JP4294706B2 - Grain grain quality evaluation system and quality evaluation method - Google Patents
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Description
本発明は、各種穀類粒の硝子率を客観的、かつ、正確に測定評価できる簡略安価な構成からなる穀類粒の品質評価システム及び品質評価方法に関するものである。 The present invention relates to a quality evaluation system and a quality evaluation method for a grain having a simple and inexpensive configuration capable of objectively and accurately measuring and evaluating the glass ratio of various grains.
穀類の一種である大麦やはだか麦の品質評価項目の1つに硝子率がある。ここに硝子率とは、例えば大麦粒中に存在する硝子質の割合(%)を意味するものである。従来、断定的ではないが、一般的に、硝子率が高いものほど硬質でたんぱく度が高いものとされている。 Glass quality is one of the quality evaluation items of barley and bare wheat that are a kind of cereal. Here, the vitreous rate means, for example, the proportion (%) of vitreous present in barley grains. Conventionally, although not assertive, generally, the higher the glass ratio, the harder and the higher the protein.
このような穀類粒の硝子率の判定方法は、従来、目視(肉眼)判定によるものが殆んどである。 Conventionally, most methods for determining the glass ratio of such cereal grains are based on visual (visual) determination.
すなわち、穀類粒の切断面を観察者の肉眼で観察して判定しており、この際、判定にあたっての見本として、毎年、関係者の合意の下に標準試料が作成されている。この標準試料は、穀類粒の断面における硝子質部分の面積と断面全体の面積との比を、10%刻みに10段階に区分して硝子率の判定のための標準試料とするものである(非特許文献1)。 That is, it is determined by observing the cut surface of cereal grains with the naked eye of an observer. At this time, as a sample for determination, a standard sample is prepared every year under the agreement of the parties concerned. In this standard sample, the ratio of the area of the vitreous portion in the cross section of the grain and the area of the entire cross section is divided into 10 stages in 10% increments, and used as a standard sample for determining the glass ratio ( Non-patent document 1).
このように、従来の硝子率の判定は観察者の目視によって行われるため、個人差等の不安定要素があり、また、多数の粒を一度に判定することができない。更に、標準試料自体も目視によって作成されるため、各年毎に格差が生じる嫌いがあった。 Thus, since the conventional determination of the glass ratio is performed by the observer's visual observation, there are unstable factors such as individual differences, and a large number of grains cannot be determined at one time. Furthermore, since the standard sample itself is created visually, there is a disagreement that a difference occurs every year.
器械による穀類粒の硝子率の判定方法としては、佐賀大学がはだか麦の切断面を判定する装置を提案している(非特許文献1)が、それは、硝子率の判定方法を明確に開示するものではない。
本発明が解決しようとする問題点は、硝子率算出処理部における硝子率を、各穀類粒毎の各1穀類粒の各単一画像をもって評価するような特徴構成として、大麦、はだか麦、小麦、米等の各種穀類粒の硝子率を客観的、かつ、正確に測定評価でき、しかも大量の穀類粒の評価にも容易に対応可能な簡略安価な構成からなる穀類粒の品質評価システムが存在しない点である。 The problem to be solved by the present invention is that the glass ratio in the glass ratio calculation processing unit is evaluated with each single image of each grain of each grain, such as barley, bare wheat, wheat, There is no grain grain quality assessment system that can objectively and accurately measure and evaluate the glass rate of various grain grains such as rice, and that can easily handle the evaluation of large quantities of grain grains. Is a point.
本発明穀類粒の品質評価システムは、穀類粒を切断する穀粒切断器と、前記穀粒切断器により切断された任意数の穀類粒の各断面を光走査して各穀類粒の断面画像を取得する撮像装置と、前記撮像装置にて取得した各穀類粒の断面画像に対する輪郭抽出処理部と、輪郭抽出画像に対する表皮部輪郭除去処理部と、表皮部輪郭除去後の抽出した各輪郭画像に対する硝子質部、半硝子質部、粉状質部の各面積を算出する面積算出処理部と、算出した硝子質部と半硝子質部とに重みをつけた面積の和の輪郭画像の全面積との比較演算を各輪郭画像毎に行い各穀類粒毎の硝子率を算出する硝子率算出処理部と、の各処理を行う画像分析処理手段と、画像分析処理手段の処理結果を出力する出力手段と、を備える画像処理及び評価装置と、を有し、前記硝子率算出処理部における硝子率を、各穀類粒毎の各1穀類粒の各単一画像をもって評価する特徴構成にしたことを最も主要な特徴とする。 The grain quality evaluation system according to the present invention includes a grain cutter that cuts a grain and a cross-sectional image of each grain by optically scanning each section of an arbitrary number of grains cut by the grain cutter. An imaging device to acquire, a contour extraction processing unit for a cross-sectional image of each grain obtained by the imaging device, a skin part contour removal processing unit for a contour extraction image, and each contour image extracted after the skin part contour removal The total area of the contour image that is the sum of the weighted areas of the area calculation processing unit that calculates each area of the vitreous part, semi-vitreous part, and powdery part, and the calculated vitreous part and semi-vitreous part And a glass rate calculation processing unit that calculates a glass rate for each grain by performing a comparison operation for each contour image, an image analysis processing unit that performs each processing, and an output that outputs a processing result of the image analysis processing unit a means, and an image processing and evaluating device equipped with the said The glass ratio in the child index calculation processing section, and the most important feature that the characteristic configuration of evaluating with a respective single image of each 1 cereal grains for each cereal grains.
請求項1記載の発明によれば、前記硝子率算出処理部における硝子率を、各穀類粒毎の各1穀類粒の各単一画像をもって評価する特徴構成にしたとともに、前記画像分析処理部において、前記輪郭抽出処理部が撮像装置から取り込んだ各1粒毎の断面画像に対する輪郭抽出処理を行い原輪郭画像を抽出して前記表皮部輪郭除去処理部により各1粒毎の表皮部分とその他の部分との色調相違を考慮した画像処理にて原輪郭画像から表皮部分を除去し、表皮部の輪郭除去後の輪郭画像を生成、処理するように構成したことから、前記穀粒切断器、撮像装置及び画像処理及び評価装置を使用する構成の基に目視判定を排し、客観的、かつ、正確に測定評価し確認することができるとともに、大量の粒の評価にも短時間で容易に対応可能な簡略安価な構成からなる穀類粒の品質評価システムを提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, the glass ratio in the glass ratio calculation processing unit is characterized by evaluating with each single image of each grain of each grain, and in the image analysis processing unit The contour extraction processing unit performs contour extraction processing for each cross-sectional image captured from the imaging device to extract an original contour image, and the epidermis contour removal processing unit extracts each epidermal portion and other parts. The above-described grain cutter, imaging is configured to remove the epidermis portion from the original contour image by image processing considering color difference from the portion, and to generate and process the contour image after removing the contour of the epidermis portion Visual judgment is eliminated based on the configuration using the device and image processing and evaluation device, and it is possible to objectively and accurately measure and confirm and to easily evaluate a large number of grains in a short time. Simple and cheap possible It is possible to provide a cereal grain quality assessment system consisting formed.
請求項2記載の発明によれば、前記硝子率算出処理部における硝子率を、各穀類粒毎の各1穀類粒の各単一画像をもって評価する特徴構成にしたとともに、前記画像分析処理部において、前記輪郭抽出処理部が撮像装置から取り込んだ各1粒毎の断面画像に対する輪郭抽出処理を行い原輪郭画像を抽出して前記表皮部輪郭除去処理部により各1粒毎の表皮部分とその他の部分との色調相違を考慮した画像処理にて原輪郭画像から表皮部分を除去し、表皮部の輪郭除去後の輪郭画像を生成、処理するように構成したことから、大麦、はだか麦等の麦粒に適用して請求項1記載の発明と同様な優れた効果を奏するとともに、記憶媒体に対して画像分析処理手段の処理結果を記憶処理することで処理結果の情報共有も容易な穀類粒の品質評価システムを提供することができる。
According to the invention of
請求項3記載の発明によれば、前記硝子率算出処理過程における硝子率を、各穀類粒毎の各1穀類粒の各単一画像をもって評価する特徴構成にしたとともに、前記画像分析処理過程において、前記輪郭抽出処理が撮像装置から取り込んだ各1粒毎の断面画像に対する輪郭抽出処理を行い原輪郭画像を抽出して表皮部輪郭除去処理過程により各1粒毎の表皮部分とその他の部分との色調相違を考慮した画像処理にて原輪郭画像から表皮部分を除去し、表皮部の輪郭除去後の輪郭画像を生成、処理するように構成したことから、目視判定を排し、客観的、かつ、正確に穀類粒の硝子率を測定評価し確認することができるとともに、大量の穀類粒に関しても極めて簡略な操作を行うだけで対応できる穀類粒の品質評価方法を提供することができる。 According to the invention described in claim 3 , the glass rate in the glass rate calculation processing process is characterized by evaluating with each single image of each grain of each grain, and in the image analysis process The contour extraction processing performs the contour extraction processing for each cross-sectional image captured from the imaging device, extracts the original contour image, and performs the skin portion contour removal processing process to each skin portion and other portions. Since it is configured to remove the epidermis part from the original contour image by image processing considering the difference in color tone, and to generate and process the contour image after the contour removal of the epidermis part, it eliminates the visual judgment, objectively, In addition, it is possible to provide a method for evaluating the quality of cereal grains that can accurately measure and confirm the vitreous rate of cereal grains, and can handle a large amount of cereal grains only by performing an extremely simple operation.
請求項4記載の発明によれば、前記硝子率算出処理過程における硝子率を、各穀類粒毎の各1穀類粒の各単一画像をもって評価する特徴構成にしたとともに、前記画像分析処理過程において、前記輪郭抽出処理が撮像装置から取り込んだ各1粒毎の断面画像に対する輪郭抽出処理を行い原輪郭画像を抽出して表皮部輪郭除去処理過程により各1粒毎の表皮部分とその他の部分との色調相違を考慮した画像処理にて原輪郭画像から表皮部分を除去し、表皮部の輪郭除去後の輪郭画像を生成、処理するように構成したことから、大麦、はだか麦等の麦粒に適用して請求項3記載の発明と同様な優れた効果を奏するとともに、処理結果の情報共有にも有効な穀類粒の品質評価方法を提供することができる。
According to the invention described in
本発明は、大麦、はだか麦、米等の各種穀類粒の硝子率を客観的、かつ、正確に測定評価でき、しかも大量の穀類粒の評価にも容易に対応可能な簡略安価な構成からなる穀類粒の品質評価システムを提供するという目的を有するものである。 The present invention provides an objective and accurate measurement and evaluation of the glass ratio of various cereal grains such as barley, bare wheat, rice and the like, and a cereal having a simple and inexpensive configuration that can easily cope with the evaluation of a large amount of cereal grains. The object is to provide a grain quality evaluation system.
本発明は、上記目的を、穀類粒を切断する穀粒切断器と、前記穀粒切断器により切断された任意数の穀類粒の各断面を光走査して各穀類粒の断面画像を取得する撮像装置と、前記撮像装置にて取得した各穀類粒の断面画像に対する輪郭抽出処理部と、輪郭抽出画像に対する表皮部輪郭除去処理部と、表皮部輪郭除去後の各輪郭画像に対する硝子質部、半硝子質部、粉状質部の各面積を算出する面積算出処理部と、算出した硝子質部と半硝子質部とに重みをつけた面積の和の表皮部輪郭除去後の輪郭画像の全面積との比較演算を各輪郭画像毎に行い各穀類粒毎の硝子率を算出する硝子率算出処理部と、の各処理を行う画像分析処理手段と、画像分析処理手段の処理結果を出力する出力手段と、を備える画像処理及び評価装置と、を有する特徴構成にしたとともに、前記硝子率算出処理における硝子率を各穀類粒毎の各1穀類粒の各単一画像をもって評価する特徴構成にしたことにより実現した。 The present invention obtains a cross-sectional image of each grain by optically scanning each section of a grain cutter for cutting the grain and an arbitrary number of grains cut by the grain cutter for the above purpose. An imaging device, a contour extraction processing unit for the cross-sectional image of each grain obtained by the imaging device, a skin part contour removal processing unit for the contour extraction image, and a vitreous part for each contour image after the skin part contour removal, An area calculation processing unit for calculating each area of the semi-vitreal part and the powdery part, and a contour image after removal of the epidermis outline of the sum of the weighted areas of the calculated vitreous part and semi-vitreous part Comparison processing with the entire area is performed for each contour image, and a glass rate calculation processing unit that calculates the glass rate for each grain is output. The image analysis processing means for performing each processing, and the processing results of the image analysis processing means are output. and output means for an image processing and evaluation apparatus comprising a characteristic structure having Together it was, was achieved by having the glass ratio in the glass ratio calculation processing on the feature configured to evaluate with each single image of each 1 cereal grains for each cereal grains.
以下に、本発明の実施例に係る穀類粒の品質評価システム、穀類粒の品質評価方法について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a grain grain quality evaluation system and a grain quality evaluation method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の実施例に係る穀類粒の品質評価システム1は、図1に示すように、任意数の大麦又ははだか麦の粒2(穀類粒)を粒毎に切断する公知の穀粒切断器(例えばグロベッケル切断器)3と、かつ、上方が開口するように列設形成され、切断された任意数の前記粒2の断面(下面)2a側を光走査側として各凹部4に列設配置する底面部5が透明材からなる例えば平面四角形状のトレイ6と、前記トレイ6に列設配置した任意数の前記粒2の各断面を光走査して各粒2の断面画像を取得する撮像装置10と、前記撮像装置10にて取得した各粒2の断面画像を取り込み、各粒2の断面画像に対する硝子率を求めるための一連の処理を実行する例えばパーソナルコンピュータ等からなり、出力手段を構成するプリンタ40を備えた画像処理及び評価装置20と、を有している。
As shown in FIG. 1, the grain grain
前記穀粒切断器3は、図2に示すように、大麦、又は、はだか麦の粒2をその中央部分から2つに切断し、2個の粒2(半粒)を得るものであり、そして、通常、切断した粒の片側のみを使用している。2個に切断された半粒を以下の説明では単に「粒2」と称することにする。
As shown in FIG. 2, the grain cutter 3 cuts barley or
前記撮像装置10は、図4に示すように、前記トレイ6内の粒2の断面2aに向けて走査光を照射する光源(例えば白色冷陰極ランプ等)11、トレイ6を載置する透明なガラス板12、粒2からの反射光を反射するミラー13、ミラー13からの反射光を受光して前記粒2の断面画像を取得し出力する撮像素子(例えばCCDセンサ等)14、前記トレイ6の上方を施蓋する蓋体15等を備えた公知の構成となっている。
As shown in FIG. 4, the
前記画像処理及び評価装置20は、図5に示すように、各粒2の断面画像に対する輪郭抽出処理と、輪郭抽出画像に対する表皮部輪郭除去処理と、表皮部輪郭除去後の各輪郭画像に対する硝子質部a、半硝子質部b、粉状質部cの各面積を算出する面積算出処理と、算出した硝子質部aと半硝子質部bとに重みをつけた面積の和の表皮部輪郭除去後の輪郭画像の全面積との比較演算を各輪郭画像毎に行い各粒2毎の硝子率を算出する処理との各処理を実行させるためのプログラム、及び、品質評価システム1全体の動作を制御するプログラムを格納したプログラムメモリ21と、前記プログラムに基づきシステム全体の制御を行う制御部22と、液晶ディスプレイからなる出力手段を構成する表示部23と、前記プリンタ40に画像データ等を出力するプリンタインターフェース24と、外部の穀粒処理関係機関が所有する関係機関端末50と交信する外部通信インターフェース25と、例えばCD、DVD等の記憶媒体27を処理する記憶媒体処理部26と、前記前記撮像装置10用のインターフェース28と、キーボード29とを有している。
硝子率の算出式は、{1.0×(硝子質部aの面積)+0.5×(半硝子質部bの面積)}/(表皮部輪郭除去後の輪郭画像の全面積)×100(%)である。ここで、1.0および0.5は各面積に掛ける重みである。
As shown in FIG. 5, the image processing and
The formula for calculating the vitreous rate is {1.0 × (area of the vitreous portion a) + 0.5 × (area of the semivitreous portion b)} / (total area of the contour image after removal of the epidermis contour) × 100 (%). Here, 1.0 and 0.5 are weights applied to each area.
前記画像処理及び評価装置20は、更に、前記各処理を実行させるためのプログラムに基づいて動作する画像分析処理手段30を備えている。
The image processing and
この画像分析処理手段30は、図6に示すように、前記撮像装置10にて取得した各粒2の断面画像に対する輪郭抽出処理を行う輪郭抽出処理部31と、輪郭抽出画像に対する表皮部輪郭除去処理を行う輪郭除去処理部32と、表皮部輪郭除去後の各輪郭画像に対する硝子質部a、半硝子質部b、粉状質部cの各面積を算出する面積算出処理を行う面積算出処理部33と、算出した硝子質部aと半硝子質部bとに重みをつけた面積の和と、表皮部輪郭除去後の輪郭画像の全面積との比較演算を各輪郭画像毎に行い、各粒2毎の硝子率(%)を算出する処理を行う硝子率算出処理部34と、上述した各処理データを区分して読み出し可能に記憶する処理データ記憶部35と、を具備している。
As shown in FIG. 6, the image analysis processing means 30 includes a contour
硝子率の算出式は、{1.0×(硝子質部aの面積)+0.5×(半硝子質部bの面積)}/(表皮部輪郭除去後の輪郭画像の全面積)×100(%)である。ここで、1.0および0.5は各面積に掛ける重みである。 The formula for calculating the vitreous rate is {1.0 × (area of the vitreous portion a) + 0.5 × (area of the semivitreous portion b)} / (total area of the contour image after removal of the epidermis contour) × 100 (%). Here, 1.0 and 0.5 are weights applied to each area.
次に、本実施例に係る穀類粒の品質評価システム1の上述した構成に基づく品質評価方法について、図8に示すフローチャート及び図9を参照して説明する。
Next, a quality evaluation method based on the above-described configuration of the grain grain
本実施例に係る穀類粒の品質評価方法においては、まず、前記穀粒切断器3により任意数の大麦又ははだか麦の粒を切断し任意数の粒2を得る(ステップS1)。 In the grain grain quality evaluation method according to this embodiment, first, the grain cutter 3 cuts an arbitrary number of barley or bare wheat grains to obtain an arbitrary number of grains 2 (step S1).
次に、切断した任意数の粒2をその断面2aを下側として前記トレイ6の凹部4に入れて列設配置する(ステップS2)。
Next, an arbitrary number of the
次に、前記トレイ6を撮像装置10のガラス基板12上に載置し(ステップS3)、蓋体15を閉じ、この状態で撮像装置10を動作させ、任意数の粒2の各断面2aを撮像装置10にて光走査し前記撮像素子14により各粒2の断面画像を取得し(ステップS4)、この断面画像のデータを前記画像処理及び評価装置20に送信する(ステップS5)。
Next, the
前記画像処理及び評価装置20においては、前記プログラムに基づき輪郭抽出処理部31が撮像装置10から取り込んだ各粒2の断面画像に対する輪郭抽出処理を行い(ステップS6)、図9左欄に示す原輪郭画像Aを抽出する。
この場合、断面画像における「ふ」の部分までも輪郭として認識すると、硝子率の判定精度が低下する可能性がある。
In the image processing and
In this case, if even “F” in the cross-sectional image is recognized as an outline, there is a possibility that the determination accuracy of the glass ratio is lowered.
そこで、本実施例では、表皮部分とその他の部分との色調の相違に注目して、輪郭除去処理部32により色調の相違を考慮した画像処理にて原輪郭画像Aから「ふ」の部分Cを除去し(ステップS7)、表皮部輪郭除去後の輪郭画像Bを生成する。
このような処理により、硝子率の判定精度が高まり、「ふ」の部分Cの面積比率が比較的高い大麦についても、正確な硝子率判定が可能となる。
Therefore, in this embodiment, paying attention to the difference in color tone between the skin portion and other portions, the contour
By such processing, the determination accuracy of the glass ratio is increased, and an accurate glass ratio determination can be performed even for barley where the area ratio of the portion C of “F” is relatively high.
次に、面積算出処理部33は、表皮部輪郭除去後の輪郭画像Bに対する硝子質部a、半硝子質部b、粉状質部cの各面積をこれら各部の色調の相違を考慮した画像処理にて算出する(ステップS8)。
Next, the area
次に、前記硝子率算出処理部34は、算出した硝子質部aと半硝子質部bとに重みをつけた面積の和と、表皮部輪郭除去後の輪郭画像の全面積との比を算出し、粒2の断面における硝子率を求める(ステップS9)。
この場合の算出式は、{1.0×(硝子質部aの面積)+0.5×(半硝子質部bの面積)}/(表皮部輪郭除去後の輪郭画像の全面積)×100(%)である。ここで、1.0および0.5は各面積に掛ける重みである。
Next, the vitreous rate
The calculation formula in this case is {1.0 × (area of the vitreous part a) + 0.5 × (area of the semivitreous part b)} / (total area of the contour image after removing the epidermis outline) × 100 (%). Here, 1.0 and 0.5 are weights applied to each area.
上述した各処理は、任意数の各断面画像毎に各々自動的に実行される。また、上述した各処理の処理データは、前記処理データ記憶部35に区分して記憶保持される。
Each process described above is automatically executed for each arbitrary number of cross-sectional images. Further, the processing data of each processing described above is stored and held separately in the processing
更に、上述した画像分析処理結果である各粒2の硝子率のデータは、前記表示部23の画面に画像出力され、前記プリンタ40により印刷出力される(ステップS10)。
Further, the glass rate data of each
このようにして、本実施例によれば、大麦、はだか麦等の各種穀類の任意数の粒2に関する硝子率を、前記穀粒切断器3、トレイ6、撮像装置10及び画像処理及び評価装置20を使用する構成の基に目視判定を排し、客観的、かつ、正確に測定評価し確認でき、しかも大量の粒2の評価にも短時間で容易に対応可能な簡略安価な構成からなる穀類粒の品質評価システム1を提供することができる。
In this way, according to the present embodiment, the glass rate for an arbitrary number of
また、本実施例によれば、大麦、はだか麦等の各種穀類の任意数の粒2に関する硝子率を、簡略な処理過程で、かつ、個人差が無く、判定の曖昧さを排除しつつ効率よく求めて確認でき、また、大量の粒2の評価にも短時間で容易に対応可能な穀類粒の品質評価方法を提供することができる。
In addition, according to the present embodiment, the glass rate relating to an arbitrary number of
本実施例において、上述した各粒2の輪郭画像や硝子率のデータを記憶媒体処理部26の動作の基に記憶媒体27に記憶させれば、必要に応じて出力して確認したり、他の品質評価の担当者等との情報共有を図る上で便利となる。この点、判定結果を証拠として残すことができない目視判定に比べ大きな利点である。
In the present embodiment, if the above-described contour image of each
また、前記外部通信インターフェース25を介して上述した画像分析処理結果を前記関係機関端末50に送信すれば、外部の穀粒処理関係機関との間で情報共有を図ることができる。
Further, if the above-described image analysis processing result is transmitted to the
本実施例に係る穀類粒の品質評価システム1及び品質評価方法は、上述した場合の他、米粒に関しても利用可能である。
The grain grain
すなわち、酒造に用いる米は、心白の面積比率や白さや位置が品質を左右するといわれている。本実施例を応用し、米粒断面の白い部分の位置や白さや面積比を求め、品質判定を行うことができる。 In other words, it is said that the quality of rice used for sake brewing depends on the area ratio, whiteness and position of heart white. By applying this embodiment, the position, whiteness, and area ratio of the white portion of the rice grain cross section can be obtained, and quality judgment can be performed.
また、米は、その輪郭に4本の溝があり、これが深いものほどとう精歩留まりが悪いといわれている。本実施例を応用することで、この溝の深さを判別することができる。 In addition, rice has four grooves in its outline, and it is said that the deeper the rice, the worse the yield. By applying this embodiment, the depth of the groove can be determined.
更に、米は糠層が厚いほどとう精歩留まりが悪いとされているが、糠層の厚さを測定する技術は現在のところ確立されていない。本実施例に係る穀類粒の品質評価システム1及び品質評価方法は、米の糠層の厚みの測定にも応用可能である。
Furthermore, although it is said that the finer yield of rice is the worse the thicker the cocoon layer, the technology for measuring the thickness of the cocoon layer has not been established at present. The grain grain
本発明は、麦、米の他、切断して断面が得られる豆類、トウモロコシ類その他各種の穀類粒の品質評価に広範に適用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to quality evaluation of wheat, rice, beans, corn, and other various grains that are cut to obtain a cross section.
1 穀類粒の品質評価システム
2 粒
2a 断面
3 穀粒切断器
4 凹部
5 底面部
6 トレイ
10 撮像装置
11 光源
12 ガラス板
13 ミラー
14 撮像素子
15 蓋体
20 画像処理及び評価装置
21 プログラムメモリ
22 制御部
23 表示部
24 プリンタインターフェース
25 外部通信インターフェース
26 記憶媒体処理部
27 記憶媒体
28 インターフェース
29 キーボード
30 画像分析処理手段
31 輪郭抽出処理部
32 輪郭除去処理部
33 面積算出処理部
34 硝子率算出処理部
35 処理データ記憶部
40 プリンタ
50 関係機関端末
a 硝子質部
b 半硝子質部
c 粉状質部
A 原輪郭画像
B 輪郭画像
C 「ふ」の部分
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記穀粒切断器により切断された任意数の穀類粒の各断面を光走査して各穀類粒の断面画像を取得する撮像装置と、
前記撮像装置にて取得した各穀類粒の断面画像に対する輪郭抽出処理部と、輪郭抽出画像に対する表皮部輪郭除去処理部と、表皮部輪郭除去後の抽出した各輪郭画像に対する硝子質部、半硝子質部、粉状質部の各面積を算出する面積算出処理部と、算出した硝子質部と半硝子質部とに重みをつけた面積の和の輪郭画像の全面積との比較演算を各輪郭画像毎に行い各穀類粒毎の硝子率を算出する硝子率算出処理部と、の各処理を行う画像分析処理手段と、画像分析処理手段の処理結果を出力する出力手段と、を備える画像処理及び評価装置と、
を有することを特徴とし、
前記硝子率算出処理部における硝子率は、各穀類粒毎の各1穀類粒の各単一画像をもって評価する特徴構成にしたとともに、
前記画像処理及び評価装置において、前記輪郭抽出処理部が撮像装置から取り込んだ各1粒毎の断面画像に対する輪郭抽出処理を行い原輪郭画像を抽出して、前記輪郭抽出画像に対する表皮部輪郭除去処理を行う前記表皮部輪郭除去処理部により、各1粒毎の表皮部分とその他の部分との色調相違を考慮した画像処理にて原輪郭画像から表皮部分を除去し、表皮部輪郭除去後の輪郭画像を生成、処理するように構成して、前記硝子率の判定精度を高めて、客観的で、正確な硝子率判定を可能とし、前記穀粒切断器、撮像装置及び画像処理及び評価装置を使用する構成の基に目視判定を排し、客観的、かつ、正確に測定評価し確認できるようにしたとともに、大量の粒の評価にも短時間で容易に対応できるようにしたことを特徴とする穀類粒の品質評価システム。 A grain cutter for cutting grains;
An imaging device that optically scans each cross section of an arbitrary number of cereal grains cut by the grain cutter, and acquires a cross-sectional image of each cereal grain;
A contour extraction processing unit for a cross-sectional image of each grain obtained by the imaging device, a skin part contour removal processing unit for the contour extraction image, a vitreous part, a semi-glass for each contour image extracted after the skin part contour removal Each area calculation processing unit that calculates each area of the mass part and the powdery part, and a comparison operation with the total area of the contour image of the sum of the weighted areas of the calculated vitreous part and semi-vitreous part An image comprising: a glass ratio calculation processing unit that performs each contour image and calculates a glass ratio for each cereal grain; an image analysis processing unit that performs each process; and an output unit that outputs a processing result of the image analysis processing unit A processing and evaluation device;
It is characterized by having
The vitreous rate in the vitreous rate calculation processing unit is characterized by evaluating with each single image of each cereal grain for each cereal grain,
In the image processing and evaluation device, the contour extraction processing unit performs contour extraction processing for each cross-sectional image captured from the imaging device, extracts an original contour image, and performs epidermis contour removal processing on the contour extraction image The skin part contour removal processing unit that performs the above process removes the skin part from the original contour image by image processing considering the color difference between each skin part and other parts, and the contour after the skin part contour removal It is configured to generate and process an image to increase the accuracy of determining the glass rate, to enable objective and accurate glass rate determination, and the grain cutter, the imaging device, and the image processing and evaluation device. It is characterized by eliminating visual judgment based on the configuration to be used, enabling objective and accurate measurement evaluation and confirmation, and easily responding to evaluation of a large number of grains in a short time. cereal grains to The quality evaluation system.
前記穀粒切断器により切断された任意数の前記粒の各断面を光走査して各粒の断面画像を取得する撮像装置と、
前記撮像装置にて取得した各粒の断面画像に対する輪郭抽出処理部と、輪郭抽出画像に対する表皮部輪郭除去処理部と、表皮部輪郭除去後の抽出した各輪郭画像に対する硝子質部、半硝子質部、粉状質部の各面積を算出する面積算出処理部と、算出した硝子質部と半硝子質部とに重みをつけた面積の和の表皮部輪郭除去後の輪郭画像の全面積との比較演算を各輪郭画像毎に行い各粒毎の硝子率を算出する硝子率算出処理部と、の各処理を行う画像分析処理手段と、画像分析処理手段の処理結果を画像出力、印刷出力する出力手段と、記憶媒体に対して画像分析処理手段の処理結果を記憶処理する記憶媒体処理部と、を備える画像処理及び評価装置と、
を有することを特徴とし、
前記硝子率算出処理部における硝子率は、各穀類粒毎の各1穀類粒の各単一画像をもって評価する特徴構成にしたとともに、
前記画像処理及び評価装置において、前記輪郭抽出処理部が撮像装置から取り込んだ各1粒毎の断面画像に対する輪郭抽出処理を行い原輪郭画像を抽出して、前記輪郭抽出画像に対する表皮部輪郭除去処理を行う前記表皮部輪郭除去処理部により、各1粒毎の表皮部分とその他の部分との色調相違を考慮した画像処理にて原輪郭画像から表皮部分を除去し、表皮部輪郭除去後の輪郭画像を生成、処理するように構成して、前記硝子率の判定精度を高めて、客観的で、正確な硝子率判定を可能とし、前記穀粒切断器、撮像装置及び画像処理及び評価装置を使用する構成の基に目視判定を排し、客観的、かつ、正確に測定評価し確認できるようにしたとともに、大量の粒の評価にも短時間で容易に対応でき、更に記憶媒体に対して画像分析処理手段の処理結果を記憶処理することで処理結果の情報共有も容易にできるようにしたことを特徴とする穀類粒の品質評価システム。 A grain cutter for cutting barley or bare wheat grains;
An imaging device that optically scans each cross section of the grain cut by the grain cutter to obtain a cross-sectional image of each grain;
A contour extraction processing unit for the cross-sectional image of each grain acquired by the imaging device, a skin part contour removal processing unit for the contour extraction image, and a vitreous part and a semi-vitreous matter for each contour image extracted after the skin part contour removal. The area of the contour image after removal of the contour of the epidermis part of the sum of the weighted areas of the vitreous part and the semi-vitreous part. A glass rate calculation processing unit that calculates the glass rate for each grain by performing the comparison operation for each contour image, and the image analysis processing unit that performs each processing, and the processing result of the image analysis processing unit is output as an image and printed out An image processing and evaluation device comprising: an output unit that performs storage processing for storing the processing result of the image analysis processing unit on the storage medium;
It is characterized by having
The vitreous rate in the vitreous rate calculation processing unit is characterized by evaluating with each single image of each cereal grain for each cereal grain,
In the image processing and evaluation device, the contour extraction processing unit performs contour extraction processing for each cross-sectional image captured from the imaging device, extracts an original contour image, and performs epidermis contour removal processing on the contour extraction image The skin part contour removal processing unit that performs the above process removes the skin part from the original contour image by image processing considering the color difference between each skin part and other parts, and the contour after the skin part contour removal It is configured to generate and process an image to increase the accuracy of determining the glass rate, to enable objective and accurate glass rate determination, and the grain cutter, the imaging device, and the image processing and evaluation device. Eliminates visual judgment based on the configuration used, enables objective and accurate measurement, evaluation, and confirmation, and can easily handle large-scale evaluation of grains in a short time. Image analysis processing hand Quality evaluation system of cereal grains, characterized in that to allow the processing results are easily share information processing result by storing process.
前記穀粒切断器により切断された任意数の穀類粒の各断面を撮像装置にて光走査して各穀類粒の断面画像を取得する過程と、
取得した各穀類粒の断面画像に対する輪郭抽出処理と、輪郭抽出画像に対する表皮部輪郭除去処理と、表皮部輪郭除去後の抽出した各輪郭画像に対する硝子質部、半硝子質部、粉状質部の各面積を算出する面積算出処理と、算出した硝子質部と半硝子質部とに重みをつけた面積の和の輪郭画像の全面積との比較演算を各輪郭画像毎に行い各穀類粒毎の硝子率を算出する硝子率算出処理と、の各処理からなる画像分析処理を実行する過程と、
画像分析処理結果を出力する過程と、
を含むことを特徴とし、
前記硝子率算出処理過程における硝子率は、各穀類粒毎の各1穀類粒の各単一画像をもって評価する特徴構成にしたとともに、
前記画像分析処理過程において、前記輪郭抽出処理が撮像装置から取り込んだ各1粒毎の断面画像に対する輪郭抽出処理を行い原輪郭画像を抽出して、前記輪郭抽出画像に対する表皮部輪郭除去処理を行う前記表皮部輪郭除去処理過程により、各1粒毎の表皮部分とその他の部分との色調相違を考慮した画像処理にて原輪郭画像から表皮部分を除去し、表皮部の輪郭除去後の輪郭画像を生成、処理するように構成して、前記硝子率の判定精度を高めて、客観的で、正確な硝子率判定を可能とし、前記穀粒切断器、撮像装置及び画像処理及び評価装置を使用する構成の基に目視判定を排し、客観的、かつ、正確に測定評価し確認できるようにしたとともに、大量の粒の評価にも短時間で容易に対応できるようにしたことを特徴とする穀類粒の品質評価方法。 The process of cutting the grain,
A process of obtaining a cross-sectional image of each grain by optically scanning each section of an arbitrary number of grains cut by the grain cutter with an imaging device;
Contour extraction processing for the acquired cross-sectional image of each grain, epidermis contour removal processing for the contour extraction image, and vitreous, semi-vitreal, and powdery portions for each extracted contour image after removal of the epidermal contour Each grain image is subjected to a comparison operation for each contour image and an area calculation process for calculating each area of the image, and a comparison operation with the total area of the contour image of the sum of the weighted areas of the calculated vitreous portion and semi-vitreal portion. A glass ratio calculation process for calculating a glass ratio for each process, and a process of executing an image analysis process consisting of each process;
A process of outputting image analysis processing results;
Including,
The glass rate in the glass rate calculation process is characterized by evaluating with each single image of each grain of each grain,
In the image analysis process, the contour extraction process performs a contour extraction process on each cross-sectional image captured from the imaging device, extracts an original contour image, and performs a skin part contour removal process on the contour extracted image. By the above-mentioned skin part contour removal process, the skin part is removed from the original contour image by image processing considering the color difference between each skin part and other parts, and the contour image after removing the skin part contour To increase the accuracy of the determination of the glass rate, enable objective and accurate glass rate determination, and use the grain cutter, imaging device, and image processing and evaluation device It is characterized by eliminating visual judgment based on the configuration to be able to measure and evaluate objectively and accurately, and easily responding to evaluation of a large number of grains in a short time. Cereal grains Evaluation method.
前記穀粒切断器により切断された任意数の粒の各断面を撮像装置にて光走査して各粒の断面画像を取得する過程と、
取得した各粒の断面画像に対する輪郭抽出処理と、輪郭抽出画像に対する表皮部輪郭除去処理と、表皮部輪郭除去後の抽出した各輪郭画像に対する硝子質部、半硝子質部、粉状質部の各面積を算出する面積算出処理と、算出した硝子質部と半硝子質部とに重みをつけた面積の和の輪郭画像の全面積との比較演算を各輪郭画像毎に行い各粒毎の硝子率を算出する硝子率算出処理と、の各処理からなる画像分析処理を実行する過程と、
画像分析処理結果を画像出力、印刷出力する過程と、
画像分析処理結果を記憶媒体に記憶保持する過程と、
を含むことを特徴とし、
前記硝子率算出処理過程における硝子率は、各穀類粒毎の各1穀類粒の各単一画像をもって評価する特徴構成にしたとともに、
前記画像分析処理過程において、前記輪郭抽出処理が撮像装置から取り込んだ各1粒毎の断面画像に対する輪郭抽出処理を行い原輪郭画像を抽出して、前記輪郭抽出画像に対する表皮部輪郭除去処理を行う前記表皮部輪郭除去処理過程により、各1粒毎の表皮部分とその他の部分との色調相違を考慮した画像処理にて原輪郭画像から表皮部分を除去し、表皮部の輪郭除去後の輪郭画像を生成、処理するように構成して、前記硝子率の判定精度を高めて、客観的で、正確な硝子率判定を可能とし、前記穀粒切断器、撮像装置及び画像処理及び評価装置を使用する構成の基に目視判定を排し、客観的、かつ、正確に測定評価し確認できるようにしたとともに、大量の粒の評価にも短時間で容易に対応でき、更に記憶媒体に対して画像分析処理手段の処理結果を記憶処理することで処理結果の情報共有も容易にできるようにしたことを特徴とする穀類粒の品質評価方法。 Cutting barley or bare wheat grains,
A process of optically scanning each cross section of an arbitrary number of grains cut by the grain cutter to obtain a cross-sectional image of each grain;
Contour extraction processing for the acquired cross-sectional image of each grain, epidermal contour removal processing for the contour extracted image, and the vitreous, semi-vitreal, and powdery portions of the extracted contour image after removal of the epidermal contour Comparing the area calculation process for calculating each area and the total area of the summed outline image weighted to the calculated vitreous part and semi-vitreous part for each outline image, for each grain A glass ratio calculation process for calculating a glass ratio, and a process of executing an image analysis process composed of each process;
The process of outputting and printing out the image analysis processing results,
Storing and holding the image analysis processing result in a storage medium;
Including,
The glass rate in the glass rate calculation process is characterized by evaluating with each single image of each grain of each grain,
In the image analysis process, the contour extraction process performs a contour extraction process on each cross-sectional image captured from the imaging device, extracts an original contour image, and performs a skin part contour removal process on the contour extracted image. By the above-mentioned skin part contour removal process, the skin part is removed from the original contour image by image processing considering the color difference between each skin part and other parts, and the contour image after removing the skin part contour To increase the accuracy of the determination of the glass rate, enable objective and accurate glass rate determination, and use the grain cutter, imaging device, and image processing and evaluation device It eliminates visual judgment based on the configuration to be used, and enables objective and accurate measurement evaluation and confirmation, and can easily respond to evaluation of a large number of grains in a short time. Analysis processing means Cereal grain quality evaluation method is characterized in that the processing results to be easily also processing result of information sharing by storing process.
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