JPH0283436A - 穀粒選別装置用の穀粒分布検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、選別板上において籾と玄米とが混入する設定
領域を撮像する撮像手段と、その撮像手段の撮像情報に
基づいて、前記籾に対応する籾領域を２値化画像情報と
して抽出する画像処理手段とを備えた穀粒選別装置用の
穀粒分布検出装置に関する。

〔従来の技術〕

上記この種の穀粒選別装置用の穀粒分布検出装置は、例
えば、籾と玄米との明るさや色が異なって見える現象を
利用して、選別板上に沿いて籾と玄米とが混入する設定
領域を撮像した濃淡画像情報やカラー画像情報を、設定
闇値に基づいて２値化することにより、玄米中に混入し
た籾に対応する籾領域を抽出するようにしたものである
（例えば、本出願人が先に提案した特願昭６３−１８２
５８８号参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、稲の成育状態が悪いような場合には、籾
と玄米の他に死米が混入していることがある。そして、
死米はその明るさや色が籾と略同じに見えることから、
死米を籾と誤認識する虞れがあった。

ちなみに、玄米への籾の混入は極力少ないことが望まれ
るが、死米の玄米への混入は問題にされない状況がある
。

従って、死米を籾と誤認識すると、例えば、実際には籾
が混入していない領域を籾が混入している領域として処
理することになる。その結果、玄米領域と籾と玄米とが
混入する領域とを仕切って玄米を選別回収するための仕
切り板の位置の制御を誤って、選別精度が低下する不利
が生じるものとなる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、籾と死米とを分離識別できるようにすること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による穀粒選別装置用の穀粒分布検出装置は、選
別板上において籾と玄米とが混入する設定領域を撮像す
る撮像手段と、その撮像手段の撮像情報に基づいて、前
記籾に対応する籾領域を２値化画像情報として抽出する
画像処理手段とを備えたものであって、その特徴構成は
、以下の通りである。

すなわち、前記画像処理手段は、前記籾領域の大きさに
対応する情報に基づいて、前記２値化画像情°報から死
米に対応する死米領域を除去するように構成されている
点にある。

〔作　用〕

籾と死米とはその明るさが略同じに見えるが、死米は元
々成育が悪いことに起因して発生することから、その大
きさに着目すると、籾よりも小さいものである。

そこで、籾領域として抽出された２値化画像情報から大
きさが籾よりも小さい領域を死米領域として除去させる
のである。

〔発明の効果〕

従って、籾と死米とを誤認識することがないようにでき
るので、籾の混入状態を正確に検出できる。もって、選
別装置における選別精度を向上できるに至った。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第５図及び第６図に示すように、玄米の選別装置は、上
下複数段の選別板（１）と、籾摺後の選別対象処理物（
玄米と籾の混合物、以下の説明において単に混合物と略
称する）を前記選別板（１）の夫々に供給する供給部（
＾）と、前記選別板（１）夫々の終端から排出される選
別後の処理物を回収する回収部（Ｂ）と、基枠（Ｆ）と
を主要部として構成されている。

前記供給部（Ａ）は、前記基枠（Ｆ）に支持される供給
ホッパー（２）と、その供給ホッパー（２）から各選別
板（１）　の始端部に前記混合物を案内する伸縮自在な
案内筒（３）　とを備えている。尚、詳述はしないが、
前記各選別板（１）には、夫々同量づつの混合物が供給
されるようになっている。

前記選別板（１）　の夫々は、その上面に混合物受は止
め用の多数の突起を備え、上下方向に間隔を隔てて位置
するように一体的に接続されている。又、終端側はど下
位で且つ横幅方向の一端側はど下位となる傾斜姿勢で設
置され、そして、上下方向に沿う回転軸芯（Ｐ）周りで
回転駆動されるようになっている。

第４図に示すように、前記各選別板（１）の始端部で且
つ横幅方向での傾斜における上位側に相当する箇所（Ｚ
）から籾と玄米との混合物が連続的に供給されるように
なっている。供給された混合物は、玄米と籾との摩擦抵
抗が籾のほうが大であることを主たる要因として、前記
選別板（１）が回転駆動されるに伴って、終端側に向か
って横幅方向に拡がる玄米のみが分布する玄米領域（Ｇ
）　と、玄米と籾とが混入する領域としての混床領域（
Ｋ）　　と、籾のみが分布する籾領域（Ｍ）　　との三
つの領域に選別されるようになっている。尚、前記玄米
領域（Ｇ）として分布する処理物を選別回収することに
なる。

前記選別板（１）の回転駆動構造について説明すれば、
第４図乃至第６図に示すように、前記複数段の選別板（
１）を受は止め支持する支持枠（４）が、前記基枠（Ｆ
）に対して揺動自在に取り付けられた四本の吊下杆（５
）によって回転自在に吊り下げられている。そして、前
記上下方向に沿う回転軸芯（Ｐ）周りで回転自在な駆動
軸（６）が、前記支持枠（４）の下方に設けられ、その
駆動軸（６）の上端部に取り付けられた円盤状体（６ａ
）に、前記回転軸芯（Ｐ）から偏位させた状態で上下方
向に沿う連結ビン（７）　が取り付けられ、その連結ビ
ン（７）が前記支持枠（４）に連結されている。

又、選別板駆動用の電動モータ（８）が、伝動ベルト（
９）によって前記駆動軸（６）に連動連結されている。

つまり、前記電動モータ（８）の作動に伴って、前記回
転軸芯（Ｐ）と前記連結ビン（７）との偏位に相当する
半径で前記選別板（１）が回転駆動されるようになって
いるのである。

尚、図中、（１０）は前記円盤状体（６ａ）に付設され
たバランスウェイトである。ちなみに、詳述はしないが
、作業開始時などにおいて選別状態を混合米の湿り具合
などに合わせることができるように、前記選別板（１）
は、その横幅方向に軒いて下位となる一端部を中心に、
前記支持枠（４）に対して揺動調節できるようになって
いる。

つまり、混合米が各選別板（１）上の横幅方向全体に亘
って均等に分散するように、前記選別板（１）の横幅方
向での傾斜角度を調節できるようになっているのである
。

前記回収部（Ｂ）は、前記選別板（１）の終端部に接続
した回収用ホッパー（１１）と、玄米と混床とを分離す
る第一仕切り板（１２）と、混床と籾とを分離する第二
仕切り板（１３）とを備えている。説明を加えれば、前
記回収用ホッパー（１１）の内部には、ネジ部（ｎ）を
備える回転軸（１４）とガイド軸（１５）とが平行姿勢
で、且つ、軸芯を横幅方向に向ける状態で架設されてい
る。前記第一仕切り板（１２）に付設の連結部（１２ａ
）が、前記ガイド軸（１５）に摺動自在に外嵌され、且
つ、前記回転軸（１４）のネジ部（ｎ）に螺合する状態
で設けられている。そして、前記第一仕切り板（１２）
の摺動操作用の電動モータ（１６）が、伝動ギヤ機構に
よって前記回転軸（１４）に連動連結されている。もっ
て、前記電動モータ（１６）が作動するに伴って、前記
第一仕切り板（１２）が移動操作されるようになってい
る。又、前記第二仕切り板（１３）の連結部（１３ａ）
が、前記回転軸（１４）や前記ガイド軸（１５）に対し
て摺動自在に外嵌されると共に、前記第二仕切り板（１
３）を前記ガイド軸（１５）に固定するボルト等の固定
具（図示せず）が、前記連結部（１３ａ）　に設けられ
ている。つまり、前記第二仕切り板（１３）は、作業開
始時等において固定具を緩締しながら、手動によって移
動調節されるようになっている。但し、前記第一仕切り
板（１２）は、前記玄米領域（Ｇ）と前記混床領域（に
）との境界位置に合わせて自動的に移動調節されるよう
になっている。

次に、前記第一仕切り板（１２）を自動的に移動調節す
るための制御構成について説明する。

第４図乃至第６図に示すように、前記玄米領域（Ｇ）と
前記混床領域（Ｋ）との境界部分を撮像する撮像手段（
５０）が、前記第一仕切り板（１２）に取り付けられて
いる。そして、第１図に示すよう１ピ、前記撮像手段（
５０）の撮像情報を画像処理して前記混床領域（に）に
おける籾を一粒単位で抽出した籾領域（ｍ）（第２図参
照）の２値化画像情報を得る画像処理手段（１００）　
と、その画像処理手段（１００）の情報に基づいて前記
第一仕切り板（１２）を移動させる電動モータ（１６）
を自動的に作動させる仕切り板制御装置（１０１）　と
が設けられている。

前記撮像手段（５０）は、二次元イメージセンサとして
用いられるＣＣＤ型の白黒テレビカメラ（５１）と、そ
のテレビカメラ（５１）の前面に取り付けられた可視光
カットフィルタ（５２）とから構成されている。

説明を加えれば、玄米と籾との明るさの差が近赤外光領
域において顕著に生じることが知られている。そして、
通常、ＣＣＤ型カメラにおける分光感度領域は、可視光
領域とそれよりも長波長側に位置する１、１　μｍ程度
までの近赤外光領域であることから、可視光をカットす
ることにより、略０．７６乃至１．１μｍの近赤外光領
域での濃淡画像情報が得られるようにしているのである
。

前記画像処理手段（１００）　は、前記テレビカメラ（
５１）から出力される画像信号を量子化して、前記籾を
一粒単位で識別可能な画素密度で平滑化し、さらに、輝
度むらを補正するために輝度を正規化する演算部（１０
２）と、この演算部（１０２）にて処理された画像情報
を、前記籾と玄米との濃度値の差に対応して設定される
閾値に基づいて２１！［化して、籾に対応する籾領域（
ｍ）（第２図参照）のみを抽出した２値化画像情報に変
換する２値化処理部（１０３）と、前記籾領域（ｍ）の
大きさに基づいて、面積が小のものを元来に対応する死
米領域（Ｓ）（第２図参照）として除去する元来領域除
去部（１０４）と、死米領域（ｓ）を除去した籾領域（
ｍ）の２値化画像情報に基づいて玄米中に沿ける籾の分
布を評価する評価部（１０５）　　とから構成されてい
る。

説明を加えれば、第２図に示すように、元来は籾よりの
小さく、その面積の比は略３：２とすｆっている。そこ
で、２値化されて抽出された籾領域（ａ＋）のうちの面
積が設定閾値より小の領域を死米領域（Ｓ）として除去
させるようにしているのである。

尚、第１図中、（５３）は前記テレビカメラ（５１）の
撮像処理に同期して、撮像範囲を赤外光で照光する照光
装置であって、赤外発光ダイオード（５４）の複数個を
前記可視光カットフィ、ルタ（５２）の周囲に配置した
状態で備えている。

但し、撮像処理は、同じ選別状態での画像が得られるよ
うにするために、前記選別板（１）の回転に同期して設
定時間毎に繰り返し行われ、そして、撮像処理する毎に
画像処理が行われることになる。

次に、第３図に示すフローチャートに基づいて、画像処
理について説明を加える。

撮像処理が起動されるに伴って、前記テレビカメラ（５
１）の撮像信号が取り込まれて、その明るさ情報が設定
段階に量子化された後、各画素の濃度値に基づいて撮像
情報の平滑化が行われることになる。

平滑化後は、例えば、画面を複数個の区画に分けて、各
区画での濃度値の平均値を求め、各画素の濃度値から求
めた平均値を減算することにより、照明の不均一等によ
る輝度むらを補正して正規化することになる。

次に、正規化した画像情報を設定閾値に基づいて２値化
することにより、前記籾領域（ｍ）を抽出した２値化画
像情報を得る。

但し、２値化画像情報中において、例えば、その面積が
微小な点状の領域をノイズとして除去することになる。

そして、ノイズを除去した２値化画像中において、前記
籾領域（Ｉｌｌ）に対応して予め設定した設定面積より
も小なる面積の領域を、前記死米領域（Ｓ）　として除
去するのである。

ところで、前記画像情報の２値化処理における閾値の値
は、試運転等によって得られたデータに基づいて設定し
てもよいが、例えば、前記輝度むらを補正して正規化さ
れた画像情報の濃度値の平均値等に基づいて自動設定さ
せるようにしてもよい。

尚、前記仕切り板制御装置（１０１）は、前記評価部（
１０５）からの情報に基づいて、玄米１０００粒中の籾
の混入が数粒より小である領域が前記玄米領域（Ｇ）と
なるように、前記第一仕切り板（１２）の位置を制御す
ることになる。

但し、前記選別板（１）上における混床が不足すると、
選別板（１）からの直接反射光によって濃度値が異常な
値となることがあるが、その場合には、前記各画素の濃
度値に基づいて、自動的に選別板（１）に供給する混床
の量を増やすように制御させてもよい。

〔別実施例〕

上記実施例では、近赤外光領域における濃淡画像をその
濃度値に基づいて籾と玄米とを分離して、２値化画像情
報を得るように構成した場合を例示したが、例えば、撮
像手段をカラー式に構成して、色に基づいて籾と玄米と
を分離した２値化画像情報を得るように構成してもよい
。

又、上記実施例では、抽出された領域の面積の大きさに
基づいて、籾領域（ｆｆｌ）から死米領域（Ｓ）を除去
するように構成した場合を例示したが、例えば、各領域
の周囲長の差や大小等に基づいて処理してもよく、要す
るに２値化して抽出した領域（ｍ）、（Ｓ）の大きさに
基づいて処理すればよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る穀粒選別装置用の穀粒分布検出装置
の実施例を示し、第１図は制御構成のブロック図、第２
図は画像処理の説明図、第３図は画像処理のフローチャ
ート、第４図は選別板の概略平面図、第５図は選別装置
の側面図、第６図は同正面図である。 （１）・・・・・・選別板、（５０）・・・・・・撮像
手段、（ｍ）・・・・・・籾領域、（Ｓ）・・・・・・
死米領域、（１００）・・・・・・画像処理手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、選別板（１）上において籾と玄米とが混入する設定
   領域を撮像する撮像手段（５０）と、その撮像手段（５
   ０）の撮像情報に基づいて、前記籾に対応する籾領域（
   ｍ）を２値化画像情報として抽出する画像処理手段（１
   ００）とを備えた穀粒選別装置用の穀粒分布検出装置で
   あって、前記画像処理手段（１００）は、前記籾領域（
   ｍ）の大きさに対応する情報に基づいて、前記２値化画
   像情報から死米に対応する死米領域（ｓ）を除去するよ
   うに構成されている穀粒選別装置用の穀粒分布検出装置
   。 ２、請求項１記載の穀粒選別装置用の穀粒分布検出装置
   であって、前記撮像手段（５０）は、前記設定領域を近
   赤外光領域において撮像した画像情報を出力するように
   構成されている穀粒選別装置用の穀粒分布検出装置。