JP2001041895A

JP2001041895A - 粒状物品位判別装置

Info

Publication number: JP2001041895A
Application number: JP21809199A
Authority: JP
Inventors: Satoru Satake; 覺佐竹; Manabu Ikeda; 学池田; Takahiro Doi; 貴広土井
Original assignee: Satake Engineering Co Ltd
Current assignee: Satake Engineering Co Ltd
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2001-02-16
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: JP4345148B2

Abstract

(57)【要約】【課題】粒状物が穀粒の場合の品位判別装置であって、
特に胴割れ検出の精度を向上させることのできる粒状物
の品位判別装置を提供する。【解決手段】前記粒状物保持手段２３の下方に設けら
れ、粒状物の裏面を多方向から照射する下部光源３４を
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、農水産物、その他
の食品、産業資材等の粒状物の品位（品質）を分析する
粒状物品位判別装置に関する。

【０００２】

【従来技術】穀粒、ペレット、チップコンデンサー、錠
剤などの粒状物は、品質判定装置を用いてサンプル中の
異物や不良品あるいはその程度を判別しその混入割合を
演算して、製品の品質ランクを決定したり、品質管理の
基準としている。

【０００３】粒状物の品位判別装置の一例として、特開
平9-292344号公報に開示されたものがある。これは、農
産物となる穀物の米粒サンプル中に含まれる整粒、未熟
粒、被害粒及び着色粒などの品位に基づいて、その粒数
を演算するものである。この米粒品位判別装置は、外周
縁に複数個の試料採取孔を設けた円盤を回転させて、試
料採取孔の試料米粒一粒ごとに光を照射し、米粒の反射
光量や透過光量を受光するようにしている。そして、米
粒の検知部は、円盤の上方に設けられ、米粒の垂直反射
光量を長波長成分と短波長成分に分光して、それぞれの
波長の光量を受光する２つの受光素子と、円盤の下方に
設けられ、垂直透過光量を受光する垂直透過光受光素子
と、米粒の斜方透過光量を受光する胴割れ検出用受光素
子とから構成される。そして、これら４つの受光素子に
より受光した光量から判別データを演算し、この判別デ
ータと予め定めた判別アルゴリズムによって、米粒一粒
毎の品位を決定するものである。

【０００４】また、複数のサンプル米粒の画像を撮影し
て画像データを得ることにより、画像データから米粒の
輪郭を判別し、この輪郭と輪郭で決定された米粒画像の
色彩と、更に予め決定された判別アルゴリズムとによっ
て米粒の品位を決定する粒状物の品位判別装置がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平9-292344号公報における粒状物の品位判別装置にお
いては、米粒の検出部、特に米粒の胴割れを検出する受
光素子が、米粒の斜め方向から照射した斜方透過光量を
受光する１つの胴割れ検出用受光素子を備えているが、
胴割れ検出時に十分な光学情報を得ているとは言えなか
った。つまり、胴割粒とは胚乳部に亀裂を生じている粒
をいうのであって、その程度は、横一条の亀裂がすっ
きりとおっている粒、完全にとおっていない亀裂が片
面横に２条、他面からみて横２条の粒で発生部位の異な
る粒、完全にとおっていない亀裂が片面横に３条以上
生じている粒、亀裂のいかんに問わず、縦に亀裂が生
じている粒、亀甲型の亀裂の生じている粒などの５段
階に分けられ、上記従来技術では、１つの胴割れ検出用
受光素子のみで光学情報を取り込むから、片面の亀裂を
見落としていたり、縦の亀裂を見落とす虞（おそれ）が
あった。

【０００６】また、後者のサンプル米粒の画像を撮影し
て画像データを得る構成の品位判別装置であっても、米
粒の片面だけから光学情報を得る方法は、高精度の胴割
れ判別を維持することができなかった。

【０００７】本発明は上記問題点にかんがみ、粒状物の
表裏両面の分析を行なって、特に胴割れ検出の精度を向
上させることのできる粒状物の品位判別装置を提供する
ことを技術的課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明は、光源からの光線を透過する材料で形成される
粒状物保持手段と、該粒状物保持手段に供給した粒状物
に少なくとも４方向から斜光光線を照射するように複数
に区分した第１の光源と、該光源から前記粒状物に照射
して得られた斜光透過画像を取得する第１の撮影手段
と、前記光源のそれぞれを独立した電源系統に形成して
オン・オフ制御を行う光源駆動手段と、該光源駆動手段
により前記光源を順次粒状物に照射して得られた複数の
斜光透過画像信号を１つに合成し、粒状物の胴割に関連
する光学情報に変換する画像処理部と、該画像処理部に
より得られた光学情報に基づいて胴割を判別する演算制
御手段と、該演算制御手段から得られた粒状物の胴割判
別結果及び前記画像処理部から得られた光学情報を同時
に表示又は印字する表示手段とを備える、という技術的
手段を講じた。

【０００９】これにより、粒状物保持手段に供給された
米粒は、光源により斜光光線が照射されるが、光源駆動
手段により、複数に区分した光源を順次点灯させて多方
向から斜光光線が照射される。例えば、米粒の長さ方向
両端及び幅方向両端の４方向のそれぞれ光を照射するこ
とができ、光源から遠い場合の光量不足による影や、米
粒どうしの重なりによる影や、粒状物保持手段の影を防
止することができ、片面の亀裂を見落としたり、縦の亀
裂を見落とすことがなく、多方向から斜光画像が取得さ
れ、胴割れ粒の特徴項目を抽出して高精度の胴割れ判別
をすることができる。

【００１０】そして、前記第１の光源の対向位置に設け
て粒状物に光線を照射する第２の光源と、少なくとも粒
状物の透過光の基準となる背景板と、前記第１の撮影手
段の対向位置に設けて粒状物の反射画像及び透過画像を
取得する第２の撮影手段とを備え、前記第１及び第２の
撮影手段により得られた複数の画像信号を、前記画像処
理部により粒状部の品位に関連する光学情報に変換し、
この光学情報に基づき前記演算制御手段により粒状物の
品位を判別し、この粒状物の品位判別結果及び光学情報
を前記表示手段により同時に表示又は印字するので、粒
状物保持手段に供給された粒状物は、第１及び第２の光
源からの光線が粒状物の表裏両面に照射され、第１及び
第２の撮影手段により表裏両面の反射画像信号及び表裏
両面の透過画像信号を取得することができて、撮影手段
の視点を異にして粒状物の画像信号を得ることができ
る。そして、これら複数の画像から胴割粒以外の粒状物
の特徴項目を抽出することができる。例えば、粒状物の
片面だけにわずかに黒点があれば被害粒と判別し、粒状
物の品位判別を正確に行い、分析結果の精度を向上させ
ることができる。また、粒状物から得られる画像信号に
よって品位判別し、この画像信号からサンプル画像を作
成し、これらを同時に印刷・表示するようにしたので、
品位判別結果としての信頼性が向上する。

【００１１】前記第１の撮影手段は、前記粒状物保持手
段の上方に設けられ、粒状物表面の反射画像、粒状物表
面の透過画像又は複数の斜光透過画像を撮像するととも
に、前記第２の撮影手段は、前記粒状物保持手段の下方
に設けられ、粒状物裏面の反射画像及び粒状物裏面の透
過画像を撮像するので、少なくとも２台のカメラにより
粒状物の表面反射画像、表面透過画像、裏面反射画像、
裏面透過画像及び複数の斜光透過画像を得ることができ
るので、簡単な構成で粒状物の品位判別が正確に行える
ようになる。

【００１２】前記第１の光源は、前記粒状物保持手段の
下方に設けられ、粒状物の裏面を照射するとともに、前
記第２の光源は、前記粒状物保持手段の上方に設けら
れ、粒状物の表面を照射するので、粒状物の表面反射
光、表面透過光、裏面反射光、裏面透過光を得ることが
できる。そして、これらをカメラにより画像信号として
取得することができる。

【００１３】前記背景板は、前記粒状物保持手段の下方
に設けられた下部反射光用背景板、下部透過光用背景板
及び斜光透過光用背景板と、前記粒状物保持手段の上方
に設けられた上部反射光用背景板及び上部透過光用背景
板とを備えるので、下部反射画像、下部透過画像、多方
向からの斜光透過画像、上部反射画像及び上部透過画像
を逐次取得する際に、各画像に最適な背景板を選択する
ことができる。

【００１４】そして、前記制御手段には、前記第１及び
第２の撮影手段、前記第１及び第２の光源及び前記背景
板を制御する制御装置が設けられ、該制御装置は、前記
第１の撮影手段が粒状物の表面の透過画像を取得する際
に、前記第１の光源を点灯するとともに下部透過光用背
景板を選択し、前記第１の撮影手段が粒状物の表面の反
射画像信号を取得する際に、前記第２の光源を点灯する
とともに下部反射光用背景板を選択し、前記第２の撮影
手段が粒状物裏面の透過画像信号を取得する際に、前記
第２の光源を点灯するとともに上部透過光用背景板を選
択し、前記第２の撮影手段が粒状物裏面の反射画像信号
を取得する際に、前記第１の光源を点灯するとともに上
部反射光用背景板を選択し、前記第１の撮影手段が多方
向の斜光透過画像信号を取得する際に、前記複数に区分
された第１の光源を順次点灯させるとともに斜光透過用
背景板を選択する制御を行うので、例えば、制御装置に
画像取得の動作を繰り返し実行するようにプログラムを
記憶しておくと、画像取得を自動化することができる。

【００１５】さらに、前記第１及び／又は第２の光源を
円環型の光源に形成すると、円環型の光源中央に測定点
を位置させると、測定点に対し全方向（３６０°）から
光が照射されることになり、米粒どうしの重なりや、粒
状物保持手段の影を防止することができ、鮮明な画像信
号を取得することができる。

【００１６】前記粒状物保持手段は、回転円盤に形成
し、該回転円盤上の一端から供給した粒状物を測定点に
連続して移送し、該測定点上の粒状物を前記撮影手段に
より複数の画像信号を取得し、その後、前記回転円盤上
の粒状物を他端から連続して排出する構成にすると、粒
状物の品位測定回数が多数あるときは、回転円盤を回転
させるだけで新たな粒状物を測定点に連続して移送し、
測定済みの粒状物を連続して排出することができ、測定
時の操作が簡単になる。

【００１７】一方、前記粒状物保持手段を、粒状物を単
層状態で複数列に並ばせるスライド板に形成すると、撮
影手段により複数の画像信号を取得する際に、スライド
板に整然と並べられた状態の粒状物の画像信号が得られ
るので、粒状物が不揃（そろ）いの画像信号に比べて見
苦しくなく、見た目がきれいな画像信号が得られる。

【００１８】前記演算制御手段は、前記演算制御手段
は、胴割又は品位が既知の粒状物から光学情報及び形状
情報を得るとともに、胴割又は品位が既知の粒状物を目
的変数とし、前記光学情報及び形状情報を説明変数とし
て解析した粒状物品位判別式を記憶し、該粒状物品位判
別式により胴割又は品位判別処理を行うので、品位判別
式に代入する値を速く求めれば、品位判別がそれだけ速
くできる。

【００１９】前記演算制御手段は、前記演算制御手段
は、前記画像処理部から得た光学情報から粒状物の胴割
又は品位別に１粒ごとのサンプル画像を作成し、粒状物
の粒数比と予め定めた総粒数に基づいて胴割又は品位別
の粒数を演算し、該演算結果に基づいてサンプル画像を
配列し、粒状物の胴割又は品位判別結果及びサンプル画
像を同時に表示又は印字するので、撮影した粒状物の粒
数がサンプル画像のために予め定めた総粒数より多くて
も、総粒数と粒数比に基づいて演算された品位別粒数に
応じて、品位判別の画像を粒状物の画像から取り出して
サンプル画像が作成される。このサンプル画像は、品位
判別粒数比と同じであり、粒数が粒状物の粒数と異なっ
ても、信頼性が高いものとなる。

【００２０】前記光学情報は、粒状物の色相と、粒状物
の色彩と、粒状物の輝度とを含み、前記形状情報は、前
記光学情報のうち粒状物の輝度から、粒状物の長さ、
幅、面積などの情報を得る。つまり、粒状物の透過光に
より得られる輝度の違いは、粒状物の外形状と、粒状物
の異色部分あるいは内質に応じた内形状として検出する
ことができ、様々な要素を含んだ情報とすることができ
る。粒状物の反射光による情報は、粒状物の色彩を明確
に把握することができる。以上の透過と反射による光学
情報によって、外形、内質、色彩に関する判別が可能と
なる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
き説明する。

【００２２】図１は粒状物品位判別装置の制御ブロック
図を示すものである。図１において、符号１は粒状物品
位判別装置であって、該粒状物品位判別装置１は、粒状
物の透過光による画像及び粒状物からの反射光による画
像とを取得し、複数個のサンプル粒状物を撮像するカメ
ラからなる撮影手段２と、該撮影手段２のカメラと接続
され、該カメラによって撮影して得られた粒状物の信号
を、粒状物の品位に関連する光学情報に変換するなどの
画像処理を行う画像処理手段３（例えば「ＰＣＩバスボ
ード」）と、該画像処理手段３により得られた光学情報
に基づいて粒状物品位を判別し、サンプル粒状物のサン
プル画像と品位に基づく粒数と粒数比とを同時に出力す
る演算制御手段４（例えば「パーソナルコンピュータな
ど」）と、該演算制御手段４から出力されたサンプル画
像と粒数及び粒数比とを印刷するプリンタ５と、これら
を表示するカラーディスプレイ６とからなっている。画
像処理手段３は市販の画像処理ボードであればよく、こ
のボードを使用して画像処理を進めるための画像処理ア
プリケーションソフトウエアが演算制御手段４に備えら
れる。

【００２３】さらに詳述すると、撮影手段２となるカメ
ラ内には、受光素子（例えば、５１２×４４０画素のエ
リアセンサー）を備え、このカメラによって撮影された
信号が画像処理手段３に入力される。画像処理手段３
は、入力された信号（ＮＴＳＣ信号）をアナログ・デジ
タル変換するＡ／Ｄ変換器３ａと、変換されたデジタル
信号を粒状物の品位に関連する光学情報（例えば、ＹＵ
Ｖ（明るさ、色差）信号やこのＹＵＶ信号を更に変換し
たＨＳＩ（色相、色彩、輝度）信号に変換する処理部３
ｂと、所定の記憶容量（例えば、５１２×５１２画素の
データを４０枚程度記憶できる容量）を備えた記憶部３
ｃと、処理部３ｂの光学情報を画像で出力する出力ポー
ト３ｄとを備えている。出力ポート３ｄにはカラーモニ
タ７が接続され、入力画像や画像処理手段３によって処
理された画像を可視表示する。前記処理部３ｂの信号処
理動作は、後述する演算制御手段４に記憶した画像処理
アプリケーションによって作動される。

【００２４】演算制御手段４は、ＣＰＵ（中央演算処理
素子）４ａを中心として、画像処理手段３の入出力ポー
トであるＰＣＩバス４ｂと、プリンタ５に印刷データを
出力する出力ポート４ｃと、品位判別の関係式やプログ
ラム等を記憶させた読み出し専用記憶素子（以下「ＲＯ
Ｍ」という）４ｄと、画像処理アプリケーションや画像
データ等を記憶する読み出し書き込み記憶素子（以下
「ＲＡＭ」という）４ｅと、外部からデータを入力する
ための入力ポート４ｆとがそれぞれ接続してある。入力
ポート４ｆにはキーボードやタッチパネルなどの入力部
８が接続される。ところで、ＲＡＭ４ｅに記憶される画
像処理アプリケーションとしては、「ＶｉｓｕａｌＣ＋
＋」（Microsoft社登録商標）などが利用される。した
がって、撮影手段２のカメラによって撮影されたデータ
が信号処理手段３に入力されると、画像処理アプリケー
ションによって画像処理手段３の処理部３ｂが作動し
て、信号形態をＮＴＳＣ信号からＹＵＶ信号に変換した
り、更にＹＵＶ信号をＨＳＩ信号に変換する。また、こ
のように変換された信号のどの部分を利用して品位判別
のデータ処理をするかといった手順については、画像処
理アプリケーションとは別にＲＯＭ４ｄに記憶したプロ
グラムによってその処理は制御される。

【００２５】次に、図２乃至図５を参照して撮影手段２
を設置した測定部について説明する。図２は撮影手段を
設置した測定部の内部構造を示す概略縦断面図であり、
図３は測定部のフィーダと粒状物保持手段を示す平面図
であり、特に、粒状物保持手段がガラス状円盤としたも
のである。図２及び図３で示すように、測定部は主と
して、ステッピングモータ２０の回転軸２１に軸支され
て回転する回転円盤２２と、回転円盤２２外周縁の一方
側２３に設置したフィーダ装置２４（以下「フィーダ」
という）と、回転円盤２２外周縁の他方側に設置した撮
影手段２の撮影ポイント２６とから構成される。フィー
ダ２４には、トラフ２８の上方にサンプル粒状物を貯留
するホッパー２９を備え、該ホッパー２９からフィーダ
２４を介して回転円盤２２の一方側に供給された粒状物
２５は、モータ２０の回転により他方側の撮影ポイント
２６に移動される。

【００２６】図４は粒状物保持手段の別実施形態を示す
概略斜視図であり、粒状物保持手段をスライド板に形成
したものである。スライド板７は、光源からの光線を透
過する材料、例えば、アクリル樹脂製で形成し、粒状物
を単層状態で複数列に並ばせるように、溝部８を複数列
設けている。そして、スライド板７への粒状物の供給
は、前記フィーダ装置２４により行われ、底面にスライ
ド板７と同様な溝部を形成するのが好ましい。測定開始
時には、スライド板７が矢印Ａ方向に移動して粒状物が
撮影ポイント２６に移動され、測定終了時には、スライ
ド板７が更に矢印Ａ方向に移動して粒状物を排出し、空
になったスライド板７が矢印Ｂ方向に移動して新たな粒
状物が供給されることになる。

【００２７】このようなスライド板７上の粒状物を、前
記撮影手段により複数の画像信号を取得する構成にする
と、スライド板７上に整然と並べられた状態の粒状物の
画像信号が得られ、粒状物が不揃（そろ）いの画像信号
に比べて見苦しくなく、見た目がきれいな画像信号が得
られる。

【００２８】図２及び図４において、撮影ポイント２６
には、回転円盤２２又はスライド板７に垂直な撮影視線
２７が設けられ、該撮影視線２７の上方側に円環型の光
源３０と、カメラ３１と、該カメラ３１と光源３０との
間に設けたスリット３２（図４では図示せず）とが設け
られる。一方、撮影視線２７の下方側には、同様の光源
３４と、カメラ３５と、スリット３６（図４では図示せ
ず）とが配設されている。そして、カメラ３１及びカメ
ラ３５は、それぞれスリット３１，３６を介して撮影ポ
イント２６上に供給され、光源３０，３４により照明さ
れた粒状物を撮影する。上記光源３０，３４はＬＥＤを
用い、その波長域を420ｎｍ〜700ｎｍの可視光域とする
のが好ましい。

【００２９】図５は、前記円環型の光源、特に、下部光
源３４の点灯の様子を示す概略図である。図５に示す円
環型の下部光源３４は、円環の中心角がほぼ９０°にな
るように複数に区分し、１つの円環型光源３４内に４つ
の独立した電源系統の光源３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３
４Ｄを形成する。これにより、光源３４Ａ，３４Ｂ，３
４Ｃ，３４Ｄを順次点灯していけば、米粒へ照射する光
線は上下左右４方向から照射されることになる。

【００３０】次に、図２及び図６を参照して背景板につ
いて説明する。図６は測定部に設けた背景板の構成を示
す平面図である。測定部の撮影ポイント２６と光源３０
との間には、視線２７を遮（さえぎ）るように背景板４
２が挿入され、撮影ポイント２６と光源３４との間に
は、視線２７を遮るように背景板４５が挿入される。背
景板４２は乳白色板４０と黒色板４１の２種類を一体に
形成してあり、背景板４５も同様に乳白色板４３と黒色
板４４の２種類を一体に形成し、背景板４２と背景板４
５とを入れ替え自在に形成してある。つまり、背景板４
２，４５はステッピングモータ４６の回転軸４７によっ
て軸支され、モータ４６の回転によって背景板４２（乳
白色板４０、黒色板４１）、背景板４５（乳白色板４
３、黒色板４４）、背景板なし４８とを回転自在に切り
換えることができるように配設している。さらに、図７
は光源３４に設けた背景板の構成を示す平面図であり、
光源３４とスリット３６との間には、視線２７を遮るよ
うに黒色板からなる背景板４９が入れ替え自在となるよ
う挿入され、ステッピングモータ５０の回転軸５１に軸
支されて回転自在に形成してある。

【００３１】次に、上記構成の撮影手段２の制御手段に
ついて説明する。図８は、撮影手段２の制御装置を示す
ブロック図である。図８の制御装置６０は、中央演算処
理素子（ＣＰＵ）６１を中心にして、入出力ポート６２
と読み出し記憶素子（ＲＯＭ）６３読み出し書き込み記
憶素子６４（ＲＡＭ）が接続されている。前記入出力ポ
ート６２には、モータ駆動部６４と、フィーダ駆動部２
４と、光源駆動部６５とがそれぞれ接続され、さらに、
前記入出力ポート６２に、上部カメラ３１と、下部カメ
ラ３５とが接続されている。そして、モータ駆動部６４
には、回転円盤用モータ２０と、背景板用モータ４６
と、背景板用モータ５０が接続される。これら各モータ
２０，４６，５０は、予めＲＯＭ６３に記憶されたプロ
グラムによってＣＰＵ６１から指令が送られ、各モータ
２０，４６，５０の回転が制御される。また、光源駆動
部６５には、上部光源３０と、下部光源３４のそれぞれ
が独立した光源３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄとが接
続されている。そして、予めＲＯＭ６３に記憶されたプ
ログラムによってＣＰＵ６１から指令が送られ、光源３
０及び光源３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄの点灯、消
灯が制御される。上部カメラ３１と下部カメラ３５は、
制御装置６０からの指令によって撮影が行われ、撮影に
よって得られた画像データは、制御装置６０の指令によ
って画像処理手段３に送出される。

【００３２】そして、図８に示されるＲＯＭ６３には、
図９のフローチャートのようなプログラムが記憶されて
いる。まず、図２に示すホッパー２９からサンプル粒状
物を投入して測定を開始すると、フィーダ２４が駆動す
るとともに（ステップ７−１）、モータ２０が回転駆動
して（ステップ７−２）、粒状物はフィーダ２４から回
転円盤２２に層状態で供給される。粒状物が回転円盤２
２に円弧状で一定量供給されると、フィーダ２４が停止
されるとともに（ステップ７−３）、粒状物が撮影ポイ
ント２６に到達すると回転円盤も停止する（ステップ７
−４）（図３参照）。

【００３３】上部透過光の測定は、背景板用モータ４６
を所定量回転させて乳白色板４３を視点２７の位置に移
動させ、下部側の光源３４Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄをすべて点灯
するとともに、上部カメラ３１により上方から粒状物の
透過光を撮影することで行われる（ステップ７−５）。
そして、この画像データを画像処理手段３に送出する
（このとき得られる画像データは、例えば４５０粒程度
の粒状物の画像が存在する。）。

【００３４】上部反射光の測定は、背景板用モータ４６
を所定量回転させて黒色板４４を視点２７位置に移動さ
せ、光源３４Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄをすべて消灯して上側の光
源３０を点灯するとともに、上部カメラ３１により上方
から粒状物の反射光を撮影することで行われる（ステッ
プ７−６）。そして、この画像データを画像処理手段３
に送出する。

【００３５】同様に下部透過光の測定は、背景用モータ
４６を所定量回転させて乳白色板４０を視点２７位置に
移動させ、上部側の光源３０を点灯するとともに、下部
カメラ３５により下方から粒状物の透過光を撮影するこ
とで行われる（ステップ７−７）。そして、この画像デ
ータを画像処理手段３に送出する。

【００３６】下部反射光の測定も同様に、背景用モータ
４６を所定量回転させて黒色板４１を視点２７位置に移
動させ、光源３０を消灯して下側の光源３４Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄをすべて点灯するとともに、下部カメラ３５によ
り下方から粒状物のの反射光を撮影することで行われる
（ステップ７−８）。そして、画像データを画像処理手
段３に送出する。

【００３７】最後に斜光透過光の測定は、背景用モータ
４６を所定量回転させて背景板なし４８を視点２７位置
に移動し、背景板用モータ５０を所定量回転させて黒色
板４９を視点位置に移動し、マルチプレクサなどにより
光源３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄを順次切り換えて
点灯させて、上部カメラ３１により粒状物の斜光による
透過光を撮影することで行われる（ステップ７−９）。

【００３８】この斜光透過光の測定を図５及び図１０を
用いて詳細に説明する。図１０は胴割れ検出時のフロー
チャートを示したものである。図５を参照すると、光源
３４Ａを点灯させたときの傾斜透過光は、光源に近い米
粒について、横一条の亀裂面に光線が垂直に当たってい
ないので亀裂がうっすらと分かる。また、光源に遠い米
粒について、光量が足りないため片側が影になってはっ
きり分からない。さらに、縦割れ粒については亀裂面に
光線が垂直に当たっているので亀裂がはっきり分かる。
光源３４Ｂを点灯させたときの傾斜透過光は、光源に近
い米粒について、横一条の亀裂面に光線が垂直に当たり
亀裂がはっきり分かる。光源に遠い米粒について、光量
が足りないため片側が影になってはっきり分からない。
また、縦割れ粒について、亀裂面に光線が垂直に当たっ
ていないので亀裂がうっすらと分かる。光源３４Ｃを点
灯させたときの傾斜透過光は、光源３４Ａとは反対側が
影となり、縦割れ粒について亀裂がはっきり分かる。光
源３４Ｄを点灯させたときの傾斜透過光は、光源３４Ｂ
とは反対側が影となり光源に近い米粒について亀裂がは
っきり分かる。以上のように光源３４Ａから３４Ｄの画
像を合成すれば、精度良く胴割れを検出することができ
る。図１０のフローチャートによれば、斜光透過光の測
定を開始すると（７−９）、光源３４Ａを点灯させたと
きの取得画像として画像データを保存する（ステップ７
−９−Ａ）。次に、光源３４Ａを消灯し、光源３４Ｂを
点灯させたときの取得画像を画像データとして保存する
（ステップ７−９−Ｂ）。同様に光源３４Ｂを消灯し、
光源３４Ｃを点灯させたときの取得画像及び光源３４Ｃ
を消灯し、光源３４Ｄを点灯させたときの取得画像をそ
れぞれ画像データとして保存しておく（ステップ７−９
−Ｃ、ステップ７−９−Ｄ）。そして、ステップ７−９
−Ａからステップ７−９−Ｄにより取得した４種類の画
像を画面上で合成することにより（ステップ７−１
１）、米粒１粒について４方向からの光源により照射さ
れた画像が得られ、一方向光源による欠点であった光源
からの距離による影や光量不足の影響を受けず、また、
縦割の胴割れ粒であっても照射方向が４方向となるの
で、胴割れ検出の精度が向上する。そして、画像データ
を画像処理手段３に送出する。

【００３９】図９に示すステップ７−５からステップ７
−９までの５画面の撮影が終了すると、回転円盤用モー
タ２０を所定量回転させ、撮影済み粒状物を排出手段
（図示せず）に排出して測定を終了する（ステップ７−
１０）。なお、画像処理を行う演算制御手段４と、カメ
ラの撮影タイミングを行う制御装置６０とは電気的に連
絡しておくことが好ましく、演算制御手段４の画像デー
タ要求信号に応じてステップ７−５からステップ７−９
までの動作を繰り返し実行するようにプログラムを記憶
しておくと、自動化することができる。

【００４０】ステップ７−５からステップ７−９までの
画像データは、画像処理手段３に送出され、演算制御手
段４のＲＯＭ４ｄに記憶されたプログラムに沿って画像
処理される。

【００４１】まず、ステップ７−５及びステップ７−７
に示した透過光による画像データの画像処理について図
１１により説明する。図１１は画像処理のフローチャー
トを示したもので、演算制御手段４は、撮影されたサン
プル粒状物の透過画像データ（ＮＴＳＣ信号）を取り込
み（ステップ８−１）、この透過画像データ（ＮＴＳＣ
信号）をＹＵＶ（明るさ、色差）信号に変換して記憶部
３ｃに記憶するよう指令する（ステップ８−２）。次
に、演算制御手段４は、記憶部３ｃのＹＵＶ（明るさ、
色差）信号のうち輝度信号を用いて、画素ごとに所定の
しきい値を基準として２値化処理を指令する（ステップ
８−３）。２値化処理すれば粒状物の輪郭を図１２のよ
うに把握することができるので、粒状物の輪郭を抽出す
る処理を指令する（ステップ８−４）。これら画像デー
タは複数個の粒状物のデータを取り込んでいるので、粒
状物１個ごとに識別するため記号を付してラベリングを
行う（ステップ８−５）。

【００４２】粒状物の輪郭が得られると、輪郭内側の画
素数から粒状物の面積が得られ、画像処理にて図形の長
軸と短軸とを決定して幅と長さを特定することができる
（ステップ８−７）。さらに、ＹＵＶ（明るさ、色差）
信号のうち輝度信号を用いて、輝度信号からエッジ画像
を抽出するよう指令する（ステップ８−６）。エッジ画
像とは、輝度（明るさ）信号を微分処理して得られる画
像であり、輝度（明るさ）の勾配があるところを信号と
して取り出すように処理されたものである。例えば、図
１３のように粒状物の一部に着色がある場合又は内質に
不透明な部分がある場合のように、粒状物の輪郭部分
や、他と色彩の異なる境界部分などは輝度（明るさ）の
勾配が存在するので、これらをエッジ画像処理すると、
図１４のような画像に加工して取り出すことができる。
次に、粒状物の特徴を抽出するために、エッジ画像か
ら、画素ごとの輝度（明るさ）について、粒状物１粒ご
とにエッジ画像信号のヒストグラムを作成する（ステッ
プ８−８）。

【００４３】そして、輝度（明るさ）信号そのものから
は、粒状物１粒ごとに輝度（明るさ）信号のヒストグラ
ムを作成するよう指令する（ステップ８−９）。

【００４４】上記ステップ８−７から得られた粒状物の
輪郭は形状情報とされ、ＹＵＶ（明るさ、色差）信号、
輝度（明るさ）信号、ステップ８−８で得られたエッジ
画像のヒストグラム、ステップ８−９で得られた輝度信
号のヒストグラムは光学情報とされる。以上５つの特徴
項目は演算制御手段４のＲＡＭ４ｅに粒状物１粒ごとに
対応してラベル内に記憶する（ステップ８−１０）。上
記透過光による画像データからは、乳白色の背景板を透
過した拡散光が、粒状物の形状と粒状物内質に関係する
光として検出され、サンプル粒状物の個々の形状と透過
光量を検出することによって、粒状物の形状に関係する
特徴と透過光量の特徴を取得することができる。なお、
ここで処理する輝度信号はモノクロ信号で可能である。

【００４５】次に、ステップ７−６及びステップ７−８
に示した反射光による画像データの画像処理について図
１５により説明する。図１５は画像処理のフローチャー
トを示したもので、演算制御手段４は、撮影されたサン
プル粒状物の反射画像データ（ＮＴＳＣ信号）を取り込
み（ステップ１２−１）、この反射画像データ（ＮＴＳ
Ｃ信号）をＹＵＶ（明るさ、色差）信号に変換して記憶
部３ｃに記憶するよう指令する（ステップ１２−２）。
そして、演算制御手段４は、記憶部３ｃのＹＵＶ（明る
さ、色差）信号をＨＳＩ（色相、色彩、輝度）信号に変
換して記憶するように指令する（ステップ１２−３）。
次に、ＳＩ（色彩、輝度）信号を取り出してエッジ画像
を抽出するよう指令する（ステップ１２−４）。エッジ
画像の内容については前述のとおりである。また、粒状
物の特徴を抽出するために、ＨＳＩ（色相、色彩、輝
度）信号からは粒状物１粒ごとにＨＳＩ（色相、色彩、
輝度）信号のヒストグラムを作成するよう指令する（ス
テップ１２−５）。ＳＩ（色彩、輝度）信号のエッジ画
像からは粒状物１粒ごとにエッジ画像のヒストグラムを
作成するよう指令する（ステップ１２−６）。ここで、
ＹＵＶ（明るさ、色差）信号、ＨＳＩ（色相、色彩、輝
度）信号、ステップ１２−５で得られたＨＳＩ信号のヒ
ストグラム、ステップ１２−６で得られたＳＩ（色彩、
輝度）信号のエッジ画像のヒストグラムが光学情報とさ
れる。以上４つの特徴項目は演算制御手段４のＲＡＭ４
ｅに記憶される。このとき、透過画像処理のとき付した
ラベルを流用して粒状物１粒ごとにラベル内に記憶させ
てもよい。また、透過画像処理とは別に反射画像処理の
ラベルを付して、同じ粒状物のデータとなるように対応
させて記憶させてもよい。以上、反射光による画像デー
タ、つまり黒色板を背景として粒状物から得られる反射
光からは、粒状物の色彩に関係する光として検出され、
サンプル粒状物個々の反射光を検出することによって、
粒状物の色彩に関する特徴を取得することができる。な
お、ここでの信号はカラー信号である。

【００４６】また、斜光透過画像データの画像処理につ
いて、図１４乃至図１６により説明する。図１６は画像
処理のフローチャートを示したもので、演算制御手段４
は、４方向から撮影されるとともに、合成された斜光画
像データ（ＮＴＳＣ信号）を取り込み（ステップ１３−
１）、この斜光画像データ（ＮＴＳＣ信号）をＹＵＶ
（明るさ、色差）信号に変換して記憶部３ｃに記憶する
よう指令する（ステップ１３−２）。次に、演算制御手
段４は、記憶部３ｃのＹＵＶ（明るさ、色差）信号のう
ち輝度信号を用いてエッジ画像を抽出する（ステップ１
３−３）。これを図１７で説明すると、合成された斜光
画像に明暗がくっきり現われたものは胴割粒であり、米
粒内に亀裂が入っている。このとき、輝度（明るさ）に
関する微分処理であるエッジ画像を抽出すると、図１８
に示すように、亀裂部分が粒状物を横断（あるいは縦
断）する線として抽出できる。次に、粒状物の特徴を抽
出するために、演算制御手段４は、エッジ画像をハフ変
換して亀裂に伴う線を特定するよう指令する（ステップ
１３−４）。ここで、粒状物のＹＵＶ（明るさ、色差）
信号、ステップ１３−３で得られたエッジ画像、ステッ
プ１３−４で得られたバフ変換した値がとを光学情報と
される。以上３つの特徴項目は演算制御手段４のＲＡＭ
４ｅに記憶される。このとき、粒状物１粒ごとのラベル
は透過画像処理のときに付したラベルと対応させて流用
するとよい。

【００４７】以上の透過光、反射光及び斜光による画像
データにおいては、リファレンスとする基準板による基
準光データの取得を省いたが、基準板の明るさや画像を
基準データとして先に取り込んでおくことにより、各画
像データを補正すること、より詳しくは、背景となる背
景板の輝度や色彩を平均化することもできる。

【００４８】さて、粒状物の品位判定であるが、図１の
ＲＯＭ４ｄ内には予め粒状物品位関係式が記憶してあ
る。この粒状物品位関係式は、例えば、次のようにして
求めてある。予め品位が既知の粒状物から、前述した透
過画像による粒状物の面積（Ｘ_１ａ）、円形度（Ｘ
_２ａ）、長さ（Ｘ_３ａ）、幅（Ｘ_４ａ）、粒状物のエッ
ジ画像の信号のヒストグラム（Ｘ_５ａ）、粒状物の輝度
信号のヒストグラム（Ｘ_６ａ）、反射画像による粒状物
のＨＳＩ信号のヒストグラム（Ｘ_７ａ）、粒状物のエッ
ジ画像のヒストグラム（Ｘ_８ａ）、斜光画像による粒状
物のエッジ画像をハフ変換した信号（Ｘ_９ａ）とを得
て、これらの情報を説明変数（Ｘ_ｎａ）とし、粒状物の
品位である完全粒（Ｔ_１）や未完粒（Ｔ_２）、穀粒では
整粒（Ｔ_３）、未熟粒（Ｔ_４）、死米（Ｔ_５）などを目
的変数（Ｔ_a）として、次式のような重回帰分析などの
線形解析が行われる。

【数１】上記以外にニューラルネットワークなどの非線形解析に
よって、品位が未知の粒状物品位を求めるための粒状物
品位関係式を作ってもよい。つまり、品位が未知の粒状
物について、前記透過光画像や反射光画像あるいは斜光
画像によって与えられた情報と、前記粒状物品位関係式
とにより、品位を特定することができるのである。な
お、前記した各情報は一例であり、全ての情報を利用す
ることが必要条件ではない。また線形解析や非線形解析
については、公知の解析法が利用できる。

【００４９】さらに、画像処理後の演算制御手段４の制
御プログラム全体について図１９により説明する。図１
９は演算制御手段４の制御フローチャートである。ま
ず、カメラ２からサンプル粒状物の画像データを得て
（ステップ１６−１）、処理可能な画像データに変換し
て記憶部３ｃに記憶する（ステップ１６−２）。ここで
得た画像データは演算制御手段４と画像処理手段３とに
よって前述のとおり粒状物ごとに画像処理され（ステッ
プ１６−３）、例えば４５０粒分の、画像処理された形
状情報と光学情報が得られる。形状情報及び光学情報
と、粒状物品位関係式とによって、粒状物のラベルごと
に品位を演算特定し（ステップ１６−４）、品位ごとの
粒数を演算する（ステップ１６−５）。さらに、品位ご
とに粒数比を演算する（ステップ１６−５）。反射画像
データの処理で得た、例えば、ＹＵＶ（明るさ、色差）
信号による画像を区切って一粒ごとの画像データを得
て、記憶部３ｃに記憶するよう画像処理手段に指令する
（ステップ１６−７）。ここでの画像処理は、まず透過
光画像データによって前述のように粒状物１粒ごとの外
形状を判別し、この外形状に基づいて同じラベルの反射
光画像データを一粒ごとに分割し、最終的に並べ替える
とよい。サンプル画像は、反射光画像データを利用して
作成すると、色彩が明確であり視覚的によい。演算制御
手段４では、求めた品位ごとの粒数と粒数比、及び一粒
ごとの画像データ（例えば４５０粒分）を同時に、所定
のフォーマットにして出力ポート４ｃからカラープリン
ター５あるいはカラーディスプレイ６に出力する（ステ
ップ１６−８）。このとき、印刷の一例として、図２０
に示すような穀粒の品位判別データが仕上がる。以上の
ように、本発明の実施の形態では、品位と品位ごとの粒
数及び粒数比に加えて、画像として取得したサンプル粒
状物のサンプル画像を付加して提供することができる。
これにより、サンプル粒状物の撮影データによって品位
判別が可能で、加えてサンプル画像も作成することがで
きる。

【００５０】粒状物として４５０粒全粒を画像として出
力する場合は、前述のとおりでよいが、カラープリンタ
ー５による印刷紙面の大きさ又はディスプレイ６による
解像度の関係から、粒状物として１００粒程度しか印
刷、表示できない場合には、図２１で示すように出力処
理される。つまり、図１９の（ステップ１６−７）に代
えて、図２１に示す品位ごとの粒数比と印字・表示可能
な粒数１００粒とから品位ごとの粒数を算出する（ステ
ップ１８−７）。品位ごとの粒数に応じて、記憶部３ｃ
から該当の画像データを任意に選択する（ステップ１８
−８）。求めた品位ごとの粒数と粒数比、及び選択した
画像データ１００粒分を同時に、所定のフォーマットに
設定するとともに、出力ポート４ｃからカラープリンタ
ー５又はカラーディスプレイ６に出力する（ステップ１
８−９）。このとき、印刷の一例として、図２２に示す
ような穀粒の品位判別データが仕上がる。

【００５１】図２１の別実施例として図２３に示すもの
は、図１９のステップ１６−７に代えて、品位ごとの粒
数比と印字・表示可能な粒数１００粒とから品位ごとの
粒数を算出するものである（ステップ２０−７）。そし
て、記憶部３ｃの画像データから品位を代表する画像デ
ータを品位ごとに１個ずつ選択する（ステップ２０−
８）。次に、品位ごとの粒数と粒数比、及び品位を代表
する画像データを粒数分複写して加工した画像データ
を、所定のフォーマットに設定するとともに、出力ポー
ト４ｃからカラープリンター５又はカラーディスプレイ
６に出力するのである（ステップ２０−９）。

【００５２】なお、上記の粒状物品位判別装置は、穀粒
のうち胴割及び品位を判別できるものであるが、胴割検
出の際に測定部に最低限必要な部品は、粒状物保持手
段、多方向から照射できる光源及び撮影手段の３要素で
あり、品位検出の際に測定部に最低限必要な部品は、粒
状物保持手段、多方向から照射できる光源、少なくとも
粒状物の透過光の基準となる背景板、及び撮影手段の４
要素である。上述のように背景板として、反射光用背景
板及び透過光用背景板など複数用いたが、透過光用背景
板以外は、特に必須要素とするものではなく、あっても
なくてもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、粒状物保
持手段に供給された米粒は、光源により斜光光線が照射
されるが、光源駆動手段により、複数に区分した光源を
順次点灯させて多方向から斜光光線が照射される。例え
ば、米粒の長さ方向両端側及び幅方向両端側の４方向の
それぞれ光を照射することができ、光源から遠い場合の
光量不足による影や、米粒どうしの重なりによる影や、
粒状物保持手段の影を防止することができ、片面の亀裂
を見落としたり、縦の亀裂を見落とすことがなく、多方
向から斜光画像が取得され、胴割れ粒の特徴項目を抽出
して高精度の胴割れ判別をすることができる。

【００５４】そして、前記第１の光源の対向位置に設け
て粒状物に光線を照射する第２の光源と、少なくとも粒
状物の透過光の基準となる背景板と、前記第１の撮影手
段の対向位置に設けて粒状物の反射画像及び透過画像を
取得する第２の撮影手段とを備え、前記第１及び第２の
撮影手段により得られた複数の画像信号を、前記画像処
理部により粒状部の品位に関連する光学情報に変換し、
この光学情報に基づき前記演算制御手段により粒状物の
品位を判別し、この粒状物の品位判別結果及び光学情報
を前記表示手段により同時に表示又は印字するので、粒
状物保持手段に供給された粒状物は、光源からの光線が
粒状物の表裏両面に照射され、撮影手段により表裏両面
の反射画像信号及び表裏両面の透過画像信号を取得する
ことができて、撮影手段の視点を異にして粒状物の画像
信号を得ることができる。そして、これら複数の画像か
ら胴割粒以外の粒状物の特徴項目を抽出することができ
る。例えば、粒状物の片面だけにわずかに黒点があれば
被害粒と判別し、粒状物の品位判別を正確に行い、分析
結果の精度を向上させることができる。また、粒状物か
ら得られる画像信号によって品位判別し、この画像信号
からサンプル画像を作成し、これらを同時に印刷・表示
するようにしたので、品位判別結果としての信頼性が向
上する。

【００５５】前記第１の撮影手段は、前記粒状物保持手
段の上方に設けられ、粒状物表面の反射画像、粒状物表
面の透過画像又は複数の斜光透過画像を撮像するととも
に、前記第２の撮影手段は、前記粒状物保持手段の下方
に設けられ、粒状物裏面の反射画像及び粒状物裏面の透
過画像を撮像するので、少なくとも２台のカメラにより
粒状物の表面反射画像、表面透過画像、裏面反射画像、
裏面透過画像及び複数の斜光透過画像を得ることができ
るので、簡単な構成で粒状物の品位判別が正確に行える
ようになる。

【００５６】前記第１の光源は、前記粒状物保持手段の
下方に設けられ、粒状物の裏面を照射するとともに、前
記第２の光源は、前記粒状物保持手段の上方に設けら
れ、粒状物の表面を照射するので、粒状物の表面反射
光、表面透過光、裏面反射光、裏面透過光を得ることが
できる。そして、これらをカメラにより画像信号として
取得することができる。粒状物の品位判別の際は、そし
て、これらをカメラにより画像信号として取得すること
ができる。

【００５７】前記背景板は、前記粒状物保持手段の下方
に設けられた下部反射光用背景板、下部透過光用背景板
及び斜光透過光用背景板と、前記粒状物保持手段の上方
に設けられた上部反射光用背景板及び上部透過光用背景
板とを備えたので、下部反射画像、下部透過画像、多方
向からの斜光透過画像、上部反射画像及び上部透過画像
を逐次取得する際に、各画像に最適な背景板を選択する
ことができる。

【００５８】そして、前記制御手段には、前記第１及び
第２の撮影手段、前記第１及び第２の光源及び前記背景
板を制御する制御装置が設けられ、該制御装置は、前記
第１の撮影手段が粒状物の表面の透過画像を取得する際
に、前記第１の光源を点灯するとともに下部透過光用背
景板を選択し、前記第１の撮影手段が粒状物の表面の反
射画像信号を取得する際に、前記第２の光源を点灯する
とともに下部反射光用背景板を選択し、前記第２の撮影
手段が粒状物裏面の透過画像信号を取得する際に、前記
第２の光源を点灯するとともに上部透過光用背景板を選
択し、前記第２の撮影手段が粒状物裏面の反射画像信号
を取得する際に、前記第１の光源を点灯するとともに上
部反射光用背景板を選択し、前記第１の撮影手段が多方
向の斜光透過画像信号を取得する際に、前記複数に区分
された第１の光源を順次点灯させるとともに斜光透過用
背景板を選択する制御を行うので、例えば、制御装置に
画像取得の動作を繰り返し実行するようにプログラムを
記憶しておくと、画像取得を自動化することができる。

【００５９】さらに、前記光源を円環型の光源に形成す
ると、円環型の光源中央に測定点を位置させると、測定
点に対し全方向（３６０°）から光が照射されることに
なり、米粒どうしの重なりや、粒状物保持手段の影を防
止することができ、鮮明な画像信号を取得することがで
きる。

【００６０】前記粒状物保持手段は、回転円盤に形成
し、該回転円盤上の一端から供給した粒状物を測定点に
連続して移送し、該測定点上の粒状物を前記撮影手段に
より複数の画像信号を取得し、その後、前記回転円盤上
の粒状物を他端から連続して排出する構成にすると、粒
状物の品位測定回数が多数あるときは、回転円盤を回転
させるだけで新たな粒状物を測定点に連続して移送し、
測定済みの粒状物を連続して排出することができ、測定
時の操作が簡単になる。

【００６１】一方、前記粒状物保持手段を、粒状物を単
層状態で複数列に並ばせるスライド板に形成すると、撮
影手段により複数の画像信号を取得する際に、スライド
板に整然と並べられた状態の粒状物の画像信号が得られ
るので、粒状物が不揃（そろ）いの画像信号に比べて見
苦しくなく、見た目がきれいな画像信号が得られる。

【００６２】前記演算制御手段は、胴割又は品位が既知
の粒状物から光学情報及び形状情報を得るとともに、胴
割又は品位が既知の粒状物を目的変数とし、前記光学情
報及び形状情報を説明変数として解析した粒状物品位判
別式を記憶し、該粒状物品位判別式により品位判別処理
を行うので、品位判別式に代入する値を速く求めれば、
品位判別がそれだけ速くできる。

【００６３】前記演算制御手段は、前記画像処理部から
得た光学情報から粒状物の胴割又は品位別に１粒ごとの
サンプル画像を作成し、粒状物の粒数比と予め定めた総
粒数に基づいて胴割又は品位別の粒数を演算し、該演算
結果に基づいてサンプル画像を配列し、粒状物の胴割又
は品位判別結果及びサンプル画像を同時に表示又は印字
するので、撮影した粒状物の粒数がサンプル画像のため
に予め定めた総粒数より多くても、総粒数と粒数比に基
づいて演算された胴割又は品位別粒数に応じて、胴割又
は品位判別の画像を粒状物の画像から取り出してサンプ
ル画像が作成される。このサンプル画像は、品位判別粒
数比と同じであり、粒数が粒状物の粒数と異なっても、
信頼性が高いものとなる。

【００６４】前記光学情報は、粒状物の色相と、粒状物
の色彩と、粒状物の輝度とを含み、前記形状情報は、前
記光学情報のうち粒状物の輝度から、粒状物の長さ、
幅、面積などの情報を得る。つまり、粒状物の透過光に
より得られる輝度の違いは、粒状物の外形状と、粒状物
の異色部分あるいは内質に応じた内形状として検出する
ことができ、様々な要素を含んだ情報とすることができ
る。粒状物の反射光による情報は、粒状物の色彩を明確
に把握することができる。以上の透過と反射による光学
情報によって、外形、内質、色彩に関する判別が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】粒状物品位判別装置の制御ブロック図である。

【図２】撮影手段を設置した測定部の内部構造を示す概
略縦断面図である。

【図３】測定部のフィーダと粒状物保持手段を示す平面
図である。

【図４】粒状部保持手段の別実施形態を示す概略斜視図
である。

【図５】円環型下部光源の点灯の様子を示す概略図であ
る。

【図６】背景板の構成を示す平面図である。

【図７】背景板の配置と回転を示した平面図である。

【図８】撮影手段の制御ブロック図である。

【図９】撮影手段のフローチャートである。

【図１０】胴割れ検出時のフローチャートである。

【図１１】透過光の画像データの処理フローチャートで
ある。

【図１２】透過光画像データを２値化処理して得られる
画像の一例を示す図である。

【図１３】画像処理する前の透過光画像データの一例を
示す図である。

【図１４】図１１の画像をエッジ処理して得られる画像
の一例を示す図である。

【図１５】反射光の画像データの処理フローチャートで
ある。

【図１６】斜光画像データの処理フローチャートであ
る。

【図１７】画像処理する前の斜光画像データの一例を示
す図である。

【図１８】斜光画像データを画像処理して得られる画像
の一例を示す図である。

【図１９】粒状物品位判別装置のフローチャートであ
る。

【図２０】印刷された品位判別の測定結果の一例であ
る。

【図２１】サンプル画像の別の作成手順を示すフローチ
ャートである。

【図２２】別のフローチャートで作成して印刷した品位
判別の測定結果の一例である。

【図２３】サンプル画像の別の作成手順を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１粒状物品位判別装置２カメラ３画像処理手段４演算制御手段５プリンタ６カラーディスプレイ７スライド板８溝部２０ステッピングモータ２１回転軸２２回転円盤２３一方側２４フィーダ装置２５粒状物２６撮影ポイント２７撮影視線２８トラフ２９ホッパー３０光源３１カメラ３２スリット３４光源３５カメラ３６スリット４０乳白色板４１黒色板４２背景板４３乳白色板４４黒色板４５背景板４６ステッピングモータ４７回転軸４８背景板なし４９背景板５０ステッピングモータ５１回転軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G051 AA04 AB03 AB06 AB07 AC21 BA01 BA04 BA20 CA04 CA07 CB01 CB02 DA08 EA14 EA17 EB05 EC02 ED14 ED22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光線を透過する材料で形成さ
れる粒状物保持手段と、該粒状物保持手段に供給した粒
状物に少なくとも４方向から斜光光線を照射するように
複数に区分した第１の光源と、該光源から前記粒状物に
照射して得られた斜光透過画像を取得する第１の撮影手
段と、前記光源のそれぞれを独立した電源系統に形成し
てオン・オフ制御を行う光源駆動手段と、該光源駆動手
段により前記光源を順次粒状物に照射して得られた複数
の斜光透過画像信号を１つに合成し、粒状物の胴割に関
連する光学情報に変換する画像処理部と、該画像処理部
により得られた光学情報に基づいて胴割を判別する演算
制御手段と、該演算制御手段から得られた粒状物の胴割
判別結果及び前記画像処理部から得られた光学情報を同
時に表示又は印字する表示手段とを備えたことを特徴と
する粒状物品位判別装置。
【請求項２】前記第１の光源の対向位置に設けて粒状
物に光線を照射する第２の光源と、少なくとも粒状物の
透過光の基準となる背景板と、前記第１の撮影手段の対
向位置に設けて粒状物の反射画像及び透過画像を取得す
る第２の撮影手段とを備え、前記第１及び第２の撮影手
段により得られた複数の画像信号を、前記画像処理部に
より粒状部の品位に関連する光学情報に変換し、この光
学情報に基づき前記演算制御手段により粒状物の品位を
判別し、この粒状物の品位判別結果及び光学情報を前記
表示手段により同時に表示又は印字してなる請求項１記
載の粒状物品位判別装置。
【請求項３】前記第１の撮影手段は、前記粒状物保持
手段の上方に設けられ、粒状物表面の反射画像、粒状物
表面の透過画像又は複数の斜光透過画像を撮像するとと
もに、前記第２の撮影手段は、前記粒状物保持手段の下
方に設けられ、粒状物裏面の反射画像及び粒状物裏面の
透過画像を撮像してなる請求項２記載の粒状物品位判別
装置。
【請求項４】前記第１の光源は、前記粒状物保持手段
の下方に設けられ、粒状物の裏面を照射するとともに、
前記第２の光源は、前記粒状物保持手段の上方に設けら
れ、粒状物の表面を照射してなる請求項２記載の粒状物
品位判別装置。
【請求項５】前記背景板は、前記粒状物保持手段の下方
に設けられた下部反射光用背景板、下部透過光用背景板
及び斜光透過光用背景板と、前記粒状物保持手段の上方
に設けられた上部反射光用背景板及び上部透過光用背景
板とを備えた請求項２に記載の粒状物品位判別装置。
【請求項６】前記制御手段には、前記第１及び第２の
撮影手段、前記第１及び第２の光源及び前記背景板を制
御する制御装置が設けられ、該制御装置は、前記第１の
撮影手段が粒状物の表面の透過画像を取得する際に、前
記第１の光源を点灯するとともに下部透過光用背景板を
選択し、前記第１の撮影手段が粒状物の表面の反射画像
信号を取得する際に、前記第２の光源を点灯するととも
に下部反射光用背景板を選択し、前記第２の撮影手段が
粒状物裏面の透過画像信号を取得する際に、前記第２の
光源を点灯するとともに上部透過光用背景板を選択し、
前記第２の撮影手段が粒状物裏面の反射画像信号を取得
する際に、前記第１の光源を点灯するとともに上部反射
光用背景板を選択し、前記第１の撮影手段が多方向の斜
光透過画像信号を取得する際に、前記複数に区分された
第１の光源を順次点灯させるとともに斜光透過用背景板
を選択する制御を行う請求項５記載の粒状物品位判別装
置。
【請求項７】前記第１及び／又は第２の光源を円環型
の光源に形成してなる請求項１又は請求項２に記載の粒
状物品位判別装置。
【請求項８】前記粒状物保持手段は、回転円盤に形成
し、該回転円盤上の一端から供給した粒状物を測定点に
連続して移送し、該測定点上の粒状物を前記撮影手段に
より複数の画像信号を取得し、その後、前記回転円盤上
の粒状物を他端から連続して排出してなる請求項１又は
請求項２に記載の粒状物品位判別装置。
【請求項９】前記粒状物保持手段は、粒状物を単層状
態で複数列に並ばせるスライド板に形成すしてなる請求
項１又は請求項２に記載の粒状物品位判別装置。
【請求項１０】前記演算制御手段は、胴割又は品位が
既知の粒状物から光学情報及び形状情報を得るととも
に、胴割又は品位が既知の粒状物を目的変数とし、前記
光学情報及び形状情報を説明変数として解析した粒状物
品位判別式を記憶し、該粒状物品位判別式により胴割又
は品位判別処理を行う請求項１又は請求項２に記載の粒
状物品位判別装置。
【請求項１１】前記演算制御手段は、前記画像処理部
から得た光学情報から粒状物の胴割又は品位別に１粒ご
とのサンプル画像を作成し、粒状物の粒数比と予め定め
た総粒数に基づいて胴割又は品位別の粒数を演算し、該
演算結果に基づいてサンプル画像を配列し、粒状物の胴
割又は品位判別結果及びサンプル画像を同時に表示又は
印字する請求項１又は請求項２に記載の粒状物品位判別
装置。
【請求項１２】前記光学情報は、粒状物の色相と、粒
状物の色彩と、粒状物の輝度とを含む請求項１０に記載
の粒状物品位判別装置。
【請求項１３】前記形状情報は、前記光学情報のうち
粒状物の輝度から、粒状物の長さ、幅、面積などの情報
を得る請求項１０に記載の粒状物品位判別装置。