JP3020041B2 - 胴割粒検出方法及び装置 - Google Patents

胴割粒検出方法及び装置

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JP3020041B2
JP3020041B2 JP3323665A JP32366591A JP3020041B2 JP 3020041 B2 JP3020041 B2 JP 3020041B2 JP 3323665 A JP3323665 A JP 3323665A JP 32366591 A JP32366591 A JP 32366591A JP 3020041 B2 JP3020041 B2 JP 3020041B2
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由武 青島
真規 杉本
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、米粒の胴割面に対して
一側から光を照射し、他側で受光した光を変換し、しき
い値と比較して胴割粒、不確定な粒、整粒に判別し、さ
らに、不確定な粒に対しては胴割粒と整粒に判別する胴
割粒検出方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、米の胴割を判別する方法として一
般的なものは、米粒の長手方向から斜方光線を照射し、
米粒の透過光線を米粒の長手方向の両偏部に位置した受
光素子により、前部光量と後部光量(胴割面の反射屈折
による光量変化と拡散透過による光量変化)を検出する
ものであった。このような先行技術のものとして、例え
ば、特開昭57−189062号公報、特開昭59−5
940号公報等に開示されたものが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のものでは、
解決すべき下記のような問題点があった。 光源は、米粒全体に光を照射しているため、胴割面
を拡散透過する光の影響により前部光量と後部光量との
差が生じにくい。 光源は、米粒全体に光を照射しているため、粒のサ
イズが小さいものは、前部光量と後部光量との差が生じ
にくい。 本発明は、上記の問題点を解決することを目的になされ
たものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の胴割粒検出方法及び装置は、(1)米粒の
胴割面に対して一方側より光を照射し、他方側の少なく
とも上部または下部に位置する受光素子により、米粒の
胴割面を拡散透過した光を受光してこれを光電変換し、
透過最大信号と透過経時波形を求め、得られた透過最大
信号を2つのしきい値と比較し、胴割粒、不確定な粒、
整粒の3種類に判別するようにし、さらに、不確定な粒
に対しては、透過経時波形の特徴により胴割粒と整粒と
に判別するようにしてなること、(2)上記透過経時波
形を微分して得た胴割粒の波形の凸なる山の数が、微分
して得た整粒の波形の凸なる山の数より多いことを利用
して胴割粒と整粒とを判別するようにしてなること、
(3)米粒の胴割面に対して、少なくとも上部はたは下
部より光を照射する光源と、胴割面に対して他方の少な
くとも上部または下部に拡散透過光を受光して光電変換
する透過光センサと、透過光センサの後段にアンプ回
路、微分回路並びにピークホールド回路を接続し、アン
プ回路を介してピークホールド回路からの透過最大信号
を第1のしきい値が第2のしきい値より小である2つの
しきい値と比較し、透過最大信号が第1のしきい値より
小の時に胴割粒と判定し、透過最大信号が第2のしきい
値より大の時に整粒と判定し、透過最大信号が第1のし
きい値と第2のしきい値との間にある時に不確定粒と判
定する信号処理部と、不確定粒と判定した時に、アンプ
回路を介して微分回路から微分波形の凸なる山の数が、
予め実験で求めた整粒の山の数より多い時に胴割粒と判
定する波形処理部と、からなること、(4)米粒の胴割
面に対して一方側を照射する照射光は、米粒の長軸長さ
の1/2以下の範囲を照射する大きさとし、この状態に
おいては、少なくとも上部または下部の受光素子の視野
は、米粒の胴割面に対して他方側で長軸長さの1/2以
下の範囲となるようにしてなること、をそれぞれ特徴と
する。
【0005】
【作用】上記の方法及び装置により本発明は、以下のよ
うな作用を行う。 米粒の胴割面に対して光源から光を照射する。 少なくとも上部または下部に位置した受光素子によ
り、拡散透過した光を受光する。 受光素子により受光した光の受光量を光電変換し、
透過最大信号と透過経時波形を求める。 透過最大信号を2つのしきい値と比較し、胴割粒、
不確定な粒、整粒とに判定する。 不確定な粒と判定された粒に対して、透過経時波形
を微分して、胴割粒の胴割面によって表れる波形の凸な
る山の数を計数する。 (測定値(波形の凸なる山の数)>予め実験で求め
た整粒の凸なる山の数)の条件ならば胴割粒と判定す
る。 上記とにより胴割粒と整粒を判定する。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の図面を参照
して具体的に説明する。図1は、光源、透過光センサと
米粒との位置関係を示す胴割粒検出装置の部分断面図
で、符号1は光源、2は偏光フィルタ、Tupは上部透
過光センサ、Tdownは下部透過光センサ、3は米
粒、4は米粒収容孔4aを有し、矢印方向に回転する粒
送り円板、5はガラス、6,7は偏光フィルタである。
上記上部透過光センサTupは、米粒3の上側で粒送り
円板4の移動方向前側において米粒3からの拡散透過光
量を受光し、また、下部透過光センサTdownは、米
粒3を挟んで光源1と反対側の下側位置で拡散透過光量
を受光するようにしている。
【0007】光源1の発光窓、透過光センサTup,T
downの受光窓には、それぞれ偏光フィルタ2,6,
7が取付けられており、偏光フィルタ2と6,7は偏光
面が互いに直交している。偏光フィルタの2と6が直交
している理由は、米粒3の表面で反射する光量を押える
ためであり、2と7が直交している理由は、米粒3以外
の情報、例えば円板4の端面、ガラス5の表面反射光を
押えるためである。光源1の照射範囲及び透過光センサ
Tup,Tdownの視野については、米粒3の胴割面
は、通常ほぼ中央部付近に横断して発生するものである
が、なかには米粒の1/3〜1/4付近に発生するもの
もあるため、これらの米粒にも対応出来るよう、米粒の
長軸長さの1/2以下にするようにしている。この実施
例では、光源1の照射角度は、粒送り円板4に対して垂
直ではないが、上記の条件を満たすならば、いずれの角
度でもよいものである。
【0008】胴割粒検出装置の回路ブロック構成を図2
に示す。図2において、1つめは、初段において、米粒
3を拡散透過してきた光を透過光センサTupにより受
光して光電変換を行ない、2段めのアンプ回路8により
増幅し、3段めのピークホールド回路9により透過最大
信号を得る。2つめは、初段において、米粒を拡散透過
してきた光を透過光センサTdownにより受光して光
電変換を行い、2段めのアンプ回路11により増幅し、
波形処理部12の3段めの微分回路13により透過経時
波形を得る。4段めのカウンタ回路14において、得ら
れた波形に凸なる山がいくつ存在するかを計数する。こ
れにより、透過光センサTupで得られた透過最大信号
と、透過光センサTdownで得られた計数値を信号処
理部10にて胴割粒か整粒かを総合判定する。
【0009】整粒と胴割粒との透過経時波形の特徴の違
いを凸なる山の数の差として得られれば、微分回路は一
次微分でも二次微分でもよい。この実施例では、2つの
透過光センサTup,Tdownを用いて、それぞれ独
立した回路を形成し信号処理部10に入力されている
が、1つの透過光センサのみを用いて、ピークホールド
回路9と波形処理部12(微分回路13、カウンタ回路
路14)とをパラレルに構成し、信号処理部10に入力
するようにしてもよい。
【0010】信号処理部10における粒判定のフローチ
ャートを図3に示す。スタート20後、初段21におい
て、透過光センサTupで得られた透過最大信号をA/
D変換する。2段め22では、A/D変換後のTup値
と第2のしきい値2とを比較し、第2のしきい値2より
もA/D変換後のTup値が大きければ、整粒23と判
定する。A/D変換後のTup値が第2のしきい値2よ
り小さいものに対して3段め24では、第1のしきい値
1と比較する。ここで、A/D変換後のTup値が第1
のしきい値1より小さければ、胴割粒25と判定する。
整粒とも胴割粒とも判定されなかった不確定な粒、つま
りA/D変換後のTup値が第2のしきい値2より小さ
く、且つ第1のしきい値1より大きい米粒3は、4段め
26において、透過光センサTdownで得られた波形
の凸なる山の数Xを、予め実験で求めた整粒の凸なる山
の数Mと比較し、Tdownで得られた波形の凸なる山
の数Xが、整粒の凸なる山の数Mよりの多ければ、胴割
粒28と判定し、その他は整粒27と判定する。
【0011】上部透過光センサTupのアンプ回路8後
の信号波形を図4に、下部透過光センサTdownの微
分回路13後の信号波形を図5に示す。図4の整粒のT
upの信号波形は、図5の胴割粒のTupの信号波形と
比較すると、全体的に大きく出力されるのが特徴であ
る。図4の整粒のTdownの微分波形は、図5の胴割
粒のTdownの微分波形と比較すると、胴割粒の方が
整粒より凸なる山の数が多いのが特徴である。
【0012】整粒と胴割粒との判別は、米粒3のサイズ
が大きいものは、ほとんどがTup値により両者を判別
することが容易であるが、米粒3のサイズが小さいもの
は、Tupの出力値は小さくなるため、判定が困難にな
る。そのためしきい値の設定条件は、第1のしきい値1
と第2のしきい値2の幅を広くとる,つまり不確定な米
粒3の領域を広くとることである。米粒3にはいろいろ
なサイズのものが存在するため、Tupから得られる透
過最大信号のみならず、Tdownから得られる波形の
凸なる山の数とを総合判定すれば、整粒と胴割粒とを精
度良く判別することが可能となる。
【0013】上記のように構成された胴割粒検出装置に
より胴割粒を測定するときは、図1に示すように、米粒
3は粒送り円板4の米粒収容孔4aに収容されて矢印方
向に回転移動し、その移動過程において、米粒3の胴割
面に対して光源1から光が照射される。そして、上部透
過光センサTupは、米粒3の上側で米粒3からの拡散
透過光量を受光し、また、下部透過光センサTdown
は、米粒3の下側位置で拡散透過光量を受光する。そし
て、図2及び図3に示すような順序,流れで処理され
る。
【0014】上部透過光センサTupにより受光した拡
散透過光量は光電変換され、アンプ回路8により増幅さ
れ、ピークホールド回路9により透過最大信号が得られ
る。下部透過光センサTdownにより受光された米粒
を拡散透過してきた光は、光電変換されてアンプ回路1
1により増幅され、波形処理部12の微分回路13によ
り透過経時波形が得られ、カウンタ回路14において得
られた波形に凸なる山がいくつ存在するかが計数され
る。これにより、上部透過光センサTupで得られた透
過最大信号と、下部透過光センサTdownで得られた
計数値とにより信号処理部10において胴割粒か整粒か
が総合判定される。
【0015】信号処理部10では、上部透過光センサT
upで得られた透過最大信号をA/D変換し、A/D変
換後のTup値と第2のしきい値2とを比較し、第2の
しきい値2よりもA/D変換後のTup値が大きけれ
ば、整粒23と判定される。A/D変換後のTup値が
第2のしきい値2より小さいものに対しては、第1のし
きい値1と比較し、A/D変換後のTup値が第1のし
きい値1より小さければ、胴割粒25と判定される。整
粒とも胴割粒とも判定されなかった不確定な粒、即ち、
A/D変換後のTup値が第2のしきい値2より小さ
く、且つ第1のしきい値1より大きい米粒3は、下部透
過光センサTdownで得られた波形の凸なる山の数X
を、予め実験で求めた整粒の凸なる山の数Mと比較し、
Tdownで得られた波形の凸なる山の数Xが、整粒の
凸なる山の数Mよりの多ければ、胴割粒28と判定さ
れ、その他は整粒27と判定される。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明の胴割粒検出
方法及び装置によれば、米粒の胴割面に対して一方側よ
り光を照射し、他方側の上部または下部に位置する受光
素子により、米粒の胴割面を拡散透過した光を受光して
これを光電変換し、透過最大信号と透過経時波形を求
め、得られた透過最大信号を2つのしきい値と比較し、
胴割粒、不確定な粒、整粒の3種類に判別するように
し、さらに、不確定な粒に対しては、透過経時波形の特
徴により胴割粒と整粒とに判別するようにし、また、上
記透過経時波形を微分して得た胴割粒の波形の凸なる山
の数が、微分して得た整粒の波形の凸なる山の数より多
いことを利用して胴割粒と整粒とを判別するようにした
ので、整粒と胴割粒との判別が正確に、かつ能率良く行
うことが出来る。また、測定する米粒に大小があって
も、誤差のない測定,検出を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による胴割粒検出装置の部分断面図であ
る。
【図2】胴割粒検出装置の回路ブロック図である。
【図3】信号処理部における粒判定のフローチャートで
ある。
【図4】上部透過光センサのアンプ回路後の信号波形で
ある。
【図5】下部透過光センサの微分回路後の信号波形であ
る。
【符号の説明】
1 光源 Tup 上部透過光センサ Tdown 下部透過光センサ 2,6,7 偏光フィルタ 3 米粒 4 回転円板 5 ガラス 8,11 アンプ回路 9 ピークホールド回路 10 信号処理部 12 波形処理部 13 微分回路 14 カウンタ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−49146(JP,A) 特開 昭57−192866(JP,A) 特開 昭59−5940(JP,A) 特開 昭58−109850(JP,A) 特開 平2−24538(JP,A) 特開 昭59−135351(JP,A) 特公 昭39−14733(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/84 - 21/958 G01N 33/10

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 米粒の胴割面に対して一方側より光を照
    射し、他方側の少なくとも上部または下部に位置する受
    光素子により、米粒の胴割面を拡散透過した光を受光し
    てこれを光電変換し、透過最大信号と透過経時波形を求
    め、得られた透過最大信号を2つのしきい値と比較し、
    胴割粒、不確定な粒、整粒の3種類に判別するように
    し、さらに、不確定な粒に対しては、透過経時波形の特
    徴により胴割粒と整粒とに判別するようにしてなる胴割
    粒検出方法。
  2. 【請求項2】 上記透過経時波形を微分して得た胴割粒
    の波形の凸なる山の数が、微分して得た整粒の波形の凸
    なる山の数より多いことを利用して胴割粒と整粒とを判
    別するようにしてなる請求項1記載の胴割粒検出方法。
  3. 【請求項3】 米粒の胴割面に対して、少なくとも上部
    はたは下部より光を照射する光源と、胴割面に対して他
    方の少なくとも上部または下部に拡散透過光を受光して
    光電変換する透過光センサと、透過光センサの後段にア
    ンプ回路、微分回路並びにピークホールド回路を接続
    し、アンプ回路を介してピークホールド回路からの透過
    最大信号を第1のしきい値が第2のしきい値より小であ
    る2つのしきい値と比較し、透過最大信号が第1のしき
    い値より小の時に胴割粒と判定し、透過最大信号が第2
    のしきい値より大の時に整粒と判定し、透過最大信号が
    第1のしきい値と第2のしきい値との間にある時に不確
    定粒と判定する信号処理部と、不確定粒と判定した時
    に、アンプ回路を介して微分回路から微分波形の凸なる
    山の数が、予め実験で求めた整粒の山の数より多い時に
    胴割粒と判定する波形処理部と、からなる胴割粒検出装
    置。
  4. 【請求項4】 米粒の胴割面に対して一方側を照射する
    照射光は、米粒の長軸長さの1/2以下の範囲を照射す
    る大きさとし、この状態においては、少なくとも上部ま
    たは下部の受光素子の視野は、米粒の胴割面に対して他
    方側で長軸長さの1/2以下の範囲となるようにしてな
    る請求項3記載の胴割粒検出装置。
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