DE29709234U1 - Counting device for counting seed and grain samples or the like. - Google Patents
Counting device for counting seed and grain samples or the like.Info
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zähleinrichtung, insbesondere zum Auszählen von Saatgut- und Körnerproben oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.The invention relates to a counting device, in particular for counting seed and grain samples or the like according to the preamble of claim 1.
5 Bei der nach wie vor große Bedeutung aufweisenden Pflanzenzüchtung, insbesondere der Zucht landwirtschaftlicher Nutzpflanzen mit verbesserten Eigenschaften, müssen eine Vielzahl von Einzelpflanzen ausgelesen, Parallelprüfungen angelegt, und diese auf gewünschte Merkmale hin untersucht werden.5 Plant breeding, which continues to be of great importance, especially the breeding of agricultural crops with improved properties, requires a large number of individual plants to be selected, parallel tests to be carried out and these to be examined for desired characteristics.
10 Hierfür stehen neben rein visuellen Merkmalen quantitative und qualitative Eigenschaften im Vordergrund, die die Pflanzen bzw. das Saatgut genauer charakterisieren, um dadurch eine Selektion zu ermöglichen. Wichtige Größen sind dabei die Kornzahl und die in Verbindung mit dem Gewicht zu berechnende10 In addition to purely visual characteristics, quantitative and qualitative properties are in the foreground, which characterize the plants or seeds more precisely in order to enable selection. Important parameters are the number of grains and the
15 sogenannte Tausendkornmasse. Ein weiteres wesentliches15 so-called thousand-grain mass. Another essential
Qualitätsmerkmal ist beispielsweise die mittlere Kornlänge, da im allgemeinen kleinere Körner bei gleicher Masse besseres Mehl ergeben sowie die Kornform zur Saatgutbewertung.One quality feature is the average grain length, as generally smaller grains produce better flour with the same mass, and the grain shape is used to evaluate the seed.
Bei den Getreidearten wird nach Winter- und Sommerformen unterschieden, bei denen wiederum das Wintergetreide Priorität hat. Diese Arten stellen aber besondere arbeitsorganisatorische Anforderungen an die Züchter, da die Ernte in normalen Jahren in den Zeitraum Juli bis August fällt und die Aussaatzeit bereits im September beginnt. Das heißt, für die Auswahl des neuen Saatgutes verbleiben lediglich wenige Wochen Zeit. Ein deutlicher Engpaß besteht im Zählvorgang zur Bestimmung des erwähnten Tausendkörnergewichtes.The types of grain are divided into winter and summer types, with winter grain taking priority. However, these types place particular demands on the breeders in terms of work organization, since in normal years the harvest falls between July and August and the sowing period begins in September. This means that only a few weeks are left to select the new seed. A clear bottleneck is the counting process for determining the thousand-grain weight mentioned.
Bisher bekannte Zählgeräte sind einfache mechanische Hilfsmittel, mit denen ein Vereinzeln der Körner, verbunden mit manuellem Abzählen, erfolgt. Darüber hinaus ist es bekannt geworden, Personal-Computer zu nutzen, um Meßergebnisse abzuspeichern, eine Mittelwertbildung vorzunehmen und um die 0 erhaltenen Meßwerte zu protokollieren.The counting devices known to date are simple mechanical devices used to separate the grains and count them manually. In addition, it has become known to use personal computers to save measurement results, to calculate an average and to record the measured values obtained.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Zähleinrichtung, insbesondere zum Auszählen von Saatgut- und Körnerproben anzugeben, welche es gestattet, den Zählvorgang automatisch in äußerst kurzer Zeit bei gleichzeitig hoher Zählgenauigkeit, d.h. verringerter Fehlerwahrscheinlichkeit der Erfassung des sogenannten Tausendkorngewichtes abzuwickeln und die eine einfache Bedienung ermöglicht.It is therefore the object of the invention to provide an improved counting device, in particular for counting seed and grain samples, which allows the counting process to be carried out automatically in an extremely short time while at the same time providing high counting accuracy, i.e. a reduced probability of error in the recording of the so-called thousand-grain weight, and which enables simple operation.
0 Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Gegenstand gemäß den Merkmalen des Schutzanspruches 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.0 The object of the invention is achieved with an object according to the features of claim 1, whereby the subclaims comprise at least expedient embodiments and further developments.
Gemäß einem wesentlichen Grundgedanken einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird von einer Zählvorrichtung ausgegangen, welche eine Zählgutaufgabe umfaßt, die nach Art eines Trichters ausgestaltet ist. Die Zählgutaufgabe ist über einer im wesentlichen ebenen Schüttplatte angeordnet, derart,According to an essential basic idea of a first embodiment of the invention, a counting device is used which comprises a counting material feeder which is designed in the manner of a funnel. The counting material feeder is arranged above a substantially flat pouring plate in such a way that
daß aufgegebenes Saatgut im freien Fall auf die Schüttplatte und dort im wesentlichen vereinzelt bzw. verteilt gelangt.that the seed falls freely onto the chute plate and is essentially scattered or distributed there.
Im oberen Teil, vorzugsweise nahe der Zählgutaufgabe, jedoch den freien Fall der Probe nicht störend, ist eine opto-elektronische Kamera, vorzugsweise eine CCD-Kamera, angeordnet, welche die Fläche der Schüttplatte mit darauf befindlichen Körnern erfaßt. Die opto-elektronische Kamera wirkt mit einer Beleuchtungseinrichtung zum Ausleuchten der Schüttplattenfläche zusammen, wobei ein Steuerrechner vorhanden ist, der dem Auszählen des von der Kamera erfaßten Bildes dient. Hierfür benützt der Steuerrechner entsprechende Programme, mit deren Hilfe das vorliegende Grauwertbild nach einem Nullbildabgleich auch einer Kantenfilterung zur Konturenvorhebung unterzogen wird. Anschließend wird das kantenverstärkte Bild binärisiert und segmentiert. Dicht beieinander liegende Körner werden einer Cluster-Analyse unterzogen, mit anschließender Cluster-Korrektur, so daß mit hoher Genauigkeit die Kornzahl bestimmbar ist.In the upper part, preferably close to the counting material feed, but not disturbing the free fall of the sample, an opto-electronic camera, preferably a CCD camera, is arranged, which captures the surface of the pouring plate with the grains on it. The opto-electronic camera works together with a lighting device to illuminate the pouring plate surface, with a control computer that is used to count the image captured by the camera. For this purpose, the control computer uses appropriate programs with the help of which the existing grayscale image is subjected to edge filtering to emphasize contours after a zero image comparison. The edge-enhanced image is then binarized and segmented. Grains that are close together are subjected to a cluster analysis, followed by cluster correction, so that the grain number can be determined with high accuracy.
Alternativ kann über eine Erfassung der Farbe sowie der durchschnittlichen Abmessungen, z.B. die Bauchdicke der Körner, eine Aussage über weitere Kriterien, die für die Saatgutzucht oder die Bewertung der Ernte wichtig sind, erfolgen. Durch die Erfassung weiterer Eigenschaften der Probe, nämlich Farbe, Form, Korngröße und Krankheitsbefall, kann im wesentlichen in einem einzigen Zählvorgang die Aussagerelevanz unter Rückgriff auf die im Steuerrechner vorhandene bzw. verkörperte Hard- und Software erhöht werden.Alternatively, by recording the color and the average dimensions, e.g. the thickness of the grains, a statement can be made about other criteria that are important for seed breeding or the evaluation of the harvest. By recording other properties of the sample, namely color, shape, grain size and disease infestation, the relevance of the statement can be increased essentially in a single counting process by using the hardware and software present or embodied in the control computer.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung steht die Schüttplatte mit einer Auszugsvorrichtung nach Art einer Schublade in Verbindung. Bei dieser Ausführungsform kann sowohl das Saatgut über die Zählgutaufgabe in die Zählein-5 richtung gelangen als auch nach Herausziehen des Auszuges manuell auf die Schüttplatte verbracht werden.According to a further embodiment of the invention, the pouring plate is connected to a pull-out device in the form of a drawer. In this embodiment, the seed can both enter the counting device via the counting material feed and be manually placed on the pouring plate after the pull-out has been pulled out.
Um ein vollständiges und leichtes Entfernen der Körner aus der Einrichtung bzw. von der Schüttplatte zu erreichen, ist dieseIn order to achieve a complete and easy removal of the grains from the device or from the chute plate, this
mit einer Lagerung versehen, so daß ein Verschwenken oder Kippen der Platte hin zu einem Auffangtrichter oder zu einem unter der Vorrichtung befindlichen Gefäß erfolgen kann.provided with a bearing so that the plate can be pivoted or tilted towards a collecting funnel or a vessel located under the device.
Die Lagerung ist vorzugsweise im Schwerpunkt, d.h. mittig in Form einer Schwenkachse ausgebildet, so daß durch einfaches Anheben der Schüttplatte und Verschwenken um die entsprechende Achse der gewünschte Kippwinkel erreichbar ist, wobei beim Erreichen eines entsprechenden Winkels die auf der Schuttplatte befindlichen Körner unter Überwindung der Haftreibung zum erwähnten Auffanggefäß sich bewegen. Es liegt im Sinne der Erfindung, daß die verschwenkbare Schüttplatte mit einer Arretierungsnocke in Verbindung steht, so daß ein unerwünschtes Verschwenken sicher ausgeschlossen wird.The bearing is preferably designed in the center of gravity, i.e. in the middle in the form of a pivot axis, so that the desired tilt angle can be achieved by simply lifting the pouring plate and pivoting it around the corresponding axis, whereby when a corresponding angle is reached, the grains on the pouring plate move to the above-mentioned collecting vessel, overcoming the static friction. It is in the spirit of the invention that the pivotable pouring plate is connected to a locking cam, so that undesirable pivoting is safely excluded.
Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung besteht darüber hinaus alternativ die Möglichkeit, auf eine CCD-Kamera zu verzichten und anstelle oder auch in Ergänzung zu einer derartigen Kamera unterhalb der transparenten oder teiltransparenten Schüttplatte einen an sich bekannten Scanner, insbesondere Flachbettscanner anzuordnen.In the second embodiment of the invention, there is also the alternative possibility of dispensing with a CCD camera and arranging a known scanner, in particular a flatbed scanner, instead of or in addition to such a camera below the transparent or partially transparent pouring plate.
Bei dieser Ausführungsform, d.h. dem Einsatz des Scanners, kann die Genauigkeit bei der Erfassung der geometrischen Struktur der einzelnen Körner mit dem Ziel der Saatgutbewertung erhöht werden.In this embodiment, i.e. the use of the scanner, the accuracy in recording the geometric structure of the individual grains with the aim of seed evaluation can be increased.
Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung wird parallel zum Zählvorgang eine Längen- und/oder Gewichtsbestimmung der Probe durch ein entsprechend integriertes Auswerteprogramm 0 vorgenommen. Hierfür kann erfindungsgemäß die Schüttplatte Bestandteil einer elektronischen Wägeeinrichtung sein. Alternativ besteht die Möglichkeit, vor Aufgabe der Probe in die Zähleinrichtung diese mit einer separaten, jedoch mit dem Steuerrechner verbundenen elektronischen Wägeeinrichtung zu 5 vermessen.According to a further basic idea of the invention, a length and/or weight determination of the sample is carried out parallel to the counting process by means of a correspondingly integrated evaluation program 0. For this purpose, according to the invention, the pouring plate can be part of an electronic weighing device. Alternatively, it is possible to measure the sample with a separate electronic weighing device connected to the control computer before it is placed in the counting device.
In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist die Zählgutaufgabe ein Teil des Gehäuses der Zähleinrichtung, wobei ein oberer, nach oben verjüngter Abschnitt des GehäusesIn a special embodiment of the invention, the counting material feed is part of the housing of the counting device, wherein an upper, upwardly tapered section of the housing
einen Aufgabeschlitz enthält. Der Aufgabeschlitz nimmt einen quasi nachgeordneten, im Querschnitt A-förmigen Verteiler auf, welcher gegebenenfalls Vereinzelungsstege oder -stifte umfaßt.contains a feed slot. The feed slot accommodates a quasi downstream distributor with an A-shaped cross-section, which may include separating webs or pins.
Die elektronische Kamera ist im vom im Querschnitt A-förmigen Verteiler umschlossenen Raum befindlich und so angeordnet, daß das Objektiv nach unten, hin zur Schüttplatte gerichtet ist, um möglichst die gesamte Schüttplattenfläche zu erfassen.The electronic camera is located in the space enclosed by the A-shaped distributor and is arranged so that the lens is directed downwards, towards the pouring plate, in order to capture as much of the pouring plate surface as possible.
Unmittelbar benachbart zur Kamera ist eine Beleuchtungseinrichtung vorgesehen. Diese Beleuchtungseinrichtung kann bei der oben beschriebenen Ausführungsform jedoch auch unterhalb der Schüttplatte, die hierfür aus einem durchscheinenden Material, z.B. Kunststoff besteht, angeordnet sein. Wesentlich ist, daß eine gleichmäßige Ausleuchtung der Schüttplattenfläche bzw. der darauf befindlichen Probe gewährleistet ist. Die Ausleuchtung ist allerdings bei der Ausführungsform mit Scanner weniger kritisch, wobei hier auf die im Scanner implementierte Leuchteinheit zurückgegriffen werden kann.A lighting device is provided directly next to the camera. However, in the embodiment described above, this lighting device can also be arranged below the pouring plate, which is made of a translucent material, e.g. plastic. It is important that the pouring plate surface or the sample on it is evenly illuminated. However, the illumination is less critical in the embodiment with a scanner, where the lighting unit implemented in the scanner can be used.
Erfindungsgemäß wird, mit dem Ziel einer möglichst gleichmäßigen Verteilung der Probe über der Schüttfläche mit nur geringen oder keinen Clustern, der Aufgabeschlitz und Verteiler im wesentlichen im geometrischen Schwerpunkt der Schüttplatte liegend oberhalb der Schüttplatte angeordnet.According to the invention, with the aim of distributing the sample as evenly as possible over the pouring surface with only minimal or no clusters, the feed slot and distributor are arranged above the pouring plate, essentially in the geometric center of gravity of the pouring plate.
Eine Freiräumvorrxchtung und eine seitliche Öffnung im unteren Teil des Gehäuses sind in Verbindung mit einem Auffanggefäß vorgesehen, um eine ausgezählte Probe von der Schüttplatte, d.h. aus der Zähleinrichtung zu entfernen, wobei die Schutt-0 platte wie beschrieben kippbar ausgebildet sein kann.A clearance device and a side opening in the lower part of the housing are provided in conjunction with a collecting vessel in order to remove a counted sample from the pouring plate, i.e. from the counting device, whereby the pouring plate can be designed to be tiltable as described.
Der Steuerrechner dient erfindungsgemäß der Freigabe und Beendigung des Zählzyklus und wirkt mit der Beleuchtungseinrichtung und der Kamera bei dem Scanner zum Festlegen von Beginn und Ende der Bildaufnahme, die für das Auszählen der Probe maßgeblich ist, zusammen.According to the invention, the control computer is used to enable and end the counting cycle and works together with the lighting device and the camera on the scanner to determine the start and end of the image recording, which is decisive for counting the sample.
Kenndaten der einzelnen Proben können vor Beginn der Messungen in den Steuerrechner eingegeben und in einer entsprechendenCharacteristic data of the individual samples can be entered into the control computer before starting the measurements and stored in a corresponding
Datei abgelegt werden. Laufende Nummern zu vermessender Proben werden programmseitig automatisch ausgegeben. Beim Sortenbzw. Probenwechsel ist kein Verstellen der Zähleinrichtung notwendig, da die Auswertung rein softwareseitig erfolgt. Die Auswertung erfolgt dergestalt, daß die Ergebnisse sofort verfügbar und über einen Monitor und/oder Drucker darstellbar sind.File. Sequential numbers of samples to be measured are automatically output by the program. When changing types or samples, it is not necessary to adjust the counting device, as the evaluation is carried out purely by the software. The evaluation is carried out in such a way that the results are immediately available and can be displayed on a monitor and/or printer.
Die eigentliche Auszählung der Probe erfolgt softwaregestützt unter Nutzung digitaler Bildverarbeitungsmethoden. Zur Verbesserung des Signal-Rauschverhältnisses, d.h. zur Rauschminderung, können mehrere Einzelbilder aufgenommen und Mittelwerte bestimmt werden. Nach den bereits beschriebenen weiteren softwareseitigen Schritten kann neben dem eigentlichen Auszählen auch eine LängenbeStimmung einzelner oder einer Vielzahl gefundener Einzelkörner vorgenommen werden. Ebenso ist die Bestimmung der Bauchdicke der Körner die für Mälzereien wesentlich ist, möglich.The actual counting of the sample is carried out using software using digital image processing methods. To improve the signal-to-noise ratio, i.e. to reduce noise, several individual images can be taken and average values determined. After the further software steps already described, in addition to the actual counting, the length of individual or a large number of individual grains found can also be determined. It is also possible to determine the thickness of the grains' belly, which is important for malting plants.
Wie dargelegt, wird vor, während oder nach dem Zählen das Gewicht der Körner bestimmt. Im Anschluß des Meßzyklus liegen sowohl Körnerzahl als auch Körnergewicht vor.As explained, the weight of the grains is determined before, during or after counting. At the end of the measuring cycle, both the number of grains and the weight of the grains are available.
Zur Verbesserung der Zählgenauigkeit besteht ein weiterer Grundgedanke der Erfindung darin, einen festgelegten Operator, der softwareseitig dicht beieinander liegende Körner voneinander trennt, anhand von Probedaten zu optimieren, wobei hierfür auf an sich bekannte neuronale Netze zurückgegriffen wird. Das erwähnte Optimieren des Operators entspricht dann 0 dem Training des neuronalen Netzes. Demnach kann der Operator anhand konkreter Bilder von Saatgutproben optimal auf den jeweiligen Einsatz abgestimmt und einem Lernvorgang unterzogen werden.In order to improve counting accuracy, another basic idea of the invention is to optimize a fixed operator, which separates closely spaced grains using software, based on sample data, using known neural networks for this purpose. The optimization of the operator mentioned above then corresponds to the training of the neural network. The operator can therefore be optimally adapted to the respective application and subjected to a learning process based on specific images of seed samples.
5 Anhand der erwähnten in einer Ausführungsform vorgesehenen Farbbildauswertung der Probe sowie in Verbindung mit der erfaßten Körnerform, die mit einer tabellarischen Muster-Körnerform verglichen werden kann, besteht die Möglichkeit, Fehlentwicklungen und/oder Krankheitsbefall von Pflanzen zu5 Based on the above-mentioned color image evaluation of the sample, which is provided in one embodiment, and in connection with the recorded grain shape, which can be compared with a tabular sample grain shape, it is possible to detect maldevelopment and/or disease in plants.
ermitteln. Hierdurch kann die ansonsten nur manuelle Begutachtung, die in der Regel nur stichprobenartig erfolgt, durch eine automatische Analyse ergänzt werden, ohne daß hardwareseitig die Zähleinrichtung verändert oder ergänzt werden muß. 5This means that the otherwise manual assessment, which is usually only carried out on a random basis, can be supplemented by an automatic analysis without the need to change or supplement the counting device on the hardware side. 5
Die Nutzeroberfläche des Steuerrechnes zur Bedienung der Zähleinrichtung ist mit entsprechender Graphik äußerst anwendungsfreundlich gestaltet, so daß zum Betreiben der erfindungsgemäßen Einrichtung keinerlei Vorkenntnisse zur Bedienung des Rechners notwendig sind.The user interface of the control computer for operating the counting device is designed to be extremely user-friendly with appropriate graphics, so that no prior knowledge of how to operate the device according to the invention is necessary.
Alles in allem gelingt es mit der erfindungsgemäßen Zähleinrichtung in außerordentlich kurzer Zeit, Standardproben mit hoher Genauigkeit auszuzählen. Die Zählung basiert auf Methoden der digitalen Bildverarbeitung, wobei hierfür Körnerproben auf einer Schüttplatte, die als Meßfläche wirkt, möglichst gleichmäßig verteilt werden. Die Körnerprobe wird mit einer CCD-Kamera unter optimalen Beleuchtungsbedingungen oder mittels Scanner aufgenommen. Das von der Kamera bzw. Scanner erhaltene Bild wird einem Steuerrechner zugeführt und dort entsprechenden Bildverarbeitungsalgorithmen unterzogen. Im Ergebnis kann die Kornzahl erfaßt werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit der Bestimmung weiterer Eigenschaften der Probe, wie Farbe, Form, Korngröße und Krankheitsbefall.All in all, the counting device according to the invention makes it possible to count standard samples with high accuracy in an extraordinarily short time. The counting is based on digital image processing methods, whereby grain samples are distributed as evenly as possible on a pouring plate that acts as a measuring surface. The grain sample is recorded with a CCD camera under optimal lighting conditions or using a scanner. The image obtained from the camera or scanner is fed to a control computer and subjected to appropriate image processing algorithms. The result can be used to determine the number of grains. In addition, it is possible to determine other properties of the sample, such as color, shape, grain size and disease infestation.
Parallel zum Zählvorgang wird eine Längen- und/oder Gewichtsbestimmung der Probe durch ein entsprechend integriertes Auswerteprogramm entweder in Verbindung mit einer innerhalb der Zähleinrichtung befindlichen Wägeeinrichtung oder mit einer separaten elektronischen Waage vorgenommen.Parallel to the counting process, the length and/or weight of the sample is determined by an appropriately integrated evaluation program either in conjunction with a weighing device located within the counting device or with a separate electronic scale.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an embodiment example and with the aid of figures.
Hierbei zeigen:Here we show:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der wesentlichen Funktionskomponenten der Zähleinrichtung,Fig. 1 is a block diagram of the main functional components of the counting device,
Fig. 2 den prinzipiellen Aufbau der Zähleinrichtung mitFig. 2 the basic structure of the counting device with
Schüttplattengehäuse und Aufgabeschlitz mit Verteiler, undBulk plate housing and feed slot with distributor, and
Fig. 3 eine Prinzipdarstellung der beweglichen, kippbaren Schüttplatte.Fig. 3 shows a schematic diagram of the movable, tiltable dump plate.
Die in der Figur 1 dargestellte Zähleinrichtung umfaßt ein Gehäuse 1, welches die Form eines z.B. quadratischen oder rechteckigen Trichters aufweist. Im oberen Abschnitt des sich nach oben verjüngenden Trichters bzw. Gehäuses 1 ist eine in Fig. 1 nicht näher gezeigte Zählgutaufgabe 2 angeordnet.The counting device shown in Figure 1 comprises a housing 1 which has the shape of a square or rectangular funnel, for example. In the upper section of the upwardly tapering funnel or housing 1, a counting material feeder 2, not shown in detail in Figure 1, is arranged.
Mittels der Zählgutaufgabe 2 wird das in einem Behälter 3 befindliche Saatgut 4 in das Gehäuse 1 eingefüllt. Hierbei fällt das Saatgut 4 quasi im freien Fall auf eine im Inneren des Gehäuses 1 befindliche Schüttplatte 5. Über eine in der Fig. 1 nicht gezeigte Beleuchtungseinrichtung wird das Saatgut 4, das sich auf der Schüttplatte 5 befindet, beleuchtet und das so erhaltene Bild mit einer opto-elektronischen Kamera aufgenommen. Ausgangsseitig steht die opto-elektronische Kamera mit einem Steuerrechner bzw. einem Computer 6 in Verbindung. Der Computer 6 verfügt über bekannte Eingabemittel wie Tastatur, Maus oder dergleichen. Über einem weiteren Eingang steht der 5 Computer 6 mit einer separaten elektronischen Wägeeinrichtung 7 zur Bestimmung des Gewichtes des Saatgutes 4 in Verbindung.The seed 4 located in a container 3 is filled into the housing 1 by means of the counting material feeder 2. The seed 4 falls in free fall onto a pouring plate 5 located inside the housing 1. The seed 4 located on the pouring plate 5 is illuminated by a lighting device (not shown in Fig. 1) and the image thus obtained is recorded with an opto-electronic camera. On the output side, the opto-electronic camera is connected to a control computer or a computer 6. The computer 6 has known input devices such as a keyboard, mouse or the like. The computer 6 is connected to a separate electronic weighing device 7 for determining the weight of the seed 4 via a further input.
Alternativ kann unterhalb einer durchscheinenden oder durchsichtigen Schüttplatte 5 ein Scanner nach Art eines Flachbettscanners vorgesehen sein, welcher die Schüttplattenfläche sukzessive abtastet und hierbei Signale bereitstellt, die dem Auszählen der Körner einerseits als auch dem Erfassen geometrischer Abmessungen der Körner andererseits dienen.Alternatively, a scanner in the form of a flatbed scanner can be provided beneath a translucent or transparent pouring plate 5, which successively scans the pouring plate surface and thereby provides signals that serve to count the grains on the one hand and to record geometric dimensions of the grains on the other.
Die Schüttplatte 5 kann fest mit dem Gehäuse 1 verbunden, aber auch nach Art einer Schublade aus dem Gehäuse herausziehbar ausgestaltet sein. Das Herausziehen der Schüttplatte ermöglicht dort, wo wünschenswert, das manuelle Anordnen bzw. Auf-The pouring plate 5 can be firmly connected to the housing 1, but can also be designed to be pulled out of the housing like a drawer. Pulling out the pouring plate enables manual arrangement or assembly where desired.
bringen von Körnern, aber auch ein zweckmäßigeres Reinigen der Platte selbst.bringing of grains, but also a more practical cleaning of the plate itself.
Hinsichtlich weiterer Einzelheiten zur Schüttplattenkonstruktion sei auf die Fig. 3 und die zugehörige entsprechende Beschreibung verwiesen.For further details on the fill plate construction, please refer to Fig. 3 and the corresponding description.
Alternativ kann die Schüttplatte 5 der Zähleinrichtung Teil einer elektronischen oder elektro-mechanischen Wägeeinrichtung sein, so daß sich das separate Vorsehen der Wägeeinrichtung 7 erübrigt.Alternatively, the pouring plate 5 of the counting device can be part of an electronic or electro-mechanical weighing device, so that the separate provision of the weighing device 7 is unnecessary.
Die berechnete Kornanzahl und/oder Korngröße bzw. die Ermittlung weiterere Parameter wird mit einer Anzeigeeinrichtung 8 dargestellt. Optional besteht die Möglichkeit, die Meßergebnisse über einen Drucker 9 protokolliert auszugeben.The calculated grain number and/or grain size or the determination of other parameters is shown on a display device 8. Optionally, it is possible to output the measurement results in a log format using a printer 9.
Bedienungsseitig erhält der Benutzer der Zähleinrichtung Unterstützung durch ein entsprechendes Bildschirmmenü mittels der Anzeigeeinrichtung 8. Hierdurch sind Fehlbedienungen weitestgehend ausgeschlossen.On the operating side, the user of the counting device receives support through a corresponding screen menu via the display device 8. This largely eliminates operating errors.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt die Zählgeschwindigkeit zwischen 3 und 8 Sekunden. Ein optisches und/oder akustisches Signal informiert den Nutzer ständig über den Stand des Zählvorganges. Mittels entsprechender Auswertesoftware besteht die Möglichkeit, kleinere Beimengungen von Saatgut zu unterscheiden.In one embodiment of the invention, the counting speed is between 3 and 8 seconds. An optical and/or acoustic signal constantly informs the user about the status of the counting process. Using appropriate evaluation software, it is possible to distinguish between smaller admixtures of seed.
0 Über das Bildschirmmenü wird der Nutzer in die Lage versetzt, eine richtige Einstellung der Korngrößen entsprechend der jeweiligen Saatgutart vorzunehmen, so daß die Genauigkeit der Zählung und damit des Zählergebnisses erhöht wird.0 The screen menu enables the user to set the grain size correctly according to the type of seed, thus increasing the accuracy of the counting and thus of the counting result.
Durch das softwareseitige Umschalten auf unterschiedliche Korngrößen oder Saatgutarten ist die Zählung verschiedener Sorten von Samen ohne Manipulationen bzw. Umrüstung der Zähleinrichtung möglich.By switching to different grain sizes or seed types via the software, it is possible to count different types of seeds without manipulating or converting the counting device.
-&Igr;&Ogr;-Nachfolgend
soll unter Hinweis auf die Figur 2 und 3 der Aufbau der Zähleinrichtung näher erläutert werden.-&Igr;&Ogr;-Following
The structure of the counting device will be explained in more detail with reference to Figures 2 and 3.
Die Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 2 läßt das Gehäuse 1 mit seiner Trichterform erkennen, die sich von unten nach oben verjüngt. Der Querschnitt des Trichters kann kreisrund, quadratisch oder rechteckig oder auch in jeder beliebig anderen Form ausgebildet sein. Beim bevorzugten Auführungsbeispiel wird von einem annähernd quadratischen Querschnitt ausgegangen. The cross-sectional view according to Fig. 2 shows the housing 1 with its funnel shape, which tapers from bottom to top. The cross-section of the funnel can be circular, square or rectangular or in any other shape. In the preferred embodiment, an approximately square cross-section is assumed.
Die eigentliche Zählgutaufgabe 2 befindet sich im oberen Teil des Gehäuses 1 und bildet einen Abschnitt dieses. Konkret ist ein Aufgabeschlitz 10 vorhanden, an dem sich in Fallrichtung ein im Querschnitt A-förmiger Verteiler anschließt.The actual counting material feed 2 is located in the upper part of the housing 1 and forms a section of it. Specifically, there is a feed slot 10, to which a distributor with an A-shaped cross section is connected in the direction of fall.
Darüber hinaus sind Vereinzelungsstege oder -stifte vorgesehen. Bei dem Aufgeben des Saatgutes 4 durch Schütten hinein in den Aufgabeschlitz 10 werden die einzelnen Körner im freien Fall vereinzelt und gelangen auf die im wesentlichen ebene im unteren Bereich des Gehäuses 1 angeordnete Schüttplatte 5.In addition, singling bars or pins are provided. When the seed 4 is poured into the feed slot 10, the individual grains are separated in free fall and reach the essentially flat pouring plate 5 arranged in the lower area of the housing 1.
Im vom Verteiler 11 umschlossenen Raum ist eine CCD-Kamera 13 angeordnet, deren Objektiv so ausgebildet ist, daß eine vorgegebene, möglichst maximale Fläche der Schüttplatte 5 mit darauf befindlichen Körnern erfaßt werden kann. Der Kamera 13 benachbart ist eine oder sind mehrere Beleuchtungseinrichtungen 14 zum gleichmäßigen Ausleuchten der Oberfläche der Schüttplatte 5 mit Saatgutkörnern vorgesehen. Alternativ kann unterhalb einer transparenten Schüttplatte 5 ein (nicht 0 gezeigter) Flachbettscanner angeordnet werden.A CCD camera 13 is arranged in the space enclosed by the distributor 11, the lens of which is designed in such a way that a predetermined, as large as possible area of the pouring plate 5 with the seeds located thereon can be captured. One or more lighting devices 14 are provided adjacent to the camera 13 for evenly illuminating the surface of the pouring plate 5 with the seeds. Alternatively, a flatbed scanner (not shown) can be arranged below a transparent pouring plate 5.
Auch besteht die Möglichkeit, bei einer Schüttplatte 5 aus durchscheinendem Material die Beleuchtungseinrichtung unterhalb der Schüttplatte 5 anzuordnen. Dies ist mit dem Bezugszeichen 15 symbolisch gezeigt.It is also possible to arrange the lighting device underneath the pouring plate 5 in the case of a pouring plate 5 made of translucent material. This is shown symbolically with the reference number 15.
Aufgabeschlitz 10 und Verteiler 11 befinden sich im wesentlichen zentral, d.h. im geometrischen Schwerpunkt der Schuttplatte 5 oberhalb dieser. Eine Freiräumeinrichtung 17 umfaßtFeed slot 10 and distributor 11 are located essentially centrally, i.e. in the geometric center of gravity of the rubble plate 5 above it. A clearance device 17 comprises
eine seitliche Öffnung 16 im unteren Teil des Gehäuses 1, verbunden mit einem Auffanggefäß 18 (Fig. 1).a lateral opening 16 in the lower part of the housing 1, connected to a collecting vessel 18 (Fig. 1).
Es liegt im Sinne der Erfindung, daß die Beleuchtungseinrichtungen 14 und 15 mit strahlumlenkenden Mitteln, z.B.It is within the meaning of the invention that the lighting devices 14 and 15 are provided with beam-deflecting means, e.g.
Reflektoren, und/oder Mitteln zum Homogenisieren der Beleuchtungsdichte über die Fläche der Schüttplatte 5 zusammenwirken können.reflectors, and/or means for homogenizing the illumination density across the surface of the pouring plate 5.
Die Schüttplatte 5 kann Bestandteil einer nicht gezeigten elektronischen oder elektro-mechanischen Wägeeinrichtung sein, wobei der Steuerrechner aus Fig. 1 mit der elektronischen Wägeeinrichtung zusammenwirkt. Im letzteren Fall wird die Schüttplatte 5 vor dem Aktivieren der Waage, d.h. beim Aufgeben des Saatgutes 4 nach oben bis zu einem am Gehäuseinneren angeordneten umlaufenden Anschlag gedrückt, so daß verhindert wird, daß Saatgut in einen Zwischenraum von Gehäuseinnenseite und Schüttplatte 5 gelangt. Nach Aufgeben des Saatgutes wird die Wägeeinrichtung freigegeben, und es kann in an sich bekannter Weise eine entsprechende elektronische Meßwerterfassung vorgenommen werden.The pouring plate 5 can be part of an electronic or electro-mechanical weighing device (not shown), where the control computer from Fig. 1 interacts with the electronic weighing device. In the latter case, the pouring plate 5 is pressed up to a circumferential stop arranged on the inside of the housing before the scale is activated, i.e. when the seed 4 is added, so that seed is prevented from getting into a gap between the inside of the housing and the pouring plate 5. After the seed has been added, the weighing device is released and a corresponding electronic measurement value can be recorded in a manner known per se.
Bei der Zähleinrichtung gemäß Ausführungsbeispiel sind sämtliche wesentlichen Komponenten vom trichterförmigen Gehäuse 1 umschlossen, wobei die Kommunikationsverbindungen zum Steuerrechner über eine Standardschnittstelle realisiert werden. Das Gehäuse kann seitlich angeordnete Tragegriffe aufweisen, so daß die Zähleinrichtung ohne weiteres transportabel ist. Die mit der Zähleinrichtung erzielten Zählergebnisse sind außer-0 ordentlich exakt, wobei gleichzeitig eine hohe Zählgeschwindigkeit erreicht wird. Korngrößen im Bereich von 0,3 bis 15 mm können sicher vermessen werden. Durch BiIderkennungsverfahren ist ein selbständiges Bestimmen verschiedener Sorten und Saatgutformen möglich, so daß letztendlich mit hoher Zuverlässigkeit das sogenannte Tausendkorngewicht bei gleichzeitiger Protokollierbarkeit der Ergebnisse bestimmt werden kannn. Für das Auszählen einer Standardzählprobe wird in Abhängigkeit vom Leistungsumfang des Steuerrechners eine Zeit von im wesentlichen 3 bis maximal 8 Sekunden benötigt.In the counting device according to the embodiment, all essential components are enclosed in the funnel-shaped housing 1, whereby the communication connections to the control computer are implemented via a standard interface. The housing can have handles arranged on the side so that the counting device can be easily transported. The counting results achieved with the counting device are extremely precise, while at the same time a high counting speed is achieved. Grain sizes in the range of 0.3 to 15 mm can be measured reliably. Image recognition processes make it possible to independently determine different varieties and seed shapes, so that ultimately the so-called thousand-grain weight can be determined with high reliability while the results can be recorded at the same time. Depending on the performance of the control computer, a time of essentially 3 to a maximum of 8 seconds is required to count a standard counting sample.
Parallel zum Zählvorgang kann eine Längen- und Gewichtsbestimmung der Probe durch ein entsprechend integriertes Auswerteprogramm erfolgen. Bei Änderung der Art der zu zählenden Körner ist es nicht notwendig, mechanische Parameter zu verstellen.Parallel to the counting process, the length and weight of the sample can be determined using an appropriate integrated evaluation program. If the type of grains to be counted changes, it is not necessary to adjust mechanical parameters.
Gemäß Fig. 3 ist prinzipiell eine bewegliche, kippbare Schüttplatte 5 dargestellt, wobei diese über eine seitlich angeordnete Auszugsvorrichtung 19 in Pfeilrichtung mittels eines Betätigungsgriffes 2 0 bewegt werden kann. In der gestrichelt angedeuteten, ausgezogenen Position kann Saatgut manuell aufgelegt werden oder eine Reinigung der Schüttplatte 5 erfolgen.According to Fig. 3, a movable, tiltable pouring plate 5 is shown in principle, whereby this can be moved in the direction of the arrow by means of an actuating handle 20 via a laterally arranged pull-out device 19. In the pulled-out position indicated by dashed lines, seed can be placed manually or the pouring plate 5 can be cleaned.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der Schüttplatte mit Auszugsvorrichtung bildet der ausgezogene Teil der Auszugsvorrichtung 19 einen Rahmen 21, der die Schüttplatte 5 umfaßt. Die Schüttplatte 5 ist gemäß Ausführungsbeispiel über eine mittig angeordnete Drehachse 22 verschwenkbar gelagert.In the embodiment of the pouring plate with pull-out device shown in Fig. 3, the pulled-out part of the pull-out device 19 forms a frame 21 that encloses the pouring plate 5. According to the embodiment, the pouring plate 5 is pivotably mounted via a centrally arranged axis of rotation 22.
Mittels der Drehachse 22 und einem nicht näher dargestellten Betätgigungs- und Arretiermechanismus kann die Schüttplatte, wie ebenfalls gestrichelt angedeutet, verkippt werden. Durch dieses Verkippen der Schüttplatte 5 gelangen auf ihr befindliche Körner unter Überwindung der Haftreibung in ein ent-5 sprechend unterhalb der Schüttplatte 5 angeordnetes Auffanggefäß. Hierdurch ist ein einfaches und sicheres Entfernen der Körner von der Schüttplatte mit gleichzeitig leichter Reinigung letzterer gegeben.By means of the rotation axis 22 and an actuating and locking mechanism (not shown in detail), the pouring plate can be tilted, as also indicated by dashed lines. By tilting the pouring plate 5 in this way, the grains located on it reach a collecting vessel arranged underneath the pouring plate 5 by overcoming the static friction. This allows the grains to be removed easily and safely from the pouring plate and at the same time makes it easy to clean the latter.
1 Gehäuse1 housing
2 Zählgutaufgabe2 Counting material feed
3 Saatgutbehälter3 seed containers
4 Saatgut4 Seeds
5 Schüttplatte 6 Computer5 Pouring plate 6 Computer
7 separate Wägeeinrichtung7 separate weighing device
8 Anzeigeeinrichtung8 Display device
9 Drucker9 printers
10 Aufgabeschlitz 11 Verteiler10 Feed slot 11 Distributor
12 Vereinzelungsstege und -stifte12 separating bars and pins
13 CCD-Kamera 14, 15 Beleuchtung13 CCD camera 14, 15 Illumination
16 seitliche Öffnung zum Freiräumen16 side opening for clearing
17 Freiräumeinrichtung17 Clearance facility
18 Auffanggefäß18 Collecting vessel
19 Auszugsvorrichtung19 Extractor
2 0 Betätigungs- oder Zuggriff2 0 Operating or pull handle
21 Rahmen21 frames
22 Dreh- oder Kippachse22 Rotation or tilt axis
Claims (13)
dadurch gekennzeichnet ; daß die Zählgutaufgabe (2) ein Teil des Gehäuses (1) der Einrichtung bildet, wobei im oberen Abschnitt des nach oben verjüngten Gehäuses {1) ein Aufgabeschlitz (10) mit nachgeordneten, im Querschnitt A-förmigen Verteiler (11), enthaltend Vereinzelungsstege oder -stifte (12), angeordnet ist, und die elektronische Kamera (13) im vom im Querschnitt A-förmigen Verteiler (11) umschlossenen, nach unten zur Schüttplatte (5) offenen Raum befestigt ist.2. Counting device according to claim 1,
characterized in that the counting material feed (2) forms part of the housing (1) of the device, wherein in the upper section of the upwardly tapered housing (1) a feed slot (10) with a downstream distributor (11) of A-shaped cross section containing separating webs or pins (12) is arranged, and the electronic camera (13) is fastened in the space enclosed by the distributor (11) of A-shaped cross section and open downwards to the pouring plate (5).
dadurch gekennzeichnet , daß im unteren Abschnitt des Gehäuses (1) der Einrichtung die 0 im wesentlichen ebene Schüttplatte (5) befindlich ist, wobei sich Aufgabeschlitz (10) und Verteiler (11) im wesentlichen im geometrischen Schwerpunkt liegend, oberhalb der Schüttplatte (5) befinden, und wobei die Freiräumvorrichtung (17) eine seitliche Öffnung im unteren Teil des Gehäuses, verbunden mit einem Auffanggefäß (18) umfaßt.3. Counting device according to claim 2,
characterized in that the substantially flat pouring plate (5) is located in the lower section of the housing (1) of the device, the feed slot (10) and distributor (11) being located substantially in the geometric center of gravity, above the pouring plate (5), and the clearing device (17) comprising a lateral opening in the lower part of the housing, connected to a collecting vessel (18).
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