JP2016017832A - 穀粒外観品位判別装置の白度値表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】穀粒外観品位判別装置において、白度値のバラツキ原因を表示可能にした白度値の表示方法を提供することを技術的課題とする。【解決手段】複数の穀粒を撮像して該穀粒の撮像データを取得する撮像工程と、該撮像工程で取得した撮像データから、前記穀粒の品位に関連する品位情報を抽出する画像処理工程と、前記品位情報に基づいて、前記穀粒の品位を判別する品位判別工程と、前記品位情報に基づいて、前記穀粒の白度値を求める白度値演算工程と、該白度値演算工程で求めた各穀粒の白度値の分布状態を表す分布表を表示手段に出力する出力工程と、を有する穀粒外観品位判別装置の白度値表示方法であって、前記出力工程において、前記分布表に、前記品位判別工程での判別結果を使用して、品位別に穀粒の白度値を表示させる、という技術的手段を講じるものとした。【選択図】図８

Description

本発明は、穀粒外観品位判別装置の白度値表示方法に関し、特に、穀粒の白度値分布のバラツキ原因の分析を可能にするものである。

従来、米粒などの穀粒の白度値を測定する装置が知られている。例えば、特許文献１の測定装置は、米粒の白度値を粒単位で測定することができるとともに、整粒、乳白粒又は着色粒等の品質区分を同時に測定することを可能にしたものである。そして、白度値判定手段の演算手段は、搗精後の試料米の白度値のバラツキを表したグラフを作成し、該グラフを搗精度測定装置の搗精工程における指標として用いるとの記載がある（段落００５７）。図１１は、特許文献１の測定装置による測定白度値の分布状態を表したグラフであり、ユーザーは、このグラフから搗精後の試料米の白度値のバラツキを視覚的に確認して搗精具合を判断することになる。例えば、図１１では、符号Ｍで示す位置の白度値の粒数が、周辺と比較して多くカウントされていて、白度値がバラついていることが明確に分かる。

このような白度値のバラツキは、整粒の搗精の不均一が原因となる一方、整粒以外の品質（以下、「品位」という）の米粒（被害粒）にも影響を受けることがある。搗精を行う試料米によっては、整粒に比べて、白度値の低い着色粒や白度値の高い乳白粒等の被害粒が含まれているものもあり、そのような試料米は、搗精後の白度値のバラツキが大きくなることが予想される。

しかしながら、特許文献１の測定装置では、単に試料米の白度値の分布状態（バラツキ等）を表示することはできるものの、前記試料米の白度値のバラツキ原因が、整粒の搗精の不均一によるものなのか、又は整粒以外の被害粒によるものなのかについては不明であった。このため、前記バラツキ原因を容易に判断できるように表示する方法の開発が望まれていた。

特許第４２７３３６５号公報

そこで、本発明は、穀粒外観品位判別装置の白度値表示方法において、白度値のバラツキ原因を容易に判断できる表示方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、複数の穀粒を撮像して該穀粒の撮像データを取得する撮像工程と、該撮像工程で取得した撮像データから、前記穀粒の品位に関連する品位情報を抽出する画像処理工程と、前記品位情報に基づいて、前記穀粒の品位を判別する品位判別工程と、前記品位情報に基づいて、前記穀粒の白度値を求める白度値演算工程と、該白度値演算工程で求めた各穀粒の白度値の分布状態を表す分布表を表示手段に出力する出力工程と、を有する穀粒外観品位判別装置の白度値表示方法であって、前記出力工程において、前記分布表に、前記品位判別工程での判別結果を使用して、穀粒の品位別に白度値を表示させる、という技術的手段を講じるものとした。

また、複数の穀粒を撮像して該穀粒の撮像データを取得する撮像工程と、該撮像工程で取得した撮像データから、前記穀粒の品位に関連する品位情報を抽出する画像処理工程と、前記品位情報に基づいて、前記穀粒の品位を判別する品位判別工程と、前記品位情報に基づいて、前記穀粒の白度値を求める白度値演算工程と、該白度値演算工程で求めた各穀粒の白度値の分布状態を表す分布表を表示手段に出力する出力工程と、を有する穀粒外観品位判別装置の白度値表示方法であって、前記品位判別工程での判別結果を使用して、前記出力工程における前記分布表に表示する一つ又は複数の品位を任意に選択し、選択された品位の各穀粒の白度値を品位別に前記分布表に表示させる、という技術的手段を講じるものとした。

さらに、前記出力工程の分布表がヒストグラムであり、該ヒストグラムの各階級の間隔を白度値で設定するともに、前記各階級で品位別に穀粒の粒数を表示させる、という技術的手段を講じるものとした。

本発明の穀粒外観品位判別装置における白度値表示方法により、測定した穀粒の白度値を穀粒の品位別に分布表に表示するようにした。これにより、例えば、前記穀粒が米粒であって、整粒に比べて、白度値の低い着色粒や白度値の高い乳白粒等の被害粒が試料米に混在している場合でも、前記分布表により、整粒のみの白度値の分布状態を確認し、搗精が不均一であるか否かのレベルを容易に判断することができる。また、整粒以外の被害粒の白度値の分布状態もそれぞれ確認できるので、被害粒が原因で白度値のバラツキが大きくなっている場合には、その原因となった被害粒の品位を容易に特定できる。
以上のように、白度値のバラツキ原因が搗精の不均一によるものか、被害粒によるものか分析・判断ができるので、例えば、精米機の搗精圧力等の調整をする際、ユーザーは、前記白度値のバラツキ原因が何であるかを明確にして調整することで、より高品質な搗精を可能にする。

また、本発明は、前記分布表に表示する穀粒の品位を任意に選択し、選択された品位の各穀粒の白度値を品位別に前記分布表に表示するようにした。これにより、白度値のバラツキ原因と予想される一つ又は複数の品位をユーザー自身が選択し、それら品位の穀粒の白度値だけを前記分布表に表示させることができる。よって、前記分布表の視認性が向上し、ポイントをついた白度値のバラツキ原因を容易に判断でき、より高品質な搗精が可能になる。

さらに、本発明は、前記分布表を、各階級を白度値で設定したヒストグラムとするとともに、品位別に穀粒の粒数を前記各階級で表示させるようにした。これにより、複数の品位を一つの分布表に同時に表示させる際に、より視認性に優れた表示方法で各品位の穀粒の白度値の分布状態を表示でき、該分布状態から白度値のバラツキ原因を容易に分析・判断できるものとなる。よって、ユーザーが前記バラツキ原因に基づいて、精米機の調整をより良好に行えるので、高品質な搗精が可能になる。

本発明の方法に利用する穀粒外観品位判別装置の一例を示す外観図である。 前記穀粒外観品位判別装置で穀粒の品位及び白度値を求めるフロー図である。 二種類の品位の米粒からなる試料米について、白度値の分布を表示したものである。 整粒のみの白度値の分布を表示したものである。 整粒と着色粒とを区別して白度値の分布を表示したものである。 二種類の品位の米粒からなる試料米について、白度値の分布を表示したものである。 整粒と乳白粒とを区別して白度値の分布を表示したものである。 三種類の品位の米粒からなる試料米について、白度値の分布を表示したものである。 三種類の品位の米粒からなる試料米について、棒グラフにより白度値の分布を表示したものである。 三種類の品位の米粒からなる試料米について、線グラフにより白度値の分布を表示したものである。 従来例を示す特許文献１に記載のグラフである。

本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の方法で使用する穀粒外観品位判別装置の一例を示す。穀粒外観品位判別装置１は、穀物等の粒状体を撮像する撮像手段３と、該撮像手段３とケーブル８で接続される品位判別手段２を備えるものである。前記撮像手段３には例えば市販のスキャナーを用いることができる。また、前記品位判別手段２にはパーソナルコンピュータを用いることができる。

前記撮像手段３は、本体５と、該本体５上面に設けられる画像読取面４と、該画像読取面４上面を開閉するカバー６を備えるものである。また、前記本体５は、前記画像読取面４上に載置した粒状体に光を照射する白色蛍光灯や白色ＬＥＤ等からなる光源と、該粒状体からの反射光を受光するカラーＣＣＤラインセンサー等からなる受光部を備えるものである（図示せず）。そして、前記粒状体は、試料トレー２０上に収容されて、前記画像読取面４に載置される。

一方、前記品位判別手段２は、前記撮像手段３により撮像される粒状体の撮像データを画像処理し、該粒状体の色彩に関する光学情報や外形に関係する形状情報等を抽出する画像処理部と、該画像処理部において抽出される前記各情報と比較し前記穀粒の品位を判別するための閾値等があらかじめ記憶設定される演算制御部と、該演算制御部において得られる結果を表示する表示手段とを備えるものである（図示せず）。

前記穀粒外観品位判別装置１は、前記撮像手段３で取得される複数の粒状体の撮像信号を前記品位判別手段２に送り、該品位判別手段２において前記各粒状体の品位を判別するものである。

なお、前記穀粒外観品位判別装置１は、穀物等の粒状体を撮像し、該撮像データに基づいて前記穀粒の品位を判別するものであれば、上記複数の穀粒を一度に撮像するスキャナー等の撮像手段を備えるものに限らない。

前記穀粒外観品位判別装置１は、例えば特開２００８−２９８６９５号公報に記載される穀粒品位判別装置のように穀粒を一粒ずつ撮像するものであってもよい。本発明の実施の形態では、穀粒外観品位判別装置１に、グレインスキャナー（型式：ＲＡＱＩ１０Ａ、株式会社サタケ社製）を使用した。

以下、本発明における穀粒外観品位判別装置１を利用した穀粒の白度値表示方法について説明する。図２は、穀粒外観品位判別装置１を利用して白米の品位を判別する本発明のフローを示す。

本発明の白度値表示方法は、複数の白米（サンプル粒）からなる試料米が投入された撮像用トレー２０ を撮像手段３の画像読取面４上に載置することで開始される。
（１）撮像工程（Ｓ１）
まず、穀粒外観品位判別装置１は、前記撮像手段３によって試料トレー２０に収納された白米を撮像し、該白米の撮像データを取得する。
（２）画像処理工程（Ｓ２）
前記撮像データを品位判別手段２に送り、画像処理によって白米の外形形状、面積、長さ、幅、色彩、胴割等の品位に関連する品位情報を抽出する。
（３）品位判別工程（Ｓ３）
そして、前記品位情報をあらかじめ設定した閾値と比較して各白米の品位を判別する。
（４）白度値演算工程（Ｓ４）
前記品位情報を用いて白米毎に白度値を演算して求める。
（５）出力工程（Ｓ５）
前記白度値演算工程（Ｓ４）で求めた各白米の白度値を用いて、該白度値のバラツキを示す分布表をディスプレイ９に出力する。本発明の白度値表示方法は、穀粒外観品位判別装置１のディスプレイ９に前記分布表を出力した段階で終了する。

なお、前記品位判別工程（Ｓ３）及び白度値演算工程（Ｓ４）は、並行してなされるものでもよいし、一括してなされるものでもよい。

前記出力工程（Ｓ５）を説明する。図３は、整粒（８７７粒）及び着色粒（６９粒）の二種類の品位を選択して、選択された各白米（計９４６粒）について、白度値の分布を分布表で表示したものである。前記分布表はヒストグラムであって、縦軸に度数に該当する粒数、横軸に白度値を示しており、横軸の各階級の間隔（幅）は１としている。この間隔は１に限定されることはなく、表示する試料米によって適宜設定すればよい。

前記図３の分布表では、整粒と着色粒とを区別せずに白度値の分布を表示している。この分布表によれば、白度値の分布状態が左側に偏倚（へんい）しており、白度値３３未満の範囲にも米粒が多く含まれていることが確認できる。

また、図４には、図３の分布表で表示した整粒（８７７粒）のみの白度値の分布を表示した分布表を示す。該分布表に示すように、整粒のみの表示であれば、各整粒の白度値が４０付近を中心に狭い分布範囲に集中してほぼ正規分布していることが判る。

ところで、図３に示した白度値の分布表示では、低白度側に分布する米粒（白度のバラツキ）が、搗精圧力が弱いことが原因（搗精の不均一）で十分な搗精が行われずに（糠が除去されずに）この範囲に分布された整粒なのか、あるいは着色粒がこの範囲に分布されたものなのかが判断できない。

このため、図３の分布表の表示では、前記試料米を搗精した精米機の搗精圧力が弱いとユーザーが誤判断するおそれがある。この誤判断によって、ユーザーが搗精時の搗精圧力が強くなるように前記精米機を調整してしまうことが考えられる。この調整方法では、搗精圧力が必要以上に強くなりすぎて、搗精時に砕米や胴割粒の発生率が高くなるという問題が生じる。

前記図３に対し、図５は、前記試料米の整粒と着色粒とを識別できるように区別して白度値を表示した分布表であり、本発明の白度値表示方法により白度値を表示している。図５によれば、白度値の低い範囲に分布される米粒の大部分が着色粒であり、整粒の白度値は４０付近を中心に狭い範囲に集中して分布していることが容易に視覚的に確認できる。よって、図５の分布表からは、前記整粒の白度値に異常がないことが分かる。そして、精米機での搗精品質も問題なく、搗精圧力も適格に行われていることが確認できる。

前記図５の分布表は、あらかじめ登録された品位に区分け（判別）された穀粒の白度値を表示するようにしてもよいし、表示する一つ又は複数の品位を任意に選択し、選択された品位の穀粒のみを表示するようにしてもよい。

図６は、前記整粒（８７７粒）及び乳白粒（５４粒）の二種類の品位の白米（計９３１粒）からなる試料米について、白度値の分布を分布表で表示したものである。この図では、整粒と乳白粒とを区別せずに白度値の分布を表示している。図６の分布表によれば、この試料米は白度値の高い米粒が含まれていることが確認できる。

しかし、図６に示した白度値の分布表示では、高白度側に偏倚して分布する白米が、過搗精が原因でこの範囲に分布されたものなのか、あるいは乳白粒がこの範囲に分布されたものなのかが判断できず、過搗精が原因とユーザーが誤判断するおそれがある。

前記誤判断により、ユーザーが搗精時の搗精圧力が弱くなるように精米機を調整してしまうことが考えられる。該調整では、搗精時に十分な搗精圧力が得られず、均一な搗精できないという問題が生じる。

図６に対し、図７は、図６の分布表における整粒と乳白粒とを識別できるように区別して白度値を表示した分布表である。該分布表によれば、白度値の高い範囲に分布される白米の大部分が乳白粒であり、整粒の白度値は４０付近を中心に狭い範囲に分布が集中していることが視覚的に確認できる。よって、図７の分布表からは、前記整粒の白度値に異常がないことが分かる。そして、精米機での搗精品質も問題なく、搗精圧力も適格に行われていることが確認できる。

以上のように、本発明によれば、図５及び図７に示すように、整粒にそれ以外の品位の米粒が混在している試料米であっても、各品位を識別できるように区別して白度値の分布を表示する。したがって、本発明には、白度値のバラツキが大きくなる原因が米粒の品位にある場合に、その原因を容易に確認することができるという効果がある。

別の実施形態として、図８は、図３乃至図７で用いた整粒（８７７粒）、乳白粒（５４粒）及び着色粒（６９粒）の三種類の品位を選択し、これら品位の白米（計１０００粒）について、本発明の白度値表示方法により白度値の分布をヒストグラムにより表示した分布表である。この図８の分布表に示すように、本発明の白度値表示方法によれば、三種類以上の品位を考慮した白度値のバラツキ情報を表示させることも可能であり、品位の種類が三種類以上の場合であっても、容易に品位の影響による白度値のバラツキを視覚的に確認することができる。

さらに、図９と図１０は、白度値表示方法の別の実施形態であり、前記白米（計１０００粒）について、白度値の分布を品位別に識別できるように、それぞれ棒グラフと線グラフにより表示した分布表である。本発明において、各穀粒の白度値の分布状態を表す分布表には、ヒストグラムに限定されず、棒グラフや線グラフなどのその他の表示手段を用いることも可能である。

上記実施の形態では、穀粒として白米を用いたが、玄米についても同様に使用できることはいうまでもない。

本発明は、上記実施の形態に限らず発明の範囲を逸脱しない限りにおいてその構成を適宜変更できることはいうまでもない。

本発明における穀粒の白度値表示方法は、白度値に限定されることなく、穀粒の色彩等の分布状況を表す場合に使用することが可能であり、さらには、樹脂ペレット等の穀粒以外の粒状物について色彩等の分布状況を表す場合にも応用して使用することができ、非常に利用価値の高いものである。

１ 穀粒外観品位判別装置
２ 品位判別手段（コンピュータ）
３ 撮像手段（スキャナー）
４ 画像読取面
５ 撮像手段本体
６ カバー
７ 玄米
８ ケーブル
９ 表示手段（ディスプレイ）
２０ 試料トレー

Claims (3)

1. 複数の穀粒を撮像して該穀粒の撮像データを取得する撮像工程と、
   該撮像工程で取得した撮像データから、前記穀粒の品位に関連する品位情報を抽出する画像処理工程と、
   前記品位情報に基づいて、前記穀粒の品位を判別する品位判別工程と、
   前記品位情報に基づいて、前記穀粒の白度値を求める白度値演算工程と、
   該白度値演算工程で求めた各穀粒の白度値の分布状態を表す分布表を表示手段に出力する出力工程と、
   を有する穀粒外観品位判別装置の白度値表示方法であって、
   前記出力工程において、前記分布表に、前記品位判別工程での判別結果を使用して、穀粒の品位別に白度値を表示させることを特徴とする穀粒外観品位判別装置の白度値表示方法。
2. 複数の穀粒を撮像して該穀粒の撮像データを取得する撮像工程と、
   該撮像工程で取得した撮像データから、前記穀粒の品位に関連する品位情報を抽出する画像処理工程と、
   前記品位情報に基づいて、前記穀粒の品位を判別する品位判別工程と、
   前記品位情報に基づいて、前記穀粒の白度値を求める白度値演算工程と、
   該白度値演算工程で求めた各穀粒の白度値の分布状態を表す分布表を表示手段に出力する出力工程と、
   を有する穀粒外観品位判別装置の白度値表示方法であって、
   前記品位判別工程での判別結果を使用して、前記出力工程における前記分布表に表示する一つ又は複数の品位を任意に選択し、選択された品位の各穀粒の白度値を品位別に前記分布表に表示させることを特徴とする穀粒外観品位判別装置の白度値表示方法。
3. 前記出力工程の分布表がヒストグラムであり、該ヒストグラムの各階級の間隔を白度値で設定するともに、前記各階級で品位別に穀粒の粒数を表示させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の穀粒外観品位判別装置の白度値表示方法。
   

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