JP2021188909A - 米粒品質測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便に短時間で白度と光沢値を測定できるコンパクトな測定装置を提供することにある。【解決手段】米粒を載せた試料皿１０を載置されるテーブル２０と、テーブルに載置された試料皿の米粒の表面に対して光沢測定用の光を照射し、その反射光を受光することにより米粒の光沢を測定する光沢測定器３０と、テーブルに載置された試料皿も白度測定用の光を照射し、試料皿の米粒からの反射光を試料皿を通して受光することにより米粒の白度を測定する白度測定器４０とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、米粒の白度と光沢を測定可能な装置に関する。

日本国内の市場における精米の品質評価は、白度で行われるのが一般的であるが、海外市場の長粒種精米においては、白度と光沢が品質評価項目になっている。

白度を測定する装置としては、例えば非特許文献１に記載の玄米・精米白度計が市販されている。また、特許文献１には、精白度測定装置が開示されている。光沢測定装置としては、特許文献２や特許文献３の穀物の光沢測定装置が知られている。これらの白度を測定する装置および光沢を測定する装置は、いずれも精米に光を照射し、その反射光を測定する構造である。

特開平１−１４２４４１号公報 特開２０１９−２１１２８０号公報 米国特許出願公開第２０１６／０３２０３１１号明細書

株式会社ケツト科学研究所ホームページ＜https://www.kett.co.jp/wp-content/uploads/2018/09/c300_catalog_rev0201.pdf＞

従来、精米の白度と光沢値を計測するためには、白度測定装置と光沢測定装置の２台が必要であるため、装置の設置スペースが２台分必要である。また、２台の装置でそれぞれ測定作業を行う必要があるため、測定に時間を要するという問題があった。

本発明の目的は、短時間で白度と光沢値を測定できるコンパクトな測定装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の米粒品質測定装置は、米粒を載せた試料皿を載置されるテーブルと、テーブルに載置された試料皿の米粒の表面に対して光沢測定用の光を照射し、その反射光を受光することにより米粒の光沢を測定する光沢測定器と、テーブルに載置された試料皿の米粒に対して白度測定用の光を照射し、前記試料皿の米粒からの反射光を受光することにより米粒の白度を測定する白度測定器とを有することを特徴とする。

例えば、光沢測定器は、テーブルの上方に配置され、白度測定器は、テーブルの下方に配置される。この場合、白度測定器は、テーブルに載置された試料皿の下面から試料皿を通して白度測定用の光を照射し、試料皿の米粒からの反射光を前記試料皿を通して受光するように構成する。

試料皿は、光沢を測定するために米粒を一層配置する光沢用試料領域と、白度を測定するために米粒を多層充填する白度用試料領域とを有する構成のものを用いることができる。この場合、白度用試料領域は、試料皿が白度測定用の光を透過する材質で構成されていることが望ましい。

上記テーブルとしては、ターンテーブルを用いることができる。その場合ターンテーブルには、試料皿の前記白度用領域を載置するための開口または白度測定用光を透過する窓が設けられ、テーブルの下面には、１以上の基準板が配置されている構成にすることができる。このような構成では、ターンテーブルの回転に伴い、試料皿と１以上の基準板が順次、白度測定用の光が照射される位置に配置される。

例えば、試料皿の光沢測定用試料領域は、ターンテーブルの回転中心に載置される。

光沢測定器は、テーブルに載置された試料皿の米粒に対し、斜め上方から第１波長の光を照射する第１光源と、試料皿の米粒に対し上方から第２波長の光を照射する第２光源と、試料皿からの第１波長の光および第２波長の光により試料皿を撮像するカメラと、光沢算出部とを備える構成とすることができる。この場合、光沢算出部は、カメラの撮像した画像から、第１波長の光の試料皿の米粒の画像と、第２波長の光の試料皿の米粒の画像とを生成し、両画像に基づいて試料皿の米粒の光沢値を算出する。

白度測定器は、例えば、テーブルの下部に配置され、試料皿の米粒に白度測定用の第３の光を照射する第３光源と、テーブルの下方に配置され、試料皿の米粒からの白度測定用の第３の光の反射光を受光する受光部と、受光部の受光強度から白度を算出する白度算出部とを備える構成とする。

この場合、白度算出部は、試料皿の米粒に白度測定用の光を照射した場合の受光強度と、前記試料皿の米粒の代わりに基準板を配置した場合の記受光強度とに基づいて、白度を算出する構成とすることができる。

また、光沢算出部は、第２波長の光の試料皿の米粒の画像に所定の処理を施すことにより、試料皿の米粒に含まれる乳白色の米粒の前記画像上での面積を算出してもよい。白度算出部は、光沢算出部が算出した乳白色の米粒の面積に基づいて、白度を補正する補正部を備える。

試料皿は、一例としては、中央に白度用試料領域が設けられ、白度用試料領域の外周を取り囲むように、白度用試料領域よりも深さの浅い光沢用試料領域が設けられた図９のような構成にしてもよい。

試料皿は、テーブルと一体の構成としてもよい。

本発明によれば、短時間で白度と光沢値を測定できるコンパクトな測定装置を提供することができる。

本発明の実施形態１の米粒品質測定装置の回転軸を含む面での断面図である。 本発明の実施形態１の米粒品質測定装置の第２の光源３２を試料皿１０の上方に配置した構造の回転軸を含む面での断面図である。 （ａ）実施形態１の試料皿１０の断面図、（ｂ）上面図である。 実施形態１の米粒品質測定装置の試料皿１０を載置されたテーブル２０の上面図である。 実施形態１の米粒品質測定装置の白度測定用領域１２および光沢測定領域１１を横切る位置での断面図である。 実施形態１の米粒品質測定装置の測定の動作を示すフローチャートである。 （ａ）実施形態２の基準板を備えた試料皿１１０ａの断面図、（ｂ）白度測定用の試料皿１１０ｂの断面図、（ｃ）光沢測定用の試料皿１１０ｃの断面図である。 （ａ）実施形態２の基準板を備えた光沢測定用の試料皿１１１ａの断面図、（ｂ）白度測定用の試料皿１１０ｂの断面図である。 （ａ）実施形態２の基準板を備えた試料皿１１０ａの断面図、（ｂ）白度測定用領域１２と光沢測定用領域１１の両方を備える試料皿１１０ｂの断面図、（ｃ）試料皿１１０ｂの斜視図である。 実施形態３の米粒品質測定装置の測定の動作を示すフローチャートである。 実施形態４の米粒品質測定装置の白度測定用領域１２および光沢測定領域１１を横切る位置での断面図である。 実施形態５の精米装置のブロック図である。

以下、本発明の一実施の形態の米粒品質測定装置について図面を用いて説明する。

＜＜実施形態１＞＞
以下、実施形態１の米粒品質測定装置について説明する。

図１に示すように、本実施形態の米粒品質測定装置は、米粒を載せた試料皿１０が載置されるテーブル２０と、光沢測定器３０と、白度測定器４０とを備えて構成される。

このように、１台の装置内に光沢測定器３０と白度測定器４０の両方を備える構成にすることにより、一台の装置で光沢と白度の両方を短時間で測定できるコンパクトな米粒品質測定装置を提供することができる。

本実施形態では、図１に示したように、テーブル２０の上方に光沢測定器３０が配置され、テーブル２０の下方に白度測定器４０が配置された構成について説明する。

光沢測定器３０は、試料皿１０の米粒の表面に対して光沢測定用の光を照射し、その反射光を受光することにより米粒の光沢を測定する。具体的には、光沢測定器３０は、第１波長の光を出射する第１光源３１と、第２波長の光を出射する第２光源３２と、第１及び第２波長の光により試料皿を撮像するカメラ３３とを備えて構成される。第１光源３１は、テーブルに載置された試料皿１０の米粒に対し、斜め上方から第１波長の光を照射する位置に配置される。カメラ３３は、試料皿１０の米粒による第１波長光の反射光を受光する位置に配置される。第２光源３２は、試料皿１０の米粒の上方から第２波長光を照射する。第２光源３２の位置は、米粒による第２波長光の反射光がカメラ３３に受光される位置であればどのような場所に配置してもよい。例えば、第２光源３２は、図１のように第１光源３１と試料皿１０を挟んで対向する位置に配置されてもよいし、図２に示したように、試料皿１０の真上に配置され、試料皿１０の主平面の法線方向に沿って第２波長光を試料皿１０に照射してもよい。カメラ３３は、試料皿１０の米粒による第１波長光の反射光と、第２波長光の反射光とを受光し、米粒を撮像する。なお、カメラ３３の前には、米粒による第１波長光の散乱光が入射するのを防ぐ光学素子（例えば偏光板）を配置してもよい。

光沢算出部３４は、カメラ３３の撮像した画像を波長によって分離することにより、第１波長光による試料皿１０の米粒の画像と、第２波長光による試料皿１０の米粒の画像とを生成し、両画像を処理して、試料皿１０の米粒の光沢値を算出する。

第１波長光と第２波長光は、異なる波長であることが好ましい。例えば、第1波長光として赤色光、第２波長光として青色光を用いることができる。

白度測定器４０は、白度測定用の第３の光を試料皿１０の米粒に照射し、試料皿１０の米粒からの反射光を試料皿１０を通して受光することにより米粒の白度を測定する。具体的には、白度測定器４０は、試料皿１０の米粒に白度測定用の第３の光を照射する第３光源４１ａ，４１ｂと、試料皿１０の米粒からの白度測定用の第３の光の反射光を受光する受光部４２と、受光部４２の受光強度から白度を算出する白度算出部４３とを備える構成とする。ここでは、図１のように、白度測定器４０はテーブル２０の下部に配置しているが、テーブル２０の上部に配置してもよい。図１の例では、第３光源４１ａ，４１ｂは２つであり、それぞれ試料皿１０の下面の法線に対して約４５度の角度から第３の光（例えば青色光）を照射する。また、図１の例では、受光部４２は、試料皿１０の下面の法線方向に配置されている。

白度算出部４３の白度算出方法は、どのような算出方法でもよいが、例えば、試料皿１０の米粒に白度測定用の第３の光を第３光源４１ａ、４１ｂから照射した場合の受光部４２の受光強度を、試料皿１０の米粒の代わりに基準板を配置した場合の受光強度と比較して、白度を算出する構成とすることができる。

このように、本実施形態では、光沢測定と白度測定とを１つの測定装置で行うことができるが、光沢測定と白度測定は、望ましい試料の形態が異なる。図３（ａ）に示したように、光沢測定では、米粒１５を試料皿１０に１層（厚さ方向が米一粒分）並べ、米粒１５が一様に横倒し（長軸をテーブル２０の主平面にほぼ平行）になるようにし、試料皿１０に並んだ米粒１５の腹部分に第１および第２波長光を照射してその反射光を受光することが望ましい。一方、白度測定では、米粒を密に配置し、隙間をなくして安定的に測定するために、米粒１５を試料皿１０に多層に充填し、第３の光を照射することが望ましい。

そのため、試料皿１０は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、光沢を測定するために米粒１５を一層配置する光沢用試料領域１１と、白度を測定するために米粒を多層充填する白度用試料領域１２とを有する構成のものを用いることができる。ここでは、白度用試料領域１２は、試料皿１１の底面１０ａから白度測定用の第３の光の照射を受けるため、底面１０ａが第３の光を透過する材質で構成され、ている。

テーブル２０としては、図４および図５に示したように、駆動源としてモータ２３を備えたターンテーブルを用いることが望ましい。ターンテーブル２０には、試料皿１０の白度用領域１２を載置するための開口２０ａまたは白度測定用の第３の光を透過する窓が設けられている。ターンテーブル２０の下面には、１以上の基準板２１，２２が配置されていてもよい。白度用領域１２を載置するための開口２０ａと、基準板２１、２２は、ターンテーブル２０の回転軸２４を中心に同心円上に配置されている。このように色の異なる２以上の基準板２１，２２を備えることにより、白度を精度よく求めることができる。また、本実施形態の装置の出荷前の白度の較正も精度よく行うことができる。例えば、白度測定用の白色の基準板２１と茶色度測定用の茶色の基準板２２をターンテーブル２０の下面に固定することができる。白色の基準板２１および茶色の基準板２２としては、予め白度が求められた樹脂板を用いる。なお、茶色の基準板２２に替えて、グレー等の他の色の基準板２１を用いることもできる。また、３種類以上の基準板を用いてさらに較正精度を向上させることも可能である。

このような構成では、ターンテーブルの回転に伴い、試料皿と１以上の基準板２１、２２が順次、第３光源４１ａ，４１ｂの青色光が照射される位置に配置され、それぞれの反射光強度を受光部４２で検出する。これにより、試料の白度を精度よく計測可能である。

なお、図４および図５の構成では、試料皿１０の光沢測定用試料領域１１は、ターンテーブル２０の回転中心（回転軸２４）に載置される。これにより、ターンテーブル２０の回転に伴い、全周方向から第１および第２波長の光を照射して光沢値を測定することができる。

＜光沢および白度の測定時の動作＞
実施形態１の米粒品質測定装置によって、米粒の光沢および白度を測定する場合の各部の動作について図６のフローチャートを用いて説明する。

（ステップ１０１）
まず、図３（ａ），（ｂ）の試料皿１０の光沢測定領域１１に米粒１５を倒した状態で１層並べ、一方、白度測定領域１２には米粒を多層に充填し、図４のように、ターンテーブル２０に搭載する。

（ステップ１０２）
モータ２３によりターンテーブル２０を所定の回転速度で連続回転させる。

（ステップ１０３）
つぎに、回転しているターンテーブル２０に搭載された試料皿１０の中心の光沢測定領域１１の米粒１５に第１光源３１および第２光源３２から第１波長光および第２波長光を照射し、カメラ３３により第１波長光および第２波長光の画像を撮像する。

（ステップ１０４）
光沢算出部３４は、カメラ３３の画像を処理することにより光沢値を測定する。

光沢値の算出方法は、種々の方法を用いることが可能であるが、例えば以下の方法を用いる。第１光源３１は、試料皿１０を挟んでカメラ３３と対向する位置に配置されているため、カメラ３３は、第１波長光の照射された試料皿１０に載せられた米粒の反射光を撮像する。このとき、試料皿１０の米粒の周辺領域（試料皿１０の縁やテーブル等）に照射された第１波長光の反射光もカメラ３３は受光する。一方、第２光源３２は試料皿１０の上方に配置されているため、照射した第２波長光のうち米粒によって反射した光がカメラ３３に到達する。

光沢算出部３４は、カメラ３３で撮像された第１波長光の画像を予め定めた適切な閾値により２値化処理することにより、第１波長光の反射光の画像を抽出する。第１波長光の反射光は、米粒の腹の滑らかな面で反射された光であるが、周辺部材からの反射光も合わせてカメラ３３に撮影されるため、反射光の画像は、米粒の光沢領域と、米粒の周辺領域（試料皿１０の縁やテーブル等）の平滑面の領域とを合わせた画像である。

一方、光沢算出部３４は、カメラ３３で撮像された第２波長光の画像を予め定めた適切な閾値により２値化処理することにより、米粒以外の領域からの反射光等を除去し、米粒からの反射光の画像を抽出する。第２光源３２が試料皿１０の上方に配置されているため、カメラ３３で撮像された第２波長光の反射光は、米粒の表面や内部によって反射された光であり、２値化処理後の第２波長光の画像は、米粒が存在する領域（穀物領域）の画像である。

光沢算出部３４は、第２波長光の２値化処理後の画像（穀物領域）の面積(S0)を算出する。また、光沢算出部３４は、第１波長光の２値化画像と第２波長光の２値化処理後の画像の重複領域の面積を算出することにより、穀物領域内の光沢領域を抽出し、その面積（S2)を算出する。光沢領域の面積（S2)と穀物領域の面積（S0)の比（S2/S0)を求めることにより、光沢値を算出する。

このとき、本実施形態では、ターンテーブル２０を３６０度回転させながら、第１および第２光源３１，３２から試料皿１０の光沢測定領域１１の米粒に光を照射して、３６０度の回転角度ごとの光沢値を算出した後、その平均値を求める。これにより、試料皿１０の光沢測定領域１１の米粒の並び方にムラがある場合でも、各角度の光沢値の平均を求めることにより、並び方のムラの影響を受けることなく、精度よく光沢値を算出することができる。

光沢値の算出後、第１および第２の光源３１，３２を消灯する。このとき、必要に応じてターンテーブル２０の回転を停止させてもよい。

（ステップ１０５）
ターンテーブル２０を停止させた場合には、再びモータ２３によりターンテーブル２０の回転を開始させる。これにより所定の回転速度で連続回転させる。

（ステップ１０６）
ターンテーブル２０に載置された白色の基準板２１が、ターンテーブル２０の回転にともなって白度測定器４０の第３光源４１ａ，４１ｂの照射領域に到達したならば、白度測定器４０は、第３光源４１ａ，４１ｂから青色光を照射された白色の基準板２１の反射光を受光する受光部４２からその出力データの取得を開始することにより、光量を検出する。受光部４２は、白色基準板２１が第３光源４１ａ，４１ｂの照射領域から外れるまで、出力データの取得を継続する。

白度測定器４０は、例えば、ターンテーブル２０の回転角度が予め定めておいた角度範囲に到達したことを検出したならば、第３光源４１ａ，４１ｂの照射領域に到達したと判定し、受光部４２からの出力データの取得を開始することができる。

（ステップ１０７）
ターンテーブル２０の回転にともなって、茶色の基準板２２が第３光源４１ａ，４１ｂの照射領域に到達したならば、白度測定器４０は、第３光源４１ａ，４１ｂから青色光を照射された茶色の基準板２２の反射光を受光する受光部４２からその出力データの取得を開始することにより、光量を検出する。受光部４２は、茶色の基準板２２が第３光源４１ａ，４１ｂの照射領域から外れるまで、出力データの取得を継続する。

（ステップ１０８）
ターンテーブル２０の回転にともなって、試料皿１０の白度測定用領域１２の底面が第３光源４１ａ，４１ｂの照射領域に到達したならば、白度測定器４０は、第３光源４１ａ，４１ｂから青色光を照射された白度測定用領域１２の米粒からの反射光を受光する受光部４２からその出力データの取得を開始することにより、光量を検出する。受光部４２は、白度測定用領域１２の底面が第３光源４１ａ，４１ｂの照射領域から外れるまで、出力データの取得を継続する。

（ステップ１０９）
白度算出部４３は、ステップ１０６、１０７、１０８で受光したそれぞれの反射光の光量の平均（時間平均）から白度を算出する。白度の算出方法は、どのような方法でもよいが、例えば、予め定めておいた反射光量と白度との関係を用いて、ステップ１０８で受光した試料の米粒からの反射光量に基づいて白度を求め、ステップ１０４、１０６で求めた基準板からの反射光量によって、求めた白度を補正する方法を用いることができる。また、ステップ１０４、１０６で求めた基準板からの反射光量によってステップ１０８において第３光源４１ａ，４１ｂから試料に照射する光量を制御する構成にしてもよい。

（ステップ１１０）
ステップ１０４および１０９で求めた、光沢値、白度を表示部５１に表示する。

上述してきたように、本実施形態によれば、１台のコンパクトな測定装置により、米粒の白度と光沢値を測定することができる。

また、試料皿１０の試料を途中で光沢値用と白度用とで入れ替える必要がなく、基準板２１と試料皿１０を入れ替える必要もない。よって、短時間で容易に光沢値と白度を測定することができる。

しかも、本実施形態では、ターンテーブル２０を回転させながら光沢値と白度をそれぞれ測定することができるため、試料皿１０の米粒の並び方のムラの影響を排除し、基準板による較正を毎測定自動で行うことができるため、精度よく光沢値と白度を測定できる。

なお、上述の測定動作では、光沢値を測定した後で白度を測定する動作であるが、上下の測定器３０，４０から同時に光を照射して、光沢値と白度を同時に測定することも可能である。

なお、試料皿１０は、ターンテーブル２０と一体構造としてもよい。

また、本実施形態では、白度測定の際にターンテーブル２０を回転させながら反射光の測定を行ったが、基準板２１，基準板２２、試料皿１０の白度測定領域１２が、第３光源４１ａ，４１ｂの照射領域に到達したならば、一旦ターンテーブル２０を停止させて、反射光の測定を行ってもよい。

＜＜実施形態２＞＞
実施形態２として、実施形態１とは異なる試料皿の形状例について説明する。

実施形態１の試料皿１０は、光沢測定用領域１１と白度測定用領域１２とを両方備えた一体型の試料皿であったが、図７（ｂ）、（ｃ）のように２つの試料皿１１０ｂ，１１０ｃのように分離されていてもよい。また、図７（ａ）のように、基準板２１を基準用試料皿１１０ａの底面に配置し、試料皿１１０ｂと入れ替えて配置することにより、基準板２１の反射光量を測定してもよい。

また、図８（ａ）のように、光沢測定用の試料皿１１０ａの底面に基準板２１を配置してもよい。この場合、白度測定用の試料皿１１０ｂは、図７（ｂ）と同様の構成である。図８（ａ）、（ｂ）の試料皿１１０ａ，１１ｂを用いることにより、光沢測定用の試料皿と基準板２１とを試料皿１１０ａに兼用させることができるため、試料皿の数を図７の場合よりも低減できる。

また、図９（ｂ）に断面図を、図９（ｃ）に斜視図を示したように、試料皿１１２ｂは、中央に白度用試料領域１２が設けられ、白度用試料領域１２の外周を取り囲むように、白度用試料領域１２よりも深さの浅い光沢用試料領域１１が設けられている構成のものを用いることもできる。この場合、基準板２１は、図７（ａ）と同様に試料皿１１０ａの底面に配置したものを用いることができる。

上記図８、図９の試料皿を用いる場合、光沢測定用の光が照射される領域と白度測定用の光が照射される領域の両方が中心軸上に配置されるテーブル２０を用いる。すなわち、テーブル２０の中央に開口または窓を設け、試料皿や基準板２１を配置する構成とする。この構成の試料皿１１２ｂは、上下の測定器３０，４０から同時に光を照射して、光沢値と白度を同時に測定することが可能である。

＜＜実施形態３＞＞
実施形態３では、実施形態１で求めた白度測定器４０で測定した白度を、光沢測定器３０から求めた値を用いて補正する補正部４３ａ（図１参照）について説明する。米粒に乳白色の米粒が混じっている場合、乳白色の米粒は光の反射率が高いために、白度測定器５０の受光部４２の検出する反射光の光量が大きくなる傾向がある。そのため、ステップ１０９で算出される白度が、正確な白度よりも大きくなる。しかも、白度が大きくなる傾向は、乳白色の米粒の試料皿１０の試料（米粒）の面積において占める面積に依存する。そこで、本実施形態では、算出した白度を乳白色の米粒の面積によって補正する補正部４３ａを白度算出部４３に備えている。乳白色の米粒の面積は、光沢算出部３４のカメラ３３が撮像した第２波長の光による試料皿１０の米粒の画像に、所定の処理を施すことにより算出する。

実施形態３の米粒品質測定装置の装置構成は、実施形態１の装置と同様である。

具体的な処理を図１０のフローチャートを用いて説明する。

まず、図６のステップ１０１〜１０９までは実施形態１と同様に行って、白度Wを求める。

（ステップ９０１）
つぎに、光沢算出部３４は、実施形態１０２で撮像した、第２波長の光の試料皿１０の米粒の画像を、予め求めておいた閾値により２値化処理する。この閾値はステップ１０３で米粒ではない領域からの反射光等を除去した閾値よりも大きい値である。乳白色の米粒は、光の反射率が通常の米粒よりも大きいため、第２波長の光の試料皿１０の米粒の画像において、輝度の大きな米粒像となる。よって、光沢算出部３４は、乳白色部分を明確に検出することができるように予め定めた閾値により画像を２値化処理する。光沢算出部３４は、２値化した画像の乳白色の米粒像の面積(S1)を算出する。

（ステップ９０２）
光沢算出部３４は、乳白色の米粒像の面積(S1)と、ステップ１０３の穀物領域の面積（S0)との比X（＝S1/S0)を算出する。

（ステップ９０３）
光沢算出部は、ステップ９０２で求めた比Xを用いて、予め定めた数式を用いてステップ１０９で算出した白度Wを補正し、補正後の白度W’を求める。

このように、本実施形態の装置は、光沢値と白度の両方を測定する装置であるため、光沢値の算出する途中の画像の値から、白度を補正し、精度のよい白度を算出することができる。

＜＜実施形態４＞＞
上述してきた実施形態１〜３では、光沢測定器３０がテーブル２０の上方に配置され、白度測定器４０がテーブル２０の下方に配置する例について説明したが、光沢測定器３０と白度測定器４０の両者を、テーブル２０の上方に配置してもよいし、両者をテーブル２０の下方に配置してもよい。例えば、図１１に示したように、光沢測定器３０と白度測定器４０の両者をテーブル２０の上方に配置した場合、白度測定器４０は、試料皿１０の米粒の上方から光を照射し、その反射光を試料皿１０の上方に配置された受光部４２によって受光する構成とする。このとき、試料皿１０の白度測定領域１２の米粒の上には、透明板を搭載し、米粒の上面を平たんにしておくことが望ましい。

このように光沢測定器３０と白度測定器４０の両者をテーブル２０の上方に配置することより、白度測定器４０の第３光源から照射される第３の光が試料皿１０の底面を通りぬけて照射されず、米粒の試料の表面から照射され、その反射光を直接受光部４２により受光できる。よって、試料皿１０の底面の影響を受けることなく、反射光を受光できるというメリットがある。

また、本実施形態では、光沢測定器３０の第１および第２の光源３１，３２の一方または両方を、白度測定器４０の第３の光源４１ａ，４１ｂと兼用させることも可能である。

＜＜実施形態５＞＞
実施形態５として、実施形態１〜４のいずれかの米粒品質測定装置を用いた精米装置について図１２を用いて説明する。図１２の精米装置は、精米機２０１と研米機２０２と、精米機２０１と研米機２０２にそれぞれ接続された米粒品質測定装置１とを備えている。

精米機２０１で所定時間精米された後の米粒の一部は、試料として米粒品質測定装置１に搬入され、白度および光沢が測定される。測定値は、米粒品質測定装置１から精米機２０１の精米制御部に出力される。精米制御部は、受け取った測定値が目標としている白度および／または光沢値に到達していない場合には、さらに精米を行うように各部を制御する。目標値に到達した場合には、精米制御部は精米を終了し、精米後の米粒を研米機２０２に搬出する。

研米機２０２は、所定時間研米された後の米粒の一部は、試料として米粒品質測定装置１に搬入され、白度および光沢が測定される。測定値は、米粒品質測定装置１から研米機２０２の研米制御部に出力される。研米制御部は、受け取った測定値が目標としている白度および／または光沢値に到達していない場合には、さらに研米を行うように各部を制御する。目標値に到達した場合には、研米を終了し、精米後の米粒を搬出する。

このように、本実施形態の精米装置は、米粒品質測定装置１で測定された白度および／または光沢値に基づいて制御を行うことができるため、精米工程を自動制御することが可能になる。また、実施形態３の米粒品質測定装置１を用いた場合には、補正された精度のよい白度を用いて制御を行うことができるため、精米の制御の精度を向上させることができる。

１０…試料皿、１０ａ…底面、１１…光沢測定用領域、１２…白度測定用領域、１５…米粒、２０…テーブル、２０ａ…開口、２３…モータ、３０…光沢測定器、３１…第１光源、３２…第２光源、３３…カメラ、３４…光沢算出部、４０…白度測定器、４１ａ、４１ｂ…第３光源、４２…受光部、４３…白度算出部、４３ａ…補正部、５１…表示部、２０１…精米機、２０２…研米機

Claims (15)

1. 米粒を載せた試料皿が載置されるテーブルと、
   前記テーブルに載置された前記試料皿の米粒の表面に対して光沢測定用の光を照射し、その反射光を受光することにより前記米粒の光沢を測定する光沢測定器と、
   前記テーブルに載置された前記試料皿の米粒に対して白度測定用の光を照射し、前記試料皿の米粒からの反射光を受光することにより前記米粒の白度を測定する白度測定器とを有することを特徴とする米粒品質測定装置。
2. 請求項１に記載の米粒品質測定装置であって、
   前記光沢測定器は、前記テーブルの上方に配置され、
   前記白度測定器は、前記テーブルの下方に配置され、前記テーブルに載置された前記試料皿の下面から前記試料皿を通して白度測定用の光を照射し、前記試料皿の米粒からの反射光を前記試料皿を通して受光することを特徴とする米粒品質測定装置。
3. 請求項２に記載の米粒品質測定装置であって、試料皿をさらに有し、
   前記試料皿は、前記光沢を測定するために米粒を一層配置する光沢用試料領域と、前記白度を測定するために米粒を多層充填する白度用試料領域とを有し、
   前記白度用試料領域は、前記試料皿が前記白度測定用の光を透過する材質で構成されていること特徴とする米粒品質測定装置。
4. 請求項３に記載の米粒品質測定装置であって、前記テーブルは、ターンテーブルであり、
   前記ターンテーブルには、前記試料皿の前記白度用領域を載置するための開口または前記白度測定用光を透過する窓が設けられ、
   前記テーブルの下面には、１以上の基準板が配置され、
   前記ターンテーブルの回転に伴い、前記試料皿と前記１以上の基準板が順次、前記白度測定用の光が照射される位置に配置されることを特徴とする米粒品質測定装置。
5. 請求項４に記載の米粒品質測定装置であって、前記白度測定器は、前記ターンテーブルを連続的に回転させながら、前記白度測定用の光が照射される位置を通過する前記試料皿の米粒と前記１以上の基準板に白度測定用の光を順次照射し、反射光を受光することを特徴とする米粒品質測定装置。
6. 請求項４に記載の米粒品質測定装置であって、前記白度測定器は、前記白度測定用の光が照射される位置に前記試料皿および前記１以上の基準板が順次到達したならば、前記ターンテーブルを停止させ、白度測定用の光を照射し、反射光を受光することを特徴とする米粒品質測定装置。
7. 請求項３に記載の米粒品質測定装置であって、前記テーブルは、ターンテーブルであり、
   前記光沢測定器は、前記ターンテーブルを連続的に回転させながら、前記試料皿の光沢用試料領域の米粒に光沢測定用の光を順次照射し、反射光を受光することを特徴とする米粒品質測定装置。
8. 請求項４ないし７のいずれか１項に記載の米粒品質測定装置であって、前記試料皿の前記光沢測定用試料領域は、前記ターンテーブルの回転中心に載置されることを特徴とする米粒品質測定装置。
9. 請求項３に記載の米粒品質測定装置であって、前記光沢測定器は、前記テーブルに載置された前記試料皿の米粒に対し、斜め上方から第１波長の光を照射する第１光源と、前記試料皿の米粒に対し上方から第２波長の光を照射する第２光源と、前記試料皿からの前記第１波長の光および第２波長の光により前記試料皿を撮像するカメラと、光沢算出部とを備え、
   前記光沢算出部は、前記カメラの撮像した画像から、前記第１波長の光の前記試料皿の米粒の画像と、前記第２波長の光の前記試料皿の米粒の画像とを生成し、両画像に基づいて前記試料皿の米粒の光沢値を算出することを特徴とする米粒品質測定装置。
10. 請求項９に記載の米粒品質測定装置であって、前記白度測定器は、前記テーブルの下方に配置され、前記試料皿の米粒に白度測定用の第３の光を照射する第３光源と、前記テーブルの下方に配置され、前記試料皿の米粒からの前記白度測定用の第３の光の反射光を受光する受光部と、前記受光部の受光強度から白度を算出する白度算出部とを備えることを特徴とする米粒品質測定装置。
11. 請求項１０に記載の米粒品質測定装置であって、前記白度算出部は、前記試料皿の米粒に前記白度測定用の第３の光を照射した場合の前記受光強度と、前記試料皿の米粒の代わりに基準板を配置した場合の前記受光強度とに基づいて、白度を算出することを特徴とする米粒品質測定装置。
12. 請求項１０に記載の米粒品質測定装置であって、前記光沢算出部は、前記第２波長の光の前記試料皿の米粒の画像に所定の処理を施すことにより、前記試料皿の米粒に含まれる乳白色の米粒の面積を算出し、
    前記白度算出部は、前記光沢算出部が算出した乳白色の米粒の面積に基づいて、前記白度を補正する補正部を備えることを特徴とする米粒品質測定装置。
13. 請求項２に記載の米粒品質測定装置であって、前記試料皿は、中央に前記白度用試料領域が設けられ、前記白度用試料領域の外周を取り囲むように、前記白度用試料領域よりも深さの浅い光沢用試料領域が設けられていることを特徴とする米粒品質測定装置。
14. 請求項１に記載の米粒品質測定装置であって、前記試料皿は、前記テーブルと一体であることを特徴とする米粒品質測定装置。
15. 請求項１に記載の米粒品質測定装置であって、
    前記光沢測定器および前記白度測定器は、いずれも前記テーブルの上方に配置されていることを特徴とする米粒品質測定装置。

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