JP2019197020A - 対象体選別装置 - Google Patents
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Abstract
Description
可視光を発する第1の光源部と、赤外光を発する第2の光源部と、紫外光を発する第3の光源部と、を有し、移動中の対象体に向かって可視光と赤外光と紫外光とのうちの少なくとも1種類の光を照射する光源手段と、
前記第1の光源から発せられ前記対象体に照射された可視光を検出する第1の検出部と、前記第2の光源から発せられ前記対象体に照射された赤外光を検出する第2の検出部と、前記第3の光源から発せられた紫外光に基づいて前記対象体から発せられる蛍光を検出する第3の検出部と、を有する検出手段と、
前記第1の検出部の検出結果に基づいて、前記対象体の透過率が適切であるか否かを判定する第1適否判定部と、前記第2の検出部の検出結果に基づいて、前記対象体が異物であるか否かを判定する第2適否判定部と、前記第3の検出部の検出結果に基づいて、前記対象体に菌が発生しているか否かを判定する第3適否判定部と、を有し、前記第1適否判定部、前記第2適否判定部及び前記第3適否判定部の判定結果のうちの少なくとも1つの判定結果に基づいて、前記移動中の対象体が不良品であるか否かを決定する良否決定手段と、
不良品であると決定された前記対象体の移動方向を変更する移動方向変更手段と、を備えることである。
<<第1の実施の態様>>
第1の実施の態様によれば、
可視光を発する第1の光源部(例えば、後述する前側RGB発光ダイオード212や後側RGB発光ダイオード222など)と、赤外光を発する第2の光源部(例えば、後述する前側赤外発光ダイオード216や後側赤外発光ダイオード226など)と、紫外光を発する第3の光源部(例えば、後述する前側紫外発光ダイオード214や後側紫外発光ダイオード224など)と、を有し、移動中の対象体(例えば、後述する米などの穀物など)に向かって可視光と赤外光と紫外光とのうちの少なくとも1種類の光を照射する光源手段(例えば、後述する光学系200など)と、
前記第1の光源から発せられ前記対象体に照射された可視光を検出する第1の検出部(例えば、後述する可視光域用CIS232など)と、前記第2の光源から発せられ前記対象体に照射された赤外光を検出する第2の検出部(例えば、後述する近赤外光域用CIS234など)と、前記第3の光源から発せられ前記対象体に照射された紫外光を検出する第3の検出部(例えば、後述する前側CMOSカメラ236や後側CMOSカメラ238など)と、を有する検出手段(検出系230など)と、
前記第1の検出部の検出結果に基づいて前記対象体の透過率が適切であるか否かを判定する第1適否判定部(例えば、後述する信号処理基板310及び図7の処理など)と、前記第2の検出部の検出結果に基づいて前記対象体が異物であるか否かを判定する第2適否判定部(例えば、後述する信号処理基板310及び図8の処理など)と、前記第3の検出部の検出結果に基づいて前記対象体に菌が発生しているか否かを判定する第3適否判定部(例えば、後述する画像処理基板320並びに図9及び図10の処理など)と、を有し、前記第1適否判定部、前記第2適否判定部及び前記第3適否判定部の判定結果のうちの少なくとも1つの判定結果に基づいて、前記移動中の対象体が不良品であるか否かを決定する良否決定手段(例えば、後述する信号処理基板310や画像処理基板320など)と、
不良品であると決定された前記対象体の移動方向を変更する移動方向変更手段(例えば、後述するエアガン駆動系400など)と、を備える対象体選別装置が提供される。
第2の実施の態様は、第1の実施の態様において、
前記第1の光源部と前記第2の光源部と前記第3の光源部とのうちの少なくとも1つの光源部を選択し、選択された光源部の点灯、消灯、発光強度を制御する発光制御手段(例えば、後述する光源制御装置340など)をさらに備えるように構成される。
第3の実施の態様は、第2の実施の態様において、
前記第1の光源部は、独立に発光を制御可能な複数の色の光源により構成される白色光源であり、
前記発光制御手段は、前記複数の色の光源の点灯、消灯、発光強度を互いに独立に制御するように構成される。
第4の実施の態様は、第3の実施の態様において、
前記複数の色は、赤色、青色、緑色であるように構成される。所望する色の光を自在に発光させて、対象体に照明することができる。
第5の実施の態様は、第3の実施の態様において、
前記第3の検出部は、前記第1の光源から発せられ前記対象体に照射された可視光を検出し、
前記良否決定手段は、前記第3の検出部による可視光の検出結果に基づいて、前記対象体の反射率又は透過率が適切であるか否かを判定する第4適否判定部(例えば、後述する画像処理基板320並びに図9及び図10の処理など)を有するように構成される。
第6の実施の態様は、第5の実施の態様において、
前記移動方向変更手段は、
移動する対象体に向かって流体を排出する流体排出装置(例えば、後述するエアガン410など)と、
前記第1適否判定部の判定結果、前記第2適否判定部の判定結果、前記第3適否判定部の判定結果及び前記第4適否判定部の判定結果の少なくとも1つの判定結果に応じて、前記流体排出装置からの流体の排出のタイミングを決定する排出タイミング決定部(例えば、後述するエアガン制御基板330など)と、を有するように構成される。
以下に、実施の形態について図面に基づいて説明する。以下では、穀物とは、イネ科作物の種子や、マメ科作物の種子や他科の作物の種子であり、穀物とは、穀物の粒体状の形態に着目したものである。
対象体選別装置10は、主に、搬送系100(移動調整部)と、光学系200と、制御処理系300と、エアガン駆動系400とからなる。搬送系100は、選別の対象体である米などの穀物を選別するために移動させる。光学系200は、穀物の良品又は不良品の良否を選別するために、穀物に光を照射し、照射した光によって生ずる透過光や反射光や蛍光などを検出する。制御処理系300は、照射した光によって生じた各種の光を検出して、穀物の良否を判定する。エアガン駆動系400は、制御処理系300の判定結果に応じて、不良品であると判定された穀物を除去するためのエアガンを駆動する。以下では、搬送系100(移動調整部)と、光学系200と、制御処理系300と、エアガン駆動系400について詳細に説明する。
図1は、対象体選別装置10の全体を示す概略側面図である。図2は、対象体選別装置10の全体を示す概略正面図である。図3は、対象体選別装置10の搬送系100と光学系200の概略を概略側面図である。図4は、対象体選別装置10の光学系200の概略を概略側面図である。図5は、対象体選別装置10の光学系200における光路の概略を示す概略側面図である。図6は、対象体選別装置10の機能の概略を示す機能ブロック図である。
タンク120には、選別の対象体である米などの穀物を貯留するための容器である。タンク120は、対象体選別装置10の上部に配置されている。タンク120の底部には、貫通孔(図示せず)が形成されている。タンク120に貯蔵されている穀物は、重力の作用によってタンク120の下方に移動し底部の貫通孔を介して、タンク120から落下してフィーダー130に案内される。
フィーダー130は、上端部132及び下端部134を有し、タンク120の貫通孔は、上端部132の近くでフィーダー130の上方に位置する。タンク120の貫通孔から落下した穀物は、フィーダー130の上端部132の近くに案内される。フィーダー130は、シュート140に向かって下方に傾いており、電動モータ(図示せず)によって振動することができる。フィーダー130が振動することで、フィーダー130の上端部132の近くに落下した穀物は、徐々にフィーダー130の下端部134に向かって移動し、下端部134からシュート140に案内される。
シュート140は、上端部142及び下端部144を有し、フィーダー130の振動によってフィーダー130上を移動した穀物は、シュート140の上端部142の近くに落下する。
図1及び図3に示すように、対象体選別装置10の前面には、操作パネル160が設けられている。操作パネル160は、液晶ディスプレイとタッチパネルとを有する。液晶ディスプレイに対象体選別装置10を制御するための各種の情報が表示され、操作者は、表示された情報を視認して、タッチパネルを操作することで対象体選別装置10を作動させる。
<<光の種類と検出対象と判定内容>>
前述したように、本実施の形態では、可視光と近赤外光と深紫外光との3種類の光を用いて穀物の良品又は不良品の良否を判断する。例えば、可視光が穀物を透過する透過率を利用して、米などの穀物が白濁などの薄い色の状態となっているか否かを判定する。可視光が穀物によって反射される反射率を利用して、米などの穀物が黒などの濃い色の状態となっているか否かを判定する。近赤外光を照射することによって水分の有無を検出して、プラスチックなどの異物であるか否かを判定する。深紫外光を照射することによって、蛍光の発生を検出してカビ菌などの菌の発生を判定する。
図1、図3、図4、図5、図12、図13及び図14に示すように、シュート140から離脱して落下する穀物を挟むように、光学系200が配置されている。また、図6に示すように、光学系200は、前側光源系210と後側光源系220と検出系230とからなる。なお、対象体選別装置10における前側とは、操作者が操作するための操作パネル160(図1及び図3参照)が設置されている側をいい、後側とは、前側の反対の側であり、奥行き側をいう。前側光源系210と後側光源系220とは、落下する穀物を挟んで、前側と後側とに配置される。
前側光源系210は、前側RGB発光ダイオード212と前側紫外発光ダイオード214と前側赤外発光ダイオード216とからなる。後側光源系220は、後側RGB発光ダイオード222と後側紫外発光ダイオード224と後側赤外発光ダイオード226とからなる。前側光源系210及び後側光源系220を構成するダイオードのいずれもが、通過領域PRのうちの照射領域IR(図4及び図5参照)に向かって光を発し、穀物が照射領域にIRに位置するときに、前側光源系210及び後側光源系220を構成するダイオードからの光が照射される。なお、通過領域PRは、シュート140から離脱した穀物が落下して通過する領域であり(図4及び図5参照)、照射領域IRは、通過領域PRに含まれる一部の領域であって(図4及び図5参照)、前側光源系210及び後側光源系220のダイオードから発せられた各種の光が照射される領域である(図2、図4及び図5参照)。
前側RGB発光ダイオード212及び後側RGB発光ダイオード222は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードの3種類の発光ダイオードからなる。具体的には、図2に示すように、複数個、例えば75個の赤色発光ダイオードが列状に配置され(赤色発光ダイオード列と称する)、複数個、例えば75個の緑色発光ダイオードが列状に配置され(緑色発光ダイオード列と称する)、複数個、例えば75個の青色発光ダイオードが列状に配置され(青色発光ダイオード列と称する)、赤色発光ダイオード列と緑色発光ダイオード列と青色発光ダイオード列とが、互いに平行になるように配置されている(図2参照)。
前側赤外発光ダイオード216及び後側赤外発光ダイオード226は、赤外光を発するダイオードである。赤外光は、主に、近赤外光、中赤外光、遠赤外光の3種からなる。本実施の形態では、近赤外光を採用するのが好ましい。近赤外光は780〜3,000nmの電磁波である。近赤外光を用いることで、穀物に混入したプラスチックなどの異物を的確に検出することができる。なお、穀物に混入した異物を発見することができれば近赤外光に限定されず、広く赤外光を用いることができる。
前側紫外発光ダイオード214及び後側紫外発光ダイオード224は、紫外光を発するダイオードである。例えば、400nm以下の波長の紫外光を発光する発光ダイオードである。特に、本実施の形態では、深紫外光を採用するのが好ましい。深紫外光の波長域は、概ね250nm、300nm、350nm以下の紫外光をいう。カビ菌などの菌が穀物の表面に生じていたときに、深紫外光の波長域の紫外光を穀物に照射することで菌から蛍光が発せられる。蛍光を検出したときには、穀物にカビ菌などの菌が生じていることを判定することができる。なお、穀物に生ずる菌を検出することができれば、深紫外光には限られず広く紫外光を用いることができる。
検出系230は、可視光域用CIS232と近赤外光域用CIS234と前側CMOSカメラ236と後側CMOSカメラ238とからなる。
可視光域用CIS232及び近赤外光域用CIS234は、コンタクトイメージセンサー(Contact Image Sensor)からなる。なお、本実施の形態では、可視光域用CIS232及び近赤外光域用CIS234は、光に関して同等の特性(感度や周波数特性など)を有するコンタクトイメージセンサーを使用しており、可視光域用CIS232の前方に赤外カットフィルターを配置することで(図示せず)、可視光域用のコンタクトイメージセンサーとし、近赤外光域用CIS234の前方には、可視光カットフィルターを配置することで(図示せず)、近赤外光域用のコンタクトイメージセンサーとしている。なお、赤外カットフィルターや可視光カットフィルターを用いずに、可視光域に対応する特性を有するコンタクトイメージセンサーと、近赤外光域に対応する特性を有するコンタクトイメージセンサーとを別個に選択して用いてもよい。
可視光域用CIS232は、穀物を透過した可視光を検出するためのセンサーである。可視光域用CIS232は、前側RGB発光ダイオード212及び後側RGB発光ダイオード222から発せられて穀物を透過した可視光を検出する。
バックグラウンド体242は、可視光の照度の基準となる物体であり、前側RGB発光ダイオード212から発せられた可視光が照明される位置に配置されている。バックグラウンド体242は、例えば、白色の平面体で構成される。
また、可視光域用CIS232の前方には、遮蔽板252が設けられている。前側RGB発光ダイオード212から発せられた可視光は、穀物によって反射されて、可視光域用CIS232に入射する可能性もある。遮蔽板252は、この反射光の入射を防止するための部材であり、可視光域用CIS232が受光し得る光の一部を遮断するための部材である。
可視光域用CIS232は、シュート140から落下した穀物が照射領域IRを通過するとき、すなわち、照射領域IRに穀物が存在するときに、前側RGB発光ダイオード212及び後側RGB発光ダイオード222から発せられて穀物を透過する可視光を検出する。なお、穀物が照射領域IRに存在しないときには、可視光域用CIS232は、前側RGB発光ダイオード212及び後側RGB発光ダイオード222から発せられた可視光をそのまま受光する。
近赤外光域用CIS234は、穀物を透過した近赤外光を検出するためのセンサーである。近赤外光域用CIS234は、前側赤外発光ダイオード216及び後側赤外発光ダイオード226から発せられて穀物を透過した近赤外光を検出する。
バックグラウンド体244は、近赤外光の照度の基準となる物体であり、後側赤外発光ダイオード226から発せられた近赤外光が照明される位置に配置されている。バックグラウンド体244は、例えば、白色の平面体で構成される。
また、近赤外光域用CIS234の前方には、遮蔽板254が設けられている。後側赤外発光ダイオード226から発せられた近赤外光は、穀物によって反射されて、近赤外光域用CIS234に入射する可能性もある。遮蔽板254は、この反射光の入射を防止するための部材であり、近赤外光域用CIS234に受光し得る光の一部を遮断するための部材である。
近赤外光域用CIS234は、シュート140から落下した穀物が照射領域IRを通過するとき、すなわち、照射領域IRに穀物が存在するときに、前側赤外発光ダイオード216及び後側赤外発光ダイオード226から発せられて穀物を透過する近赤外光を検出する。なお、穀物が照射領域IRに存在しないときには、近赤外光域用CIS234は、前側赤外発光ダイオード216及び後側赤外発光ダイオード226から発せられた近赤外光をそのまま受光する。
前側CMOSカメラ236及び後側CMOSカメラ238は、いずれも、CMOSカメラから構成される。
前側RGB発光ダイオード212から発せられた可視光が、落下する穀物に照射されると、穀物によって反射される。前側CMOSカメラ236は、この穀物によって反射された可視光を受光する。さらに、前側紫外発光ダイオード214から発せられた深紫外光が、落下する穀物に照射されたときに、穀物にカビ菌などの菌が発生している場合には、穀物のカビ菌によって蛍光が発せられる。前側CMOSカメラ236は、このカビ菌によって発せられた蛍光を受光する。
後側RGB発光ダイオード222から発せられた可視光が、落下する穀物に照射されると、穀物によって反射される。後側CMOSカメラ238は、この穀物によって反射された可視光を受光する。さらに、後側紫外発光ダイオード224から発せられた深紫外光が、落下する穀物に照射されたときに、穀物にカビ菌などの菌が発生している場合には、穀物のカビ菌によって蛍光が発せられる。後側CMOSカメラ238は、このカビ菌によって発せられた蛍光を受光する。
前述したように、前側CMOSカメラ236及び後側CMOSカメラ238は、穀物によって反射された可視光と、カビ菌によって発せられる蛍光との2種類の光を受光する。
前述したように、シュート140には、60本のシュート溝146が形成されている。シュート140の下端部144から落下する穀物は、シュート140の下端部144に位置する通過領域PR及び照射領域IRを必ず通過する(前述したように、照射領域IRは、通過領域PRに含まれる一部の領域である)。図2(a)に示すように、具体的には、シュート140の中央領域SH−Mのシュート溝146から落下する穀物は、照射領域IRの中央領域IR−Mを通過し、シュート140の左側領域SH−Lのシュート溝146から落下する穀物は、照射領域IRの左側領域IR−Lを通過し、シュート140の右側端部SH−Rのシュート溝146から落下する穀物は、照射領域IRの右側領域IR−Rを通過する。このように、穀物は、60本の全てのシュート溝146から落下することができるため、照射領域IRは、水平方向に延在する長尺な領域となる(図2(a)参照)。
また、前述したように、穀物は、貯留されているタンク120からフィーダー130を介して、シュート140に案内される。タンク120に貯留されている一の穀物は、フィーダー130の振動によって、60本のシュート溝146のうちのいずれかの一のシュート溝146に振り分けられる。シュート溝146への振り分けは、フィーダー130の振動によるため、一の穀物が案内されるシュート溝146は、ランダムに決まり、また、そのシュート溝146に一の穀物が案内されるタイミングもランダムに決まる。
前述したように、穀物は、60本のシュート溝146のいずれかにランダムに振り分けられる。すなわち、一の穀物は、60本のシュート溝146のうちのいずれかの一のシュート溝146にランダムに案内される。穀物が、一旦、一のシュート溝146に導かれたときには、その一のシュート溝146に案内され、その一のシュート溝146から落下する。すなわち、一のシュート溝146に案内されて落下した穀物は、案内された一のシュート溝146に対応付けて制御されることができる。後述するように、不良品であると判定された穀物を除去する際には、案内された一のシュート溝146に対応付けられた穀物として制御される。
図6に示すように、制御処理系300は、信号処理基板310と画像処理基板320とエアガン制御基板330と光源制御装置340を有する。
信号処理基板310は、主に、CPU(中央処理装置)とROM(リードオンリーメモリ)とRAM(ランダムアクセスメモリ)とI/Oポート(入出力ポート)と通信IF(通信インターフェース)とを有する(図示せず)。
前述したように、穀物が案内されるシュート溝146もランダムであるとともに、穀物の落下が始まるタイミングもランダムであり、60本のシュート溝146から落下する穀物を、60本のシュート溝146の全てに亘って常時に検出する必要がある。このように、可視光域用CIS232及び近赤外光域用CIS234は、60本のシュート溝146の全てについて常時に受光して、受光信号を出力する必要がある。このため、可視光域用CIS232及び近赤外光域用CIS234から出力される受光信号には、60本のシュート溝146の全てについて受光した情報が含まれている。
前述したように、可視光域用CIS232から出力される受光信号には、60本の全てのシュート溝146の各々について、あるタイミングで可視光域用CIS232が受光した情報が含まれる。言い換えれば、受光信号には、そのタイミングで、一のシュート溝146について穀物が照射領域IRに存在する場合には、前側RGB発光ダイオード212及び後側RGB発光ダイオード222から発せられた可視光が穀物を透過したときの透過率を示す情報が含まれ、また、他のシュート溝146について穀物が照射領域IRに存在しない場合には、前側RGB発光ダイオード212及び後側RGB発光ダイオード222から発せられた可視光を直接に受光したことを示す情報が含まれる。このように、受光信号には、60本の全てのシュート溝146の各々に対応して透過率を示す情報が含まれる。信号処理基板310のCPUは、この透過率を示す情報から穀物の良否を判断する。
また、近赤外光域用CIS234から出力される受光信号には、60本の全てのシュート溝146の各々について、あるタイミングで近赤外光域用CIS234が受光した情報が含まれる。言い換えれば、受光信号には、そのタイミングで、一のシュート溝146について穀物が照射領域IRに存在する場合には、前側赤外発光ダイオード216及び後側赤外発光ダイオード226から発せられた近赤外光が穀物を透過したときの透過率を示す情報が含まれ、他のシュート溝146について穀物が照射領域IRに存在しない場合には、前側赤外発光ダイオード216及び後側赤外発光ダイオード226から発せられた近赤外光を直接に受光したことを示す情報が含まれる。このように、受光信号には、60本の全てのシュート溝146の各々に対応して透過率を示す情報が含まれる。信号処理基板310のCPUは、この透過率を示す情報から穀物の良否を判断する。
画像処理基板320は、信号処理基板310と同様に、主に、CPU(中央処理装置)とROM(リードオンリーメモリ)とRAM(ランダムアクセスメモリ)とI/Oポート(入出力ポート)と通信IF(通信インターフェース)とを有する(図示せず)。
前述したように、穀物が案内されるシュート溝146もランダムであるとともに、穀物の落下が始まるタイミングもランダムであり、60本のシュート溝146から落下する穀物を、60本のシュート溝146の全てに亘って常時に検出する必要がある。このように、前側CMOSカメラ236及び後側CMOSカメラ238は、60本のシュート溝146の全てについて常時に受光して、受光信号を出力する必要がある。このため、前側CMOSカメラ236及び後側CMOSカメラ238から出力される受光信号には、60本のシュート溝146の全てについて受光した情報が含まれている。
前述したように、前側CMOSカメラ236から出力される受光信号には、60本の全てのシュート溝146の各々について、あるタイミングで前側CMOSカメラ236が受光した情報が含まれる。言い換えれば、受光信号には、そのタイミングで、一のシュート溝146について穀物が照射領域IRに存在する場合には、前側RGB発光ダイオード212及び後側RGB発光ダイオード222から発せられた可視光が穀物によって反射されたときの反射率を示す情報が含まれ、他のシュート溝146について穀物が照射領域IRに存在しない場合には、前側RGB発光ダイオード212及び後側RGB発光ダイオード222から発せられた可視光が穀物によって反射されなかったことを示す情報が含まれる。このように、受光信号には、60本の全てのシュート溝146の各々に対応して反射率を示す情報が含まれる。画像処理基板320のCPUは、この反射率を示す情報から穀物の良否を判断する。
前述したように、後側CMOSカメラ238から出力される受光信号には、60本の全てのシュート溝146の各々について、あるタイミングで後側CMOSカメラ238が受光した情報が含まれる。言い換えれば、受光信号には、そのタイミングで、一のシュート溝146について穀物が照射領域IRに存在する場合には、前側RGB発光ダイオード212及び後側RGB発光ダイオード222から発せられた可視光が穀物によって反射されたときの反射率を示す情報が含まれ、他のシュート溝146について穀物が照射領域IRに存在しない場合には、前側RGB発光ダイオード212及び後側RGB発光ダイオード222から発せられた可視光が穀物によって反射されなかったことを示す情報が含まれる。このように、受光信号には、60本の全てのシュート溝146の各々に対応して反射率を示す情報が含まれる。画像処理基板320のCPUは、この反射率を示す情報から穀物の良否を判断する。
エアガン制御基板330は、信号処理基板310や画像処理基板320と同様に、主に、CPU(中央処理装置)とROM(リードオンリーメモリ)とRAM(ランダムアクセスメモリ)とI/Oポート(入出力ポート)と通信IF(通信インターフェース)とを有する(図示せず)。
光源制御装置340は、前側光源系210及び後側光源系220を制御する。具体的には、光源制御装置340は、前側光源系210の前側RGB発光ダイオード212と前側紫外発光ダイオード214と前側赤外発光ダイオード216との点灯、消灯、発光強度などを制御する。同様に、光源制御装置340は、後側光源系220の後側RGB発光ダイオード222と後側紫外発光ダイオード224と後側赤外発光ダイオード226との点灯、消灯、発光強度などを制御する。
以下では、対象体選別装置10は、起動されており、信号処理基板310、画像処理基板320及びエアガン制御基板330における初期化などの初期動作は、全て完了して、定常的に動作しているものとする。
図7及び図8は、信号処理基板310において実行される信号処理基板判断処理である。
図9及び図10は、画像処理基板320において実行される画像処理基板判断処理である。
図11は、エアガン制御基板330において実行されるバルブ開閉制御処理である。このバルブ開閉制御処理は、エアガン制御基板330においてタイマ割り込み処理によって所定の時間毎に呼び出されて実行される。
図12〜図14は、穀物の移動方向を変更する具体例を示す概略図である。
また、前側RGB発光ダイオード212及び後側RGB発光ダイオード222から発せられて穀物GRによって反射された可視光により穀物GRの反射率が検出される。さらに、前側赤外発光ダイオード216及び後側赤外発光ダイオード226から発せられて穀物を透過した近赤外光によって、穀物GRの水分が検出される。さらにまた、前側紫外発光ダイオード214及び後側紫外発光ダイオード224から発せられた深紫外光によって、穀物GRにカビ菌などの菌が発生している場合には、カビ菌から発せられた蛍光を検出する。これらの検出結果から穀物GRが良品であるか不良品であるか否かが判定される。
図13に示すように、落下する穀物GRの下側に不良部分FPが存在する場合には、穀物GRの不良部分FPは、穀物GRの中央部CTが照射領域IR(黒丸)に到達するよりも早めに照射領域IRに到達する。なお、不良部分FPは、前述した透過率や反射率や水分や蛍光などで不良品と判断される部分である。
図14に示すように、落下する穀物GRの上側に不良部分FPが存在する場合には、穀物GRの不良部分FPは、穀物GRの中央部CTが照射領域IRに到達した後に照射領域IRに到達する。
図15は、NG信号のパルスの「立ち上がり部」及び「立ち下がり部」と、「計時開始タイミング」、「待機時間」、「バルブ開放時間」の関係を示すタイミングチャートである。
前述した例では、シュート140のシュート溝146の数が60本である場合を示したが、シュート溝146の数は60本には限られない。例えば、単位時間に処理する穀物の数や穀物の種類や穀物に生ずる不良の種類などの他、前側光源系210(前側RGB発光ダイオード212、前側紫外発光ダイオード214、前側赤外発光ダイオード216)の形状や大きさ、後側光源系220(後側RGB発光ダイオード222、後側紫外発光ダイオード224、後側赤外発光ダイオード226)の形状や大きさなどに応じて適宜に定めることができる。
上述したように、本発明は、本実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記載及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきでない。このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことはもちろんである。
120 タンク
130 フィーダー
132 上端部
134 下端部
140 シュート
142 上端部
144 下端部
146 シュート溝
200 光学系
210 前側光源系
212 前側RGB発光ダイオード
214 前側紫外発光ダイオード(深紫外発光ダイオード)
216 前側赤外発光ダイオード(近赤外発光ダイオード)
220 後側光源系
222 後側RGB発光ダイオード
224 後側紫外発光ダイオード(深紫外発光ダイオード)
226 後側赤外発光ダイオード(近赤外発光ダイオード)
230 検出系
232 可視光域用CIS(前側CIS)
234 近赤外光域用CIS(後側CIS)
236 前側CMOSカメラ
238 後側CMOSカメラ
300 制御処理系
310 信号処理基板
320 画像処理基板
330 エアガン制御基板
340 光源制御装置
400 エアガン駆動系
410 エアガン
412 バルブ
可視光を発する第1の光源部と、赤外光を発する第2の光源部と、紫外光を発する第3の光源部と、を有し、移動中の対象体に向かって可視光と赤外光と紫外光とのうちの少なくとも1種類の光を照射する光源手段と、
前記第1の光源から発せられ前記対象体に照射された可視光を検出する第1の検出部と、前記第2の光源から発せられ前記対象体に照射された赤外光を検出する第2の検出部と、前記第3の光源から発せられた紫外光に基づいて前記対象体から発せられる蛍光を検出する第3の検出部と、を有する検出手段と、
前記第1の検出部の検出結果に基づいて、前記対象体の透過率が適切であるか否かを判定する第1適否判定部と、前記第2の検出部の検出結果に基づいて、前記対象体が異物であるか否かを判定する第2適否判定部と、前記第3の検出部の検出結果に基づいて、前記対象体に菌が発生しているか否かを判定する第3適否判定部と、を有し、前記第1適否判定部、前記第2適否判定部及び前記第3適否判定部の判定結果のうちの少なくとも1つの判定結果に基づいて、前記移動中の対象体が不良品であるか否かを決定する良否決定手段と、
不良品であると決定された前記対象体の移動方向を変更する移動方向変更手段と、
前記第1の光源部と前記第2の光源部と前記第3の光源部とのうちの少なくとも1つの光源部を選択し、選択された光源部の点灯、消灯、発光強度を制御する発光制御手段と、を備えることである。
また、本発明による対象体選別装置の特徴は、
可視光を発する第1の光源部と、赤外光を発する第2の光源部と、紫外光を発する第3の光源部と、を有し、移動中の対象体に向かって可視光と赤外光と紫外光とのうちの少なくとも1種類の光を照射する光源手段と、
前記第1の光源部から発せられ前記対象体に照射された可視光を検出する第1の検出部と、前記第2の光源部から発せられ前記対象体に照射された赤外光を検出する第2の検出部と、前記第3の光源部から発せられた紫外光に基づいて前記対象体から発せられる蛍光を検出する第3の検出部と、を有する検出手段と、
前記第1の検出部の検出結果に基づいて前記対象体の透過率又は反射率が適切であるか否かを判定する第1適否判定部と、前記第2の検出部の検出結果に基づいて前記対象体が異物であるか否かを判定する第2適否判定部と、前記第3の検出部の検出結果に基づいて前記対象体に菌が発生しているか否かを判定する第3適否判定部と、を有し、前記第1適否判定部、前記第2適否判定部及び前記第3適否判定部の判定結果のうちの少なくとも1つの判定結果に基づいて、前記移動中の対象体の良否を決定する良否決定手段と、
不良であると決定された前記対象体の移動方向を変更する移動方向変更手段と、を備え
前記移動方向変更手段は、
移動する対象体に向かって流体を排出する流体排出装置と、
前記第1適否判定部の判定結果、前記第2適否判定部の判定結果及び前記第3適否判定部の判定結果の少なくとも1つの判定結果に応じて、前記流体排出装置からの流体の排出のタイミングを決定する排出タイミング決定部と、を有することである。
可視光を発する第1の光源部と、赤外光を発する第2の光源部と、紫外光を発する第3の光源部と、を有し、移動中の対象体に向かって可視光と赤外光と紫外光とのうちの少なくとも1種類の光を照射する光源手段と、
前記第1の光源部から発せられ前記対象体に照射された可視光を検出する第1の検出部と、前記第2の光源部から発せられ前記対象体に照射された赤外光を検出する第2の検出部と、前記第3の光源部から発せられた紫外光に基づいて前記対象体から発せられる蛍光を検出する第3の検出部と、を有する検出手段と、
前記第1の検出部の検出結果に基づいて、前記対象体の透過率が適切であるか否かを判定する第1適否判定部と、前記第2の検出部の検出結果に基づいて、前記対象体が異物であるか否かを判定する第2適否判定部と、前記第3の検出部の検出結果に基づいて、前記対象体に菌が発生しているか否かを判定する第3適否判定部と、を有し、前記第1適否判定部、前記第2適否判定部及び前記第3適否判定部の判定結果のうちの少なくとも1つの判定結果に基づいて、前記移動中の対象体が不良品であるか否かを決定する良否決定手段と、
不良品であると決定された前記対象体の移動方向を変更する移動方向変更手段と、
前記第1の光源部と前記第2の光源部と前記第3の光源部とのうちの少なくとも1つの光源部を選択し、選択された光源部の点灯、消灯、発光強度を制御する発光制御手段と、を備えることである。
また、本発明による対象体選別装置の特徴は、
可視光を発する第1の光源部と、赤外光を発する第2の光源部と、紫外光を発する第3の光源部と、を有し、移動中の対象体に向かって可視光と赤外光と紫外光とのうちの少なくとも1種類の光を照射する光源手段と、
前記第1の光源部から発せられ前記対象体に照射された可視光を検出する第1の検出部と、前記第2の光源部から発せられ前記対象体に照射された赤外光を検出する第2の検出部と、前記第3の光源部から発せられた紫外光に基づいて前記対象体から発せられる蛍光を検出する第3の検出部と、を有する検出手段と、
前記第1の検出部の検出結果に基づいて前記対象体の透過率又は反射率が適切であるか否かを判定する第1適否判定部と、前記第2の検出部の検出結果に基づいて前記対象体が異物であるか否かを判定する第2適否判定部と、前記第3の検出部の検出結果に基づいて前記対象体に菌が発生しているか否かを判定する第3適否判定部と、を有し、前記第1適否判定部、前記第2適否判定部及び前記第3適否判定部の判定結果のうちの少なくとも1つの判定結果に基づいて、前記移動中の対象体の良否を決定する良否決定手段と、
不良であると決定された前記対象体の移動方向を変更する移動方向変更手段と、を備え
前記移動方向変更手段は、
移動する対象体に向かって流体を排出する流体排出装置と、
前記第1適否判定部の判定結果、前記第2適否判定部の判定結果及び前記第3適否判定部の判定結果の少なくとも1つの判定結果に応じて、前記流体排出装置からの流体の排出のタイミングを決定する排出タイミング決定部と、を有することである。
<<第1の実施の態様>>
第1の実施の態様によれば、
可視光を発する第1の光源部(例えば、後述する前側RGB発光ダイオード212や後側RGB発光ダイオード222など)と、赤外光を発する第2の光源部(例えば、後述する前側赤外発光ダイオード216や後側赤外発光ダイオード226など)と、紫外光を発する第3の光源部(例えば、後述する前側紫外発光ダイオード214や後側紫外発光ダイオード224など)と、を有し、移動中の対象体(例えば、後述する米などの穀物など)に向かって可視光と赤外光と紫外光とのうちの少なくとも1種類の光を照射する光源手段(例えば、後述する光学系200など)と、
前記第1の光源部から発せられ前記対象体に照射された可視光を検出する第1の検出部(例えば、後述する可視光域用CIS232など)と、前記第2の光源部から発せられ前記対象体に照射された赤外光を検出する第2の検出部(例えば、後述する近赤外光域用CIS234など)と、前記第3の光源部から発せられ前記対象体に照射された紫外光を検出する第3の検出部(例えば、後述する前側CMOSカメラ236や後側CMOSカメラ238など)と、を有する検出手段(検出系230など)と、
前記第1の検出部の検出結果に基づいて前記対象体の透過率が適切であるか否かを判定する第1適否判定部(例えば、後述する信号処理基板310及び図7の処理など)と、前記第2の検出部の検出結果に基づいて前記対象体が異物であるか否かを判定する第2適否判定部(例えば、後述する信号処理基板310及び図8の処理など)と、前記第3の検出部の検出結果に基づいて前記対象体に菌が発生しているか否かを判定する第3適否判定部(例えば、後述する画像処理基板320並びに図9及び図10の処理など)と、を有し、前記第1適否判定部、前記第2適否判定部及び前記第3適否判定部の判定結果のうちの少なくとも1つの判定結果に基づいて、前記移動中の対象体が不良品であるか否かを決定する良否決定手段(例えば、後述する信号処理基板310や画像処理基板320など)と、
不良品であると決定された前記対象体の移動方向を変更する移動方向変更手段(例えば、後述するエアガン駆動系400など)と、を備える対象体選別装置が提供される。
第5の実施の態様は、第3の実施の態様において、
前記第3の検出部は、前記第1の光源部から発せられ前記対象体に照射された可視光を検出し、
前記良否決定手段は、前記第3の検出部による可視光の検出結果に基づいて、前記対象体の反射率又は透過率が適切であるか否かを判定する第4適否判定部(例えば、後述する画像処理基板320並びに図9及び図10の処理など)を有するように構成される。
Claims (6)
- 可視光を発する第1の光源部と、赤外光を発する第2の光源部と、紫外光を発する第3の光源部と、を有し、移動中の対象体に向かって可視光と赤外光と紫外光とのうちの少なくとも1種類の光を照射する光源手段と、
前記第1の光源から発せられ前記対象体に照射された可視光を検出する第1の検出部と、前記第2の光源から発せられ前記対象体に照射された赤外光を検出する第2の検出部と、前記第3の光源から発せられた紫外光に基づいて前記対象体から発せられる蛍光を検出する第3の検出部と、を有する検出手段と、
前記第1の検出部の検出結果に基づいて前記対象体の透過率又は反射率が適切であるか否かを判定する第1適否判定部と、前記第2の検出部の検出結果に基づいて前記対象体が異物であるか否かを判定する第2適否判定部と、前記第3の検出部の検出結果に基づいて前記対象体に菌が発生しているか否かを判定する第3適否判定部と、を有し、前記第1適否判定部、前記第2適否判定部及び前記第3適否判定部の判定結果のうちの少なくとも1つの判定結果に基づいて、前記移動中の対象体の良否を決定する良否決定手段と、
不良であると決定された前記対象体の移動方向を変更する移動方向変更手段と、を備える対象体選別装置。 - 前記第1の光源部と前記第2の光源部と前記第3の光源部とのうちの少なくとも1つの光源部を選択し、選択された光源部の点灯、消灯、発光強度を制御する発光制御手段をさらに備える請求項1に記載の対象体選別装置。
- 前記第1の光源部は、独立に発光を制御可能な複数の色の光源により構成される白色光源であり、
前記発光制御手段は、前記複数の色の光源の点灯、消灯、発光強度を互いに独立に制御する請求項2に記載の対象体選別装置。 - 前記第1の光源部は、前記複数の色は、赤色、青色、緑色である請求項3に記載の対象体選別装置。
- 前記第3の検出部は、前記第1の光源から発せられ前記対象体に照射された可視光を検出し、
前記良否決定手段は、前記第3の検出部による可視光の検出結果に基づいて、前記対象体の反射率又は透過率が適切であるか否かを判定する第4適否判定部と、を有する請求項1に記載の対象体選別装置。 - 前記移動方向変更手段は、
移動する対象体に向かって流体を排出する流体排出装置と、
前記第1適否判定部の判定結果、前記第2適否判定部の判定結果、前記第3適否判定部の判定結果及び前記第4適否判定部の判定結果の少なくとも1つの判定結果に応じて、前記流体排出装置からの流体の排出のタイミングを決定する排出タイミング決定部と、を有する請求項5に記載の対象体選別装置。
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