JP4605890B2

JP4605890B2 - 穀粒の品質判別装置

Info

Publication number: JP4605890B2
Application number: JP2000333431A
Authority: JP
Inventors: 千暁豊田; 康笠井
Original assignee: 株式会社ケット科学研究所
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2020-10-31
Also published as: JP2002139443A

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、穀粒に光を照射して、その反射光又は散乱透過光により穀粒の品質を判定する穀粒の品質判別装置に関するものである。
【従来の技術】
従来、米粒に光を照射して、その透過光又は反射光を測定することによりその米粒の胴割や亀裂等の欠陥を判別する米粒判別装置は、例えば、特開平１０−２８８５８２号公報にて知られている。
図４は、そのような従来の米粒判別装置を示すものである。
図４において、透明部材５８の上部に穀粒Ｇを収容する多数のくぼみ７２が設けられた光不透過部材である回転板７１を備え、この回転板７１が回転して順番にくぼみ７２が光学的測定箇所に到来し、くぼみ７２に載置された穀粒Ｇを測定する。
試料である穀粒Ｇを測定するときには、標準板ホルダ５９を実線で示された位置Ａに移動して、標準板ホルダ５９の測定用開口６０が穀粒Ｇの真下に位置されるようにする。
これにより、光照射部７７、７８からの光は穀粒Ｇに照射され、その反射光又は透過光は各検出器８９、８９で受光されて光学的測定が行われる。
一方、この米粒判別装置おいて、光学測定系の補正のために標準板６１自身を測定するときは、標準板ホルダ５９をエアシリンダ６２等の駆動手段で破線で示された位置Ｂに移動する。
これにより、標準板６１が測定位置にくるから、光照射部７７、７８からの光の標準板６１による反射光又は透過光を各検出器８９、８９で測定することができる。
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来装置の場合、一つのＲＧＢセンサからなる検出器８９、８９により穀粒Ｇ全体の色調情報を収集しているため、穀粒Ｇの部分的な色調情報を得ることができない。
また、光照射部７７、７８の光源としてランプ使用しているため、ランプの劣化や断線の惧れがある。
そこで、本発明は、操作が簡略で、穀粒の部分着色粒等の判別が可能であり、形状や寸法の測定も可能であり、１粒当たりの判別時間が短い穀粒の品質判別装置を提供することを主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明に係る穀粒の品質判別装置は、多数の穀粒を一粒ずつ載せる多数の凹部を有する円板状の搬送板と、前記搬送板を回転駆動する駆動部と、前記搬送板上に配置される穀粒に光を照射する前記搬送板を挟んで上下対称配置の光源と、前記搬送板を挟んで上下対称配置のカラーラインイメージセンサと、前記凹部の通過位置に光路を形成し、凹部に載せられた一粒ずつの穀粒からの反射光又は透過光を前記カラーラインイメージセンサに結像させる上下対称配置の結像光学系と、前記カラーラインイメージセンサから出力される時系列データを取得して前記穀粒の１粒ごとの画像データを取得し、その画像データを演算処理することにより穀粒の品質を判別する演算処理部と、を有する穀粒の品質判別装置であって、前記搬送板の側方領域に配置され、前記穀粒から上下対称配置の結像光学系に至る光路に上下のカラーラインイメージセンサの出力信号が適正となるように補正するための上下一対の標準物質を挿脱させる防塵処理された標準物質収納体と、前記上下対称配置の光源と前記穀粒との間に配置した上下対称の光拡散体と、を有することを特徴とするものである。
この構成により、部分的な色調情報を採取し、部分着色粒等の判別が可能となる。また、穀粒の画像情報が得られるので、形状や寸法が測定可能となり、奇形粒や砕粒の判別が可能となる。更に逐次、ラインごとの画像データが演算処理できるので、１粒の判別時間が短くなる。
加えて、前記穀粒から上下対称配置の結像光学系に至る光路に上下一対の標準物質を挿脱させるようにしていのるで、上下のカラーラインイメージセンサの出力信号が適正となるように補正することができる。
また、前記上下対称配置の光源と前記穀粒との間に上下対称の光拡散体を配置しているので、上下の光源からの光が面発光となり、色々な方向から穀粒に均一な強度の光を照射できるため、光沢の影響を受けること無く正確な色調情報が得られる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図３を参照して説明する。
図１は本発明の実施の穀粒の品質判別装置の全体の概略構成図、図２は本発明の実施の穀粒の品質判別装置の結像光学系の部分を示す概略構成図、図３は本発明の実施の穀粒の品質判別装置の制御系を示すブロック図である。
本実施の穀粒の品質判別装置は、図１、図２に示すように、外周部に円形配置に設けた多数の凹部１ａに試料である穀粒Ｇを載せる円板状の搬送板１と、搬送板１の下側に重合した透明ガラス円板２と、搬送板１を回転駆動する駆動部３と、前記凹部１ａの通過位置に光路を形成する上下対象配置の結像光学系４、４と、前記凹部１ａに配置される穀粒Ｇに光を照射する上側２個、下側２個の光源であるＬＥＤ５と、上下のＬＥＤ５の近傍に配置されＬＥＤ５からの光を面発光状態とする上下対称の光拡散体６とを有している。
前記ＬＥＤ５は３色（ＲＧＢ）発光ＬＥＤであり、それぞれの発光出力は個別に調整可能となっている。
前記結像光学系４、４は、穀粒Ｇからの反射光をその焦点位置に結像させる結像レンズ７と、焦点位置に配置したカラーラインイメージセンサ８とを上下対称配置とした構造となっている。
前記搬送板１の側方領域には、箱型状で搬送板１側が開口した標準物質収納体１０が配置されている。標準物質収納体１０内には、上下一対の標準物質１３を支持した標準物質ホルダ１１がアクチュエータ１２により矢印Ａ方向に移動可能に配置され、穀粒Ｇから結像レンズ７に至る光路に上下一対の標準物質１３を挿脱するようになっている。
本実施の穀粒の品質判別装置は、図３に示すように、全体の制御を行うＣＰＵ２０を具備し、前記駆動部３、ＬＥＤ５、アクチュエータ１２、カラーラインイメージセンサ８の出力信号をＡＤ変換するＡＤ変換器２１、製品出荷時の測定値を記憶したメモリ（ＲＯＭ）２２、前記カラーラインイメージセンサ８の出力信号を読み込み、穀粒Ｇの一粒の形状及び色調情報として演算処理することにより穀拉Ｇの品質を判定する演算処理部２３を各々制御するようになっている。
更に、本実施の穀粒の品質判別装置は、電源スイッチ３０、測定スイッチ３１を備えている。
次に、本実施の形態の穀粒の品質判別装置の作用を説明する。
電源スイッチ３０をオンすると、光源であるＬＥＤ５が点灯する。
次に、搬送板１の凹部１ａに穀粒Ｇを投入する。
次に、測定スイッチ３１をオンする。これにより、標準物質ホルダ１１がアクチュエータ１２により駆動されてＡ方向に移動し、標準物質１３が光路上に移動する。
標準物質１３が光路に挿入された状態でカラーラインイメージセンサ８の出力信号を読み込み、メモリ２２に記憶されている製品出荷時の測定値と比較し比較結果を記憶する。
次に、標準物質ホルダ１１がアクチュエータ１２によりＡ方向と反対方向に移動し、標準物質１３が標準物質収納体１０内に収納される。
標準物質収納体１０は、防塵処理されており、収納時に標準物質１３が汚れることはない。
次に、駆動部３の動作により搬送板１がＢ方向に回転し、搬送板１上の穀粒Ｇが光路に搬入される。
椴送板１上の位置Ｘから位置Ｙがカラーラインイメージセンサ８の中心軸を通過する間、演算処理部２３で一定時間間隔でカラーラインイメージセンサ８の出力信号を読み込み、一粒の形状及び色調情報とし、演算処理することにより、穀拉Ｇの品質を判定する。
この時、標準物質１１を使用した場合の比較結果を用いてカラーラインイメージセンサ８の出力信号を適正となるように補正する。
この間、結像レンズ７により結像された穀拉Ｇの像がカラーラインイメージセンサ８上を継時的に移動し、演算処理部２３は継時的に順次穀拉Ｇの品質を判定する。
【発明の効果】
本発明によれば、以下の各効果を奏する。
即ち、穀粒の部分的な色調情報を収集することが可能となり、部分着色粒等の判別が可能となる。
また、穀粒の画像情報が得られるので、形状や寸法が測定可能となり、奇形粒や砕粒の判別が可能となる。更に、逐次、ラインごとの画像データを演算処理できるので、１粒当たりの判別時間が短くなる。
また、上下のカラーラインイメージセンサの出力信号が適正となるように補正することができ、更に、上下対称の光拡散体によって、上下の光源からの光が面発光となり、色々な方向から穀粒に均一な強度の光を照射できるため、穀粒の全ての部位において光沢の影響を受けること無く正確な色調情報が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の穀粒の品質判別装置の全体の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の穀粒の品質判別装置の結像光学系の部分を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施の穀粒の品質判別装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】従来の米粒判別装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１搬送板
２透明ガラス円板
３駆動部
４結像光学系
５ＬＥＤ
６光拡散体
７結像レンズ
１０標準物質収納体
１１標準物質ホルダ
１２アクチュエータ
１３標準物質
２０ＣＰＵ
２２メモリ
２３演算処理部
３０電源スイッチ
３１測定スイッチ

Claims

多数の穀粒を一粒ずつ載せる多数の凹部を有する円板状の搬送板と、
前記搬送板を回転駆動する駆動部と、
前記搬送板上に配置される穀粒に光を照射する前記搬送板を挟んで上下対称配置の光源と、
前記搬送板を挟んで上下対称配置のカラーラインイメージセンサと、
前記凹部の通過位置に光路を形成し、凹部に載せられた一粒ずつの穀粒からの反射光又は透過光を前記カラーラインイメージセンサに結像させる上下対称配置の結像光学系と、
前記カラーラインイメージセンサから出力される時系列データを取得して前記穀粒の１粒ごとの画像データを取得し、その画像データを演算処理することにより穀粒の品質を判別する演算処理部と、
を有する穀粒の品質判別装置であって、
前記搬送板の側方領域に配置され、前記穀粒から上下対称配置の結像光学系に至る光路に上下のカラーラインイメージセンサの出力信号が適正となるように補正するための上下一対の標準物質を挿脱させる防塵処理された標準物質収納体と、
前記上下対称配置の光源と前記穀粒との間に配置した上下対称の光拡散体と、
を有することを特徴とする穀粒の品質判別装置。