JP3690004B2 - 穀稈の穂部と稈部との境界検出方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、稲麦などの穀稈の穂部と稈部との境界検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば従来のコンバインの扱深さ制御は、穀稈の穂先を基準として行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来のような扱深さ制御では、穂先を基準として制御するときのように、穀稈の品種や作柄によって的確な供給位置が得られず脱穀精度が低下する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、搬送中の穀稈の穂部と稈部との境界を光の反射又は透過によって検出する境界検出センサ４５を設け、この境界検出センサ４５の受光部ｂからの受光信号を複数のバンドパスフィルタ４７ａ、４７ｂにかけて異なる周波数帯域の周波数信号だけを通過させ、該バンドパスフィルタ４７ａ，４７ｂ通過後の各周波数信号ｆ１，ｆ２の強度の比率を算出して、この算出結果と予め設定した穀稈の穂部領域と稈部領域と境界領域とにおける各周波数信号の強度の比率とに基づいて穀稈の穂部と稈部との境界を検出することを特徴とする穀稈の穂部と稈部との境界検出方法とする。
【０００５】
【発明の効果】
この発明によると、穂部と稈部との境界を、この穂部と稈部との反射光の周波数特性の差を利用して、精度よく直接的に検出することができる。
また、例えばコンバインの扱深さ制御において、従来のように穂先を基準として制御するときのように、穀稈の品種や作柄によって的確な供給位置が得られず脱穀精度が低下するというようなことが少なく、穀稈の長短何れの穂部の場合でもその稈部との境界を基準として、供給制御量が最も小さい状態で扱深さ制御装置によって調節できるため、応答性の良い制御が可能となり、刈取りの高速化に対応することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明を穀類の収穫作業を行うコンバインに実施した例について図面に基づき説明する。
【０００８】
まず、コンバインの構成について説明する。
コンバインの車台６の下部側に土壌面を走行する左右一対の走行クローラ７を有する走行装置８を配設し、該車台６上にはフィードチェン９に挟持して供給される穀稈を脱穀し、この脱穀された穀粒を選別回収して一時貯留する穀粒タンク１０を備えた脱穀装置１を載設する。
【０００９】
該脱穀装置１の前方側には、前端位置から立毛穀稈を分草する分草体１１と、分草された穀稈を引き起こす引起部１２と、引き起こされた穀稈を刈り取る刈刃部１３と、この刈り取られた穀稈を後方へ搬送して該フィードチェン９へ受け渡しする掻込搬送部１４、及びこの掻込搬送部１４から搬送穀稈を引き継ぐ供給搬送部１５等を有する刈取装置１６を、油圧駆動による伸縮シリンダ１７により土壌面に対して昇降自在に作用させるよう構成する。
【００１０】
該刈取装置１６の一側にコンバインの操作制御を行う操作装置１８と、この操作のための操作席１９とを設け、この操作席１９の下方側にエンジン２０を搭載すると共に、後方側に該穀粒タンク１０を配置する。このような脱穀装置１，走行装置８，刈取装置１６，操作装置１９，エンジン２０等によってコンバインの車体２１を構成する。
【００１１】
該刈取装置１６の掻込搬送部１４と供給搬送部１５とによって形成される穀稈搬送通路に、搬送穀稈の有無を検出する穀稈センサ前２２と穀稈センサ後２３とを各々配設すると共に、該供給搬送部１５には、穀稈の穂先側を穂先送りラグ２４ａに保持して搬送する穂先搬送部２４と、株元側を株元送りチェン２５ａに挟持して搬送する株元搬送部２５とを各々上下位置に分離して設ける。
【００１２】
該供給搬送部１５で搬送される穀稈を、扱深さを深くする側と浅くする側とに自動的に制御して脱穀装置１のフィードチェン９に引継ぎさせる扱深さ制御装置２６と、前記走行装置８の伝動経路の適宜位置に配置した車速を検出する車速センサ２７の検出値によって車速を自動的に制御する車速制御装置２８とを前記操作装置１８の一側に内装して構成する。
【００１３】
該脱穀装置１、上部側に脱穀室２９を下部側に選別室２を各々配置して構成する。脱穀室２９には、扱胴３を穀稈供給口３ａの入口側から出口側に向けて軸架内装すると共に、手前側の穀稈通路に沿って穀稈を挟持搬送するフィードチェン９とを配置して設け、扱胴３の略下半部を包囲する扱網４及びこの扱網４の出口側端部に脱穀排塵物を排出する脱穀排出口３０を設けて構成する。
【００１４】
該選別室２には、脱穀処理されて扱網４から漏下した脱穀物を揺動移送しながら選別を行う縦長の揺動選別棚３１を、扱胴３の軸方向に沿ってその入口側部を上手側として出口側に向け架設する。この揺動選別棚３１の上手側下方に羽根の回転により選別風を起風する唐箕３２を配設する。
【００１５】
該揺動選別棚３１は上手側から脱穀物を移送するラック状の移送棚３１ａと、この移送棚３１ａに続いて脱穀物を中選別する鎧戸状のチャフシーブ３１ｂと、このチャフシーブ３１ｂに続いて該シーブ３１ｂから漏下しない夾雑物及び脱穀排出口３０から排出される脱穀藁屑を受けて荒選別する鋸状のストローラック３１ｃと、該チャフシーブ３１ｂから漏下した中選別物を更に精選別する網状のグレンシーブ３１ｄとを設け、移送棚３１ａの上手端部を揺動支軸３３により支承すると共に、ストローラック３１ｃの下部側に位置して二番物を流下させる二番流穀棚３１ｅの裏面に揺動選別棚３１を偏心揺動させる揺動メタル３４を装着して構成する。
【００１６】
該唐箕３２の底板３２ａの下手側端部と、選別された一番穀粒を収容して横送り集穀する一番螺旋３５を内装した一番受樋３５ａの上手側端部とを接続し、その下手側端部と、グレンシーブ３１ｄの下方に該シーブ３１ｄから漏下した精選別物を流下して選別風によって仕上選別する一番流穀棚３６の下端部とを接続して設ける。該一番流穀棚３６の上端部近傍の裏面に、選別された二番物を収容して横送り集積する二番螺旋３７を内装した二番受樋３７ａの上手側端部を接続すると共に、その下手側端部を該二番流穀棚３１ｅの下端部との間に一定の隙間を設けて適宜長さ重合配設して構成する。
【００１７】
３８は、前記ストローラック３１ｃの上方側に設けたシロッコファン等により脱穀塵埃を機外に排出する排塵ファンで、上部カバー３８ａと下部ガイド３８ｂにより吸塵側と排塵側を形成する。該ストローラック３１ｃの下手端部から脱穀排塵物を機外へ排出する脱穀装置１の三番排塵口３９を配設すると共に、該上部カバー３８ａの上方側に脱穀済み排稈を機外へ搬出する排稈搬送チェン４０及びその挟持杆４０ａとを配設して構成する。
【００１８】
図１及び図２に示す如く、前記扱胴３入口側における扱網４と揺動選別棚３１との間の適宜位置に、同心円状に広がる波面をもつ超音波５ａを発射しその反射波によって、扱網４から漏下する穀粒の分布密度を検出する穀粒分布センサ５を配置して構成する。なお、この穀粒分布センサ５は、超音波５ａ以外にも光，圧力，衝撃等種々の方式のものを使用してもよく、設置箇数や設置位置についても限定する必要はなく、検出能力に応じて選択すればよいものである。
【００１９】
図３に示す如く、ＣＰＵを主体として各種の演算制御を行うと共に、穀稈の供給深さを算出設定する扱深さ制御装置２６と、該扱網４からの漏下穀粒の分布密度によって刈り取り時の最高車速を算出設定する車速制御装置２８とを内蔵したコントローラ４１を、前記操作装置１８の一側に内装し、このコントローラ４１の入力側に、前記穀粒分布センサ５，穀稈センサ前２２，穀稈センサ後２３，車速センサ２７等を各々接続すると共に、その出口側に、穀稈の供給深さを制御するアクチュエータ４２と車速を制御するアクチュエータ４３等を各々接続して構成する。
【００２０】
刈取られた穀稈は掻込搬送部１４から供給搬送部１５へ引き継がれ、この供給搬送部１５の穂先搬送部２４による穂先側の保持と株元搬送部２５による株元側の挟持とによって、株元側をフィードチェン９に受け渡し挟持させると共に、穂先側を穀稈供給口３ａに送り込む。このとき、穀稈センサ前２２及び穀稈センサ後２３は共にＯＮ状態となる。
【００２１】
該フィードチェン９に挟持搬送される穀稈は脱穀室２９において扱胴３により脱穀され、この脱穀により扱網４から漏下した脱穀物は選別室２の揺動選別棚３１上に落下し、この落下物は揺動選別棚３１による揺動移送作用と唐箕３２による選別風とにより、移送棚３１ａからチャフシーブ３１ｂへ送られて選別され、チャフシーブ３１ｂから漏下した中選別物は、更にグレンシーブ３１ｄで選別され、グレンシーブ３１ｄから漏下した精選別物は、一番流穀棚３６上へ落下しこの棚３６を流下する間に仕上選別されて一番受樋３５ａへ収容され、この収容された一番穀粒は一番螺旋３５により横送りされて穀粒タンク１０へ搬送される。
【００２２】
この間、脱穀室２９の脱穀排出口３０から排出されてチャフシーブ３１ｂ上に落下した扱網４から漏下しない太い稈等による籾の混入した排塵物は、チャフシーブ３１ｂから漏下しない夾雑物と共にストローラック３１ｃ上へ送られ、ストローラック３１ｃの揺動移送により籾が混入した排塵物は三番排塵口３９から機外へ排塵される。該ストローラック３１ｃにより選別された二番物と一番選別により生じた二番物は、二番流穀棚３１ｅを流下して二番受樋３７ａに収容され、二番螺旋３７により横送りされて脱穀室２９へ還元処理される。
【００２３】
この脱穀時における該扱胴３での脱粒は主として扱胴の入口側１／３程度の領域で行われるため、高速刈取りにより多量の穀稈が供給された場合等には、無理な脱粒により枝梗付着粒が増大し性能上種々の悪影響を及ぼす。
【００２４】
従って、この状態を改善する手段として、脱穀されて該扱網４から漏下する穀粒に対し、図４のフローチャートに示す如く、穀稈センサ前２２及び穀稈センサ後２３のＯＮにより、穀粒分布センサ５により超音波５ａを発射しその反射波を受信し、この受信信号のヒストグラムを算出すると共に微分算出を行い、この結果、漏下穀粒の分布密度のピークが、図５に示す如く、予めコントローラ４１に設定された限界値Ｍに達しているかどうかをチェックし、ＹＥＳのときはこのときの限界値Ｍを基準として最高車速の算出を行い、ＮＯのときは車速を増速させる。次に、車速が算出済の最高車速を超えているかどうかをチェックし、ＹＥＳのときは減速を行い、ＮＯのときは再度限界値Ｍのチェック部位にリターンさせる。なお、限界値Ｍを超えたときに直接減速させてもよい。
【００２５】
このように、刈取り時の車速を該穀粒分布センサ５及び車速センサ２７の検出により、脱穀する穀稈の品種，刈取時期，乾湿度合等による脱粒性の難易や、作柄による脱粒量の多少等によって変化する脱粒条件の違いに対応し、該コントローラ４１における車速制御装置２８によって適正な車速に設定することができるから、漏下穀粒の分布密度が限界値Ｍを超えて飽和状態となり無理な脱粒によって発生する枝梗付着粒の増大を抑制して、選別不良や穀粒の機外飛散の防止と共に、以後の乾燥作業においては穀粒の流れを円滑にし、調整作業においては仕上米への籾混入を防止する等、効率化及び高品質化を図ることができる。
【００２６】
なお、このとき該穀粒分布センサ５の取付位置を、超音波５ａによる同心円状の波面（又は光の波長）が該扱網４と揺動選別棚３１との間において、該扱胴３の軸方向に対し連続して系統的に漏下穀粒の分布密度を検出可能な位置と向きに設定することにより、図６に示す如く、扱胴３の軸方向位置と穀粒分布センサ５との距離の関係が単調な増加又は減少曲線となるから、音波の反射時間（光の強弱）を用いる場合、検出位置の判定を精度よく行うことができる。
【００２７】
また、前記と異なる改善手段として、図７のフローチャートに示す如く、該穀粒分布センサ５による超音波５ａの発射によりその反射波を受信し、この受信信号のヒストグラムを算出すると共に微分算出を行い、この結果、漏下穀粒の分布密度が、図８に示す如く、前記扱胴３の出口側終端位置において扱ぎ残りが殆ど発生していないレベルにあるかどうかをチェックし、ＮＯのときは前記フィードチェン９の速度を下げ、ＹＥＳのときは穀粒分布が適正分布の状態であるかどうかをチェックし、ＹＥＳのときはそのままの状態とし、ＮＯのときは減少分布の状態であるかどうかをチェックし、ＹＥＳのときはフィードチェン９の速度を上げ、ＮＯのときはフィードチェン９の速度を下げる。
【００２８】
このように、該扱胴３における脱粒状態を検出し、部分的な脱粒作用の集中を回避して漏下穀粒の分布密度を均等化するべく該フィードチェン９の速度を調節制御することにより、穀稈の供給量や品種その他による脱粒性等の影響を小さく抑えて枝梗付着粒の少ない籾に仕上げることができる。なお、扱胴３の全領域で脱粒が行われる傾向となるため扱胴３の短縮化が可能となる。
【００２９】
また、図１０に示す如き全稈投入式コンバインの脱穀部４４において、上記と同様に漏下穀粒の分布密度を穀粒分布センサ５を配置して検出を行うとき、この穀粒の分布密度は、螺旋状の扱歯を有する扱胴４４ａの入口側と出口側の或る特定位置でピークとなり、このピークは穀稈の供給量や品種その他による脱粒性等により助長されて限界値Ｍを超えるときがある。
【００３０】
この状態を改善する手段として、図１１のフローチャートに示す如く、該穀粒分布センサ５による超音波５ａの発射によりその反射波を受信し、この受信信号のヒストグラムを算出すると共に微分算出を行い、この結果、漏下穀粒の分布密度が、図１２に示す如く、該扱胴４４ａの出口側終端位置において扱ぎ残りが殆ど発生していないレベルにあるかどうかをチェックし、ＮＯのときは扱胴４４ａの回転数を下げ、ＹＥＳのときは穀粒分布が適正分布の状態であるかどうかをチェックし、ＹＥＳのときはそのままの状態とし、ＮＯのときは減少分布の状態であるかどうかをチェックし、ＹＥＳのときは扱胴４４ａの回転数を上げ、ＮＯのときは扱胴４４ａの回転数を下げる。
【００３１】
このように、該扱胴４４ａにおける脱粒状態を検出して、部分的に集中する漏下穀粒の分布密度を均等化するべく扱胴４４ａの回転数を調節制御することにより、特定位置の漏下穀粒がピークに達し限界値Ｍを超えて詰まるようなこともなく、枝梗付着粒の少ない籾に仕上げることができる。なお、扱胴４４ａの全領域で脱粒が行われる傾向となるため扱胴４４ａの短縮化が可能となる。
【００３２】
しかして、この発明の実施例における主要部について説明する。
搬送中の穀稈の穂部と稈部の境界を光の反射（又は透過）による受光信号により検出する境界検出センサ４５を適宜位置に設け、図１３に示す如く、この境界検出センサ４５の発光部ａと受光部ｂとにより下方を通過する穀稈の穂部と稈部とからの光の反射（又は透過）による受光信号を検出する。
【００３３】
この周波数分析を行う際に、受光部ｂによる受光信号を、図１６に示す如く、異なる周波数帯域の周波数を通過させる複数のバンドパスフィルタ４７ａ，４７ｂにより通過させ、この通過した複数の周波数信号ｆ１，ｆ２を検波回路４８ａ，４８ｂによって検波を行い、この検波後の複数の信号ｆ１，ｆ２強度を演算回路４９によってその比率の算出（ｆ１／ｆ２）を行い、この算出値をＣＰＵ５０に送る。
【００３４】
一方これに先立ち、図１４に示す如く、ＣＭＯＳカメラやＣＣＤカメラを用いて穀稈の穂部と稈部とが、同一画像内に収まるよう入力し、この画像４６を、例えば、図１５の画像４６ａに示す如く、Ｘ軸，Ｙ軸の画素領域による穂部エリアＧ（２１０×１５５，３３７×２８２のポイント領域）と、稈部エリアＳ（０×２６５，１２７×３９２のポイント領域）と、境界エリアＢ（６０×１１５，１８７×２４２のポイント領域）とに適宜位置決めして、この各エリアＧ，Ｓ，Ｂの画像の輝度分布の周波数分析を行う。
このように、輝度分布の周波数分析を行う上で、該画像４６ａの各エリアＧ，Ｓ，Ｂの濃淡情報をフーリエ変換して周波数分析を行うことによって得られるパワースペクトル分布を、図１５に基づいて説明する。即ち、稈部エリアＳ，境界エリアＢ，穂部エリアＧの濃淡情報を周波数軸に直交変換したパワースペクトル分布を観た場合、その方向性が、稈部エリアＳ，境界エリアＢ，穂部エリアＧの順に失われていくことがわかる。これは、稈部ではその稈の並び（姿勢）に基づく輝度の周期性（規則性）が強いことを意味し、境界から穂部にかけては、穀粒の付着数の増加に伴って、その周期性が弱くなっていることを意味する。このパワースペクトル分布を、回転角度：２０°，視点角度：２０°の条件で穀稈の搬送方向に立体表示させたものを、図１７の「稈部エリアＳ」，「境界エリアＢ」，「穂部エリアＧ」の如く示すと共に、この各エリアのパワースペクトルの同一断面の強度分布を、図１８の「稈部エリアＳ」，「境界エリアＢ」，「穂部エリアＧ」の如く線図によって示す。
【００３５】
この図１８の線図において、穂部エリアＧと稈部エリアＳでは共に周波数信号ｆ１とｆ２のパワー値の差が小さく、境界エリアＢでは信号ｆ１とｆ２のパワー値の差が大きいことから、穂部と稈部の形態的な差を周波数成分の差によって検出し、この検出領域中に含まれる稈部と穂部の割合を複数の周波数領域の信号強度の比率によって求め得るために、精度よく直接的に穂部と稈部の境界を検出することができる。
【００３６】
また、このような穂部と稈部の反射光の信号に含まれる周波数成分は、搬送方向に対して直角方向の周波数成分の強度において大きく異なるため、このような部位による周波数特性の差を利用して、前記の如く、精度よく直接的に境界を検出することができると共に、搬送によって生じる反射（又は透過）による受光信号の変動を変調信号として用いることにより、自然光との区別のため別途に変調器等を設ける必要がないため、簡単な構成で的確に信号検出を行うことが可能となり、同時に低コスト化を図ることができる。（自然光は直流であるため特定の周波数成分を抽出することにより直流分を除去できる）
また、前記境界検出センサ４５を、例えば図９に示す如く、前記刈取装置１６の供給搬送部１５から脱穀装置１の穀稈供給口３ａまでの穀稈搬送経路の間で、穀稈供給口３ａに穀稈を供給する際に穂部全体を基準として供給制御可能な位置に設けることにより、従来の如く穂先を基準として供給制御するときのように、穀稈の品種や作柄によって的確な供給位置が得られず脱穀精度が低下するというようなことがなく、図１９に示す如く、穀稈の長短何れの穂部の場合でもその稈部との境界を基準として、供給制御量が最も小さい状態で前記扱深さ制御装置２６により調節できるため、応答性の良い制御が可能となり刈取り時の高速化に対応できる。
【００３７】
また、参考例として、前記脱穀装置１の三番排塵口３９の近傍位置に、この排塵口３９から排出される稈切れ及び枝梗等による藁屑中に含まれる穀粒を、特定の波長を有する電磁波（例えば水分吸収帯としての１．４５マイクロメータの波長）の透過光量の吸収量を算出して検出を行う飛散穀粒センサ５１を設けるものにおいて、この排出される藁屑部分と穀粒部分とでは水分量が大きく異なることにより、穀粒部分を透過する水分吸収帯の波長の透過光は藁屑部分に比べて吸収量が大きくなることから、藁屑中に含まれる穀粒を精度よく検出することができる。
【００３８】
この飛散穀粒センサ５１において藁屑中に含まれる穀粒を検出する際に、図２０に示す如く、この検出藁屑に対して、上方からの片側光源のみでは画像５２ａに示す如く藁屑中の穀粒の検出は不能であり、下方からの片側光源のみでは画像５２ｂに示す如く藁屑中の穀粒は検出できるが、他の密度の高い稈切れ等との識別が困難である。そこで、上方と下方からの両側光源とすることにより画像５２ｃに示す如く、穀粒以外の密度の高い部分を概ね除去することができる。（通常では藁屑部分は低密度、穀粒部分は高密度となる）
この両側からの光源配置により飛散穀粒の検出を行うときの構成は、図２１に示す如く、ガラス板５３上に存在する藁屑に対し、上方と下方の両側位置において各々左右側から一定角度の傾斜により光を照射する、タングステンランプ又はハロゲンランプ等による複数の光源５４を配置すると共に、該上方側の光源５４間の中央位置に、該飛散穀粒センサ５１としてガラス窓５５と、水分吸収帯の波長（１．４５マイクロメータ）を透過するバンドパスフィルタ５６とを介して、光を受光する受光素子５７を配置することにより、藁屑の上下方向から傾斜した光軸により藁屑空間に光を拡散することができるから、藁屑と穀粒の形態は大きく異なるため明暗の差によって識別が容易となり、形態的特徴の差により藁屑中に含まれる飛散穀粒の検出精度を向上させることができる。
【００３９】
このように、藁屑部分と穀粒部分では、水分量が大きく異なるため該両部分を透過する水分吸収帯の波長（１．４５マイクロメータ）の光には差が生じるが、この光は当然のことながら透過経路の密度によっても影響を受けるため、単一の波長のみでは穀粒による変化なのか、密度による変化なのかを区別することができ難い。
【００４０】
そこで、藁屑中の穀粒検出要素としての、例えば水分以外の変動要素である密度の影響を低減するため、検出要素としての水分の影響を受けない別の特定の波長を有する、例えば水分や色の影響を受け難い１．０マイクロメータ程度の電磁波の変化を密度の変化として求め、水分吸収帯の波長の透過光量との比率を算出することにより、水分による変化のみを検出することができる。
【００４１】
この複数の波長により飛散穀粒の検出を行うときは、図２２に示す如く、前記ガラス板５３上に存在する藁屑に対し、光源として前記複数の光源５４を配置すると共に、飛散穀粒センサ５８としては、前記ガラス窓５５に対し水分吸収帯の波長（１．４５マイクロメータ）を透過する前記バントパスフィルタ５６を斜設し、このフィルタ５６の透過位置に水分吸収波長用の前記受光素子５７を配置すると共に、該フィルタ５６による反射位置に参照用の波長（１．０マイクロメータ）を透過するバンドパスフィルタ５９と参照波長用の受光素子６０を配置構成する。
【００４２】
このような構成によって、図２０に示す画像５２ｃの特定位置に透過光量の検出領域を、図２３に示す画像の如く設定し、この領域において、透過光の波長：１．４５マイクロメータ，マトリックス：５０×５０画素，移動：１０画素の条件による水分吸収波長の受光量変化を、マトリックス移動に対する平均輝度として、図２４に示す如き図表により求めると共に、この図表と同一条件における比率処理による信号変化（シミュレーション）を、マトリックス移動に対する比率値として、図２５に示す如き図表により求めることにより、水分による変化のみを検出することができる。従って、精度の高い藁屑中の穀粒検出を行うことができる。
【００４３】
また、上記と異なる参考例として、穀粒つまり籾に付着している枝梗をカメラ６１による画像により検出を行うときは、図２６に示す如く、透明板６２上の枝梗付着粒（静止又は移動状態の何れでも可）を、その下側から照明ランプ６３により照射し、この照射された状態の枝梗付着粒を上方に位置するカメラ６１により撮像して画像入力を行う。
【００４４】
この画像入力時に、図２７のフローチャート及び図２８に示す如く、該カメラ６１の絞りを予めＩＳ・ＩＬの２種類に設定し、この絞りＩＳ（絞り小）では籾のみの画像６４を、絞りＩＬ（絞り大）では籾と枝梗を含む画像６５を各々入力する。次に、画像６４を２値化した後、膨張処理とノイズ除去を行った画像６４ａを、画像６５を２値化とノイズ除去を行った画像６５ａから減じて枝梗のみの画像６６を抽出し、この画像６６からノイズを除去した後、反転を行い枝梗量の算出を行う。（画像６４ａについては、絞りが小さいため全体として小さい画像となることから膨張処理を行う）
このように、籾は太く枝梗は細いと言う形態的な差異により、該カメラ６１に入る光量を変化させて画像入力すると細いものは見えなくなるため、この現象を利用して枝梗量の算出を行うことができるから、複雑な抽出手段を用いる必要がなく処理の高速化を図ることができる。また、この枝梗量の算出により、前記脱穀装置１の回転数や走行装置８の車速の制御を行うことも可能である。なお、該カメラ６１による画像入力時に、絞りの代わりに前記照明ランプ６３の照度、又はシャッタ速度を変化させても、略同様の結果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 穀粒分布センサにより漏下穀粒の分布密度を検出する状態を示す斜視図。
【図２】 脱穀装置の全体を示す側断面図。
【図３】 自動制御のための電気回路を示すブロック図。
【図４】 漏下穀粒の分布密度を検出して車速を制御する手順を示すフローチャート。
【図５】 扱胴の入口側から出口側の間における漏下穀粒の分布密度を示す線図。
【図６】 扱胴の軸方向位置と穀粒分布センサとの距離の関係を示す線図。
【図７】 漏下穀粒の分布密度を検出してフィードチェンの速度を制御する手順を示すフローチャート。
【図８】 扱胴の入口側から出口側の間における漏下穀粒の分布密度を示す線図。
【図９】 コンバインの全体を示す側面図。
【図１０】 全稈投入式の脱穀部を示す側断面図。
【図１１】 漏下穀粒の分布密度を検出して扱胴の回転数を制御する手順を示すフローチャート。
【図１２】 扱胴の入口側から出口側の間における漏下穀粒の分布密度を示す線図。
【図１３】 この発明の実施例として境界検出センサにより穀稈の穂部と稈部の境界を検出する状態を示す斜視図。
【図１４】 境界検出センサによる穀稈の撮像状態を示す画像図。
【図１５】 境界検出センサによる穀稈の周波数分析によるパワースペクトル分布状態を示す画像図。
【図１６】 境界検出センサによる複数の周波数信号の比率算出回路を示すブロック図。
【図１７】 パワースペクトル分布の穀稈搬送方向への立体表示を示す斜視図。
【図１８】 各エリアのパワースペクトルの同一断面の強度分布を示す線図。
【図１９】 脱穀装置への穀稈の稈身方向に対する供給位置を示す概略平面図。
【図２０】 参考例として飛散穀粒センサによる排出藁屑検出時の光源を変化させた状態を示す画像図。
【図２１】 排出藁屑検出時の飛散穀粒センサと光源の配置状態を示す概略側面図。
【図２２】 排出藁屑検出時の飛散穀粒センサと光源の配置状態を示す概略側面図。
【図２３】 排出藁屑の画像における透過光量の検出領域を示す画像図。
【図２４】 図２３の検出による水分吸収波長の受光量の変化状態を示す線図。
【図２５】 図２３の検出による比率処理による信号の変化状態を示す線図。
【図２６】 別の参考例として籾の枝梗付着粒を撮像するカメラと照明の配置状態を示す概略側面図。
【図２７】 カメラの絞りを変化させた画像から籾の枝梗量を算出する手順を示すフローチャート。
【図２８】 カメラの絞りを変化させた枝梗付着粒の比較とその処理状態を示す画像図。
【符号の説明】
４５ 境界検出センサ
４７ａ バンドパスフィルタ
４７ｂ バンドパスフィルタ
ｂ 受光部
ｆ１ 周波数信号
ｆ２ 周波数信号

Claims (1)

1. 搬送中の穀稈の穂部と稈部との境界を光の反射又は透過によって検出する境界検出センサ４５を設け、この境界検出センサ４５の受光部ｂからの受光信号を複数のバンドパスフィルタ４７ａ、４７ｂにかけて異なる周波数帯域の周波数信号だけを通過させ、該バンドパスフィルタ４７ａ，４７ｂ通過後の各周波数信号ｆ１，ｆ２の強度の比率を算出して、この算出結果と予め設定した穀稈の穂部領域と稈部領域と境界領域とにおける各周波数信号の強度の比率とに基づいて穀稈の穂部と稈部との境界を検出することを特徴とする穀稈の穂部と稈部との境界検出方法。

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