JP2767583B2 - 粒状材料の選別方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、粒状材料を選別する方法に関するものであ
る。 粒状材料は原料コーヒー豆、その他の豆、紛争ナッツ
その他の他同様の材料とすることができるが、しかし、
簡単のため１バッチ（１山）の粒状材料を構成する最小
単位である粒を以下の説明において粒状体と称する。 多数の粒状体から或る特性を有する粒状体を分解する
問題がしばしばあり、かかる問題を解決するための方法
が工夫されている。従来既知の方法は選別することを望
む特性が粒状体の色度測定特性に関する場合に分離を行
う方法である。 この方法で分離を行う装置は、一般に、粒状体が移動
する間に粒状体を互いに分離し始める初期推進力を与え
る移送ユニットと、粒状体にさらに推進力を与えて完全
な分離を行うシュートと、シュートから出た粒状体が通
過する間に適当な光学的センサーによって観察する光学
的観察セルと観察した粒状体の色に関する光学的信号を
光学的センサーから受け取って受け入れるか否かを区別
する制御ユニットと、良い粒状体の流れから除去すべき
粒状体を排除して拒絶する装置とを具えている。 特によく知られている従来方法を用いた装置は、英国
のロンドンにあるガンソンズ・ソーテックス・リミテッ
ドによるものがあり、これは、光学的フィルターを用い
て得られた観察中の粒状材料の特性を示す２個の異なる
色バンドの観察によって粒状体を分離し得るものであ
る。この従来装置は、観察セルを有し、このセル内に設
けた照明室に光電子観察装置が取り付けられ、光をハロ
ゲンランプによって供給し、照明室内に３個の観察装置
が観察室内に通過する粒状体の通路に対して直角をなす
面上に120゜の角度で設定されており、各観察装置に向
けて露出された１粒の粒状対の表面の像を各観察装置が
光学的センサー上に焦点させ、これらの光学的センサー
が色度測定情報の電気信号を発生することができ、観察
セルを交差する各粒状体が３個の適当に着色された背景
の前を通過するようにこれらの背景が観察装置に対応し
てそれぞれ設けられ、粒状体によって反射された光およ
び観察装置における粒状体によってカバーされない背景
の部分によって反射された光を１組のレンズによって捕
え、半反射鏡によって２本の光バンドに分割し、２個の
光学的フィルターを経て２個の光学的センサーに当て、
各光学的センサーに当たった光の量に比例する電気信号
（本明細書では光信号と称する）を各光学的センサーが
発生し得るよう構成されている。 粒状体によって反射された光および粒状体によってカ
バーされない背景の部分によって反射された光を本明細
書では反射光と称している。 したがって、装置の制御ユニットは観察セルから受け
取る６個の信号を基にして粒状体を区別しており、各信
号は線形的に増幅され、６個の全ての信号が一緒にセレ
クターに送られ、このセレクターは最高の入力信号の値
に等しい値の単一信号を出力する。粒状体間の区別は、
オペレータによってセットされた値を越える場合に行わ
れる。これらの２個の値の比較はレベル比較器によって
行われ、或る粒状体の移送方向を変える必要がある場合
には、レベル比較器が電気パルスをこの電気パルス自信
のディレイ装置によって予め設定された時間にセットさ
れたソレノイド弁によって作動される空圧式排除装置に
リジュクトすべき粒状体が到達するに十分な時間の遅れ
を生ぜしめる。 かようにしてリジェクトされた粒状体は正常の落下軌
跡から進路を変えられ、別の容器内に捕集される。 上述した従来方法およびその方法を用いた装置は、ま
た、３個の観察装置のそれぞれ２個の電気信号の線形的
組合せによって生ずる３個の他の信号を上述のセレクタ
ーに送り、これにより、製造業者によりバイクロマティ
ックと称されている他の選別方法を行うこともできる。 上述した従来方法の第一の欠点は、センサーによって
送られる信号が観察された粒状体の反射率に比例するば
かりでなく、各観察装置によって窓を通してセル内で観
察される粒状体の表面に比例する点にあり、装置は反射
率によって分離し得るようにのみ構成されているから、
粒状体の表面に対する反射率の部分的比例は上述の従来
方法の精度の低下を意味する。 第２の欠点としては、３個の背景を観察セル内に設置
するために非常に注意して選択することが必要であり、
この理由は、観察される所定の粒状体の全部によって生
ずる信号が装置内の電気的理由のために平均すると零に
なることが必要であり、また、種々の観察装置に対して
選別装置が１個だけであり、これらの観察装置が発生す
る信号が互いに比較し得るものである必要があるからで
ある。 第３の欠点は、粒状体の色度側定特性が或る光度レベ
ルより大または小でなければ粒状体を色度測定により選
別することが不可能であって、粒状体が全体の量の色度
測定特性に比べて中間的色度測定特性を有する場合に
は、粒状体のクラスを選別することができないからであ
る。 他の従来技術として米国のテキサス州、ヒューストン
所在のジエオソースにより特許出願されている選別装置
があり、この選別装置は、光学的測定装置システムを具
えるものであるが、その出願された発明または装置の詳
細は不明である。 この発明の目的は、できれば、例えば、上述したガン
ソンズ・ソーテックス・リミテッドによって製造された
選別装置のような選別装置において、装置の光電子測定
システムに大幅な変更を加えることなしに、或いはま
た、ｎ個の観察装置のそれぞれに設けられた１組のｚ
（ｚは２より大）個の光学的センサーに当たるｚ個の光
バンドに反射光が分割されるよう構成された選別装置に
おいて、制御およびの手段としてコンピューターを採用
することによってガンソンズ・ソーテックス・リミテッ
ドによって製造された選別装置に関連する上述した欠点
を低減または除去しようとするものである。 この発明による方法は、１バッチに属する粒状体を粒
ごとに互いに分離し、各単一粒状体を観察セルに通過さ
せ、ｎ個の光電子観察装置（以下、観察装置と称する）
によって各単一粒状体を観察し、観察セルをハロゲンラ
ンプによって照明し、各単一粒状体が観察装置の前方に
装置された適当な背景の前方を通過する際に各単一粒状
体を窓を経て観察して粒状体を選別する方法において、 第一段階において、 粒状体の通過によって発生される色信号をサンプリン
グし、数値的に変換し、記憶し、最後に各検査信号に対
してｍ個の値を最終的に求め、このｍ個の値の全部をコ
ンピューターによって算術的に処理し、最終的に色信号
を、反射光が分割されたｚ個の光バンド（ｚ＝２）に等
しい数にまでまとめ、この数の値で観察された各粒状体
の色度測定特性を表す分布面上の座標を決定することを
特徴とし、 また、第２段階において、 各観察粒状体を、オペレーターによって予め望ましく
ない粒状体に対応させてあるスクエア（格子の桝目をい
い、セルともいう）を有するグリット内で分布すること
を特徴とする。 特に、第１段階は第１サブ段階を具え、この第１サブ
段階において、ｎ個の観察装置によって共給される全て
の信号を順次にサンプリングし、変更し、RAMメモリー
に記憶させて観察セルに単一の粒状体が通過する間に観
察装置によって発生された信号の値を供給するｎ×ｚ×
ｍ個のグループを発生させるようにし、また、第２サブ
段階を具え、この第２サブ段階においては、同一粒状体
のサンプリング信号に関連するｍ個の値の全てを一緒に
加えて、ｚ×ｎ値（各観察装置の各色信号の値）を得る
ようにする。このｚは、反射光が分割される色バンドの
数ｚに応じ、第１色バンド、第２色バンドに関連する。 また、第１段階は第３サブ段階をも含み、この第３サ
ブ段階においては、第２サブ段階において発生したｚ×
ｎ値のそれぞれから相対的平均値が引算される。この平
均値は、ｚ×ｎ値の標準化した値を得るため、選別すべ
きロットまたはバッチにおける粒状体の代表サンプルの
観察によって各色信号に対して予め計算されたものであ
る。 すなわち、本発明方法は、バッチ内の粒状体の代表的
サンプルのｚ×ｎ値のそれぞれの平均値を予め求めてお
き、次に他の粒状体のｚ×ｎ値を求め、その個々の値か
ら既に得られた平均値を差し引くことを特徴とするもの
である。 更に詳しくいえば、初めに、バッチ内の代表的サンプ
ルについて、個々の粒状体から発生する色信号を複数サ
ンプリングし、数値的に変換し、記憶し、これらの値の
合計をコンピューターによって数学的に処理して、ｎ
（観察装置の数）×ｚ（光バンド数）×ｍ（サンプル
数）のグループを生じさせ、同一粒状体のｍ個のサンプ
ル値を合計してｎ×ｚ値（各観察装置毎の各光バンドの
値）を得、その平均値を求めておき、 次いで、同様の方法で前記代表者サンプル以外の各粒
状体のｎ×ｚ値を求め、この値から予め計算された代表
的サンプルの前記平均値を差引いて標準化した値を求め
るものである。 本発明方法は、第４サブ段階をも含み、この第４サブ
段階においてはすべての観察装置ｎの単一の色バンドの
グループを一緒に加えて、ＲおよびＶで示される２個の
値のそれぞれを与える。Ｒは第１色バンドに対応し、Ｖ
は第２色バンドに対応する。したがって、ＲをＶに加算
した後、ＶをＲから引算してそれぞれ２個の最終値Ａお
よびＣを得、ここに、Ａ＝Ｒ＋Ｖで、Ｃ＝Ｒ−Ｖで示さ
れる。 特に、前記第２段階において、コンピューターによっ
て、まず最初に、上述の値ＡおよびＣが位置する平面に
関連する電子グリッドのどのスクエアに、第１段階で計
算した一対の座標値が対応するかを計算し、次に、上述
スクエアに含まれる値をチェックして観察した粒状体が
受け入れられるものであるかを決定する。さらに、装置
によって提供された可能なオプションを用いてオペレー
ターが行う選別にしたがってリジェクトすべき粒状体に
対応するグリッドのスクエアのスクエアについてコンピ
ューターが分別する。 また、この発明の方法は、オペレーターによって決定
された選別のオプションにしたがって選別装置がリジェ
クトする粒状体のパーセンテージの予想を与えることも
できる。この予想は、観察すべき数量のうち統計的に典
型的な色度測定特性を有するサンプルを予め観察するこ
とによって行うことができる。 明らかなように、グリッド面の各スクエア（A,C）が
受け入れることのできる粒状体と受け入れることができ
ない粒状体とを区別するに必要な情報の全てを含んでい
る場合にのみ、粒状体のを行うことが可能である。 上述の電子グリッドをセットするため、オペレータは
装置によって提供される下記のオプションを用いる。 1.より明るい色の粒状体により選別すること、 2.より暗い色の粒状体により選別すること、 3.第１色バンドの強い粒状体により選別すること、 4.第２色バンドの強い粒状体により選別すること、 5.粒状体における不規則さによって選別すること、 6.自己・教示によって選別すること、 7.プログラムした選別を行うこと。 初めの５つのケースにおいては、オペレータが決定し
た選別形式に関し、また、所望のリジェクトパーセンテ
ージに関し、コンピューターに指示することによってオ
ペレータはコンピューターの能力を用いてする。 ６番目のケースにおいては、オペレータが典型的に受
け入れることのできないと考える多数の粒状体を手で抜
き取って装置に示し、これにより受け入れることのでき
ない色度測定特性をグリッドに記憶させてグリッドがそ
の粒状体を確認し得るようにする。 最後のケースにおいては、オペレータがグリッドのど
のスクエアを、受け入れることのできない粒状体に対応
するリジェクションスクエアにするかを適当に決定す
る。 １つのオプションを選択してもよいが、むしろ別のオ
プションをこれに加えて同時にいくつかのオプションン
を使用してもよい。 前述したように、自動的の能力を向上させるため、コ
ンピューターは先ず最初、選択すべき全体を統計的に代
表するサンプル（以下、代表サンプルと称す）を見出し
て、以後の作動段階に必要なパラメータ（例えば、種々
の信号の平均初期値）を処理し得るようにすると共に上
述の粒状体全体の色度測定特性を面（A,C）上に再生す
る統計的モデルをコンピューターのメモリーに形成し得
るようにする。 観察粒状体をA,C値が位置する面上に表示する利点
は、観察セル内の位置にかかわらず粒状体の色度測定特
性のより良い検出を行い得ることと、検査中の粒状体の
数量によって特徴あるクラスをより早く分別し得ること
にある。 特に、ＡおよびＣ値の計算に用いられる方法に関して
は、測定値を１つづつ合計することによって、粒状体が
観察装置の光学軸線の回りを回転することに対して相対
的に観察セル内で自らを示す方法に起因する測定の誤り
を最小にすることができる。すなわち、上記の合計によ
って、関連する観察装置によって見られる粒状体の表面
から反射される全エネルギーについての情報が与えられ
る。 上述の合計値のそれぞれから平均値を差し引くことに
よって平均して零の信号を発生するような色度測定特性
を有する背景を装置内に設定する必要をなくすことがで
き、さらにまた、それぞれの観察装置の効率のレベルに
おける差異によって生ずる結果を減少させることができ
る。この理由は種々の観察装置の共通基準が全バッチに
おける「平均」粒状体であるからである。さらに、電子
グリッドの原点がバッチの分布の中心に常に一致するか
ら、コンピューターは小型のメモリーで機能することが
できる。 かのようにして１色のバンドで得られる値の合計（Ｒ
およびＶ値）は粒状体の落下線の回りの回転に関して粒
状体が観察セル内に位置するようにすることによって生
ずる測定誤差を最小にし、この理由は、３個の観察装置
によって同時に得られる結果を一緒に加えることによっ
て、粒状体が前面を通過する際に粒状体の全表面を見る
ことができるような位置に観察装置が設定される限り粒
状体の全表面についての情報を得ることができるからで
ある。 最後に、Ｒ値とＶ値との線型組合せによってＡおよび
Ｃ値を得る方法は、より暗い色の粒状体、より軽い粒状
体および１つの色バンドが他の色バンドより強い粒状体
よりなる全バッチの（色度測定による選別の点から最も
重要な）クラスの自動的意識を助ける。 選別すべきバッチ内に含まれる粒状体の典型的サンプ
ルの初期的観察によって、コンピューターが色度測定特
性の統計的モデルを作成して記憶することによって得ら
れる利点に関して、これらの利点は、コンピューターが
リジェクションに対するオペレータの要求を満足するよ
うに排除される粒状体の量を予測するを可能にしている
ことと、バッチ全体を形成している平均的粒状と異なる
粒状体（または異物）を確認して自動的に排除する能
力、すなわち、主として良い粒状体からなるバッチ内に
異物または悪い粒状体が現れる僅かな可能性をカバーす
る能力を有することにある。 受入れ得るまたは受け入れることのできない粒状体と
して選別する方法として、A,C値が位置する面をカバー
する電子グリッドを用いることにより生ずる利点は、観
察下にあるバッチ内の粒状体を極めて迅速にし得ること
と、A,C値の面内での位置が幾何学的に限定できない粒
状体を排除しなければならないクラスに属する粒状体の
色度測定特性を観察して記憶し得ることにある。 本発明による選別方法の一例を次に図面をもって説明
する。 第１図において、装置１はソーテックス1121型の選別
器で、１度に１つの粒状体を観察して明色を信号を発生
し、所要に応じ、望ましくない粒状体をバッチから排除
することができる。 観察された各粒状体に対して６個の色信号がソーテッ
クス1121型選別器から出力され、観察セルにおける各観
察装置、いわゆる「観察器」から２個の信号が出力され
る。 これらの信号はアナログ信号（観察時間中連続的に変
化し得る）であり、他方、コンピューターは数値制御で
あるから、アナログ−数値変換装置２が入力信号をコン
ピューターによって要求される２進数の形に変換する。 粒状対が観察器の前に位置する状態を示す他のアナロ
グ信号である「存在」信号が、これをロジックとするコ
ンピューターと電気的に互換し得る装置３を経てコンピ
ューターに送る。 装置３は、また、電子コンピューター４から排除信号
を受信し、この信号を装置の回路と電気的に互換し得る
ものに最初にしたソーテックス1121型選別器に送る。 作動順序は、存在信号のロジックレベルが観察セル内
の粒状体の到着を指示するまでコンピューターは待機
し、次に、粒状体が観察器の前にもはや存在しないこと
を存在信号が指示するまで所定数、例えば、６個の信号
をサンプルして記憶する。 これにより、第１段階のサンプル前処理および第２段
階の粒状体のを開始し、その終わりで、コンピューター
は所定位置にあり、粒状体が受入られるか否かを決定す
る。 その粒状体が受入れられないものである場合には、コ
ンピューターは排除信号を経て粒状体を排除するが、し
かし、受入れ得るものである場合には、排除信号は出力
されない。コンピューターは次の粒状体に対し、また、
新しい動作サイクルに対して準備される。 コンピューターはアナログ−数値変換回路を制御する
ための多数のロジック信号を出力する。コンピューター
はサンプリングおよび変換シーケンスを開始するための
１つの信号を出力し、サンプリングすべき信号をアドレ
スするための６個の信号を出力し、また変換を行ったこ
とを指示する信号を受信する。 上述した装置の作用は、粒状体あたりの適当な数のサ
ンプルを採取して色度測定情報のロスを確実に防止する
ことにある。 装置４はコンピューターであり、色信号の変換によっ
て得られたサンプルを処理することができ、また、所要
に応じて排除信号を発生することができる。 装置６はオペレータがコンピューターによる変換を可
能にするもので、例えば、ビデオ端子である。 第２図はDAS1128アナログ−数値変換器２の結線図で
あり、アナログ入力IN1〜IN5はソーテックス1121観察装
置によって送出された色信号に、すなわち、エジェクタ
ーを動作するレベル比較器の入力に直接に接続される。 サンプリング回路出力（ＳおよびＨ出力）はアナログ
−数値変換器の入力（ADC IN）に接続され、DAS1128の
ロジック制御入力、すなわち、マックス・アドレス入力
1,2,3,4,ストローベ、トリッグ、ロード、エナーブルを
コンピューターに取り付けられたインターフェース５の
同数のロジック出力に接続される。 第１図に示す装置３は、存在および排除信号をコンピ
ューターおよび選別器間で電気的に互換し得るものとす
る機能を有し、第３図および第４図に示すように構成さ
れている。第３図は「存在」信号８を発生するための結
線を示し、すなわち、クランプとして既知のアナログ信
号はソーテックス1121型選別器１の内側から得られ、調
整可能のレベル比較器９に送られる。 この比較器はナショナル・セミコンダクター製のLM32
4型作動増幅器で構成され、その出力は、抵抗型デイバ
イダーによって7404型の集積回路10に入力され、この回
路は、そのロジック状態を逆にし、これに接続されたコ
ンピュータ４内に位置するインターフェース５に電気的
に互換し得るものとする。 第４図は排除信号を発生するための線図を示し、イン
ターフェース５の出力線7404型集積回路11に接続され、
この回路はそのロジック状態を禁止し、次に、テキサス
・インスツルメント社性の74123型単安定集積回路12の
入力に接続され、この回路はパルスを100マイクロ秒遅
らせ、7407型集積回路13を経て開放コレクターの出力に
接続され、この回路は、電流を増幅し、その信号は選別
器１内に取り付けられた排除用ソレノイド弁の駆動装置
に送られる。 上述した本発明の選別の実行プログラム構成は、主プ
ログラムと５つのサブプログラムよりなる。すなわち、 主プログラム：これは正しい動作シーケンスによるサブ
プログラムの実行を制御する。 サブプログラム1:色信号をサンプリングし、（A,C）値
を計算する。 サブプログラム2:記憶すべきバッチの（観察されるサン
プルに基づく）統計的特性を処理する。 サブプログラム3:オペレーターによりリジェクトしなけ
ればならぬ粒状体のクラスの特性を（A,C）面内に生ぜ
しめるよう変換する。 サブプヲグラム4:観察される粒状体を分別し、所要に応
じ、粒状体をリジェクトする。 サブプログラム5:（A,C）座標軸上に基づき、Ｉ＝行イ
ンデックス、Ｊ＝列インデックスに対応するグリッド内
のスクエアの表示を計算する。 主プログラム 主プログラムは、動作の論理的シーケンスが観察され
るように種々のサブブログラムの実行を指令する。 主プログラムは、また、ここに記載しない機能によっ
て装置の作動を技術的に制御することができる。 装置が始動すると、プログラムが開始する。 第１段階は選別器１をスイッチオンすることである。 （ａ）メモリーにおける全てのセルをクリアせよ、 （ｂ）サブプログラム１（ａ）乃至（ｅ）を実行せよ、 （ｃ）合計を含む６個のセルのそれぞれに対し、対応す
る信号から得られる全ての値を加えよ、 （ｄ）十分な数の粒状体を観察し終わったら場合には、
（ｃ）に進め、もし、そうでない場合には、（ｂ）に戻
れ、 （ｅ）観察した粒状体の数によって全部のセルを割り、
得られた値の平均値を計算せよ、 （ｆ）サブプログラム２（バッチの統計）を実行せよ、 （ｇ）サブプログラム３（これは分別器、すなわち、グ
リッドを構成する）を実行せよ、 （ｈ）サブプログラム１（粒状体を要求し、（A,C）を
計算する）を実行せよ、 （ｉ）サブプログラム５（I,J表示を計算する）を実行
せよ、 （ｊ）サブプログラム４（分別し、必要に応じて排除す
る）を実行せよ、 （ｋ）バッチが終わった場合には、（１）に進み、終わ
らない場合には（ｈ）に戻れ、 （ｌ）終了せよ。 以上のフローチャートを第６図に示す。 サブプログラム１ このサブプログラムは、粒状体が観察の光学的フィー
ルドに入る時間から通過し終わるまで、種々の色信号を
サンプリングして記憶し、次いで、これらの要求に基づ
いて（A,C）値を計算する。 （ａ）「存在」信号のロジック状態を読み取れ、 （ｂ）「存在」信号が１である場合には、（ｃ）へ進
み、０である場合には、（ａ）に戻れ、 （ｃ）１サンプル当たり６個の色信号（観察装置が３個
で、光ビームが２種類）をサンプリングし、変換し、記
憶せよ、 （ｄ）「存在」信号のロジック状態を読み取れ、 （ｅ）「存在」信号が１である場合には、（ｃ）へ戻
り、そうでない場合には、（ｆ）に進め、 （ｆ）同じ色信号に対するサンプルを一緒に加算し、結
果を記憶せよ、 （ｇ）主プログラムの（ｅ）により計算した平均値を
（ｆ）で得た結果から引算せよ、 （ｈ）（ｇ）からの結果を「赤色」（Ｒ）と「緑色」
（Ｖ）について加算し、その結果を記憶せよ、 （ｉ）「赤色」に関する（ｈ）からの結果と「緑色」に
関する（ｈ）からの結果を加算し、その結果を記憶せ
よ、 （ｊ）（ｉ）からの結果をスクエア「Ａ」に記憶せよ、 （ｋ）「赤色」に関する（ｈ）からの結果から「緑色」
に関する（ｈ）からの結果を引き算し、その結果を記憶
せよ、 （ｌ）（ｋ）からの結果をスクエア「Ｃ」に記憶せよ、 （ｍ）リクエストを行うプログラムに戻れ。 以上のフローチャートを第７図に示す。 サブプログラム２ このサブプログラムは、代表的サンプルの統計的分布
を分析し、その結果を記憶する。 分別段階（サブプログラム４）において用いられると
同様に、この表示は短形のマトリックスからなり、１個
のスクエアの列の数はＡの値によって、行の数はＣの値
によって決定される。 上記のマトリックスにおいては、各スクエアは、この
スクエアに対応する（A,C）の値を有する典型的サンプ
ルにおける粒状体の相対的度数を表す数を含む。 このサブプログラム２によって得られるマトリックス
は、以後、「ポピュレーション・マップ」と称され、コ
ンピューターか或る粒状体のクラスを自動的に認識する
のを可能にし、また、リジェクションのパーセンテージ
をコンピューターが予め決定するのを可能にする。 このプログラムの算法は次の通りである。 （ａ）サブプログラム１（サンプルデータの取得）を実
行せよ、 （ｂ）サブプログラム５（これは、I,Jを計算する）を
実行せよ、 （ｃ）ポピュレーション・マップにおける（I,J）スク
エアの内容を１によって増加せよ、 （ｄ）十分な粒状体を観察した場合には、（ｅ）に進
め、そうでない場合には、（ａ）に戻れ、 （ｅ）ポピュレーション・マップにおけるスクエアの内
容をそれぞれの相対的度数に変換せよ、 （ｆ）リクエストしたプログラムに戻れ。 以上のプログラムのフローチャートを第８図に示す。 サブプログラム３ このサブプログラムは、選別器のオペレータによるリ
クエストに従って、マトリックスをポピュレーション・
マップと同様に構成し、このマトリックスの中にバッチ
からリジェクトすべき粒状体に対応するスクエアがマー
クされている。 したがって、最終的に得られる結果はポピュレーショ
ン・マップと同様の方法で色面（A,C）をカバーするマ
トリックスであるが、しかし、各スクエアは対応する色
度測定特性を有する粒状体が受入れ得るものかまたは受
入れることのできないものかによって１または０のいず
れかの数値を含む。 オペレータがバッチからリジェクトしようと欲する粒
状体についてオペレータは次の７つの異なるモードで装
置を構成することができる。 1.明色粒状体の排除、 2.暗色粒状体の排除、 3.赤色粒状体の排除、 4.緑色粒状体の排除、 5.欠陥粒状体の排除、 6.自己教示による排除、 7.プログラムによる排除、 最初の５つのモードを用いる場合には、オペレータが
リジェクトしようとする粒状体のパーセンテージをオペ
レータが適当に決定する必要がある。例えば、オペレー
タが暗色粒状体をバッチの３％の量でリジェクトするこ
とをリクエストすることができる。 装置がリジェクトする量について指令を受け取ってい
る状態で、「選別マップ」の関連する部分に対してのみ
適当な変化が行われる際には、オペレータは上記の６つ
の分別のリジェクションのモードの全てを同時に用いる
ことができる。 最初の５つのモードは、（A,C）面の構造的特性に基
づくものであり、この面においては、軸線Ａは観察され
る粒状体の平均明るさを示し、したがって、より暗色の
粒状体は負側に表れ、他方、軸線Ｃは色情報を表し、バ
ッチ内のより赤色粒状体は正側にあり、より緑色の粒状
体は負側にある。 （A,C）軸線の原点は、標準的作動がサブプログラム
１によって実行されているため、分布の重心上に常に位
置している。 ５番目のモードは、バッチ内の粒状体の大部分とは異
なる特性を有して欠陥粒状体と一般に考えられ、多分存
在しないと思われる粒状体を選別するためにポピュレー
ション・マップ内に含まれる相対的度数を適当に用いる
こともできる。 しかし、第６番目のモードを用いる場合には、リジェ
クトしようと欲する粒状体の種類の幾らかのサンプルを
選別器にオペレータは示す必要がある。この場合には、
装置は「選別用マップ」内の（A,C）面上に排除すべき
粒状体の位置を記憶して以後の粒状体の選別段階中に同
様の粒状体を確認することができるようにする。 ７番目のモードを用いる場合には、オペレータ自身
が、コンピュータに対してスクエアの認識番号を指示す
ることによって、選別マップ上にリジェクトすべき粒状
体に対応するスクエアをプログラムすることができる。
このモードを用いることにより最も一般的ケースの種類
に対して選別形式を適当にプログラムすることができ
る。 最初の５つのモードは全く同じであるから、説明を簡
略するため、第１のモードと最後のモードについて第９
図のフローチャートとともに以下のとおり説明する。 （ａ）オペレータが明色粒状体によって選別することを
リクエストされる場合には、次に進み、そうでない場合
には（ｉ）に進め、 （ｂ）オペレータによってセットされた排除パーセント
をリクエストのスクエアに記憶せよ、 （ｃ）指針をポピュレーション・マップの最も右側の列
にまで動かし、予測スクエアをクリアーさせよ、 （ｄ）選択した列における全てのスクエアの内容を合計
し、次に、この合計に予想スクエアにおける結果を加算
せよ、 （ｅ）予想スクエアの内容がリクエスト値より大きい場
合には、（ｉ）に進み、そうでない場合には次に進め、 （ｆ）選別マップ内の指針によって指示された欄の全て
のスクエアに１でマークせよ（リジェクション）、 （ｇ）ポインターを第１行左へ移動せよ、 （ｈ）点（ｄ）に進め、 （ｉ）（他の指令の方法で進め） ……………………………… （自己教示の方法を開始せよ） （ｐ）オペレータが自己教示モードをリクエストする場
合には、次に進み、そうでない場合には（ｕ）に進め、 （ｑ）サブプログラム１（取得）を実行せよ、 （ｒ）サブプログラム５（I,Jを計算せよ）を実行せ
よ、 （ｓ）選別用マップ上に（I,J）を１（受け入れること
のできない）に等しくする、 （ｔ）オペレータがサンプルの終端を知る場合には、
（ｕ）に進み、そうでない場合には、（ｑ）に戻れ、 （ｕ）リクエストしたプログラアムに戻れ。 サブプログラム４ このサブプログラムは、観察した粒状体を「選別用マ
ップ」における（I,J）スクエアが含んでいるかどうか
によって受入れ得るものかまたは受け入れることのでき
ないものかどうかを分別する。 粒状体が受け入れることのできないものである（スク
エア＝１）と分別される場合にはパルスを発生して選別
器の排除装置を作動させ、受入れ得るものである場合に
はそれ以上のことは何も行わない。 この算法は次の通りである。 （ａ）「選別用マップにおける（I,J）スクエアの内容
を読み取れ、 （ｂ）スクエア＝０の場合には、（ｄ）に進め、そうで
ない場合には、次に進め （ｃ）粒状体排除信号を発生する、 （ｄ）リクエストしてプログラムに戻れ。 このプログラムのフローチャートを第10図に示す。 サブプログラム５ このサブプログラムは、「ポピュレーション・マッ
プ」および「選別用マップ」におけるスクエアの行数Ｉ
および列数Ｊをサブプログラム１によって計算された対
の値（A,C）にしたがって計算する。 プログラムの見地から、これらのマップは矩形のマト
リックスであり、その各スクエアに対して２個の数が存
在し、これらの数はインデックスと称せられ、スクエア
の行数と列数とを表示する。 これらの数はマトリックスにおける各スクエアを両一
端的に識別するに十分である。 以下に用いる記号は次の通りである。 NR :マトリックスにおける行数、 NC :マトリックスにおける列数、 A,C:サブプログラム１による粒状体の観察によって発生
した座標、 AM :絶対値で得られるＡの最大値、 CM :絶対値で得られるＣの最大値、 I :リクエストしたスクエアの行数、 J :リクエストしたスクエアの列数、 この算法は次の通りである。 （ａ）Ｊ＝（Ａ＋AM）×（NC＋１）／（２×AM）の式に
より列インデックスを計算せよ、 （ｂ）Ｉ＝（Ｃ＋CM）×（NR＋１）／（２×CM）の式に
より行数を計算せよ、 （ｃ）リクエストしたプログラムに戻れ。 このプログラムのフローチャートを第11図に示す。 上述したプログラムおよびサブプログラムの全ては、
アセンブリ言語で書かれるインターフェースHP12489の
ドライバー部分を除いては、フォートランとして既知の
コンピューター言語で書かれている。

【図面の簡単な説明】 第１図は装置の線図的レイアウト、第２図は第１図にブ
ロックで示すAN変換器の線図、第３および第４図は第１
図にブロックで示すアダプタによって与えられる粒状体
の存在および排除をそれぞれ示す信号のインターフェー
ス線図、第５図はA,C値の面上におけるサントスコーヒ
ーとから得られた典型的なサンプルの位置およびA,C値
の間に関連する電子グリッドを示す線図である。 第７乃至第11図は、それぞれ主プログラム及びサブプロ
グラム１乃至５のフローチャートである。 １……選別器、２……アナログ−数値変換装置、３……
第２アダプター回路 ４……コンピューター、５……インターフェース、６…
…操作ボード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム・スト−レイ・モ−ガン イギリス国サセツクス・バ−ジエス・ヒ ル・ハイランズ・ドライブ23 (56)参考文献 特開 昭54−78191（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−199093（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．バッチ内に属する粒状体を粒毎に相互に分解し、各
   粒状体を適当に照明した観察セル内に設けたｎ個の観察
   装置によって各粒状体を観察し、各対応する観察装置に
   対向して設けた背景の前を各粒状体が通過する際に各粒
   状体を窓を経て観察して粒状体を選別する方法におい
   て、 初めに、バッチ内の代表的サンプルについて、個々の粒
   状体から発生する色信号を複数サンプリングし、数値的
   に変換し、記憶し、これらの値の合計をコンピューター
   によって数学的に処理して、ｎ（観察装置の数）×ｚ
   （光バンド数）×ｍ（サンプル数）のグループを生じさ
   せ、同一粒状体のｍ個のサンプル値を合計してｎ×ｚ値
   （各観察装置毎の格光バンドの値）を得、その平均値を
   求めておき、 次いで、同様の方法で前記代表的サンプル以外の各粒状
   体のｎ×ｚ値を求め、この値から予め計算された代表的
   サンプルの前記平均値を差引いて標準化した値を求め、 更にこの標準化した値を光バンド毎に合計し、第１色バ
   ンドに関連するＲ値と第２色のバンドに関連するＶ値と
   の２個の値を得た後、Ｒ値をＶ値に加算したＡ値と、Ｒ
   値からＶ値を減算したＣ値の２個の最終値を得、 その後コンピュータによって、先ずA,C値が配分される
   面をカバーするグリッドの中のどのスクエアが一対の座
   標となるかを決定し、次に観察した粒状体を受け入れる
   か排除するかを決定するためにそのスクエア内に含まれ
   る値をチェックすることを特徴とする粒状材料の選別方
   法 ２．オプションを用いてオペレーターが行う選別のリク
   エストにしたがって排除されるべき粒状体に対応する電
   子グリッドのスクエアがコンピューター内に設定されて
   おり、そのオプションが明色の粒状体による選別、より
   暗色の粒状体による選別、第１色バンドの強い粒状体に
   よる選別、第２色バンドの強い粒状体による選別、欠陥
   粒状体による選別、自己教示による選別およびプログラ
   ムした選別からなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の方法。 ３．オペレーターによってリクエストされた選別のオプ
   ションにしたがって排除すべき粒状体のパーセンテージ
   を、観察されるバッチの色度測定特性を統計的に表すサ
   ンプルの初期的観察によって予測することを特徴とする
   特許請求の範囲第２項に記載の方法。