JP2001356051A - 玄米色彩選別方法及び玄米色彩選別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】良品側玄米から被害粒や、未熟米を選別し、玄
米の品質等級を上げることができる色彩選別装置を提供
する。 【解決手段】緑色受光センサ７ｅと、赤色受光センサ７
ｇと、透過光受光センサ８ｄと、からなる受光手段と、
赤色信号／緑色信号の信号比を演算する演算手段３３
と、信号比を青未熟粒とそれ以外に区分するための所定
値と比較する第１比較部３４と、緑色受光センサ７ｅの
受光信号と所定値とを比較する第２比較部３５と、赤色
受光センサ７ｇの受光信号と所定値とを比較する第３比
較部３６と、透過光受光センサ８ｄの受光信号と所定値
とを比較する第４比較部３７とからなる比較手段と、第
１比較部３４と第２比較部３５と第３比較部３６の信号
の入力によって判別信号を出力すると共に、判別信号と
第４比較部３７のいずれかの信号の入力により排除信号
を出力する判別手段と、判別部の出力信号によって穀粒
を排除する手段と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】粒選別後の玄米を原料とし
て、整玄米と整玄米に近い粒径の青未熟米以外の穀粒を
原料玄米から排除する選別装置に係り、赤色波長域の穀
粒色彩と緑色波長域の穀粒色彩及び透過光量とを検出し
て、整玄米と整玄米に近い粒径の青未熟米と、それ以外
の穀粒とに判別し、整玄米と整玄米に近い粒径の青未熟
米以外を排除（選別）する玄米色彩選別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】穀粒を色彩選別する場合、図９のように
受光した光を、好ましくは３波長に分解した色成分によ
って識別していた。そのため３波長分のセンサが必要で
あった。通常豆類を選別する場合は上記のように受光し
た光を色分解し原料豆を良品と不良品に識別している。
また精米麦の場合は着色粒を識別するため特定の１波長
を利用する。例えば緑色フィルタを備えた受光センサを
移動する穀粒の前後に配置して、この受光センサの受光
量の多少、つまり明暗で識別することが多い。ところが
玄米の識別となると、原料に含まれる穀粒の品位が、整
玄米、青未熟米、青死米、被害粒あるいはしらた粒（未
熟粒）と多種になるため、特定の１波長では識別できな
いことがある。この場合、２〜３波長を使用して穀粒の
反射光を色に分解して選別することが好ましいが、整玄
米と、精米後に青色が消える青未熟米とを良品として、
それ以外の品位の穀粒を不良品として選別する玄米用色
彩選別機は存在しない。

【０００３】一般的な色彩選別機と異なる粒状物品位判
別装置と称される判別装置は、玄米を複数の品位に判別
して品位ごとに選別し判別結果を表示するものである。
このように玄米を品位ごとに判別し品位ごとに選別する
装置は存在するが、この装置は大量の玄米を高速に判別
して不要な品位の穀粒を選別する装置ではない。

【０００４】乾燥後の籾粒を公知の籾摺り機で脱ぷして
得られる玄米の選別は、網目の大きさによって、つまり
玄米の粒径によって選別する公知の粒選別機が利用され
るのが一般的である。この粒選別機を利用して得られる
良品側の玄米には、粒径が所定粒径以上の整玄米（整
粒）と青未熟、青死米、被害粒及び未熟米が含まれてい
る。このようにして選別された玄米の品質検査では、青
未熟、青死米、被害粒及び未熟米といった整玄米以外の
穀粒の含有率によってその等級が決定される。等級を上
げるために粒選別機の網目を大きくすると、整玄米以外
の穀粒の混入率は低下し等級は上がるが歩留まりが著し
く低下するものとなる。

【０００５】等級の判定において、整玄米に対する青未
熟粒の混入が所定の範囲を超えないものであれば、青未
熟粒の混入によって等級が下がることはないので、許さ
れる混入率以内でできるだけ青未熟粒を残し歩留まりを
向上させたい。青未熟粒は精米前の表面の色は青である
が、精米すると青色は取り除かれて白くなり整玄米と変
わらぬものとなるからである。したがって、精米しても
着色粒となる穀粒、被害粒、青未熟に近い色彩の未熟米
等は取り除き、青未熟粒を残す選別を実現したいが、従
来の粒選別機では上記のように粒径だけで選別するので
実現不可能である。

【０００６】さらに従来の色彩選別機では、穀粒から受
光する特定の１波長の光量の多少、つまり穀粒の明暗に
よって選別するので、青未熟粒、青死米、被害粒及び未
熟米を含む玄米の選別は難しく、粒状物品位判別装置の
ように少なくとも２波長、例えば緑色波長と赤色波長を
使用することになる。

【０００７】しかしながら図１０で示すように、緑色波
長では被害粒と青未熟粒との差が微少であるためしきい
値の設定が難しく整玄米を基準にしきい値を設けると青
未熟粒と被害粒が共に排除され、赤色波長では整玄米と
被害粒との間にしきい値を設けると、青未熟粒が被害粒
と青死米と共に排除されてしまう。したがって、緑色波
長、赤色波長ともに単独では被害粒（着色粒）や青死米
及び未熟米だけを選別することはできない。これに加え
て”しらた粒”とよばれる穀粒は透過光によらなければ
他の穀粒との判別ができないので、通常はしらた選別の
専用処理として別の作業となっていた。

【０００８】粒状物品位判別装置においては、玄米の反
射光を受光して得られる赤色波長光量と緑色波長光量の
Ｒ／Ｇ比と、透過反射光量比（Ｒ＋Ｇ）／Ｔによって複
数品位に判別することができるが、反射光量と透過光量
とを測定する受光素子が、緑色波長と赤色波長それぞれ
に必要なことから、多くの素子を必要とし、この装置を
そのまま色彩選別装置に適用すると高価な装置となって
しまう。

【０００９】籾摺りして得られた玄米を粒選別すると、
上記の整玄米を含む穀粒と、通称「屑米」と呼ばれる穀
粒に選別されるが、この屑米にも整玄米に近い玄米が含
まれており、この屑米からさらに被害粒を選別して整玄
米を得たり、菓子原料となる玄米を得ることが行われて
いる。この選別には揺動選別板を備える比重選別機が利
用されているが、比重差で選別するため、言うなれば品
位に関係なく同じ比重の穀粒が選別されるものとなり、
この他に最適な装置が存在しないことから比重選別機を
利用することが一般的となっている。しかしながら選別
された穀粒に必要な整玄米が多く含まれ不要な被害粒が
少ないことで、玄米の等級が向上することは当然のこと
であり、選別精度の良い選別装置の開発が望まれてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、玄米
を原料として不良品を選別する玄米色彩選別装置の提供
を課題とする。特に、粒選別後の良品側玄米から精米後
に着色粒となり得る被害粒や、精米に適さない未熟米
（しらた粒）を選別し、等級を下げる品位の穀粒をでき
るだけ少なくして整玄米と青未熟粒の混入率を高めて玄
米の品質等級を上げることができる色彩選別装置を提供
し、しかも、波長ごとに１つの受光センサーを設けた構
成での選別を可能とした玄米色彩選別装置の提供を課題
とするものである。

【００１１】また原料となる玄米は、粒選別後の不良品
側、つまり通称「屑米」側の玄米であってもよく、屑米
を原料として、屑米から整玄米と青未熟粒を取り出すた
めに使用することもできる玄米色彩選別機の提供を課題
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、原料玄米から緑色波長域の拡散光を受光する緑色光
受光過程と、原料玄米から赤色波長域の拡散光を受光す
る赤色光受光過程と、原料玄米から緑色波長域と赤色波
長域以外の波長域の透過光量を受光する透過光受光過程
と、緑色信号受光過程で得られる緑色信号と赤色信号受
光過程で得られる赤色信号とから、赤色信号／緑色信号
の信号比を演算する演算過程と、演算過程で演算された
信号比を青未熟粒区分とそれ以外に区分するための所定
値と、前記信号比とを比較していずれか一方に区分し、
いずれか一方の区分において信号を出力する第１比較過
程と、緑色信号受光過程で得られる緑色波長域の信号と
所定値とを比較して信号が所定値を超えたとき信号を出
力する第２比較過程と、赤色信号受光過程で得られる赤
色波長域の信号と所定値とを比較して信号が所定値を超
えたとき信号を出力する第３比較過程と、透過信号受光
過程で得られる透過信号と所定値とを比較して信号が所
定値を超えたとき信号を出力する第４比較過程と、第１
比較過程で得られる青未熟粒区分を示す信号がなく且つ
第２比較過程と第３比較過程及び第４比較過程のいずれ
かの出力信号によって排除信号を出力する排除信号出力
過程と、を備える玄米色彩選別方法とした。

【００１３】原料玄米から緑色波長域の拡散光を受光し
て得た緑色信号と、原料玄米から赤色波長域の拡散光を
受光して得た赤色信号とから演算した赤色信号／緑色信
号の信号比に対応して、信号比が例えば１．０以下であ
れば青色が強い穀粒、例えば青未熟粒、青死米と判別
し、信号比が１〜１．３であれば整玄米と判別し、信号
比が１．３以上であれば赤色が強い穀粒、例えば被害粒
と判別することが、従来の粒状物品位判別装置の判別技
術として知られている。

【００１４】本願では第１比較過程において、信号比を
比較するためのしきい値を、青未熟粒とそれ以外の穀粒
とに区分するためのしきい値、例えば信号比１．０をし
きい値として設定し、まず信号比によって２区分に判別
し、青未熟粒区分とそれ以外の区分のときのいずれか一
方において判別信号を出力するものである。

【００１５】同時に第２比較過程において、原料玄米か
ら緑色波長域の拡散光を受光して得た緑色信号を比較す
るためのしきい値を、緑色信号の単なる明暗を比較する
しきい値として設定し、例えば所定の明るさ以下（所定
の明るさを超えた暗さ）の緑色信号であったときに信号
を出力するようしきい値を設定しておく。ここで信号が
出力されると着色粒と判別したものとなる。

【００１６】さらに第２比較過程と同時に第３比較過程
において、原料玄米から赤色波長域の拡散光を受光して
得た赤色信号を比較するためのしきい値を、赤色信号の
単なる明暗を比較するしきい値として設定し、例えば所
定の明るさ以下（所定の明るさを超えた暗さ）の赤色信
号であったときに信号を出力するようしきい値を設定し
ておく。ここで信号が出力されると着色粒と判別したも
のとなる。

【００１７】第４比較過程において、原料玄米から緑色
波長域と赤色波長域以外の透過光を受光して得た透過光
信号を比較するためのしきい値を、透過信号の単なる明
暗を比較するしきい値として設定し、例えば所定の明る
さ以下（所定の明るさを超えた暗さ）の透過信号であっ
たときに信号を出力するようしきい値を設定しておく。
ここで信号が出力されると、穀粒内部が粉状質で光が透
過しにくい、いわゆるしらた粒と判別したものとなる。

【００１８】排除信号出力過程においては、第１比較過
程から青未熟粒区分を示す信号がなく、換言すれば青未
熟粒区分以外の区分を示す信号があり且つ第２比較過程
または第３比較過程のいずれかの信号が出力されていれ
ば排除信号を出力するものである。つまり、第１比較過
程において信号比が青未熟粒区分の値であると判断さ
れ、青未熟粒区分を示す信号が出力された場合には排除
信号を出力しない。

【００１９】第１比較過程において信号比が青未熟粒区
分の値ではないと判断され、青未熟粒区分を示す信号が
出力されていない場合には、それが整玄米か、これ以外
の着色粒かしらた粒であるかを第２比較過程と第３比較
過程及び第４比較過程の出力信号によって判別する。つ
まり、第２比較過程における緑色あるいは第３比較過程
における赤色および第４比較過程における透過光量にお
いて、例えばしきい値を超えた暗い信号があれば着色粒
か、しらた粒の信号として扱う。したがって、青未熟粒
区分を示す信号が出力されず且つ第２比較過程と第３比
較過程及び第４比較過程のいずれかより信号が出力され
ている場合には排除信号を出力する。

【００２０】以上の方法により、判別に必要な信号受光
過程は緑色信号受光過程と赤色信号受光過程および透過
光受光過程とを備えておればよい。より具体的に装置の
構成としては、緑色波長域の受光センサと赤色波長域の
受光センサ及び緑色波長域と赤色波長域以外の透過光の
受光センサとがそれぞれ１つ備えられておればよい。つ
まり、従来の前後一対に配置された緑色波長域の受光セ
ンサによって穀粒の拡散光を受光し、受光した穀粒拡散
光の明暗によって白米中の着色粒を選別していた色彩選
別装置において、一方の受光センサを赤色波長域の受光
センサに置き換えるとともに１つの透過光受光センサを
加えて、上述の演算回路と判別回路を追加することで本
願の色彩選別装置が実現できる。よって、従来からある
白米用色彩選別装置をそのまま利用して改造が可能であ
る。

【００２１】このことにより、色彩選別装置の入れ替え
によって廃棄されていた従来の装置を有効に再利用する
ことができる。

【００２２】さらに本発明では、原料玄米から緑色波長
域の拡散光を受光する緑色光受光過程と、原料玄米から
赤色波長域の拡散光を受光する赤色光受光過程と、原料
玄米から緑色波長域と赤色波長域以外の波長域の透過光
量を受光する透過光受光過程と、緑色信号受光過程で得
られる緑色信号と赤色信号受光過程で得られる赤色信号
とから、赤色信号／緑色信号の信号比を演算する演算過
程と、演算過程で演算された信号比を青未熟粒区分とそ
れ以外に区分するための所定値と、前記信号比とを比較
していずれか一方に区分し、いずれか一方の区分におい
て信号を出力する第１比較過程と、緑色信号受光過程で
得られる緑色波長域の信号と所定値とを比較して信号が
所定値を超えたとき信号を出力する第２比較過程と、赤
色信号受光過程で得られる赤色波長域の信号と所定値と
を比較して信号が所定値を超えたとき信号を出力する第
３比較過程と、透過信号受光過程で得られる透過信号と
所定値とを比較して信号が所定値を超えたとき信号を出
力する第４比較過程と、第１比較過程で得られる青未熟
粒区分を示す信号がなく且つ第２比較過程と第３比較過
程のいずれかの出力信号によって判別信号を出力すると
共に、該判別信号と第４比較過程のいずれかの出力信号
によって排除信号を出力する排除信号出力過程と、を備
える玄米色彩選別方法とした。

【００２３】この方法によると、第１比較過程におい
て、信号比を比較するためのしきい値を、青未熟粒とそ
れ以外の穀粒とに区分するためのしきい値、例えば信号
比１．０をしきい値として設定し、まず信号比によって
２区分に判別し、青未熟粒区分とそれ以外の区分のとき
のいずれか一方において判別信号を出力するものであ
る。

【００２４】以下第２比較過程、第３比較過程及び第４
比較過程においての作用は前述のとおりであるので、そ
の詳細な説明については省略する。

【００２５】排除信号出力過程においては、第１比較過
程から青未熟粒区分を示す信号がなく、換言すれば青未
熟粒区分以外の区分を示す信号があり且つ第２比較過程
または第３比較過程のいずれかの信号が出力されていれ
ば判別信号を出力すると共に、該判別信号と第４比較過
程のいずれかの信号が出力されていれば排除信号を出力
するものである。つまり、第１比較過程において信号比
が青未熟粒区分であると判断されるた場合であっても、
第４比較過程の信号が出力された場合に排除信号を出力
する。

【００２６】第１比較過程において信号比が青未熟粒区
分の値ではないと判断され、青未熟粒区分を示す信号が
出力されていない場合、換言すれば青未熟粒区分以外の
区分を示す信号が出力された場合には、それが整玄米か
着色粒であるかを第２比較過程と第３比較過程の出力信
号によって判別すると共に、ここで着色粒と判別された
信号か第４比較過程の出力信号のいずれかが出力されて
いれば、排除信号を出力する。つまり、第２比較過程に
おける緑色あるいは第３比較過程における赤色におい
て、例えばしきい値を超えた暗い信号があれば着色粒の
信号として扱う。加えてこの着色粒信号があるか、第４
比較過程における透過光量において、例えばしきい値を
超えた暗い信号のいずれかがあれば穀粒の排除信号を出
力する。したがって、青未熟粒区分を示す信号が出力さ
れず且つ第２比較過程と第３比較過程のいずれかより信
号が出力されている場合には判別信号（着色粒信号）を
出力し、さらにこの判別信号と第４比較過程のいずれか
より信号が出力されていれば排除信号を出力する。

【００２７】以上の方法により、判別に必要な信号受光
過程は緑色信号受光過程と赤色信号受光過程および透過
光受光過程とを備えておればよい。より具体的に装置の
構成としては、緑色波長域の受光センサと赤色波長域の
受光センサ及び、緑色波長域と赤色波長域以外の透過光
の受光センサとがそれぞれ１つ備えられておればよい。
つまり、従来の前後一対に配置された緑色波長域の受光
センサによって穀粒の拡散光を受光し、受光した穀粒拡
散光の明暗によって白米中の着色粒を選別していた色彩
選別装置において、一方の受光センサを赤色波長域の受
光センサに置き換えるとともに１つの透過光受光センサ
を加えて、上述の演算回路と判別回路を追加することで
本願の色彩選別装置が実現できる。よって、従来からあ
る白米用色彩選別装置をそのまま利用して改造が可能で
ある。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明に係る玄米色彩選別装置の
概要を図１により説明する。図１は玄米色彩選別装置１
の主要部とその内部構造を簡略に示した要部側断面図で
ある。上部に振動フィーダ装置２とタンク部３とからな
る玄米供給部４と、振動フィーダ装置２から供給される
玄米を所定軌跡に移送する傾斜した板上のシュート５を
備え、該シュート５によって玄米を次の光学検出部６に
放出供給する。

【００２９】次の光学検出部６はシュート５から放出さ
れた玄米の落下軌跡を中心にしてほぼ対称的に、前光学
検出部６ａと後光学検出部６ｂとを配置して構成してあ
る。それぞれの光学検出部６ａ、６ｂには、玄米の落下
軌跡に設定された視点Ｏを中心にして前後に、例えばＳ
ｉ（シリコン）センサ素子からなる受光センサーを備え
た可視光受光部７、近赤外光受光部８がシュート５の幅
方向に対応して設けてあり、さらに照明用蛍光灯９、１
０と照明用光源（例えばハロゲンランプ）１１及び受光
部７、８に対した背景板１２、１３とを備えている。可
視光受光部７と近赤外光受光部８は、周知の集光レンズ
を備えた広角度カメラによって構成したものでもよい。

【００３０】玄米落下方向に沿って光学検出部６の下方
には選別部（排除手段）１５を配し、選別部１５は玄米
の落下軌跡に対してエアーを噴射するエアーノズル１６
とエアーノズル１６にエアーを供給する電磁弁１７とを
備え、これらはシュート５の幅方向に複数設けてある。
電磁弁１７にはエアーコンプレッサー１８のエアーが供
給されており、電磁弁１７は後述する制御装置２０から
出力される排除信号に応じてエアーノズル１６にエアー
を放出する駆動回路１７となる。

【００３１】受光部７、８は後述する制御装置２０を介
して駆動回路１７に接続してあり、受光部７、８で受光
された玄米の信号は制御装置２０で処理され、被害粒や
しらた粒を検出したとき、制御装置２０は該当する駆動
回路１７に排除信号を出力する。駆動回路１７は制御装
置２０の排除信号を受けて駆動し、駆動回路２０に接続
されたエアーノズル１６にエアーを供給し、被害粒とし
らた粒はエアーノズル１６から噴出するエアーによって
玄米の落下軌跡から排除され、不良品排出口２５より機
外に排出される。また排除されない玄米は当初の米粒落
下軌跡に沿って精品排出口２６から機外に排出される。

【００３２】ところで受光部７について簡略に示した図
２により説明する。受光面に集光レンズ７ａと、集光さ
れた光を緑色波長域を中心とした光域と赤色波長域を中
心とした広域とに分光するダイクロイックミラー７ｂと
を備え、ダイクロイックミラー（あるいはハーフミラ
ー）７ｂによって分光された光のうち緑色波長域の光を
透過するバンドパスフィルター７ｃとスリット７ｄ及び
Ｓｉセンサからなる受光センサ７ｅからなる緑色波長域
受光部と、ダイクロイックミラー（あるいはハーフミラ
ー）７ｂによって分光された光のうち赤色波長域の光を
透過するバンドパスフィルター７ｆとスリット７ｇ及び
Ｓｉセンサからなる受光センサ７ｈからなる赤色波長域
受光部とを備えるものである。

【００３３】また受光部８について簡略に示した図３に
より説明する。受光面に集光レンズ８ａと、集光された
光を近赤外光域を中心とした光を透過するバンドパスフ
ィルター８ｂとスリット８ｃ及びＳｉセンサからなる受
光センサ８ｄとを備えている。

【００３４】制御装置２０について図４乃至図５により
説明する。図４は制御装置２０とこれに接続された回路
のブロック図であり、受光部７の受光センサ７ｅによっ
て受光された玄米の緑色光域拡散光の受光信号はアンプ
３０で増幅され、受光センサ７ｇによって受光された玄
米の赤色光域拡散光の受光信号はアンプ３１で増幅さ
れ、受光部８の受光センサ８ｄによって受光された玄米
の近赤外広域の透過光の受光信号はアンプ３２で増幅さ
れて、それぞれ制御装置２０に入力される。制御装置２
０では受光部７、８の受光信号を演算判別回路２１で処
理して、演算判別回路２１で排除すべき穀粒の信号を検
出したとき遅延回路２２に排除信号を出力して、遅延回
路２２を介して駆動回路１７に排除信号が出力される。

【００３５】演算判別回路２１について図５により説明
する。演算判別回路２１は、受光部７の受光センサ７ｅ
と受光センサ７ｇの受光信号が入力される演算回路３３
と、演算回路３３の演算値信号が入力される第１比較回
路３４と、受光センサ７ｅの受光信号が入力される第２
比較回路３５と、受光センサ７ｇの受光信号が入力され
る第３比較回路３６と、受光部８の受光センサ８ｄの受
光信号が入力される第４比較回路３７と、第１比較回路
３４と第２比較回路３５と第３比較回路３６及び第４比
較回路３７の信号が入力される判別回路３８とを備えて
いる。

【００３６】演算判別回路２１の演算回路３３には、受
光部７の受光センサ７ｅによる緑色波長域の受光信号
（光量）、受光部７の受光センサ７ｇによる赤色波長域
の受光信号（光量）が入力される。つまり、玄米流下軌
跡中の同一視点から、流下する玄米の拡散光を受光部７
が受光し、受光部のそれぞれに設けられたバンドパスフ
ィルタによって、受光部７の受光センサ７ｅでは緑色波
長域の光を受光して光量値を出力し、受光部７の受光セ
ンサ７ｇでは赤色波長域の光を受光して光量値を出力す
る。このようにして得られた光量値信号は演算回路３３
に入力される。入力された信号は演算回路３３におい
て、

【数１】 赤色波長域光量／緑色波長域光量＝Ｃ（演算値） とした演算が行われる。

【００３７】演算回路３３で演算された演算値は第１比
較回路３４に入力される。第１比較回路では、演算値と
基準値回路３９に予め設定された所定値とが比較され、
演算値が所定値を超える値であれば第１比較回路３４か
ら判別回路３８に信号が出力される。ここに基準値回路
３９に予め設定された所定値は、青未熟粒とそれ以外の
穀粒とを区分するために設定された値であり、例えば周
知の粒状物判別装置における（赤色光量値／緑色光量
値）比の値を借りれば、図６のＣ＝１．０を所定値とし
ている。つまり、演算値が１．０を超えた値であれば第
１比較回路３４から判別回路３８に信号が出力される。
つまり青未熟粒ではなく青未熟粒以外の穀粒とした信号
が出力される。演算値が１．０以下の値であれば、青未
熟粒として第１比較回路３４から判別回路３８に信号は
出力されない。第１比較回路３４の所定値は適切な区分
が行えるように定めるものであり、本例に使用した値に
限定されない。

【００３８】受光部７の受光センサ７ｅで受光した緑色
波長域の光量値は、第２比較回路３５にも入力される。
第２比較回路３５では、光量値と基準値回路４０に予め
設定された所定値とが比較され光量値が所定値を超える
値であれば第２比較回路３５から判別回路３８に信号が
出力される。受光センサ７ｅで受光した光量値が基準値
回路４０に予め設定された所定値を超える値である場合
とは、例えば所定値を明暗の暗い側に設定しておけば、
所定値よりもさらに暗い信号（光量値）であった場合に
第２比較回路３５から判別回路３８に信号が出力され
る。所定値は玄米選別の基準を定めるものであり、適切
な選別が行えるよう適宜変更され得るべきものである。

【００３９】受光部７の受光センサ７ｇで受光した赤色
波長域の光量値は、第３比較回路３６にも入力される。
第３比較回路３６では、光量値と基準値回路４１に予め
設定された所定値とが比較され光量値が所定値を超える
値であれば第３比較回路３６から判別回路３８に信号が
出力される。受光センサ７ｇで受光した光量値が基準値
回路４１に予め設定された所定値を超える値である場合
とは、例えば所定値を明暗の暗い側に設定しておけば、
所定値よりもさらに暗い信号（光量値）であった場合に
第３比較回路３６から判別回路３８に信号が出力され
る。所定値は玄米選別の基準を定めるものであり、適切
な選別が行えるよう適宜変更され得るべきものである。

【００４０】受光部８の受光センサ８ｄで受光した近赤
外波長域の光量値は、第４比較回路３７に入力される。
第４比較回路３７では、光量値と基準値回路４２に予め
設定された所定値とが比較され光量値が所定値を超える
値であれば第４比較回路３７から判別回路３８に信号が
出力される。受光センサ８ｄで受光した光量値が基準値
回路４２に予め設定された所定値を超える値である場合
とは、例えば所定値を明暗の暗い側に設定しておけば、
所定値よりもさらに暗い信号（光量値）であった場合に
第４比較回路３７から判別回路３８に信号が出力され
る。所定値は玄米選別の基準を定めるものであり、適切
な選別が行えるよう適宜変更され得るべきものである。
受光センサ８ｄで受光する光量は、受光センサ８ｄから
見て玄米の背景だけに光源１１が配置してあるので玄米
を透過した光量である。したがって、しらた粒などの透
過光量が少ない米粒が通過したときには光量値が減少す
るので、しらた粒の判別に利用できる。しかも、他の波
長域つまり、緑色波長域や赤色波長域と波長域が異なる
のでそれらとの干渉は生じない。

【００４１】ここで所定値について説明すると、背景板
１２、１３の明るさを受光したときの信号を基準信号と
して、背景板よりも明るく見える玄米であれば基準信号
（玄米が流れていない時の信号）よりも明るい側に玄米
の明るさに応じた波形が出力され、背景板よりも暗く見
える玄米であれば基準信号よりも暗い側に玄米の暗さに
応じた波形が出力される。基準値回路に設定された所定
値とは波形の高さを比較する基準であり、波形の高さが
所定値よりも大きいときに比較回路から信号が出力され
る。

【００４２】判別回路３８の一例を、最も簡略に表した
ロジック回路として図７に示したブロック図で説明す
る。この例では第１比較回路３４の青未熟粒信号の有無
と、第２比較回路３５、第３比較回路３６及び第４比較
回路３７のいずれかの信号の有無とを、玄米選別の重要
な判別基準とした場合について説明する。第２比較回路
３５と第３比較回路３６とはＯＲ回路４５に接続してあ
り、このＯＲ回路４５と第４比較回路３７とはＯＲ回路
４６に接続してある。さらにＯＲ回路４６と第１比較回
路３４とはＡＮＤ回路４７に接続してある。この回路に
よって、第２比較回路３５、第３比較回路３６及び第４
比較回路３７のいずれかの出力信号と、第１比較回路３
４の出力信号とがＡＮＤ回路４７に入力されることによ
ってＡＮＤ回路４７から排除信号が出力される。

【００４３】すなわち、第１比較回路３４によって青未
熟粒区分以外の穀粒であると判断され且つ第２比較回路
３５によって緑色波長域受光部の光量が所定値よりも暗
い信号であると判断されるか、第３比較回路３６によっ
て赤色波長域受光部の光量が所定値よりも暗い信号であ
ると判断されるか、第４比較回路３７によって近赤外波
長域受光部の光量が所定値よりも暗い信号であると判断
された場合に、受光部７、８で光量を得た対象玄米を被
害粒、着色粒あるいはしらた粒と判断して排除信号を出
力する。

【００４４】第１比較回路３４によって青未熟粒区分の
穀粒であると判断されると、第２比較回路３５によって
緑色波長域受光部の光量が所定値よりも暗い信号である
と判断されるか、第３比較回路３６によって赤色波長域
受光部の光量が所定値よりも暗い信号であると判断され
るか、第４比較回路３７によって近赤外波長域受光部の
光量が所定値よりも暗い信号であると判断された場合で
あっても、ＡＮＤ回路４７によって排除信号は出力され
ない。即ち第１比較回路３４によって、演算回路３３の
演算値が青未熟粒区分の値であるとした場合には排除信
号は出力されず、演算回路３３の演算値が青未熟粒区分
以外の値であるとした場合には第２比較回路３５と第３
比較回路３６及び第４比較回路３７の値が採用され、第
２比較回路３５と第３比較回路３６及び第４比較回路３
７のいずれかから出力があれば、該当の玄米を排除する
信号が出力される。

【００４５】判別回路３８の第２の例を、最も簡略に表
したロジック回路として図８に示したブロック図で説明
する。この例では第１比較回路３４の青未熟粒信号の有
無と、第４比較回路３７の玄米の透過光量の大小とを、
玄米選別の重要な判別基準とした場合について説明す
る。基準第２比較回路３５と第３比較回路３６とはＯＲ
回路４８に接続してあり、このＯＲ回路４８と第１比較
回路３４とはＡＮＤ回路４９に接続してある。さらにＡ
ＮＤ回路４９と第４比較回路３７とはＯＲ回路５０に接
続してある。この回路によって、第２比較回路３５及び
第３比較回路３６のいずれかの出力信号と、第１比較回
路３４の出力信号とがＡＮＤ回路４９に入力されること
によってＡＮＤ回路４７信号が出力され、ＡＮＤ回路４
７と第４比較回路３７のいずれかの信号がＯＲ回路５０
に入力されるとＯＲ回路５０から排除信号が出力され
る。

【００４６】すなわち、第１比較回路３４によって青未
熟粒区分以外の穀粒であると判断され且つ第２比較回路
３５によって緑色波長域受光部の光量が所定値よりも暗
い信号であると判断されるか、第３比較回路３６によっ
て赤色波長域受光部の光量が所定値よりも暗い信号であ
ると判断された場合か、第４比較回路３７によって近赤
外波長域受光部の光量が所定値よりも暗い信号であると
判断された場合に、受光部７、８で光量を得た対象玄米
を被害粒、着色粒あるいはしらた粒と判断して排除信号
を出力する。

【００４７】第１比較回路３４によって青未熟粒区分の
穀粒であると判断され、第２比較回路３５と第３比較回
路３６の信号の有無に関わらずＡＮＤ回路４９から信号
は出力されず、第４比較回路３７によって玄米がしらた
粒と判断されると青未熟粒区分の有無、つまりＡＮＤ回
路４９の信号の有無に関わらずＯＲ回路５０から排除信
号が出力される。即ち第４比較回路３７によってしらた
粒である信号が出力された場合には、演算回路３３の演
算値が青未熟粒区分の値であるか否かに関わらず排除信
号が出力される。演算回路３３の演算値が青未熟粒区分
以外の値であるとした場合には第２比較回路３５と第３
比較回路３６値が採用され、第２比較回路３５と第３比
較回路３６のいずれかから出力があれば、該当の玄米を
排除する信号が出力される。

【００４８】以上の実施例において、緑色波長域の受光
センサと赤色波長域の受光センサとを、ダイクロイック
ミラーを含む一体的な受光部とした例を示したが、個別
の受光部にしてもよく、さらにこの個別の受光部を穀粒
視点Ｏを中心に対称位置に配置してもよい。

【００４９】緑色波長域、赤色波長域以外の波長を近赤
外波長域として説明したが、可視光域における他の波長
域の光を利用して、透過光量を受光するようにしてもよ
い。

【００５０】受光部のセンサをＳｉセンサとしたが、使
用する波長域がカバーできて安価なセンサであれば上記
センサに限定されることはない。

【００５１】

【発明の効果】粒選別後の良品側玄米から精米後に着色
粒となり得る被害粒またはしらた粒を選別し、等級を下
げる品位の穀粒をできるだけ少なくして整玄米と青未熟
粒の混入率を高めて玄米の品質等級を上げることができ
る色彩選別装置を提供し、しかも、緑色光と赤色光及び
緑色光、赤色光以外の光それぞれに１つの受光センサー
を設けた簡素な構成のままでの選別を可能とした玄米色
彩選別装置が提供できた。

【００５２】また原料となる玄米は、粒選別後の不良品
側、つまり通称「屑米」側の玄米であってもよく、屑米
を原料として、屑米から整玄米と青未熟粒を取り出すた
めに使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の色彩選別装置の要部側断面図である。

【図２】可視光受光部の内部構造を簡略に示した断面図
図である。

【図３】近赤外光受光部の内部構造を簡略に示した断面
図である。

【図４】制御部と前後の回路との接続を示すブロック図
である。

【図５】演算判別回路を示すブロック図である。

【図６】Ｒ／Ｇ分光比と反射透過光比によって区分され
る穀粒品位を示す図である。

【図７】判別回路の第１の実施例を示すブロック図であ
る。

【図８】判別回路の第２の実施例を示すブロック図であ
る。

【図９】穀粒を３波長に色彩選別する場合の色成分を示
した図である。

【図１０】玄米品位ごとの波長に対する検出光量を示す
図である。

【符号の説明】

１ 玄米色彩選別装置 ２ 振動フィーダ装置 ３ タンク部 ４ 玄米供給部 ５ シュート ６ 光学検出部 ７ 可視光受光部 ８ 近赤外光受光部 ９ 照明用蛍光灯 １０ 照明用蛍光灯 １１ ハロゲンランプ １２ 背景板 １３ 背景板 １５ 選別部 １６ エアーノズル １７ 電磁弁（駆動回路） １８ エアーコンプレッサー ２０ 制御装置 ２１ 演算判別回路 ２２ 遅延回路 ２５ 不良品排出口 ２６ 精品排出口 ３０ アンプ ３１ アンプ ３２ アンプ ３３ 演算回路 ３４ 第１比較器 ３５ 第２比較器 ３６ 第３比較器 ３７ 第４比較器 ３８ 判別回路 ３９ 基準値回路 ４０ 基準値回路 ４１ 基準値回路 ４２ 基準値回路 ４５ ＯＲ回路 ４６ ＯＲ回路 ４７ ＡＮＤ回路 ４８ ＯＲ回路 ４９ ＡＮＤ回路 ５０ ＯＲ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G020 AA08 DA13 DA53 2G051 AA04 AB20 BA06 BA08 CA03 CB01 CB02 CC12 DA13 EA16 EA17 EB01 3F079 AC17 BA06 CA32 CB25 CB29 CB32 CB35 CB36 CC03 DA06 EA11

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原料玄米から緑色波長域の拡散光を受光す
   る緑色光受光過程と、 原料玄米から赤色波長域の拡散光を受光する赤色光受光
   過程と、 原料玄米から緑色波長域と赤色波長域以外の波長域の透
   過光量を受光する透過光受光過程と、 緑色信号受光過程で得られる緑色信号と赤色信号受光過
   程で得られる赤色信号とから、赤色信号／緑色信号の信
   号比を演算する演算過程と、 演算過程で演算された信号比を青未熟粒区分とそれ以外
   に区分するための所定値と、前記信号比とを比較してい
   ずれか一方に区分し、いずれか一方の区分において信号
   を出力する第１比較過程と、 緑色信号受光過程で得られる緑色波長域の信号と所定値
   とを比較して信号が所定値を超えたとき信号を出力する
   第２比較過程と、 赤色信号受光過程で得られる赤色波長域の信号と所定値
   とを比較して信号が所定値を超えたとき信号を出力する
   第３比較過程と、 透過信号受光過程で得られる透過信号と所定値とを比較
   して信号が所定値を超えたとき信号を出力する第４比較
   過程と、 第１比較過程で得られる青未熟粒区分を示す信号がなく
   且つ第２比較過程と第３比較過程及び第４比較過程のい
   ずれかの出力信号によって排除信号を出力する排除信号
   出力過程と、を備えることを特徴とする玄米色彩選別方
   法。
2. 【請求項２】原料玄米から緑色波長域の拡散光を受光す
   る緑色光受光過程と、 原料玄米から赤色波長域の拡散光を受光する赤色光受光
   過程と、 原料玄米から緑色波長域と赤色波長域以外の波長域の透
   過光量を受光する透過光受光過程と、 緑色信号受光過程で得られる緑色信号と赤色信号受光過
   程で得られる赤色信号とから、赤色信号／緑色信号の信
   号比を演算する演算過程と、 演算過程で演算された信号比を青未熟粒区分とそれ以外
   に区分するための所定値と、前記信号比とを比較してい
   ずれか一方に区分し、いずれか一方の区分において信号
   を出力する第１比較過程と、 緑色信号受光過程で得られる緑色波長域の信号と所定値
   とを比較して信号が所定値を超えたとき信号を出力する
   第２比較過程と、 赤色信号受光過程で得られる赤色波長域の信号と所定値
   とを比較して信号が所定値を超えたとき信号を出力する
   第３比較過程と、 透過信号受光過程で得られる透過信号と所定値とを比較
   して信号が所定値を超えたとき信号を出力する第４比較
   過程と、 第１比較過程で得られる青未熟粒区分を示す信号がなく
   且つ第２比較過程と第３比較過程のいずれかの出力信号
   によって判別信号を出力すると共に、該判別信号と第４
   比較過程のいずれかの出力信号によって排除信号を出力
   する排除信号出力過程と、を備えることを特徴とする玄
   米色彩選別方法。
3. 【請求項３】透過信号受光過程で受光する波長域が近赤
   外波長域であることを特徴とする請求項１または２記載
   の玄米色彩選別方法。
4. 【請求項４】移送されるまたは流下する原料玄米に光を
   照射する照射手段と、 原料玄米から緑色波長域の拡散光を受光する緑色受光セ
   ンサと、原料玄米から赤色波長域の拡散光を受光する赤
   色受光センサと、原料玄米から緑色波長域と赤色波長域
   以外の波長域の透過光を受光する透過光受光センサと、
   を備える受光手段と、 緑色受光センサの受光信号と赤色受光センサの受光信号
   とが入力され、赤色信号／緑色信号の信号比を演算する
   演算手段と、 演算された信号比が入力され、信号比を青未熟粒区分と
   それ以外に区分するための所定値と、前記信号比とを比
   較していずれか一方に区分し、いずれか一方の区分にお
   いて信号を出力する第１比較部と、緑色受光センサの受
   光信号が入力され、緑色受光センサの受光信号と所定値
   とを比較して受光信号が所定値を超えたとき信号を出力
   する第２比較部と、赤色受光センサの受光信号が入力さ
   れ、赤色受光センサの受光信号と所定値とを比較して受
   光信号が所定値を超えたとき信号を出力する第３比較部
   と、透過光受光センサの受光信号が入力され、透過光受
   光センサの受光信号と所定値とを比較して受光信号が所
   定値を超えたとき信号を出力する第４比較部と、を備え
   る比較手段と、 第１比較部と第２比較部と第３比較部及び第４比較部の
   出力信号が入力され、第１比較部から青未熟粒区分を示
   す信号がなく且つ第２比較部と第３比較部及び第４比較
   部のいずれかの信号の入力によって排除信号を出力する
   判別手段と、 判別部の出力信号が入力され、該入力信号によって穀粒
   を排除する排除手段と、を備えることを特徴とする玄米
   色彩選別装置。
5. 【請求項５】移送されるまたは流下する原料玄米に光を
   照射する照射手段と、 原料玄米から緑色波長域の拡散光を受光する緑色受光セ
   ンサと、原料玄米から赤色波長域の拡散光を受光する赤
   色受光センサと、原料玄米から緑色波長域と赤色波長域
   以外の波長域の透過光を受光する透過光受光センサと、
   を備える受光手段と、 緑色受光センサの受光信号と赤色受光センサの受光信号
   とが入力され、赤色信号／緑色信号の信号比を演算する
   演算手段と、 演算された信号比が入力され、信号比を青未熟粒区分と
   それ以外に区分するための所定値と、前記信号比とを比
   較していずれか一方に区分し、いずれか一方の区分にお
   いて信号を出力する第１比較部と、緑色受光センサの受
   光信号が入力され、緑色受光センサの受光信号と所定値
   とを比較して受光信号が所定値を超えたとき信号を出力
   する第２比較部と、赤色受光センサの受光信号が入力さ
   れ、赤色受光センサの受光信号と所定値とを比較して受
   光信号が所定値を超えたとき信号を出力する第３比較部
   と、透過光受光センサの受光信号が入力され、透過光受
   光センサの受光信号と所定値とを比較して受光信号が所
   定値を超えたとき信号を出力する第４比較部と、を備え
   る比較手段と、 第１比較部と第２比較部と第３比較部及び第４比較部の
   出力信号が入力され、第１比較部から青未熟粒区分を示
   す信号がなく且つ第２比較部と第３比較部のいずれかの
   信号の入力によって判別信号を出力すると共に、該判別
   信号と第４比較部のいずれかの信号の入力により排除信
   号を出力する判別手段と、 判別部の出力信号が入力され、該入力信号によって穀粒
   を排除する排除手段と、を備えることを特徴とする玄米
   色彩選別装置。
6. 【請求項６】照射手段に可視波長域光源と近赤外波長域
   光源とを備え、透過光受光センサが、近赤外波長域の透
   過光を受光するものであることを特徴とする請求項３記
   載の玄米色彩選別装置。
7. 【請求項７】１光軸を分光するダイクロイックミラーに
   対して緑色受光センサと赤色受光センサとを配置し、分
   光された光のそれぞれを緑色受光センサと赤色受光セン
   サによって受光することを特徴とする請求項３記載の玄
   米色彩選別装置。