JPH09297108A - 穀粒の品種判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】籾の籾殻部分の損傷及び内部品質の判定。 【解決手段】籾を搬送しながら、水分吸収波長の電磁波
を照射して、反射光量及び透過光量に基づく電圧値を検
出し、これらの反射光量及びよび透過光量の検出電圧値
の時系列的変化により、籾殻の損傷の有無を判定し、籾
殻が損傷しているときには、その損傷部からの透過光量
を検出して、その内部品質を判定し、整粒玄米か未熟米
玄米かを判定する。 【効果】籾の籾殻部分の損傷状態及び籾殻内部の穀粒品
質を判定するため、穀粒の色の影響を少なくして、高精
度の検出結果を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、穀粒の外皮の損
傷状態及びその内部品質を検出する装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６２−６２２４９号公報の発明
は、搬送される穀粒に対して上方から照明ランプで照射
し、搬送方向に一定の距離隔てた緑系のカラ−センサ及
び赤系のカラ−センサを配置して、一つの穀粒に対する
両カラ−センサの出力に基づいて、穀粒の損傷状態を判
定するものである。

【０００３】また、特開平２−１４７８４４号公報の発
明は、単なる反射光量及び透過光量を電気信号に変換し
て穀粒の品位を検出する品種判定装置である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術では、
穀粒の外皮例えば籾の籾殻の損傷状態及びその内部品質
を検出できないとう問題点があった。そこで、この発明
は、水分吸収波長光の反射光量及び透過光量の検出値か
ら籾殻の損傷状態及びその内部品質を検出しようとする
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の技術的手段
は、移動中の穀粒の水分吸収波長の電磁波による反射光
量に基づく電圧値を検出する反射光量検出手段と、移動
中の穀粒の参照波長光の電磁波による透過光量を検出す
る透過光量検出手段と、前記反射光量検出手段の及び又
は透過光量検出手段の検出電圧値の時系列的変化により
穀粒の外皮部分における損傷の有無を判定する外皮損傷
判定手段と、前記外皮の損傷部の透過光量の検出電圧値
から内部穀粒の品質を判定する穀粒内部品質判定手段
と、からなる穀粒の品種判定装置の構成としたものであ
る。

【０００６】

【作用】例えば、籾を移動しながら、水分吸収波長の電
磁波を照射して、反射光量及び透過光量に基づく電圧値
を検出し、これらの反射光量及び透過光量の検出電圧値
の時系列的変化により、籾殻の損傷の有無を判定し、籾
殻の損傷部分の透過光量に基づく電圧値により、その内
部品質を検出し、整粒玄米か未熟米玄米かを判定する。
しかして、籾の籾殻の損傷状態及び籾殻内の内部品質か
ら総合的に籾の品種を判定する。

【０００７】

【発明の効果】前記のように、水分吸収波長の電磁波の
反射光量及び透過光量の検出電圧値から、籾殻部分の損
傷状態及び籾殻内部の穀粒品質を判定するため、穀粒の
色の影響を少なくして、高精度の品質判定をすることが
できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】まず、図１及び図２に示す実施例
について説明する。穀粒搬送装置１の上方には、搬送方
向に所定距離を隔てて、水分吸収波長光（例えば、１４
５０ｎｍ）を照射する反射用の発光手段２，２を設け、
また、穀粒搬送装置１の下方には、透過光量検出用の参
照波長の発光手段３，３が、所定間隔隔てて設けられて
いる。この発光手段２，２の上方には、画像入力手段
（赤外線カメラ）４を配置している。この発光手段２，
２と画像入力手段４との間には、水分吸収波長光を透過
するバンドパスフィルタ７及び赤外光をカットする赤外
光カットフィルタ８を配置して、これらをフィルタ交換
モ−タ５の縦軸６回りに回転させることにより、バンド
パスフィルタ７を経由した検出光量及び赤外光カットフ
ィルタ８を経由した検出光量が交互に入力される。そし
て、画像入力手段４に入力されたこれらの検出光量は、
電圧値に変換されてＣＰＵを内蔵している制御部９に夫
れ夫れ入力される構成である。

【０００９】次に、籾の損傷検出内容について説明す
る。穀粒搬送装置１上を籾が搬送されると、制御部９か
ら発光指令により、発光手段２，２及び発光手段３，３
から水分吸収波長光を含む電磁波が照射され、また、水
分吸収波長光量の検出指令が出されて、バンドパスフィ
ルタ７が画像入力手段４の下方に回動し、画像入力手段
４で水分吸収波長の反射光量が検出され、反射検出光量
が電圧値に変換されて制御部９に入力される。次いで、
参照波長光量の検出指令が出されて、赤外光カットフィ
ルタ８が画像入力手段４の下方に回動して、画像入力手
段４に参照波長の反射光量が受光されて、電圧値に変換
されて制御部９に入力される。

【００１０】穀粒、例えば、籾の籾殻中間部に損傷（籾
殻の亀裂部，籾殻の除かれた部分等）がある場合には、
図２−（１）の左側部にその検出結果を示すように、こ
の部分の水分が高いために、水分吸収波長の反射光量の
検出電圧値では、低くなる。従って、損傷部分を精度良
く検出することができる。また、参照波長の反射光量と
透過光量の検出電圧値では、図２−１の及び図２−
（２）の左側部分に示すように、整粒玄米の籾殻の左右
両側の非損傷部に対して中間部の損傷部では低い電圧値
を検出し、反射光量及び透過光量の検出値共に損傷部で
は低い電圧値を検出し、損傷部であることを判別でき
る。

【００１１】また、前記の未熟米の籾及び整粒玄米の籾
につき、参照波長光の反射光量及び透過光量の内部穀粒
の検出電圧値では、図２−（１）及び図２−２の左右中
間部に示すように、反射光量の検出電圧値は透過光量の
検出電圧値に対して低い値を示し、これら大小の検出値
の中間に判別しきい値を設定することにより、整粒玄米
と未熟米玄米の別を判別できる。

【００１２】このように、水分吸収波長の反射（透過）
光量から損傷部分を判定し、この部分の粒種を参照波長
の反射（透過）光量から判定するため、籾殻表面の色等
の影響を受けずに、精度の高い損傷及び内部の粒種判定
を行うことができる。なお、内部穀粒の品質である整粒
玄米か未熟米（青米）であるかを判定するに際し、青色
基準電圧値（Ｂ）では両者略同じ値を示すが、赤色基準
電圧値（Ｒ）及び緑色基準電圧値（Ｇ）ではその差異が
顕著であるので、赤色基準電圧値（Ｒ）及び又は緑色基
準電圧値（Ｇ）を比較すると高精度で判別できる。な
お、これらの合計値あるいは平均値を比較して、品質を
判別してもよい。なお、図２−（１）及び図２−（２）
の右側部分に示す検出値は、未熟米玄米の反射光量の検
出電圧値，整粒玄米の透過光量の検出電圧値を夫れ夫れ
示すものである。

【００１３】前記のように、水分吸収波長光により電磁
波の吸収量による電圧値の差で、穀粒表層の籾殻部分の
損傷状態及び内部の穀粒品質を検出するため、穀粒の色
の影響を少なくして、高精度の検出結果を得ることがで
きる。 《９５−９１９０》次に、図３に示す実施例について説
明する。

【００１４】この発明は、穀粒表面の水分量の大小、ク
ロロフィルの量の大小から、脱ぷ後の玄米の粒種判定を
判定しようとするものである。穀粒搬送装置１により籾
摺された玄米粒が１粒ずつが搬送される構成である。ま
た、穀粒搬送装置１の玄米粒通過部分には、検出ケ−ス
１１内にはハロゲンランプ，タングステンランプ等の白
熱光源１２が設けられていて、検出ケ−ス１１のガラス
部分１１ａを経由して、搬送中の玄米粒に照射され、そ
の反射光は水分吸収波長光用のバンドパスフィルタを経
て、水分吸収波長用のフォトダイオ−ド１３に受光され
る。また、バンドパスフィルタ７での反射光は、例え
ば、６８０ｎｍのクロロフィル吸収波長用のバンドパス
フィルタ１４を経て、クロロフィル吸収波長光用のフォ
トダイオ−ド１５に受光される。また、バンドパスフィ
ルタ１４で反射された反射光は、例えば、９５０ｎｍの
参照波長光用のバンドパスフィルタを経由して、参照波
長用のフォトダイオ−ド１７に受光される。なお、照射
光源は白色光源に代えて単色光源としてもよい。

【００１５】しかして、これらのフォトダイオ−ド１
３，１５，１７に受光された光量は、電圧値に変換され
て夫れ夫れ増幅回路１８，１９，２０に送られ、更に、
増幅回路１９，２０から第１検出処理回路２１に送られ
て、水分吸収波長光量と参照波長光量との比Ｓ１／Ｒが
算出されて、Ａ／Ｄ入力部を経由して制御部９に入力さ
れる。また、増幅回路１９，２０から第２検出処理回路
２２に送られて、クロロフィル吸収波長光量と参照波長
光量との比Ｓ２／Ｒが算出されて、Ａ／Ｄ入力部を経由
して、制御部９に入力される構成である。

【００１６】前記の判別基準値について説明する。図４
−（１）は水分吸収波長光量から変換された電圧値に基
づく基準値のグラフを示すもので、縦軸に水分吸収波長
光量から変換された電圧値を、横軸に水分吸収波長によ
る粒種分布を示すものであり、第１ゾ−ンでは、籾，死
米，着色米，被害米が低水分から順次高水分の領域に分
布し、第２ゾ−ンでは、整粒玄米，青米が低水分から高
水分の領域に分布している。

【００１７】しかして、第１ゾ−ンと第２ゾ−ンとの間
に、判別基準値Ｘ１を設定することにより、籾，死米，
着色米，被害米と整粒玄米，青米との別を判別すること
ができ、また、第１ゾ−ンに判別基準値Ｘ２を設定する
ことにより、籾と死米，着色米，被害米との別を判別で
きる。また、図４−（２）はクロロフィル吸収波長光量
から変換された電圧値に基づく基準値のグラフを示すも
ので、縦軸にクロロフィル吸収波長光量から変換された
電圧値を、横軸にクロロフィル吸収波長による粒種分布
を示すものであり、第１ゾ−ンには、玄米，被害米，死
米，着色米，籾が低水分から順次高水分の領域に分布
し、第２ゾ−ンには青米が分布している。しかして、第
１ゾ−ンと第２ゾ−ンとの間に、判別基準値Ｘ３を設定
することにより、玄米，被害米，死米，着色米，籾と青
米との別を判別することができる。

【００１８】次に、穀粒の判定制御の一実施例につい
て、図４−（３）のフロ−により説明する。検出作業が
開始されると、検出部を穀粒が通過したか否かが判定さ
れ、穀粒が通過すると、初めに、水分吸収波長光量から
変換された電圧値Ｍが測定され、次いで、クロロフィル
吸収波長光量から変換された電圧値Ｃが測定される。次
いで、整粒玄米，青米とそれ以外の被害米，着色米，死
米，籾とを判別する第１判定基準値Ａ、及び、整粒玄米
と青米とを判別する第２判別基準値Ｂが呼び出される。

【００１９】次いで、前記水分吸収波長光量から変換さ
れた電圧値Ｍと第１判別基準値Ａとを比較して、Ｍ≦Ａ
でない場合には、整粒玄米及び青米以外と判定され、ま
た、Ｍ≦Ａの場合には、クロロフィル吸収波長光量から
変換された電圧値Ｃと第２判別基準値Ｂとを比較して、
Ｃ≦Ｂでない場合には、整粒玄米と判定され、Ｃ≦Ｂの
場合には、青米と判定される。

【００２０】水分吸収波長光を用いた粒種判定方法で
は、整粒玄米の中の小粒玄米と青米とでは、水分吸収波
長の吸収度が略同等であるため、小粒玄米と青米との区
別がしにくいという問題点があった。そこで、前記のよ
うに、クロロフィル吸収波長光量から変換された電圧値
に基づき、整粒玄米と青米を区別する技術、及び、水分
吸収波長光量から変換された電圧値に基づく粒種区別と
の技術を結合することにより、粒種を正確に判別できる
ようになった。

【００２１】従って、このセンサを公知の縦型穀粒選別
機に利用することにより、玄米中の未熟米を検出でき
て、未熟米の混入量を調整できる。 《９５−９１７１》次に、図５に示す実施例について説
明する。傾斜した穀粒の流路１ａには、籾等の穀粒が１
粒ずつ搬送される構成である。流路１ａの穀粒通過部分
には、検出ケ−ス１１内にはハロゲンランプ，タングス
テンランプ等の白熱光源１２が設けられていて、検出ケ
−ス１１のガラス部分１１ａを経由して搬送中の穀粒に
照射される。すると、その反射光は、例えば、６８０ｎ
ｍのクロロフィル吸収波長用のバンドパスフィルタ１４
を経て、クロロフィル吸収波長光用のフォトダイオ−ド
１５に受光され、また、バンドパスフィルタ１４で反射
された反射光は、例えば、９５０ｎｍの参照波長光用の
バンドパスフィルタを経由して、参照波長光用のフォト
ダイオ−ド１７に受光される。

【００２２】しかして、これらのフォトダイオ−ド１
５，１７に受光された光量は電圧値に変換されて、夫れ
夫れ増幅回路（図示省略）で増幅されて、検出処理回路
（図示省略）に送られて、クロロフィル吸収波長光量と
参照波長光量との比が算出されて、Ａ／Ｄ入力部を経由
して制御部９に入力される構成である。しかして、流路
１ａに籾を流下させて、白熱光源１２を照射すると、反
射光が夫れ夫れフォトダイオ−ド１５及びフォトダイオ
−ド１７に受光されて電圧値に変換され、検出処理回路
（図示省略）でクロロフィル吸収波長光量と参照波長光
量との比が算出されて、基準値と比較されて、成熟した
良質籾と未成熟の不良籾とに判別される。

【００２３】そして、不良籾を検出した場合には、制御
部から不良籾除去指令が出されて、選別用エアノズル２
３から圧搾空気を噴出して、不良籾は不良籾室２４に飛
ばされ除去される。なお、良質籾を検出した場合には、
圧搾空気の噴出指令は出されず、良質籾はそのまま落下
して、良質籾室２５に落下選別される。前記のように構
成したので、単一の検出ケ−ス１１内に、単一の白熱光
源１２からの反射光量をバンドパスフィルタを経由し
て、クロロフィル吸収波長及び参照波長の光量から穀粒
品位を判定するのであり、小型でありながら、色彩の影
響を少なくして正確に判定することができる。また、セ
ンサのガラス面が汚れたり、穀粒表面の凹凸によって前
記の反射光量は変化するが、クロロフィル吸収波長光量
及び参照波長光量も同様に変化するので、これらの比率
を求めることにより、測定精度の低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】側面図

【図２】検出電圧値を示すグラフ

【図３】ブロック図

【図４】穀粒の品種と検出電圧値の関係を示すグラフ及
びフロ−チャ−ト

【図５】側面図

【符号の説明】

１…穀粒搬送装置，２…発光手段，３…発光手段，４…
画像入力手段，５…フィルタ交換モ−タ，６…縦軸，７
…バンドパスフィルタ，８…赤外光カットフィルタ，９
…制御部，１１…検出ケ−ス，１２…白熱光源，１３…
フォトダイオ−ド，１４…バンドパスフィルタ，１５…
フォトダイオ−ド，１６…バンドパスフィルタ，１７…
フィルタダイオ−ド，１８…増幅回路，１９…増幅回
路，２０…増幅回路，２１…第１検出処理回路，２２…
第２検出処理回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動中の穀粒の水分吸収波長の電磁波に
   よる反射光量に基づく電圧値を検出する反射光量検出手
   段と、移動中の穀粒の参照波長光の電磁波による透過光
   量を検出する透過光量検出手段と、前記反射光量検出手
   段の及び又は透過光量検出手段の検出電圧値の時系列的
   変化により穀粒の外皮部分における損傷の有無を判定す
   る外皮損傷判定手段と、前記外皮の損傷部の透過光量の
   検出電圧値から内部穀粒の品質を判定する穀粒内部品質
   判定手段と、からなる穀粒の品種判定装置。