JPH03134545A - 粒状物検査システム - 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、粒状物群を搬送終端部から落下供給する粒状
物供給手段と、その粒状物供給手段により落下供給され
た粒状物群を搬送する粒状物搬送手段と、その粒状物搬
送手段上の粒状物群を撮像する撮像手段と、その撮像手
段により撮像された画像情報から所定の外観検査情報を
得る画像処理装置とを設けてある粒状物検査システムに
関し、例えば、脱穀処理後の穀粒の外観を検査して小枝
梗米、籾米、玄米の比率を求めて、脱穀性能を評価する
ための粒状物検査システムに関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の粒状物検査システムでは、検査の正確、
確実を期すために、粒状物供給手段は、その搬送終端部
から粒状物搬送手段へ粒状物を一粒づつ落下供給するよ
うに構成してあり、撮像手段は、粒状物搬送手段上の粒
状物を一粒づつ撮像するように構成していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上述の従来技術による粒状物検査システムでは
、粒状物を一粒づつ順次検査するために、検査の開始か
ら終了まで長時間を要し、検査効率が悪いという欠点が
あった。

そこで、粒状物供給手段を、粒状物群を連続して粒状物
搬送手段に供給するように構成することが考えられるが
、この場合には、撮像手段による粒状物搬送手段上の撮
像領域に連続して搬送される全ての粒状物群を、重複ま
たは欠損することな（正確に撮像することが困難である
という欠点がある。

本発明の目的は上述した従来欠点を解消し、検査効率の
よい粒状物検査システムを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明による粒状物検査シス
テムの特徴構成は、前記粒状物供給手段を間欠的に駆動
して粒状物群の供給を間欠的に行うことにある。

さらに、前記粒状物供給手段を前記画像処理装置の動作
に同期して駆動することが好ましい。

〔作用〕 つまり、前記粒状物供給手段を間欠的に駆動することで
、その搬送終端部から粒状物搬送手段へ粒状物群を間欠
的に落下供給させる。

前記粒状物搬送手段に落下供給された粒状物群は、前記
粒状物供給手段の駆動周期にしたがって、前記粒状物搬
送手段上に間隔をあけて一塊となって搬送されることに
なる。

前記粒状物供給手段の駆動時間を適宜設定することで、
前記粒状物搬送手段上の一塊の粒状物群を、撮像手段に
よる撮像領域内でその領域より小なる領域内に分布させ
ることができ、撮像手段がその一塊の粒状物群を順次撮
像することにより、検査対象である全ての粒状物を正確
、確実に撮像できる。

さらに、前記粒状物供給手段を間欠的に駆動するにあた
っては、前記画像処理装置による外観検査情報を得るた
めの画像処理の動作の開始から一定時間後または終了に
同期して行うことで、先行する一塊の粒状物群に対する
画像処理が確実に終了した後に、後続の一塊の粒状物群
を供給することができると共に、前記粒状物搬送手段上
の一塊の粒状物群同士の間隔を徒に長（とる必要がなく
、効率良く粒状物群を供給できる。

〔発明の効果〕

従って、本発明による粒状物検査システムによれば、検
査の正確、確実を期しながらも、検査効率のよい粒状物
検査システムを提供することができるようになった。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

本発明の一実施例である粒状物検査システムは、コンバ
イン等による脱穀処理後の穀粒のなかで、第３図に示す
ような、玄米や、設定値よりも大なる長さの小枝梗を有
する小枝梗米を、脱穀不良物として籾米から識別、分離
する画像処理システムで、第１図に示すように、粒状物
である穀粒を一定量の粒状物群として一塊ずつ間欠的に
供給する粒状物供給手段（１）と、その粒状物供給手段
（１）により供給された粒状物群を搬送する粒状物搬送
手段（６）と、その粒状物搬送手段（６）上の粒状物群
を撮像する撮像手段（８）と、その撮像手段（８）によ
り撮像された画像情報から所定の外観検査情報を得る画
像処理装置（１２）と、その画像処理装置（１２）によ
り抽出された外観検査情報を集計する集計装置（２０）
等で構成しである。

前記粒状物供給手段（１）は、穀粒を集積するホッパ（
２）と搬送部（３）と振動部（４）とで構成してあり、
前記ホッパ（２）内の穀粒を前記振動部（４）により機
械振動させて搬送し、搬送終端部（５）から前記粒状物
搬送手段（６）に落下供給する。

前記粒状物搬送手段（６）はベルト式のコンベア（７）
で構成してあり、前記粒状物供給手段（（１）から落下
供給される穀粒を搬送する。

前記撮像手段（８）は、結像光学系（９）と、その結像
光学系（９）の周囲に配した照明光として複数の赤外線
ＬＥＤからなる光源（１０）と、前記光源（１０）から
の光線束の反射光束を前記結像光学系（９）を介して入
力する二次元イメージセンサ（１１）とで構成してあり
、前記二次元イメージセンサ（１１）の走査線の走査方
向が前記粒状物搬送手段（６）の搬送方向と直交するよ
うに前記コンベア（７）の搬送面の上方に設置しである
。

前記画像処理装置（１２）は、第２図に示すように、前
記撮像手段（８）からの出力信号を処理するアナログ処
理部（１３）と、アナログ処理部（１３）の出力信号を
デジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部（１４）と、デジタ
ル値に変換された画像データを記憶する画像メモリ（１
５）と、前記画像データを高速に解析処理する高速画像
処理部（１６）と、それらを適宜制御するＣＰＵ（１７
）等で構成しである。

前記高速画像処理部（Ｉ６）は、前記画像データを２値
化する２値化手段（１８）と、２値化された画像データ
を収縮、膨張、差分等の処理を実行する比較手段（１９
）とで構成しである。

前記集計装置（２０）は、汎用のパーソナルコンピュー
タを前記画像処理装置（１２）に接続して構成してあり
、第４図に示すように、前記外観検査情報を逐次集計し
てその表示部（２６）に、籾米に対する玄米及び小枝梗
米の割合、小枝梗の長さの分布等のデータを表示する。

以下に、前記粒状物検査システムの動作を、第５図に示
すフローチャートに基づき説明する。

先ず、前記コンベア（７）を一定の搬送速度で駆動する
〈＃ｌ〉。

次に、前記粒状物供給手段（１）の前記振動部（４）を
一定時間駆動して、前記ホッパ（２）内の穀粒を搬送し
、前記搬送終端部（５）から前記粒状物搬送手段（６）
に落下供給する＜＃２〉。前記振動部（４）の駆動時間
は、前記搬送終端部（５）からの穀粒の落下量と前記コ
ンベア（７）の搬送速度とから定められる。つまり、前
記コンベア（７）上に供給された一塊の穀粒が互いに重
なることな（、且つ、前記撮像手段（８）の画角に収ま
る範囲内で散在するように定められる。

本実施例では、搬送速度１５ｃｍ／ｓ、振動部（４）の
振動周期６０Ｈｚで約０．１秒駆動して１０粒程度落下
供給している。

前記撮像手段（８）により前記コンベア（７）の搬送面
を撮像する＜＃３〉。

前記画像処理装置（１２）は、ステップ＜＃３〉で撮像
された画像情報に前記穀粒が含まれているか否かを検出
しく＃４〉、前記穀粒が含まれていないと検出したとき
にはステップ＜＃３〉に戻り、再度前記コンベア（７）
の搬送面を撮像する。また、前記画像情報に前記穀粒が
含まれていると検出すれば次のステップに進む。

ステップ＜＃５〉では、前記画像処理装置（１２）が前
記画像情報から玄米、小枝梗米、籾米の割合を外観検査
情報として抽出し、その外観検査情報を前記集計装置（
２０）に伝達する。その後、次の粒状物群を供給すべく
、ステップ＜＃２〉に戻る。

即ち、前記粒状物供給手段（１）を、前記画像処理装置
（１２）の動作の終了に同期して、制御ＢＯＸ（２１）
を介して、間欠的に駆動することで、粒状物群の供給を
間欠的に行うのである。

尚、前記粒状物供給手段（１）の間欠的な駆動は、前記
画像処理装置（１２）の動作の開始直後であってもよい
し、開始後一定時間の経過後であってもよい。

以下に、上述のステップ＜＃４ン、及び＜＃５〉の動作
について詳述する。

ステップ＜＃４〉では、前記撮像手段（８）により撮像
されたアナログ信号の画像情報を、前記アナログ処理部
（１３）及び前記Ａ／Ｄ変換部（１４）を介してデジタ
ル信号に変換する。そのデジタル信号の画像情報のうち
、第３図に示すように、前記粒状物搬送手段（６）の搬
送方向に対して直交する走査線のうち、前記搬送方向の
最下流側の走査線から上流側に３０本口の走査線に、玄
米、小枝梗米、籾米を示すデータを示す画素が認められ
るか否かをＡ／Ｄ変換後のレベルで識別する。

即ち、第６図に示すように、前記コンベア（７）の搬送
面を示すレベルと粒状物群を示すレベルの差で識別する
。レベルの差が認められると、それから後の連続する８
本の走査線に、前記画素に隣接して連続に８画素レベル
の差が認められるか否かを識別する。本実施例の場合、
１画素が約０．２７ｍｍを示し、８画素以上、即ち約２
．２ｍｍ以上の大きさのレベルの差が認められたときに
粒状物と識別する。

この領域にレベルの差が認められると、以後の画像エリ
ア即ち前記撮像手段（８）の画角には、必ず全ての粒状
物が含まれていると識別する。

即ち、前記画像処理装置（１２）の構成要素である前記
ＣＰＵ（１７）と実行プログラムが、粒状物検出手段（
２２）、そして識別手段（２３）を構成している。

ステップ〈Ｉ５〉では、第７図に示すように、前記２値
化手段（１８）が、前記デジタル信号の画像情報を異な
る二つの閾値（ｔｈｌ）、　（ｔｈ２）で２値化し、２
値化した二つの画像データ（ＩＤＩ）、　（ＩＤ２）か
ら、前記比較手段（１９）が玄米、籾米、小枝梗米の個
数及び小枝梗の長さを外観検査情報として抽出して、前
記集計装置（２０）に伝達する。

第６図に示すように、前記閾値（ｔｈｌ）、　（ｔｈ２
）は、前記コンベア（７）の搬送面から玄米、小枝梗米
、籾米全てを抽出する第一の閾値（ｔｈｌ）と、第一の
閾値（ｔｈｌ）よりも高く小枝梗米、籾米を抽出する第
二の閾値（ｔｈ２）である。

前記比較手段（１９）による外観検査情報の抽出処理に
ついて詳述すると、 ＜１＞第一の閾値（ｔｈｌ）で２値化された第一画像デ
ータ（ＩＤＩ）に対して、全ての小枝梗が小枝梗米から
消去されるまで収縮処理を行い、その後、収縮処理と同
回数の膨張処理を行って第三画像データ（１０３）を生
成し、第一画像データ（ＩＤＩ）と第三画像データ（Ｉ
Ｄ３）の差分をとることで、小枝梗のみからなる第四画
像データ（ＩＤ４）を生成して、小枝梗の個数をカウン
トする。

＜２〉第二の閾値（ｔｈ２）で２値化された第二画像デ
ータ（ＩＤ２）に対して、＜１〉と同様に、全ての小枝
梗が小枝梗米から消去されるまで収縮処理を行い、その
後、収縮処理と同回数の膨張処理を行って第五画像デー
タ（ＩＤ５）を生成して、籾米の個数をカウントする。

〈３〉第五画像データ（ＩＤ５）に含まれる籾米の犬き
さと、第三画像データ（ＩＤ３）に含まれる籾米の大き
さとが等しくなるように、第五画像データ（ＩＤ５）を
更に膨張処理して第六画像データ（ＩＤ６）を生成し、
第三画像データ（ＩＤ３）と第六画像データ（ＩＤ６）
の差分をとることで、玄米のみからなる第七画像データ
（ＩＤ７）を生成して、玄米の個数をカウントする。

＜４〉第四画像データ（１０４）から各小枝梗の長さを
計測し、所定長さ以上の長さを有する小枝梗を脱穀不良
の小枝梗米としてその個数をカウントし、所定長さ以下
の長さを有する小枝梗を正常脱穀の籾米として、〈２〉
で求めた籾米の個数に加算する。

〈５〉籾米の個数、玄米の個数、小枝梗の個数及びその
長さを前記集計装置（２０）に送信する。

尚、第五画像データ（ＩＤ５）に含まれる籾米の大きさ
と、第三画像データ（１０３）に含まれる籾米の大きさ
とを等しくするためには、第三画像データ（ＩＤ３）を
収縮処理してもよいし、第三画像データ（１０３）を収
縮処理するとともに第五画像データ（ＩＤ５）を膨張処
理してもよい。

即ち、前記２値化手段（Ｉ８）と前記比較手段（１９）
とで、前記外観検査情報の抽出処理を行う抽出処理実行
手段（２５）を構成しである。

前記集計装置（２０）には評価手段（２４）を設けてあ
り、その評価手段（２４）が前記画像処理装置（１２）
からの外観検査情報を逐次集計し、玄米や小枝梗米の混
合比、小枝梗の長さの分布が一定値に収束する等の一定
の傾向が認知されたとき、前記画像処理装置（１２）を
介して、前記撮像手段（８）による撮像を停止する信号
を送信して所定時間撮像を停止し、次回の評価に備える
。

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粒状物検査システムの実施例を示し
、第１図はシステム構成図、第２図は画像処理装置のブ
ロック構成図、第３図は撮像手段により撮像された画像
を示す図、第４図は集計装置の表示画面図、第５図はフ
ローチャート、第６図は撮像手段により撮像された画像
の明度を示す図、第７図は画像処理のアルゴリズムを示
す図である。 （１）・・・・・・粒状物供給手段、（６）・・・・・
・粒状物搬送手段、（７）・・・・・・コンベア、（８
）・・・・・・撮像手段、（１２）・・・・・・画像処
理装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粒状物群を搬送終端部から落下供給する粒状物供給
   手段（１）と、その粒状物供給手段（１）により落下供
   給された粒状物群を搬送する粒状物搬送手段（６）と、
   その粒状物搬送手段（６）上の粒状物群を撮像する撮像
   手段（８）と、その撮像手段（８）により撮像された画
   像情報から所定の外観検査情報を得る画像処理装置（１
   ２）とを設けてある粒状物検査システムであって、前記
   粒状物供給手段（１）を間欠的に駆動して粒状物群の供
   給を間欠的に行う粒状物検査システム。 ２、前記粒状物供給手段（１）を前記画像処理装置（１
   ２）の動作に同期して駆動する請求項１記載の粒状物検
   査システム。