JP6687826B2 - 穀粒品位判別装置及び該装置における穀粒からの光の受光方法 - Google Patents
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Description
本発明は、穀粒の品位を判別する穀粒品位判別装置及び該装置おける穀粒からの反射光及び／又は透過光の受光方法に関する。
従来、穀粒に光を照射し、該穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光し、該受光した受光信号に基づいて当該穀粒の品位を判別する穀粒品位判別装置は周知である（例えば、特許文献１を参照。）。
特許文献１に記載された穀粒品位判別装置は、穀粒を移送する移送部と、該移送部により移送される穀粒に光を照射して該穀粒から放出される光を受光する光学検出部と、該光学検出部で受光する受光信号をあらかじめ設定した閾値と比較して前記穀粒の品位を判別する品位判別部を備える。
前記光学検出部は、前記移送部の移送方向に沿って配設される２つの光学測定部を有する。
第１光学測定部は、上側照射手段として、穀粒に対し斜め上方となる位置に配設される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の光源を有し、下側照射手段として、穀粒に対し垂直下方となる位置に配設される青（Ｂ）の光源、穀粒に対し斜め下方となる位置に配設される赤（Ｒ）の光源を有する。
また、前記第１光学測定部は、穀粒に対し上方となる位置に配設されて前記穀粒表面からの光を受光するリニア型のＲＧＢラインセンサー（表面受光手段）、穀粒に対し側方となる位置に配設されて前記穀粒側面からの光を受光するリニア型のＲＧＢラインセンサー（側面受光手段）を有する。
第１光学測定部は、上側照射手段として、穀粒に対し斜め上方となる位置に配設される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の光源を有し、下側照射手段として、穀粒に対し垂直下方となる位置に配設される青（Ｂ）の光源、穀粒に対し斜め下方となる位置に配設される赤（Ｒ）の光源を有する。
また、前記第１光学測定部は、穀粒に対し上方となる位置に配設されて前記穀粒表面からの光を受光するリニア型のＲＧＢラインセンサー（表面受光手段）、穀粒に対し側方となる位置に配設されて前記穀粒側面からの光を受光するリニア型のＲＧＢラインセンサー（側面受光手段）を有する。
第２光学測定部は、上側照射手段として、穀粒に対し垂直上方となる位置に配設される青（Ｂ）の光源、穀粒に対し斜め上方となる位置に配設される赤（Ｒ）の光源を有し、下側照射手段として、穀粒に対し斜め下方となる位置に配設される赤（Ｒ）の光源を有する。
また、前記第２光学測定部は、穀粒に対し下方となる位置に配設されて前記穀粒裏面からの光を受光するリニア型のＲＧＢラインセンサー（裏面受光手段）を有する。
また、前記第２光学測定部は、穀粒に対し下方となる位置に配設されて前記穀粒裏面からの光を受光するリニア型のＲＧＢラインセンサー（裏面受光手段）を有する。
前記品位判別部は、前記表面受光手段の受光信号に基づいて穀粒表面を画素イメージする第１画像処理部、前記側面受光手段の受光信号に基づいて穀粒側面を画素イメージする第２画像処理部、及び前記裏面受光手段の受光信号に基づいて穀粒裏面を画素イメージする第３画像処理部を有する。
また、前記品位判別部は、前記第１画像処理部、第２画像処理部及び第３画像処理部における各画素イメージ（各受光手段から送られる受光信号）に基づいて米粒の品位を判別する判別部を備える。
また、前記品位判別部は、前記第１画像処理部、第２画像処理部及び第３画像処理部における各画素イメージ（各受光手段から送られる受光信号）に基づいて米粒の品位を判別する判別部を備える。
上記特許文献１に記載された穀粒品位判別装置において、前記光学検出部の各光学測定部は、前記移送部により移送される穀粒に前記上側照射手段及び下側照射手段から光を照射し、前記穀粒各面から放出される光を前記各受光手段により受光する。
前記各受光手段が受光した受光信号は前記品位判別部に送られ、該品位判別部の各画像処理部は、前記各受光手段から送られる受光信号に基づいて前記穀粒表面、側面及び裏面をそれぞれ画素イメージする。
そして、前記品位判別部の判別部は、前記穀粒表面、側面及び裏面の各画素イメージに基づいて前記穀粒の厚み、面積及び体積を演算し、例えば整粒又は未熟粒に判別するための形状閾値と比較して、また、前記各画素イメージに基づいて前記穀粒の光色や光量を割り出し、例えば整粒、未熟粒、死米、被害粒及び着色粒に判別するための色閾値と比較して、前記穀粒の品位を判別する。
そして、前記品位判別部の判別部は、前記穀粒表面、側面及び裏面の各画素イメージに基づいて前記穀粒の厚み、面積及び体積を演算し、例えば整粒又は未熟粒に判別するための形状閾値と比較して、また、前記各画素イメージに基づいて前記穀粒の光色や光量を割り出し、例えば整粒、未熟粒、死米、被害粒及び着色粒に判別するための色閾値と比較して、前記穀粒の品位を判別する。
ところで、上記穀粒品位判別装置において、前記光学検出部の各光学測定部は、それぞれ上側照射手段と下側照射手段を有するが、前記側面受光手段が前記穀粒側面から受光する光の受光量は、前記表面受光手段及び裏面受光手段がそれぞれ穀粒表面及び穀粒裏面から受光する光の受光量と比較して極めて小さい。
そのため、前記側面受光手段から前記品位判別部に送られる受光信号は、例えば、透過光においては着色部分と白濁部分、反射光においては着色部分と胚芽等による陰影部分を判別するには光量が十分でなく、着色粒などの品位の判別に使用することができないという問題があった。
そこで、本発明は、センサが穀粒の側面側から受光する受光信号に基づいて、着色粒などの品位の判別を行うことができる穀粒品位判別装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、センサが穀粒の側面側から受光する受光信号に基づいて、着色粒などの品位の判別を行うことができる穀粒品位判別装置における穀粒からの光の受光方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、センサが穀粒の側面側から受光する受光信号に基づいて、着色粒などの品位の判別を行うことができる穀粒品位判別装置における穀粒からの光の受光方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、
穀粒を移送する移送部と、
前記移送部で移送される穀粒に光を照射する光源、前記光源から照射された光の前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光するセンサ、を有する光学部と、
前記センサの受光信号に基づいて前記穀粒の品位を判別する品位判別部と、
を備える穀粒品位判別装置において、
前記光学部は、
前記光源が、交互に点灯と消灯を繰り返す二組の光源であって、
前記穀粒の一面側に配設されて該穀粒の一面側から光を照射する第１光源と、
前記穀粒の他面側に配設されて該穀粒の他面側から光を照射する第２光源を有し、
前記センサが、
前記各光源の点灯と消灯を切り替えるタイミングに合わせて露光時間が設定されてなり、前記露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時に前記穀粒の一面側からの反射光を受光し、前記第２光源の点灯時に前記穀粒の一面側からの透過光を受光する第１受光部と、
前記各光源の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数点灯させるタイミングに合わせて露光時間が設定されてなり、前記露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時及び前記第２光源の点灯時に前記穀粒の側面側からの反射光及び透過光を連続して受光する第２受光部を含むことを特徴する。
穀粒を移送する移送部と、
前記移送部で移送される穀粒に光を照射する光源、前記光源から照射された光の前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光するセンサ、を有する光学部と、
前記センサの受光信号に基づいて前記穀粒の品位を判別する品位判別部と、
を備える穀粒品位判別装置において、
前記光学部は、
前記光源が、交互に点灯と消灯を繰り返す二組の光源であって、
前記穀粒の一面側に配設されて該穀粒の一面側から光を照射する第１光源と、
前記穀粒の他面側に配設されて該穀粒の他面側から光を照射する第２光源を有し、
前記センサが、
前記各光源の点灯と消灯を切り替えるタイミングに合わせて露光時間が設定されてなり、前記露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時に前記穀粒の一面側からの反射光を受光し、前記第２光源の点灯時に前記穀粒の一面側からの透過光を受光する第１受光部と、
前記各光源の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数点灯させるタイミングに合わせて露光時間が設定されてなり、前記露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時及び前記第２光源の点灯時に前記穀粒の側面側からの反射光及び透過光を連続して受光する第２受光部を含むことを特徴する。
本発明は、
前記光源が、前記第２光源は前記穀粒の他面に対し垂直となる位置に配設される所定波長の特定光を照射する特定光源を含み、
前記穀粒の他面側には、前記特定光源から照射される前記特定光を透過するダイクロイックフィルタが配備されてなり、
前記センサは、前記各光源の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数点灯させるタイミングに合わせて露光時間が設定されてなり、前記露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時及び前記第２光源の点灯時に前記ダイクロイックフィルタで反射する前記穀粒の他面側からの反射光及び透過光を連続して受光する第３受光部をさらに含むことが好ましい。
前記光源が、前記第２光源は前記穀粒の他面に対し垂直となる位置に配設される所定波長の特定光を照射する特定光源を含み、
前記穀粒の他面側には、前記特定光源から照射される前記特定光を透過するダイクロイックフィルタが配備されてなり、
前記センサは、前記各光源の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数点灯させるタイミングに合わせて露光時間が設定されてなり、前記露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時及び前記第２光源の点灯時に前記ダイクロイックフィルタで反射する前記穀粒の他面側からの反射光及び透過光を連続して受光する第３受光部をさらに含むことが好ましい。
本発明は、
前記センサが、穀粒の一面側に配設され、前記穀粒の一面側からの反射光又は透過光を受光する第１受光部を含む第１センサと、穀粒の側面側に配設され、前記穀粒の側面側からの反射光及び透過光を受光する第２受光部、及び前記穀粒の他面側からの反射光及び透過光を受光する第３受光部を含む第２センサと、からなることが好ましい。
前記センサが、穀粒の一面側に配設され、前記穀粒の一面側からの反射光又は透過光を受光する第１受光部を含む第１センサと、穀粒の側面側に配設され、前記穀粒の側面側からの反射光及び透過光を受光する第２受光部、及び前記穀粒の他面側からの反射光及び透過光を受光する第３受光部を含む第２センサと、からなることが好ましい。
また、上記目的を達成するため、本発明は、
穀粒を移送する移送部と、
前記移送部で移送される穀粒に光を照射する光源、前記光源から照射された光の前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光するセンサ、を有する光学部と、
前記センサの受光信号に基づいて前記穀粒の品位を判別する品位判別部と、
を備える穀粒品位判別装置であって、
該穀粒品位判別装置における穀粒からの光の受光方法において、
前記光学部は、
前記光源が、
前記穀粒の一面側から光を照射する第１光源と、
前記穀粒の他面側から光を照射する第２光源を有し、
前記センサが、
前記穀粒の一面側からの反射光又は透過光を受光する第１受光部と、
前記穀粒の側面側からの反射光及び透過光を受光する第２受光部を含んでなり、
前記光源は、前記第１光源と前記第２光源が点灯と消灯を交互に繰り返し、
前記第１受光部は、前記各光源の点灯と消灯を切り換えるタイミングに合わせて設定される露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時に前記移送部で移送される穀粒の一面側からの反射光、前記第２光源の点灯時に前記穀粒の一面側からの透過光、を順次受光し、
前記第２受光部は、前記各光源の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数点灯させるタイミングに合わせて設定される露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時及び前記第２光源の点灯時に前記移送部で移送される穀粒の側面側からの反射光及び透過光を連続して受光することを特徴とする。
穀粒を移送する移送部と、
前記移送部で移送される穀粒に光を照射する光源、前記光源から照射された光の前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光するセンサ、を有する光学部と、
前記センサの受光信号に基づいて前記穀粒の品位を判別する品位判別部と、
を備える穀粒品位判別装置であって、
該穀粒品位判別装置における穀粒からの光の受光方法において、
前記光学部は、
前記光源が、
前記穀粒の一面側から光を照射する第１光源と、
前記穀粒の他面側から光を照射する第２光源を有し、
前記センサが、
前記穀粒の一面側からの反射光又は透過光を受光する第１受光部と、
前記穀粒の側面側からの反射光及び透過光を受光する第２受光部を含んでなり、
前記光源は、前記第１光源と前記第２光源が点灯と消灯を交互に繰り返し、
前記第１受光部は、前記各光源の点灯と消灯を切り換えるタイミングに合わせて設定される露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時に前記移送部で移送される穀粒の一面側からの反射光、前記第２光源の点灯時に前記穀粒の一面側からの透過光、を順次受光し、
前記第２受光部は、前記各光源の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数点灯させるタイミングに合わせて設定される露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時及び前記第２光源の点灯時に前記移送部で移送される穀粒の側面側からの反射光及び透過光を連続して受光することを特徴とする。
本発明は、
前記光源が、前記第２光源は前記穀粒の他面に対し垂直となる位置に配設される所定波長の特定光を照射する特定光源を含み、
前記穀粒の他面側には、前記特定光源から照射される前記特定光を透過するダイクロイックフィルタが配備されてなり、
前記センサが、前記穀粒の他面側からの反射光及び透過光を受光する第３受光部をさらに含み、
前記第３受光部が、前記各光源の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数点灯させるタイミングに合わせて設定される露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時及び前記第２光源の点灯時に前記ダイクロイックフィルタで反射する前記移送部で移送される穀粒の他面側からの反射光及び透過光を連続して受光することが好ましい。
前記光源が、前記第２光源は前記穀粒の他面に対し垂直となる位置に配設される所定波長の特定光を照射する特定光源を含み、
前記穀粒の他面側には、前記特定光源から照射される前記特定光を透過するダイクロイックフィルタが配備されてなり、
前記センサが、前記穀粒の他面側からの反射光及び透過光を受光する第３受光部をさらに含み、
前記第３受光部が、前記各光源の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数点灯させるタイミングに合わせて設定される露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時及び前記第２光源の点灯時に前記ダイクロイックフィルタで反射する前記移送部で移送される穀粒の他面側からの反射光及び透過光を連続して受光することが好ましい。
本発明は、
前記センサが、穀粒の一面側からの反射光又は透過光を受光する第１受光部を含む第１センサと、穀粒の側面側からの反射光及び透過光を受光する第２受光部、及び前記穀粒の他面側からの反射光及び透過光を受光する第３受光部を含む第２センサと、からなることが好ましい。
前記センサが、穀粒の一面側からの反射光又は透過光を受光する第１受光部を含む第１センサと、穀粒の側面側からの反射光及び透過光を受光する第２受光部、及び前記穀粒の他面側からの反射光及び透過光を受光する第３受光部を含む第２センサと、からなることが好ましい。
本発明の穀粒品位判別装置によれば、前記センサが、前記各光源の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数点灯させるタイミングに合わせて露光時間が設定されてなり、前記露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時及び前記第２光源の点灯時に前記穀粒の側面側からの反射光及び透過光を連続して受光する第２受光部を含むので、前記センサが前記第２受光部において受光する前記穀粒の側面側からの受光量が増加し、前記センサの第２受光部が前記穀粒の側面側から受光する受光信号は、着色粒などの品位を判別するのに十分な光量となる。
また、前記センサの第２受光部が前記穀粒の側面側から受光する受光信号は、前記穀粒の側面であって表面側又は裏面側位置からの反射光及び透過光に偏ることなく、前記穀粒の側面全体からの反射光及び透過光を含むものとなる。
したがって、本発明の穀粒品位判別装置によれば、前記センサの第２受光部が穀粒の側面側から受光する受光信号に基づいて、着色粒などの品位の判別を適切に行うことが可能となる。
本発明の穀粒品位判別装置における穀粒からの光の受光方法によれば、センサが、穀粒の側面側からの反射光及び透過光を受光する第２受光部を含み、前記第２受光部が、第１光源及び第２光源の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数点灯させるタイミングに合わせて設定される露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時及び前記第２光源の点灯時に前記移送部で移送される穀粒の側面側からの反射光及び透過光を連続して受光するので、前記センサが前記第２受光部において受光する前記穀粒の側面側からの受光量が増加し、前記センサの第２受光部が前記穀粒の側面側から受光する受光信号は、着色粒などの品位を判別するのに十分な光量となる。
また、前記センサの第２受光部が前記穀粒の側面側から受光する受光信号は、前記穀粒の側面であって表面側又は裏面側位置からの反射光及び透過光に偏ることなく、前記穀粒の側面全体からの反射光及び透過光を含むものとなる。
したがって、本発明の穀粒品位判別装置における穀粒からの光の受光方法によれば、前記センサの第２受光部が穀粒の側面側から受光する受光信号に基づいて、着色粒などの品位の判別を適切に行うことが可能となる。
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態における穀粒品位判別装置の概略説明図であって、移送部及び光学部の平面図を示す。
図１は、本発明の実施の形態における穀粒品位判別装置の概略説明図であって、移送部及び光学部の平面図を示す。
本発明の実施の形態において、穀粒品位判別装置１は、穀粒を移送する移送部２と、前記穀粒へ光を照射し、前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光する光学部３と、前記穀粒の品位を判別する品位判別部７を備える。
前記移送部２は、図示しない駆動モータにより回転駆動される円盤２１を有する。前記円盤２１の周縁位置には多数の凹部２２が形成され、該凹部２２には透明な底板２３が配設されている。
前記光学部３は、前記移送部２の一側方に配設されており、前記円盤２１の回転にともない前記円盤２１の凹部２２に収容された状態で連続して移送されてくる穀粒に光を照射し、前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光して受光信号を取得する。
前記品位判別部７は、前記光学部３で取得される前記受光信号に基づいて前記穀粒の品位を判別する。該品位判別部７については、例えば、特開２００３−４２９６３号公報、特開２００２−２０２２６５号公報等に示されるような構成の他、種々の構成を採用することができる。
図２及び図３は、本発明の実施形態における穀粒品位判別装置の光学部の説明図であって、図２は図１のＡ−Ａ断面模式図、図３は図１のＢ−Ｂ断面模式図を示す。
本発明の実施形態において、前記光学部３は、光源３１，３２、受光センサ４１，４２、集光レンズ４７及びダイクロイックフィルタ５１を有する。
本発明の実施形態において、前記光学部３は、光源３１，３２、受光センサ４１，４２、集光レンズ４７及びダイクロイックフィルタ５１を有する。
前記光源は、穀粒Ｇの表面側に配設される光源（以下、「表面側光源３１」という。）と、穀粒Ｇの裏面側に配設される光源（以下、「裏面側光源３２」という。）からなる。
前記表面側光源３１は、前記円盤２１の回転面に対し光軸が傾斜した状態で配設される赤色・緑色・青色光源（ＲＧＢ光源）３１ａと、前記円盤２１の回転面に対し光軸が前記ＲＧＢ光源３１ａと逆方向に傾斜した状態で配設される赤色・緑色・青色光源（ＲＧＢ光源）３１ｂを含む。
前記表面側光源３１は、前記円盤２１の回転面に対し光軸が傾斜した状態で配設される赤色・緑色・青色光源（ＲＧＢ光源）３１ａと、前記円盤２１の回転面に対し光軸が前記ＲＧＢ光源３１ａと逆方向に傾斜した状態で配設される赤色・緑色・青色光源（ＲＧＢ光源）３１ｂを含む。
また、前記裏面側光源３２は、前記円盤２１の回転面に対し光軸が略直交する状態で配設される青色光源（Ｂ光源）３２ａと、前記円盤２１の回転面に対し光軸が傾斜した状態で配設される緑色光源（Ｇ光源）３２ｂと、及び前記円盤２１の回転面に対し光軸が前記Ｇ光源３２ｂと逆方向に傾斜した状態で配設される赤色・緑色光源（ＲＧ光源）３２ｃを含む。前記青色光源３２ａは、穀粒Ｇの平面形状を特定するために必要な青色光（波長域４３５〜５００ｎｍの単色光）を照射する。
ここで、前記各光源には、それぞれ赤色・緑色・青色の各ＬＥＤを用いるが、ＬＥＤ以外の他の照明を用いることもできる。
ここで、前記各光源には、それぞれ赤色・緑色・青色の各ＬＥＤを用いるが、ＬＥＤ以外の他の照明を用いることもできる。
前記受光センサは、穀粒Ｇの表面側であって、前記円盤２１の回転面に対し平行、かつ前記穀粒Ｇの移送方向と直交する方向（主走査方向）へ走査可能に配設される表面側センサ４１と、前記穀粒Ｇの側面側であって、前記円盤２１の回転面に対し直角、かつ前記穀粒Ｇの移送方向と直交する方向（主走査方向）へ走査可能に配設される側面側センサ４２からなる。
前記表面側センサ４１は、前記青色光源３２ａの光軸上に位置し、前記穀粒Ｇの表面側からの反射光及び／又は透過光を受光する表面用受光領域ａを含む。
また、前記側面側センサ４２は、前記穀粒Ｇの側面側からの反射光及び透過光を受光する側面用受光領域ｂ、及び前記穀粒Ｇの裏面側からの反射光及び／又は透過光を受光する裏面用受光領域ｃを含む。
ここで、前記各受光センサ４１，４２には、リニアイメージセンサ（ラインイメージセンサ）を用いるが、その他の受光センサを用いることもできる。
また、前記側面側センサ４２は、前記穀粒Ｇの側面側からの反射光及び透過光を受光する側面用受光領域ｂ、及び前記穀粒Ｇの裏面側からの反射光及び／又は透過光を受光する裏面用受光領域ｃを含む。
ここで、前記各受光センサ４１，４２には、リニアイメージセンサ（ラインイメージセンサ）を用いるが、その他の受光センサを用いることもできる。
また、前記各受光センサ４１，４２の各受光領域ａ〜ｃの手前には、それぞれ集光レンズ４７が配設されている。
前記ダイクロイックフィルタ５１は、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の光の三原色の中で青色光を透過し、緑色光及び赤色光を反射する特性を有するダイクロイックショートパスフィルタ５１であり、前記穀粒Ｇの裏面側において、該穀粒Ｇと前記青色光源３２ａとの間に、前記円盤２１の回転面及び前記側面側センサ４２に対し４５度の傾斜角で配設されている。
ここで、前記ダイクロイックショートパスフィルタ５１は、前記裏面側光源３２に含まれる前記青色光源３２ａから照射される青色光を透過する。
そのため、前記表面側センサ４１の表面用受光領域ａは、穀粒Ｇの平面形状を特定するために必要な前記青色光源３２ａからの前記青色光の透過光を含めて前記穀粒Ｇの表面側からの反射光及び／又は透過光を受光することができる。
そのため、前記表面側センサ４１の表面用受光領域ａは、穀粒Ｇの平面形状を特定するために必要な前記青色光源３２ａからの前記青色光の透過光を含めて前記穀粒Ｇの表面側からの反射光及び／又は透過光を受光することができる。
また、前記ダイクロイックショートパスフィルタ５１は、前記穀粒Ｇの裏面側からの反射光及び／又は透過光の中で青色以外の緑色光と赤色光を前記側面側センサ４２に向けて反射する。
そのため、前記側面側センサ４２の裏面用受光領域ｃは、前記穀粒Ｇの裏面側に前記青色光源３２ａがあるにも関わらず、前記穀粒Ｇの裏面側からの青色光以外の反射光及び／又は透過光を受光することができる。
そのため、前記側面側センサ４２の裏面用受光領域ｃは、前記穀粒Ｇの裏面側に前記青色光源３２ａがあるにも関わらず、前記穀粒Ｇの裏面側からの青色光以外の反射光及び／又は透過光を受光することができる。
［実施例］
図４は、光学部が穀粒を走査する様子の説明図であって、受光センサにより穀粒を移送方向（副走査方向）に走査する様子の説明図を示す。図５は、光学部における光源の点灯と受光センサの露光のタイミングチャートを示す。
図４は、光学部が穀粒を走査する様子の説明図であって、受光センサにより穀粒を移送方向（副走査方向）に走査する様子の説明図を示す。図５は、光学部における光源の点灯と受光センサの露光のタイミングチャートを示す。
本発明の穀粒品位判別装置において、品位の判別対象となる穀粒Ｇは、移送部２における円盤２１の回転にともない、前記円盤２１の凹部２２に収容された状態で光学部３に向けて連続的に移送される。
前記光学部３では、該光学部３に移送されてくる穀粒Ｇへ光を照射し、該穀粒Ｇからの反射光及び／又は透過光を受光して受光信号を取得する。
前記光学部３では、該光学部３に移送されてくる穀粒Ｇへ光を照射し、該穀粒Ｇからの反射光及び／又は透過光を受光して受光信号を取得する。
図４に示すように、本発明の実施例では、表面側センサ４１において穀粒Ｇを該穀粒Ｇの移送方向（副走査方向）に２回走査する間に、側面側センサ４２において前記穀粒Ｇを１回走査する。
具体的には、図５に示すように、前記光学部３において、表面側光源３１と裏面側光源３２は、点灯と消灯を交互に繰り返す。そして、表面側センサ４１は、前記表面側光源３１と裏面側光源３２の点灯と消灯を切り換えるタイミングに合わせて設定される露光時間に基づいて露光を繰り返し、前記表面側センサ４１の表面用受光領域ａにおいて、前記表面側光源３１の点灯時（１走査目，３走査目，・・・）に前記穀粒Ｇの表面側からの反射光を受光し、前記裏面側光源３２の点灯時（２走査目，４走査目，・・・）に前記穀粒Ｇの表面側からの透過光を受光する。
側面側センサ４２は、前記表面側光源３１と裏面側光源３２の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数（図５の例では各１回）点灯させるタイミングに合わせて設定される露光時間に基づいて露光を繰り返す。そして、前記側面側センサ４２の側面用受光領域ｂにおいて、前記表面側光源３１の点灯時及び裏面側光源３２の点灯時（１走査目，２走査目，・・・）に前記穀粒Ｇの側面側からの反射光及び透過光を連続して受光する。また、前記側面側センサ４２の裏面用受光領域ｃにおいて、前記表面側光源３１の点灯時及び裏面側光源３２の点灯時に前記ダイクロイックショートパスフィルタ５１を介して前記穀粒Ｇの裏面側からの反射光及び透過光を連続して受光する。
本発明の実施例では、側面側センサ４２の露光時間を表面側センサ４１と異ならせて長く設定するため、前記側面側センサ４２が側面用受光領域ｂにおいて受光する前記穀粒Ｇの側面側からの受光量が増加し、前記側面側センサ４２の側面用受光領域ｂが前記穀粒Ｇの側面側から受光する受光信号が、着色粒などの品位を判別するのに十分な光量となる。
また、本発明の実施例では、側面側センサ４２の露光時間を、前記表面側光源３１と裏面側光源３２の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数点灯させるタイミングに合わせて設定するため、前記側面側センサ４２の側面用受光領域ｂが前記穀粒Ｇの側面側から受光する受光信号が、前記穀粒Ｇの側面であって表面側又は裏面側位置からの反射光及び透過光に偏ることなく、前記穀粒Ｇの側面全体からの反射光及び透過光を含むものとなる。
したがって、本発明の実施例によれば、前記側面側センサ４２の側面用受光領域ｂが穀粒Ｇの側面側から受光する受光信号に基づいて、着色粒などの品位の判別を適切に行うことが可能となる。
なお、前記側面側センサ４２の露光時間は、前記表面側光源３１と裏面側光源３２の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数（図５の例では各１回）点灯させるタイミングに合わせて設定されるが、前記各光源の点灯回数は、前記側面側センサ４２の側面用受光領域ｂが前記穀粒Ｇの側面側から受光する受光信号から穀粒側面における当該穀粒Ｇの特徴を明瞭に抽出できる分解能の範囲内で適宜定めることができる。
［従来例］
図６は、光学部が穀粒を走査する様子の説明図を示す。図７は、光学部における光源の点灯と受光センサの露光のタイミングチャートを示す。
図６は、光学部が穀粒を走査する様子の説明図を示す。図７は、光学部における光源の点灯と受光センサの露光のタイミングチャートを示す。
図６に示すように、従来例では、表面側センサ４１において穀粒Ｇを該穀粒Ｇの移送方向（副走査方向）に１回走査する間に、側面側センサ４２においても前記穀粒Ｇを１回走査する。
具体的には、図７に示すように、前記光学部３において、表面側光源３１と裏面側光源３２は、点灯と消灯を交互に繰り返す。そして、表面側センサ４１は、前記表面側光源３１と裏面側光源３２の点灯と消灯を切り換えるタイミングに合わせて設定される露光時間に基づいて露光を繰り返し、前記表面側センサ４１の表面用受光領域ａにおいて、前記表面側光源３１の点灯時（１走査目，３走査目，・・・）に前記穀粒Ｇの表面側からの反射光を受光し、前記裏面側光源３２の点灯時（２走査目，４走査目，・・・）に前記穀粒Ｇの表面側からの透過光を受光する。
側面側センサ４２も、前記表面側光源３１と裏面側光源３２の点灯と消灯を切り換えるタイミングに合わせて設定される露光時間に基づいて露光を繰り返す。そして、前記側面側センサ４２の側面用受光領域ｂにおいて、前記表面側光源３１の点灯時（１走査目，３走査目，・・・）に前記穀粒Ｇの側面側からの反射光及び透過光を受光し、前記裏面側光源３２の点灯時（２走査目，４走査目，・・・）に前記穀粒Ｇの側面側からの反射光及び透過光を受光する。また、前記側面側センサ４２の裏面用受光領域ｃにおいて、前記表面側光源３１の点灯時（１走査目，３走査目，・・・）に前記ダイクロイックショートパスフィルタ５１を介して前記穀粒Ｇの裏面側からの透過光を受光し、前記裏面側光源３２の点灯時（２走査目，４走査目，・・・）に前記ダイクロイックショートパスフィルタ５１を介して前記穀粒Ｇの裏面側からの反射光を受光する。
従来例では、側面側センサ４２の露光時間を表面側センサ４１と同じ長さに設定するため、前記側面側センサ４２の側面用受光領域ｂにおいて受光する前記穀粒Ｇの側面側からの受光量が小さく、前記側面側センサ４２の側面用受光領域ｂが前記穀粒Ｇの側面側から受光する受光信号が、着色粒などの品位を判別するのに十分な光量でない。
また、従来例では、前記側面側センサ４２の側面用受光領域ｂが前記穀粒Ｇの側面側から受光する受光信号は、表面側光源３１の点灯時には穀粒Ｇの表面側、裏面側光源３２の点灯時には穀粒Ｇの裏面側からの反射光及び透過光に偏るものとなる。
したがって、従来例によれば、前記側面側センサ４２の側面用受光領域ｂが穀粒Ｇの側面側から受光する受光信号に基づいて、着色粒などの品位の判別を適切に行うことができない。
上記本発明の実施の形態における穀粒品位班別装置は、１つの光学部３が、穀粒Ｇの表面、裏面及び側面からの反射光及び／又は透過光を同時に受光するものであったが、例えば、特開２００３−４２９６３号公報、特開２００２−２０２２６５号公報等に示されるように、２つの光学部が、例えば穀粒Ｇの表面及び側面からの反射光及び／又は透過光と、穀粒Ｇの裏面からの反射光及び／又は透過光を別々に受光するものでもよい。
なお、上記本発明の実施の形態における穀粒品位班別装置のように、１つの光学部３が、穀粒Ｇの表面、裏面及び側面からの反射光及び／又は透過光を同時に受光する場合であっても、穀粒側面側からの反射光及び透過光を受光する側面用受光領域ｂと穀粒裏面側からの反射光及び／又は透過光を受光する裏面用受光領域ｃがそれぞれ別々のセンサに含まれる場合は、裏面用受光領域ｃは、前記表面側センサ４１の表面用受光領域ａと同様に、裏面側光源３２の点灯時に穀粒Ｇの裏面側からの反射光を受光し、表面側光源３１の点灯時に前記穀粒Ｇの裏面側からの透過光を受光するものとすることができる。
本発明は、上記実施の形態に限るものでなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいてその構成を適宜変更できることはいうまでもない。
本発明の穀粒品位判別装置及び該装置における穀粒からの光の受光方法によれば、センサが穀粒の側面側から受光する受光信号に基づいて、着色粒などの品位の判別を適切に行うことができるため、極めて実用性が高い。
１ 穀粒品位判別装置
２ 移送部
２１ 円盤
２２ 凹部
２３ 底板
３ 光学部
３１ 表面側光源（第１光源）
３１ａ 赤・緑・青色光源（ＲＧＢ光源）
３１ｂ 赤・緑・青色光源（ＲＧＢ光源）
３２ 裏面側光源（第２光源）
３２ａ 青色光源（Ｂ光源）
３２ｂ 緑色光源（Ｇ光源）
３２ｃ 赤・緑色光源（ＲＧ光源）
４１ 表面側センサ（第１受光センサ）
４２ 側面側センサ（第２受光センサ）
４７ 集光レンズ
５１ ダイクロイックショートパスフィルタ
７ 品位判別部
ａ 表面用受光領域（第１受光部）
ｂ 側面用受光領域（第２受光部）
ｃ 裏面用受光領域（第３受光部）
Ｇ 穀粒
２ 移送部
２１ 円盤
２２ 凹部
２３ 底板
３ 光学部
３１ 表面側光源（第１光源）
３１ａ 赤・緑・青色光源（ＲＧＢ光源）
３１ｂ 赤・緑・青色光源（ＲＧＢ光源）
３２ 裏面側光源（第２光源）
３２ａ 青色光源（Ｂ光源）
３２ｂ 緑色光源（Ｇ光源）
３２ｃ 赤・緑色光源（ＲＧ光源）
４１ 表面側センサ（第１受光センサ）
４２ 側面側センサ（第２受光センサ）
４７ 集光レンズ
５１ ダイクロイックショートパスフィルタ
７ 品位判別部
ａ 表面用受光領域（第１受光部）
ｂ 側面用受光領域（第２受光部）
ｃ 裏面用受光領域（第３受光部）
Ｇ 穀粒
Claims (6)
- 穀粒を移送する移送部と、
前記移送部で移送される穀粒に光を照射する光源、前記光源から照射された光の前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光するセンサ、を有する光学部と、
前記センサの受光信号に基づいて前記穀粒の品位を判別する品位判別部と、
を備える穀粒品位判別装置において、
前記光学部は、
前記光源が、交互に点灯と消灯を繰り返す二組の光源であって、
前記穀粒の一面側に配設されて該穀粒の一面側から光を照射する第１光源と、
前記穀粒の他面側に配設されて該穀粒の他面側から光を照射する第２光源を有し、
前記センサが、
前記各光源の点灯と消灯を切り替えるタイミングに合わせて露光時間が設定されてなり、前記露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時に前記穀粒の一面側からの反射光を受光し、前記第２光源の点灯時に前記穀粒の一面側からの透過光を受光する第１受光部と、
前記各光源の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数点灯させるタイミングに合わせて露光時間が設定されてなり、前記露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時及び前記第２光源の点灯時に前記穀粒の側面側からの反射光及び透過光を連続して受光する第２受光部を含むことを特徴する穀粒品位判別装置。
- 前記光源は、前記第２光源が前記穀粒の他面に対し垂直となる位置に配設される所定波長の特定光を照射する特定光源を含み、
前記穀粒の他面側には、前記特定光源から照射される前記特定光を透過するダイクロイックフィルタが配備されてなり、
前記センサは、前記各光源の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数点灯させるタイミングに合わせて露光時間が設定されてなり、前記露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時及び前記第２光源の点灯時に前記ダイクロイックフィルタで反射する前記穀粒の他面側からの反射光及び透過光を連続して受光する第３受光部をさらに含む請求項１記載の穀粒品位判別装置。
- 前記センサは、穀粒の一面側に配設され、前記穀粒の一面側からの反射光又は透過光を受光する第１受光部を含む第１センサと、穀粒の側面側に配設され、前記穀粒の側面側からの反射光及び透過光を受光する第２受光部、及び前記穀粒の他面側からの反射光及び透過光を受光する第３受光部を含む第２センサと、からなる請求項１又は２記載の穀粒品位班別装置。
- 穀粒を移送する移送部と、
前記移送部で移送される穀粒に光を照射する光源、前記光源から照射された光の前記穀粒からの反射光及び／又は透過光を受光するセンサ、を有する光学部と、
前記センサの受光信号に基づいて前記穀粒の品位を判別する品位判別部と、
を備える穀粒品位判別装置であって、
該穀粒品位判別装置における穀粒からの光の受光方法において、
前記光学部は、
前記光源が、
前記穀粒の一面側から光を照射する第１光源と、
前記穀粒の他面側から光を照射する第２光源を有し、
前記センサが、
前記穀粒の一面側からの反射光又は透過光を受光する第１受光部と、
前記穀粒の側面側からの反射光及び透過光を受光する第２受光部を含んでなり、
前記光源は、前記第１光源と前記第２光源が点灯と消灯を交互に繰り返し、
前記第１受光部は、前記各光源の点灯と消灯を切り換えるタイミングに合わせて設定される露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時に前記移送部で移送される穀粒の一面側からの反射光、前記第２光源の点灯時に前記穀粒の一面側からの透過光、を順次受光し、
前記第２受光部は、前記各光源の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数点灯させるタイミングに合わせて設定される露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時及び前記第２光源の点灯時に前記移送部で移送される穀粒の側面側からの反射光及び透過光を連続して受光することを特徴とする穀粒品位判別装置における穀粒からの光の受光方法。 - 前記光源は、前記第２光源が前記穀粒の他面に対し垂直となる位置に配設される所定波長の特定光を照射する特定光源を含み、
前記穀粒の他面側には、前記特定光源から照射される前記特定光を透過するダイクロイックフィルタが配備されてなり、
前記センサは、前記穀粒の他面側からの反射光及び透過光を受光する第３受光部をさらに含み、
前記第３受光部は、前記各光源の連続する交互の点灯を対として、前記各光源を所定回数点灯させるタイミングに合わせて設定される露光時間に基づいて、前記第１光源の点灯時及び前記第２光源の点灯時に前記ダイクロイックフィルタで反射する前記移送部で移送される穀粒の他面側からの反射光及び透過光を連続して受光する請求項４記載の穀粒品位判別装置における穀粒からの光の受光方法。
- 前記センサは、穀粒の一面側からの反射光又は透過光を受光する第１受光部を含む第１センサと、穀粒の側面側からの反射光及び透過光を受光する第２受光部、及び前記穀粒の他面側からの反射光及び透過光を受光する第３受光部を含む第２センサと、からなる請求項４又は５記載の穀粒品位班別装置おける穀粒からの光の受光方法。
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