述移动部件的至少一个外围部分侧上设置并用来遮蔽剩余谷物的无孔部分。

28.一种使用根据权利要求27所述的用于谷物图像读取设备的样品排列夹具的样品排列方法，包括：

第一步，将所述移动部件放置在所述样品排列夹具体的底墙部分的上表面上，并以第二孔与第一孔偏移的状态将二者固定在一起；

第二步，在所述状态中将作为示例的谷物放进样品排列夹具体中，并将所述谷物逐次引入第二孔中；

第三步，在所述状态中将所述样品排列夹具体和所述移动部件放置在样品台的底部的上表面上；

第四步，将所述移动部件相对于所述样品排列夹具体的底墙部分滑动，并将第二孔重叠在第一孔上；和

第五步，在所述状态中从样品台上抬起并移开所述样品排列夹具体和所述移动部件。

29.一种用于具有扫描仪体的谷物图像读取设备的样品排列器，其中扫描仪体包括：设置在图像读取位置并具有由透明材料制成的用来在其上二维放置谷物的底部的样品台；以及具有光学照射部分和光接收部分的扫描装置，光学照射部分可以沿着所述样品台的底部移动以用光照射谷物，光接收部分用来接收由谷物反射的反射光，包括：

样品排列盘，它形成为碟形，并包括具有以预定间隔排列的多个孔的底墙部分，孔的尺寸能容纳一粒谷物，通常形成为谷物形状，并且其长轴方向在预定方向；和

样品排列器体，包括：通常形成为框架形状以能固定所述样品排列盘的底墙部分的支持部件；设置在所述支持部件的底部上并放置在所述样品台的底部的上表面上的用来放置所述样品排列盘的底墙部分的透明盘。

30.根据权利要求29所述的谷物图像读取设备的样品排列器，

其中所述样品排列盘具有在所述样品排列盘的底墙部分的至少一个外围部分上形成并且其中没有所述孔的无孔部分。

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