JP2021062315A - 穀物検査装置及び該装置を利用した栽培管理システム - Google Patents
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Abstract
Description
つまり、従来の色彩選別機は、不良品の中に、害虫等による着色粒や、ヤケ米等による被害粒や、青未熟粒や、籾米や、乳白粒などの着色粒や、小石などの異物がどの程度の割合であるかを詳細に調べることができなかった。このような不良品中の不良物の分析は、従来は、除去された不良品を黒色カルトンに取り分けて目視で確認したり、不良品を穀粒品位判別器に投入して別の測定器で分析したりしていた。
前記光学検出手段の撮像信号に基づいて被検査物を良品と不良品に選別するとともに、前記不良品を、害虫等による被害粒、ヤケ米等による被害粒、青未熟粒、籾米、乳白粒及び異物の各品位に品位判別する演算手段と、該演算手段による品位結果や選別結果を表示する表示手段とを備える、という技術的手段を講じた。
前記サーバーには、今年度の穀物の調製加工データと、前記農業データ連携プラットフォームからの農業データとを、農家に対してフィードバックし、次年度の栽培管理指針を農家に提供する栽培管理プログラムが組み込まれていることを特徴とする。
前記光学検出手段の撮像信号に基づいて被検査物を良品と不良品に選別するとともに、前記不良品を、害虫等による被害粒、ヤケ米等による被害粒、青未熟粒、籾米、乳白粒及び異物の各品位に品位判別する演算手段と、該演算手段による品位結果や選別結果を表示する表示手段とを備えたので、
被検査物を単に良品と不良品とに選別するだけではなく、不良品の中に、害虫等による被害粒、ヤケ米等による被害粒、青未熟粒、籾米、乳白粒及び異物がどの程度の割合であるかを詳細に調べることができ、わざわざ穀粒品位判別器に投入することなく、品位判別を実行することができる。
前記サーバーには、今年度の穀物の調製加工データと、前記農業データ連携プラットフォームからの農業データとを、農家に対してフィードバックし、次年度の栽培管理指針を農家に提供する栽培管理プログラムが組み込まれているから、穀物検査装置で分析した今年度の品位データを有効利用して、農家に対して次年度の稲の栽培管理指針(例えば、翌年の灌水、施肥、農薬散布時期)を提供して栽培管理に役立てることができるようになった。
穀物調製ライン10は、個人の農家の納屋、又は営農法人などにあってはライスセンタや工場などの建家内に設置される。穀物調製ライン10は、圃場内を移動しながら収穫する圃場機械(field machinery、例えば、コンバイン)に対し、建家の中に固定された屋内機械(barn machinery)であり、圃場機械で収穫した収穫物を運んできて調製加工することができる。穀物調製ライン10としては、例えば、穀物の乾燥を行う穀物乾燥機(図示せず)と、該穀物乾燥機で乾燥した乾燥籾を放冷する放冷タンクと(図示せず)と、放冷後の籾を脱ぷして玄米に仕上げる籾摺選別機201と、該籾摺選別機201で得られた玄米を基準に合った粒径と基準外の粒径とに粒の径(厚み(大きさ))により選別を行う米選機202と、該米選機202で得られた整粒玄米を光学的な方法によって穀物検査を行う穀物検査装置203と、穀物検査装置203により穀物検査した後の玄米を計量・袋詰めして出荷を行う計量袋詰め機204とを、一ラインに接続して構成されている。
サーバー30は、外部の端末と情報の送受信を行うWebサーバーと、各種データを蓄積してデータベースとして機能させるファイルサーバと、クライアントコンピュータやタブレット端末にインストールが必要なアプリケーションを配信するためのアプリケーションサーバなど汎用的な基本機能を備えたものである。サーバー30は、通信回線60に接続される。
携帯端末40は、圃場や穀物調製ラインなど現場において携帯して閲覧ができる閲覧用の複数のタブレット端末とするのがよい。該タブレット端末の代替機としては、ノート型の汎用パーソナルコンピュータやスマートフォンであってもよい。携帯端末40は、通信回線60に接続される。
(農業データ連携プラットフォーム)
農業データ連携プラットフォーム50は、農業に関する土壌や、市況や、気象等の公的データや、民間企業の様々な有償データ等を整備・提供することで、データを活用した新たなサービスの提供や農家の戦略的な経営判断を実現することを目的とするものであり、民間又は公的機関が主催している。
次に、前記穀物検査装置203の制御回路について詳述する。穀物検査装置203の演算手段213は、被検査物を良品と不良品とに判別し、さらに、不良品を、害虫等による着色粒、ヤケ米等による被害粒、青未熟粒、籾米と、乳白粒などの着色粒及び小石などの異物に品位判別するものである。
図3に示す信号処理回路226では、被検査物の各粒について二値化処理を行って得られたR,G,Bの各値から、分光比R/Gと、分光比R/Bと、を演算する。そして、この演算した値を、比較回路227に格納された判別式(例えば、特開平9−292344号公報の図6乃至図10などを参照)と比較し、例えば、6種類の品位に判別する。6種類の品位判別区分として、(a)害虫による被害粒(カメムシ被害粒)とそれ以外は良品と区分し、(b)ヤケ米等による着色粒とそれ以外は良品と区分し、(c)青未熟粒とそれ以外は良品と区分し、(d)乳白粒とそれ以外は良品と区分し、(e)籾とそれ以外は良品と区分し、(f)異物とそれ以外は良品と区分する、といったプログラムをあらかじめ組んでおくと、品位判別の統計処理を速やかに実行することができる。
図3の符号230は穀物検査装置の表示部であり、穀物検査後の品位結果や選別結果を表示するとともに、穀物検査装置を操作する操作部を兼ねている。図4は表示部230の画面230aに表示された分析結果の表示例である。図4(a)に示すものは、被検査物を(e)籾とそれ以外の良品と区分した結果を示し、本実施例では、被検査物のうち良品が93%、不良品である籾が7%の占有率であった。図4(b)に示すものは、6種の品位で分析したものを集計し、得られた不良品の詳細な分析結果(円グラフ)である。本実施例では、被検査物のうち良品が93%、不良品が7%の占有率であり、不良品のうち、青未熟が2%、残りの品位がそれぞれ1%ずつの結果であった。
図1に示す栽培管理システム10のサーバー30には、次年度の栽培管理指針を農家に提供する栽培管理プログラムが組み込まれている。すなわち、この栽培管理プログラムでは、前述した穀物調製ライン20の各種調製機械から得られたデータと、前述した農業データ連携プラットフォーム50の各種サーバーから得られたデータとを参照し、今年度の圃場での稲の栽培条件など農家に対してフィードバックし、次年度の栽培管理(例えば、翌年の灌水、施肥、農薬散布時期)に役立てることができる。
20 穀物調製ライン
30 サーバー
40 携帯端末
50 農業データ連携プラットフォーム
60 通信回線
201 籾摺選別機
201a 脱ぷ率センサ
201b 電気諸量計測部
202 米選機
202a 整粒計量器
202b 屑粒計量器
203 穀物検査装置
203a 被検査物供給部
203b シュート
203c 光学選別部
203d 排出ホッパ
210 タンク
211 振動フィーダ
212a 光学検出装置
212b 光学検出装置
213 演算手段
214 エジェクタ駆動回路
215 エジェクタ装置
216 良品排出樋
217 不良品排出樋
220 R素子
221 G素子
222 B素子
223 増幅器
224 増幅器
225 増幅器
226 信号処理回路
227 比較回路
228 遅延回路
230 表示部
204 計量袋詰め機
204a 精品計量器
204b 容器
204c 袋立て器
501 データベース
502 データベース
503 データベース
Claims (5)
- 被検査物となる原料を流下させるために傾斜配置したシュートと、前記シュートの下端から落下する被検査物を検出する光学検出手段と、前記光学検出手段による検出結果に基づいて前記被検査物を選別排除するエジェクタ手段と、前記エジェクタ手段により選別された被検査物を各別に排出する排出ホッパと、を備えた穀物検査装置であって、
前記光学検出手段の撮像信号に基づいて被検査物を良品と不良品とに判別するとともに、前記不良品を、害虫等による被害粒、ヤケ米等による被害粒、青未熟粒、籾米、乳白粒及び異物の複数の品位に品位判別する演算手段と、該演算手段による品位結果及び選別結果を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする穀物検査装置。 - 前記演算手段は、前記光学検出手段から得られた被検査物のR,G,Bの各信号を二値化するとともに、この値を加算、減算、積算又は除算による演算処理を行って分光比を求め、該分光比と前記R,G又はBの値とから品位の特徴づけを行って品位判別してなる請求項2記載の穀物検査装置。
- 少なくとも前記穀物検査装置を含む穀物調製ラインと、農業に関するデータを集約した農業データ連携プラットフォームと、前記穀物調製ラインでの穀物の調製加工データを蓄積するサーバーと、農家に対して栽培管理情報を提供する携帯端末とを、通信回線を介して接続した栽培管理システムであって、
前記サーバーには、今年度の穀物の調製加工データと、前記農業データ連携プラットフォームからの農業データとを、農家に対してフィードバックし、次年度の栽培管理指針を農家に提供する栽培管理プログラムが組み込まれていることを特徴とする栽培管理システム。 - 前記穀物の調製加工データは、少なくとも前記穀物検査装置により被検査物を品位判別したときの品位である請求項3記載の栽培管理システム。
- 前記サーバーには、今年度の穀物の調製加工データと、前記農業データ連携プラットフォームからの農業データとを、農家に対してフィードバックし、前記穀物調製ラインを構成する機械のメンテナンス情報を提供するメンテナンスプログラムが組み込まれている請求項3記載の栽培管理システム。
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