JP7310714B2 - 米粒品質測定装置 - Google Patents
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Description
また、上記第2の態様の米粒品質測定装置において、白度測定器は、白度測定用の光が照射される位置に試料皿および1以上の基準板が順次到達したならば、ターンテーブルを停止させ、白度測定用の光を照射し、反射光を受光する構成としてもよい。
上記第2の態様の米粒品質測定装置において、試料皿の光沢用試料領域は、例えば、ターンテーブルの回転中心に載置する構成とする。
上記第2の態様の米粒品質測定装置において、光沢測定器は、例えば、テーブルに載置された試料皿の米粒に対し、斜め上方から第1波長の光を照射する第1光源と、試料皿の米粒に対し上方から第2波長の光を照射する第2光源と、試料皿からの第1波長の光および第2波長の光により試料皿を撮像するカメラと、光沢算出部とを備える構成とする。この場合、光沢算出部は、カメラの撮像した画像から、第1波長の光の試料皿の米粒の画像と、第2波長の光の試料皿の米粒の画像とを生成し、両画像に基づいて試料皿の米粒の光沢値を算出する。
上記第1の態様の米粒品質測定装置において、光沢測定器および白度測定器は、いずれもテーブルの上方に配置されていてもよい。
以下、実施形態1の米粒品質測定装置について説明する。
実施形態1の米粒品質測定装置によって、米粒の光沢および白度を測定する場合の各部の動作について図6のフローチャートを用いて説明する。
まず、図3(a),(b)の試料皿10の光沢測定領域11に米粒15を倒した状態で1層並べ、一方、白度測定領域12には米粒を多層に充填し、図4のように、ターンテーブル20に搭載する。
モータ23によりターンテーブル20を所定の回転速度で連続回転させる。
つぎに、回転しているターンテーブル20に搭載された試料皿10の中心の光沢測定領域11の米粒15に第1光源31および第2光源32から第1波長光および第2波長光を照射し、カメラ33により第1波長光および第2波長光の画像を撮像する。
光沢算出部34は、カメラ33の画像を処理することにより光沢値を測定する。
ターンテーブル20を停止させた場合には、再びモータ23によりターンテーブル20の回転を開始させる。これにより所定の回転速度で連続回転させる。
ターンテーブル20に載置された白色の基準板21が、ターンテーブル20の回転にともなって白度測定器40の第3光源41a,41bの照射領域に到達したならば、白度測定器40は、第3光源41a,41bから青色光を照射された白色の基準板21の反射光を受光する受光部42からその出力データの取得を開始することにより、光量を検出する。受光部42は、白色基準板21が第3光源41a,41bの照射領域から外れるまで、出力データの取得を継続する。
ターンテーブル20の回転にともなって、茶色の基準板22が第3光源41a,41bの照射領域に到達したならば、白度測定器40は、第3光源41a,41bから青色光を照射された茶色の基準板22の反射光を受光する受光部42からその出力データの取得を開始することにより、光量を検出する。受光部42は、茶色の基準板22が第3光源41a,41bの照射領域から外れるまで、出力データの取得を継続する。
ターンテーブル20の回転にともなって、試料皿10の白度測定領域12の底面が第3光源41a,41bの照射領域に到達したならば、白度測定器40は、第3光源41a,41bから青色光を照射された白度測定領域12の米粒からの反射光を受光する受光部42からその出力データの取得を開始することにより、光量を検出する。受光部42は、白度測定領域12の底面が第3光源41a,41bの照射領域から外れるまで、出力データの取得を継続する。
白度算出部43は、ステップ106、107、108で受光したそれぞれの反射光の光量の平均(時間平均)から白度を算出する。白度の算出方法は、どのような方法でもよいが、例えば、予め定めておいた反射光量と白度との関係を用いて、ステップ108で受光した試料の米粒からの反射光量に基づいて白度を求め、ステップ104、106で求めた基準板からの反射光量によって、求めた白度を補正する方法を用いることができる。また、ステップ104、106で求めた基準板からの反射光量によってステップ108において第3光源41a,41bから試料に照射する光量を制御する構成にしてもよい。
ステップ104および109で求めた、光沢値、白度を表示部51に表示する。
実施形態2として、実施形態1とは異なる試料皿の形状例について説明する。
実施形態3では、実施形態1で求めた白度測定器40で測定した白度を、光沢測定器30から求めた値を用いて補正する補正部43a(図1参照)について説明する。米粒に乳白色の米粒が混じっている場合、乳白色の米粒は光の反射率が高いために、白度測定器50の受光部42の検出する反射光の光量が大きくなる傾向がある。そのため、ステップ109で算出される白度が、正確な白度よりも大きくなる。しかも、白度が大きくなる傾向は、乳白色の米粒の試料皿10の試料(米粒)の面積において占める面積に依存する。そこで、本実施形態では、算出した白度を乳白色の米粒の面積によって補正する補正部43aを白度算出部43に備えている。乳白色の米粒の面積は、光沢算出部34のカメラ33が撮像した第2波長の光による試料皿10の米粒の画像に、所定の処理を施すことにより算出する。
つぎに、光沢算出部34は、ステップ103で撮像した、第2波長の光の試料皿10の米粒の画像を、予め求めておいた閾値により2値化処理する。この閾値はステップ103で米粒ではない領域からの反射光等を除去した閾値よりも大きい値である。乳白色の米粒は、光の反射率が通常の米粒よりも大きいため、第2波長の光の試料皿10の米粒の画像において、輝度の大きな米粒像となる。よって、光沢算出部34は、乳白色部分を明確に検出することができるように予め定めた閾値により画像を2値化処理する。光沢算出部34は、2値化した画像の乳白色の米粒像の面積(S1)を算出する。
光沢算出部34は、乳白色の米粒像の面積(S1)と、ステップ103の穀物領域の面積(S0)との比X(=S1/S0)を算出する。
光沢算出部は、ステップ902で求めた比Xを用いて、予め定めた数式を用いてステップ109で算出した白度Wを補正し、補正後の白度W’を求める。
上述してきた実施形態1~3では、光沢測定器30がテーブル20の上方に配置され、白度測定器40がテーブル20の下方に配置する例について説明したが、光沢測定器30と白度測定器40の両者を、テーブル20の上方に配置してもよいし、両者をテーブル20の下方に配置してもよい。例えば、図11に示したように、光沢測定器30と白度測定器40の両者をテーブル20の上方に配置した場合、白度測定器40は、試料皿10の米粒の上方から光を照射し、その反射光を試料皿10の上方に配置された受光部42によって受光する構成とする。このとき、試料皿10の白度測定領域12の米粒の上には、透明板を搭載し、米粒の上面を平たんにしておくことが望ましい。
実施形態5として、実施形態1~4のいずれかの米粒品質測定装置を用いた精米装置について図12を用いて説明する。図12の精米装置は、精米機201と研米機202と、精米機201と研米機202にそれぞれ接続された米粒品質測定装置1とを備えている。
Claims (15)
- 米粒が横倒しで一層配置される光沢用試料領域と、米粒が多層充填される白度用試料領域とを含む試料皿と、
前記試料皿が載置されるターンテーブルと、
前記ターンテーブルに載置された前記試料皿の前記光沢用試料領域の米粒の表面に対して光沢測定用の光を照射し、その反射光を受光することにより前記米粒の光沢を測定する光沢測定器と、
前記ターンテーブルに載置された前記試料皿の前記白度用試料領域の米粒に対して白度測定用の光を照射し、前記試料皿の米粒からの反射光を受光することにより前記米粒の白度を測定する白度測定器とを有し、
前記光沢測定器は、前記ターンテーブルを回転させながら前記光沢用試料領域の米粒に前記光沢測定用の光を照射し、その反射光を受光することにより、前記ターンテーブルの回転角度ごとに光沢値を算出した後、その平均値を求めることを特徴とする米粒品質測定装置。 - 請求項1に記載の米粒品質測定装置であって、
前記光沢測定器は、前記ターンテーブルの上方に配置され、
前記白度測定器は、前記ターンテーブルの下方に配置され、前記テーブルに載置された前記試料皿の下面から前記試料皿を通して白度測定用の光を照射し、前記試料皿の米粒からの反射光を前記試料皿を通して受光することを特徴とする米粒品質測定装置。 - 請求項2に記載の米粒品質測定装置であって、
前記白度用試料領域は、前記試料皿が前記白度測定用の光を透過する材質で構成されていること特徴とする米粒品質測定装置。 - 米粒を載せた試料皿と、
前記試料皿が載置されるターンテーブルと、
前記ターンテーブルに載置された前記試料皿の米粒の表面に対して光沢測定用の光を照射し、その反射光を受光することにより前記米粒の光沢を測定する光沢測定器と、
前記ターンテーブルに載置された前記試料皿の米粒に対して白度測定用の光を照射し、前記試料皿の米粒からの反射光を受光することにより前記米粒の白度を測定する白度測定器とを有し、
前記光沢測定器は、前記ターンテーブルの上方に配置され、
前記白度測定器は、前記ターンテーブルの下方に配置され、前記ターンテーブルに載置された前記試料皿の下面から前記試料皿を通して白度測定用の光を照射し、前記試料皿の米粒からの反射光を前記試料皿を通して受光し、
前記試料皿は、前記光沢を測定するために米粒を一層配置する光沢用試料領域と、前記白度を測定するために米粒を多層充填する白度用試料領域とを有し、
前記試料皿の前記白度用試料領域は、前記白度測定用の光を透過する材質で構成され、
前記ターンテーブルには、前記試料皿の前記白度用試料領域を載置するための開口または前記白度測定用の光を透過する窓が設けられ、
前記ターンテーブルの下面には、1以上の基準板が配置され、
前記ターンテーブルの回転に伴い、前記試料皿と前記1以上の基準板が順次、前記白度測定用の光が照射される位置に配置されることを特徴とする米粒品質測定装置。 - 請求項4に記載の米粒品質測定装置であって、前記白度測定器は、前記ターンテーブルを連続的に回転させながら、前記白度測定用の光が照射される位置を通過する前記試料皿の米粒と前記1以上の基準板に白度測定用の光を順次照射し、反射光を受光することを特徴とする米粒品質測定装置。
- 請求項4に記載の米粒品質測定装置であって、前記白度測定器は、前記白度測定用の光が照射される位置に前記試料皿および前記1以上の基準板が順次到達したならば、前記ターンテーブルを停止させ、白度測定用の光を照射し、反射光を受光することを特徴とする米粒品質測定装置。
- 請求項4に記載の米粒品質測定装置であって、前記光沢測定器は、前記ターンテーブルを連続的に回転させながら、前記試料皿の光沢用試料領域の米粒に光沢測定用の光を順次照射し、反射光を受光することを特徴とする米粒品質測定装置。
- 請求項4ないし7のいずれか1項に記載の米粒品質測定装置であって、前記試料皿の前記光沢用試料領域は、前記ターンテーブルの回転中心に載置されることを特徴とする米粒品質測定装置。
- 請求項4に記載の米粒品質測定装置であって、前記光沢測定器は、前記テーブルに載置された前記試料皿の米粒に対し、斜め上方から第1波長の光を照射する第1光源と、前記試料皿の米粒に対し上方から第2波長の光を照射する第2光源と、前記試料皿からの前記第1波長の光および第2波長の光により前記試料皿を撮像するカメラと、光沢算出部とを備え、
前記光沢算出部は、前記カメラの撮像した画像から、前記第1波長の光の前記試料皿の米粒の画像と、前記第2波長の光の前記試料皿の米粒の画像とを生成し、両画像に基づいて前記試料皿の米粒の光沢値を算出することを特徴とする米粒品質測定装置。 - 請求項9に記載の米粒品質測定装置であって、前記白度測定器は、前記テーブルの下方に配置され、前記試料皿の米粒に白度測定用の第3の光を照射する第3光源と、前記テーブルの下方に配置され、前記試料皿の米粒からの前記白度測定用の第3の光の反射光を受光する受光部と、前記受光部の受光強度から白度を算出する白度算出部とを備えることを特徴とする米粒品質測定装置。
- 請求項10に記載の米粒品質測定装置であって、前記白度算出部は、前記試料皿の米粒に前記白度測定用の第3の光を照射した場合の前記受光強度と、前記試料皿の米粒の代わりに基準板を配置した場合の前記受光強度とに基づいて、白度を算出することを特徴とする米粒品質測定装置。
- 請求項10に記載の米粒品質測定装置であって、前記光沢算出部は、前記第2波長の光の前記試料皿の米粒の画像に所定の処理を施すことにより、前記試料皿の米粒に含まれる乳白色の米粒の面積を算出し、
前記白度算出部は、前記光沢算出部が算出した乳白色の米粒の面積に基づいて、前記白度を補正する補正部を備えることを特徴とする米粒品質測定装置。 - 請求項1に記載の米粒品質測定装置であって、前記試料皿は、中央に前記白度用試料領域が設けられ、前記白度用試料領域の外周を取り囲むように、前記白度用試料領域よりも深さの浅い光沢用試料領域が設けられていることを特徴とする米粒品質測定装置。
- 請求項1に記載の米粒品質測定装置であって、前記試料皿は、前記テーブルと一体であることを特徴とする米粒品質測定装置。
- 請求項1に記載の米粒品質測定装置であって、
前記光沢測定器および前記白度測定器は、いずれも前記テーブルの上方に配置されていることを特徴とする米粒品質測定装置。
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