WO2005014190A1 - 選別装置、選別方法および整列装置 - Google Patents

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WO2005014190A1
WO2005014190A1 PCT/JP2004/011426 JP2004011426W WO2005014190A1 WO 2005014190 A1 WO2005014190 A1 WO 2005014190A1 JP 2004011426 W JP2004011426 W JP 2004011426W WO 2005014190 A1 WO2005014190 A1 WO 2005014190A1
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WO
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seed
unit
sorted
seeds
sorting
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Application number
PCT/JP2004/011426
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English (en)
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Inventor
Fumihiro Ogawa
Koji Tsutsumi
Satoko Hirahara
Original Assignee
Daiichi Jitsugyo Viswill Co., Ltd.
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/04—Sorting according to size
    • B07C5/10—Sorting according to size measured by light-responsive means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
    • B07C5/3422—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour using video scanning devices, e.g. TV-cameras
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
    • B07C5/34—Sorting according to other particular properties
    • B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
    • B07C5/3425—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour of granular material, e.g. ore particles, grain
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C2501/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material to be sorted
    • B07C2501/009—Sorting of fruit

Definitions

  • Sorting device Description: Sorting device, sorting method and alignment device
  • the present invention relates to a sorting device and a sorting method for sorting a desired sorted product from a plurality of sorted products, and an alignment device for transporting a plurality of sorted products.
  • seeds are transported at intervals by a transporting device using a vibration generator, and an image of each seed is obtained by a CCD camera. Based on the image of the seeds obtained by the CCD camera, the seed color, size, etc. are determined, and the seeds determined as defective seeds are suction-extracted by the extraction device to classify acceptable seeds and defective seeds.
  • seed selection device for the genetic characteristics of seeds, the state of the surface pattern of the seed is measured and binarized, and the binarized image is compared with a reference distribution value of the seed stored in a storage device in advance. In some cases, seed selection is performed by performing the above steps (see, for example, Japanese Patent No. 3334003).
  • the seed surface is converted by converting the image of the seed surface pattern into a black-and-white binary image, so that seeds having the same surface condition and different colors are obtained.
  • seed sorting was difficult.
  • Another object of the present invention is to provide an alignment device capable of efficiently and accurately transporting a large number of items to be sorted.
  • Still another object of the present invention is to provide a seed sorting device that can accurately sort various seeds.
  • a sorting device includes: an aligning device that aligns a plurality of items to be sorted in a plurality of rows while transporting the plurality of items to be sorted in a first direction; A transport device that transports in the first direction, a line sensor that captures an image of a linear measurement area in the transport device along a second direction that is orthogonal to the first direction, and a downstream device that is downstream of the transport device measurement area.
  • a plurality of sorted articles are arranged in a plurality of rows while being conveyed in the first direction by the sorting apparatus, and the plurality of sorted articles supplied from the sorting apparatus are arranged in a plurality of rows. Is transported in the first direction by the transport device. As a result, a large amount of sorted products can be efficiently transported.
  • the selection and non-selection of each of the plurality of rows of articles to be conveyed by the conveyance device are judged by the judging section, and the judgment of the judging section is made.
  • the suction operation of each of the plurality of suction units is controlled based on the result. As a result, individual items to be sorted are accurately sorted.
  • selection and non-selection of an item to be sorted are instantaneously determined each time the item to be sorted in each row passes based on the output signal of the line sensor.
  • the suction device includes a main body having a gas passage, a tubular nozzle having one open end and the other open end, and inserted into the gas passage so that one open end protrudes from the main body.
  • a gap is provided between at least a part of the outer surface on the other open end side and the inner surface of the gas passage, and the main body has a gas inflow passage communicating with the gap and having a larger cross-sectional area than the gap.
  • the apparatus may further include a gas forming device that forms a gas flow from one opening end side to the other opening end side in the gap through the gas inflow passage. In this case, a gas flow from the one opening end side to the other opening end side is formed in the gap through the gas inflow passage by the gas forming device.
  • the cross-sectional area of the gas inflow passage is larger than the cross-sectional area of the gap, the velocity of the gas flowing through the gap increases dramatically.
  • a negative pressure is generated on the other open end side of the tubular nozzle, and an airflow is generated from one open end side of the tubular nozzle toward the other open end side.
  • the transport speed of the plurality of rows of the sorted items by the transport device may be set to be higher than the transport speed of the plurality of rows of the sorted items by the alignment device.
  • the interval between the plurality of items to be conveyed in the conveying device is larger than the interval between the plurality of items to be conveyed by the alignment device.
  • the alignment device includes: an alignment member having a plurality of grooves extending in parallel with each other along a first direction; and an alignment member configured to move a plurality of items to be supplied on the alignment member along the plurality of grooves. And a vibration generating device for vibrating.
  • the plurality of members supplied to the alignment member by the vibration generated by the vibration generator are provided.
  • the sorted items move.
  • a large number of items to be sorted are efficiently distributed to a plurality of grooves and move through the grooves.
  • a hole is provided in the bottom surface of each of the plurality of grooves of the alignment device, and the width of the hole is set so that a bottom surface area through which the sorted product can pass is formed on the side of the hole in each groove. Is also good.
  • the surplus items fall from the holes, and the items to be sorted are aligned in each groove.
  • a plurality of items to be sorted can be individually determined one by one. Therefore, it is possible to prevent an erroneous determination due to a plurality of sorted articles being conveyed while overlapping in the width direction.
  • the sorting device may further include a collecting device that collects the sorted articles falling through the respective holes of the sorting device and supplies the sorted product to the upstream side of the sorting device.
  • a collecting device that collects the sorted articles falling through the respective holes of the sorting device and supplies the sorted product to the upstream side of the sorting device.
  • the remaining items to be sorted on the aligning device are automatically supplied to the aligning device again.
  • the work of supplying the dropped articles to the alignment device again is omitted, and the work efficiency is improved.
  • the transfer device may have a transfer surface that moves in a first direction, and the alignment device may supply a plurality of rows of items to be sorted on the transfer surface.
  • the sorted articles supplied from the alignment device to the transport surface are transported by the transport device while maintaining a plurality of rows. As a result, it is possible to judge the items to be sorted individually one by one. Therefore, accurate sorting can be performed. ⁇
  • the controller may cause the corresponding suction unit to perform a suction operation after a predetermined time has elapsed from the time when the selection unit determines that the selected product in each row is selected. In this case, it is possible to classify the products to be sorted efficiently.
  • the determination unit detects the width of the sorted product in the second direction based on the output signal of the line sensor, and when the width in the second direction is larger than a predetermined value for a predetermined number of times continuously, the transfer unit determines It may be determined that the sorted product is being conveyed. In this case, a sorted product having a desired width is to be determined. This reduces erroneous determinations by the determination unit.
  • the determination unit measures the luminance distribution in the measurement area after determining that the sorted product is being transported by the transport device, and based on the most frequent luminance. The selection and non-selection of each of the selected items may be determined. In this case, it is possible to accurately sort even a sorted product in which various colors are mixed.
  • a sorting method includes: a step of transporting a plurality of items to be sorted in a first direction and aligning them in a plurality of rows; and a method of sorting a plurality of items to be sorted in a plurality of rows in a first direction. Transporting, imaging a linear measurement area along a second direction orthogonal to the first direction with a line sensor, and selecting each of a plurality of sorted items based on an output signal of the line sensor. A step of determining selection and non-selection of a plurality of selected products in a plurality of rows by a plurality of suction units arranged in the second direction downstream of the measurement region based on a result of the determination. And the step of performing
  • a plurality of items to be sorted are conveyed in a first direction and are arranged in a plurality of rows, and a plurality of items to be sorted are arranged in a plurality of rows in a first direction by a transport device. Conveyed. As a result, a large number of items to be sorted can be efficiently conveyed.Also, selection and non-selection of each of the items to be sorted in a plurality of rows are determined based on the output signal of the line sensor, and based on the determination result. The suction operation of each of the plurality of suction units is controlled. As a result, individual items to be sorted are accurately sorted.
  • selection and non-selection of an item to be sorted are instantaneously determined each time the item to be sorted in each row passes based on the output signal of the line sensor.
  • An alignment device is an alignment device that aligns a plurality of items to be sorted in a plurality of rows while transporting the items to be sorted in a first direction, wherein the plurality of items extend in parallel with each other along the first direction.
  • a bottom surface of each of the plurality of grooves comprising: an alignment member having a plurality of grooves; and a vibration generator for vibrating the alignment member so that a plurality of items to be supplied supplied on the alignment member move along the plurality of grooves.
  • the width of the hole is set such that a bottom area through which the sorted product can pass is formed on the side of the hole in each groove, and the bottom area of each of the plurality of grooves is formed.
  • a notch is provided at the front end of the bottom surface on the extension of FIG.
  • a plurality of items to be sorted supplied to the aligning device by the vibration generated by the vibration generating device are transported in the first direction while being copied along the plurality of grooves.
  • the excess items to be sorted are arranged in several rows, the excess items to be dropped fall out of the holes, the items to be sorted are aligned in each groove, and the items to be dropped from the notches move along each groove.
  • the seeds supplied from the notch to the next transport device are transported without disturbing the rows formed along the plurality of grooves. Therefore, the sorted products are
  • the alignment device according to the present invention can efficiently and accurately transport a large number of items to be sorted.
  • a nozzle device for sucking an object on a support surface, comprising: a main body having a gas passage; one open end and the other open end; A tubular nozzle inserted into the gas passage so that the open end of the gas passage protrudes from the main body.
  • a gap is provided between at least a part of the outer surface of the other open end and the inner surface of the gas passage.
  • the main body communicates with the gap, has a gas inflow passage having a larger cross-sectional area than the gap, and forms a gas flow from one opening end side to the other opening end side in the gap through the gas inflow passage. It further comprises a gas forming device.
  • a gas flow from one opening end side to the other opening end side is formed in the gap by the gas forming device.
  • the cross-sectional area of the gas inflow passage is larger than the cross-sectional area of the gap, the velocity of the gas flowing through the gap increases dramatically.
  • a negative pressure is generated on the other open end side of the tubular nozzle, and an airflow is generated from one open end side of the tubular nozzle toward the other open end side.
  • the object on the support surface can be sucked by the tubular nozzle.
  • a portion on one open end side of the tubular nozzle may extend perpendicular to the support surface, and a portion on the other open end side of the tubular nozzle may extend so as to be inclined with respect to the support surface.
  • the cross-sectional area of one open end of the tubular nozzle can be minimized because the portion on the one open end side of the tubular nozzle extends perpendicular to the support surface. Thereby, the suction force of the tubular nozzle is not dispersed and the suction force is not reduced. Also An object other than the target object is prevented from being sucked.
  • the portion on the other open end side of the tubular nozzle extends so as to be inclined with respect to the support surface, the object is less likely to fall. This allows efficient suction of the target object.
  • a seed sorting device is a seed sorting device for sorting seeds, wherein the image sorting device is configured to include: an image input device that inputs a seed image; and a seed image input by the image input device.
  • a frequency distribution creating unit that extracts a region having a brightness value in the extracted range and creates a frequency distribution of brightness values in the extracted region; and in a seed image input by the image input device, the peripheral length and area of the seed.
  • a complexity calculator that calculates complexity based on the calculated perimeter and area; and a seed based on the frequency distribution created by the frequency distribution generator and the complexity calculated by the complexity calculator.
  • a sorting unit that sorts the items.
  • the complexity indicates the degree to which the seed is close to or away from the circle, and is expressed as a value proportional to the ratio of the perimeter to the area or a value proportional to the ratio of the area to the perimeter. It is.
  • a seed image is input by the image input device, and in the input seed image, a region having a luminance value in a predetermined range is extracted by the frequency distribution creating unit, A frequency distribution of luminance values in the extracted area is created.
  • the sorting unit sorts the seeds based on the complexity based on the perimeter and area of the seed calculated by the complexity calculating unit and the frequency distribution of the luminance value created by the frequency distribution creating unit.
  • the selection can be performed based on the luminance value within a certain range.
  • accurate seed selection is possible even when there is uneven color in the same seed, or when there is a non-colored portion around or inside the streaks of the seed.
  • accurate sorting of seeds can be performed even when the seed colors are the same and the seed shapes are different, or when the seed shapes are the same and the seed colors are different. Can be. Furthermore, it is possible to sort seeds and foreign substances.
  • the sorting unit selects the highest frequency in the frequency distribution created by the frequency distribution creating unit.
  • -A mode luminance extracting unit for extracting the luminance value of the first luminance, a first storage device for storing a preset luminance reference value, and a mode luminance value extracted by the mode luminance extracting unit in a first record.
  • a first comparing device for comparing with the luminance reference value stored in the storage device, a second storage device for storing a preset complexity reference value, and a complexity calculated by the complexity calculating unit.
  • a second comparison device that compares the first comparison device with the reference value of the complexity stored in the second storage device, and a seed of a predetermined type based on the comparison result of the first comparison device and the comparison result of the second comparison device.
  • a determination unit that determines whether or not.
  • the mode brightness value extracted by the mode brightness extraction unit is compared with the reference value of the brightness stored in the first storage device by the first comparison device, and calculated by the complexity calculation unit.
  • the complexity and a reference value of the complexity stored in the second storage device are compared by the second comparison device.
  • the determination unit determines whether or not the seed is a predetermined seed based on the comparison result of the first comparison device and the comparison result of the second comparison device.
  • the seed sorting device includes a reference value calculation unit that creates a frequency distribution of luminance values for a plurality of types of seeds using an image input device and a frequency distribution creation unit, and calculates a brightness reference value based on a plurality of peaks in the frequency distribution. It may be further provided.
  • the image input device may include a transport device that transports the seed in the first direction, and a line sensor that captures an image of a linear region along a second direction that intersects the first direction.
  • the image of the seed being conveyed in the first direction by the device is accurately and instantaneously captured by the line sensor. This allows for fast and accurate sorting of seeds.
  • the seed selection device further includes a length calculation unit that calculates a seed length based on an image input by the image input device, and the selection unit includes a frequency distribution and a complexity calculation unit created by the frequency distribution creation unit. Calculated by the complexity and length calculation unit Seeds may be selected based on the length of the seeds obtained.
  • the seed is sorted by the sorting unit based on the seed length calculated by the length calculating unit, the frequency distribution created by the frequency distribution creating unit, and the complexity calculated by the complexity calculating unit. .
  • seeds having similar shapes and colors and different sizes can be selected.
  • a seed selection method comprising: a step of inputting a seed image; and, in the input seed image, extracting a region having a luminance value in a predetermined range. Creating a frequency distribution of brightness values in the region; calculating a perimeter and an area of the seed in the input seed image; and calculating a complexity based on the calculated perimeter and the area. Selecting seeds based on the calculated frequency distribution and the calculated complexity.
  • a seed image is input, a region having a luminance value in a predetermined range is extracted from the input seed image, and the frequency of the luminance value in the extracted region is extracted.
  • a distribution is created.
  • seeds are sorted based on the complexity and brightness distribution based on the calculated circumference and area of the seeds.
  • the selection can be performed based on the luminance value within a certain range.
  • accurate seed selection is possible even when there is uneven color in the same seed, or when there is a non-colored portion around or inside the streaks of the seed.
  • accurate sorting of seeds can be performed even when the seed colors are the same and the seed shapes are different, or when the seed shapes are the same and the seed colors are different. Can be. Furthermore, it is possible to sort seeds and foreign substances.
  • a seed sorting device is a seed sorting device for sorting seeds, comprising: an aligning device that aligns a plurality of seeds in a plurality of rows while conveying the seeds in a first direction; A transport device that transports a plurality of seeds in a plurality of rows in a first direction, and a line sensor that images a linear measurement region along a second direction orthogonal to the first direction in the transport device.
  • a frequency distribution creating unit that extracts a region having a luminance value within a preset range and creates a frequency distribution of the luminance value in the extracted region; and a seed image obtained by the line sensor, A perimeter and an area of the seed are calculated, and a complexity calculator that calculates the complexity based on the calculated perimeter and area, and a frequency distribution and a complexity calculator that are generated by the frequency distribution generator.
  • a judging unit for judging selection or non-selection of each of a plurality of rows of seeds conveyed by the conveyance device based on the complexity; and a plurality of seeds arranged along the second direction downstream of the measurement region of the conveyance device.
  • a suction device having a plurality of suction units, each of which sucks a plurality of rows of seeds conveyed by the conveyance device, and a suction operation of each of the plurality of suction units of the suction device based on the determination result of the determination unit. It is obtained by a Gosuru controller.
  • the image of the seed is obtained by the line sensor, and in the obtained image of the seed, an area having a luminance value in a preset range is extracted by the frequency distribution creating unit, and the frequency distribution of the luminance value in the extracted area is extracted. Created.
  • the number of rows of the seeds transported by the transport device is determined. Each selection and non-selection is determined by the determination unit. Further, the suction operation of each of the plurality of suction units in the suction device is controlled by the controller based on the determination result of the determination unit.
  • the selection can be performed based on the luminance value within a certain range.
  • accurate seed selection is possible even when there is uneven color in the same seed, or when there is a non-colored portion around or inside the streaks of the seed.
  • accurate sorting of seeds is performed even when the seed colors are the same and the seed shapes are different, or when the seed shapes are the same and the seed colors are different. Can be.
  • the selection and non-selection of seeds are instantaneously determined each time the seeds in each row pass based on the image obtained by the line sensor. As a result, it is possible to accurately determine the selection and non-selection of seeds even when the seed transport speed is high. As a result, a large amount of seeds can be efficiently and accurately selected.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a sorting device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the supply unit and the inspection unit of FIG.
  • FIG. 3A is a plan view of the alignment trough
  • FIG. 3B is a front view of the alignment trough
  • FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line A_A of FIG. 3A
  • FIG. It is a BB sectional drawing of a).
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the transfer of seeds from the alignment trough to the belt.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which seeds supplied to the belt from the alignment trough are conveyed. ''
  • FIG. 6 is a plan view showing another alignment trough.
  • FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the nozzle device.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the content of the inspection of seeds by the line sensor camera of FIG.
  • Figure 9 is a frequency distribution that summarizes the most frequent luminance values of thousands of seeds.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a control system of the sorting device.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a reference value calculation process of the control unit.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of the sorting operation by the sorting device.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a seed sorting device according to the present embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a method of detecting a seed using the line sensor camera of FIG. 13.
  • FIG. 15 is a schematic diagram illustrating an example of a frequency distribution of luminance values of the seed.
  • FIG. 16 is a flowchart showing the seed selection processing of the control unit.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a sorting device according to one embodiment of the present invention.
  • the supply unit 30 includes a supply hopper 1, a supply trough 2, a vibration generator 3, an alignment trough 4, and a vibration generator 5.
  • the inspection unit 40 includes an inspection conveyor 7, lighting 8, a line sensor camera 9, a nozzle device 10, a scraper 13 and a sponge 15.
  • the supply hopper 11 is opened on the upper surface of the upper housing 200. It is provided in.
  • the supply trough 2 is inclined such that one end is higher than the other end.
  • the seed Z supplied to the supply hopper 1 is discharged to one end of the upper surface of the supply trough 2.
  • a vibration generator 3 is provided on the lower surface of the supply trough 2. When the vibration generator 3 vibrates, the seeds Z supplied to the upper surface of the supply trough 2 gradually move to the other end of the supply trough 2 and are supplied to one end of the upper surface of the alignment trough 4.
  • the alignment trough 4 is inclined such that one end is higher than the other end.
  • a vibration generator 5 is provided at one end of the lower surface of the alignment trough 4. When the vibration generator 5 vibrates, the seeds Z supplied to the upper surface of the alignment trough 4 gradually move to the other end of the alignment trough 4.
  • an overflow recovery device 6 is provided on the other end of the lower surface of the alignment trough 4.
  • the overflow recovery device 6 is connected to the supply hopper 1 via a hose 6a. ing. If the number of seeds Z supplied to the sorting trough 4 is excessive, some of the seeds Z fall from the sorting trough 4 and are collected by the overflow collecting device 6.
  • the hose 6a an airflow from the overhead flow recovery device 6 to the supply hopper 1 is generated by compressed air generated by a compressor 20 described later. Thereby, the seeds Z collected in the overflow collecting device 6 are supplied to the supply hopper 1 again.
  • the lighting 8 is provided above the inspection conveyor 7 and irradiates light to a part of the belt 7a.
  • Illumination 8 has a light source consisting of red LEDs (light emitting diodes). Thereby, the difference between black and brown is emphasized, and the inspection accuracy of the seed Z is improved.
  • the line sensor camera 9 has a built-in line sensor composed of a CCD (charge coupled device) or the like, and has a linear area (hereinafter, referred to as a measurement area) orthogonal to the moving direction (hereinafter, referred to as a transport direction) of the belt 7a. ) Is provided above the illumination 8 so as to image the image.
  • the output signal of the line sensor camera 9 indicates the luminance of the measurement area. Based on the output signal of the line sensor camera 9, the color of the seed Z illuminated by the illumination 8 is inspected by the processing described below.
  • the nozzle device 10 has a plurality of nozzles 10a.
  • the plurality of nozzles 10a of the nozzle device 10 are arranged at a predetermined distance downstream of the measurement area of the line sensor camera 9 so as to be orthogonal to the transport direction of the belt 7a. If the color of the seed Z is black, the seed Z is sucked by the nozzle 10 a and collected by the good product guide 11. If the color of the seed Z is not black, the seed Z is sucked into the nozzle 10a. It falls from the other end of the inspection conveyor 7 without being pulled, and is collected by the defective product guide 12.
  • the scraper 13 and the sponge 15 are provided at the lower part of the inspection conveyor 7 so as to be in contact with the belt 7a. Dust and the like adhering to the inspection conveyor 7 are scraped off by a scraper 13 and collected in a trash collection container 14. Dirt that cannot be removed by the scraper 13 is removed by the sponge 15.
  • the operation unit 16 includes a keyboard and the like.
  • the operation of each unit in the sorting device 100 is controlled by the operation of the operation unit 16 by the user.
  • the display 17 displays the operation status of each unit in the sorting device 100. .
  • An emergency light 23 is provided on the upper housing 200. Lights when the sorting device 100 malfunctions, etc., and can notify the user of the occurrence of an abnormality.
  • the lower housing 300 is provided with a good product collection container 18, a defective product collection container 19, a compressor 20, a pneumatic device 21, and a control unit 22.
  • the seed Z sucked by the nozzle device 10 is accumulated in the good product collection container 18 through the good product guide 11.
  • the seed Z collected by the defective product guide 12 is accumulated in the defective product container 19.
  • the compressor 20 generates compressed air necessary for the operation of the overflow recovery device 6, the hose 6a, and the nozzle device 10.
  • the pneumatic device 21 is provided with a tank, a regire and the like.
  • the compressed air generated by the compressor 20 is temporarily stored in a tank in the pneumatic device 21.
  • the compressed air stored in the tank in the pneumatic device 21 supplies compressed air to the server flow recovery device 6, the hose 6a, and the nozzle device 10 via a regulator as necessary.
  • the control unit 22 includes a CPU (Central Processing Unit), a semiconductor memory, and the like, and controls the operation of each unit in the sorting device 100. Details will be described later.
  • CPU Central Processing Unit
  • semiconductor memory and the like, and controls the operation of each unit in the sorting device 100. Details will be described later.
  • FIG. 2 is a perspective view of the supply unit 30 and the inspection unit 40 of FIG.
  • the supply trough 2 since the supply trough 2 has a constant width, the seeds Z supplied from the supply hopper 1 spread in the width direction on the upper surface of the supply trough 2.
  • a plurality of grooves are formed on the upper surface of the alignment trough 4, as described later. Thereby, the seeds Z supplied from the supply trough 2 are distributed to the plurality of grooves on the upper surface of the alignment trough 4.
  • the seeds Z supplied from the alignment trough 4 form a number of rows corresponding to the number of grooves on the upper surface of the alignment trough 4.
  • the line sensor camera 9 can inspect the seed for each row.
  • the nozzle device 10 includes a number of nozzles 10 a corresponding to the number of grooves on the upper surface of the alignment trough 4.
  • the seed Z determined to be black by the inspection of the line sensor camera 9 is sucked from each nozzle 10a of the nozzle device 10 for each row.
  • FIG. 3 (a) is a plan view of the alignment trough 4
  • FIG. 3 (b) is a front view of the alignment trough 4
  • FIG. 3 (c) is a cross-sectional view taken along line A—A of FIG. 3 (a).
  • FIG. 3D is a sectional view taken along the line BB of FIG. 3A.
  • a plurality of grooves 42 are formed on the upper surface of the alignment trough 4 so as to extend from one end of the alignment trough 4 to the other end.
  • eight grooves 42 are formed.
  • a triangular notch 42 a is provided on the bottom surface of the other end of each groove 42.
  • the lower end of the other end of the alignment trough 4 has a shape cut at an acute angle toward the other end.
  • the plurality of grooves 42 are formed by alternately continuous inclined surfaces and vertical surfaces in a sawtooth waveform.
  • the seeds supplied from the supply trough 2 gradually move from one end side of the alignment trough 4 to the other end side while leaning toward the lower side of the inclined surface of each groove 42.
  • an oval drop hole 41 is formed at the center of the inclined surface of each groove 42.
  • the width of the inclined surface between the pit 41 and the vertical surface is set to one seed Z.
  • the seeds Z supplied to the belt 7 a in FIG. The number of rows corresponding to the number of grooves 42 is formed.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the transfer of the seed Z from the alignment trough 4 to the belt 7a.
  • FIG. 4 (a) is a schematic side view of the alignment trough 4 and the belt 7a
  • FIG. 4 (b) is a cross section taken along a dashed line C of FIG. 4 (a) from one end to the other end.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view seen.
  • the alignment trough 4 is inclined such that the lower end of the alignment trough 4 and the belt 7a are parallel. In this example, it is inclined by 10 degrees with respect to the horizontal plane. Also, there is a gap between the alignment trough 4 and the belt 7a.
  • the height of the seed Z in this example is, for example, about 0.5 mm to 0.6 mm. As a result, the seed Z does not enter the gap between the alignment trough 4 and the belt 7a.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a state where seeds Z supplied from the alignment trough 4 to the belt 7a are transported.
  • the seeds Z supplied to the alignment trough 4 are supplied to the belt 7a in a row in each groove 42 by a drop hole 41.
  • the seed Z supplied to the belt 7a is transported in the direction of the arrow.
  • the speed at which the belt 7a conveys the seed Z is set to be higher than the speed at which the alignment trough 4 conveys the seed Z.
  • the interval between the seeds Z conveyed on the belt 7 a becomes larger than the interval between the seeds Z moving on the alignment trough 4.
  • the measurement region X indicates a direction perpendicular to the transport direction of the seed Z in the horizontal plane.
  • the line sensor in the line sensor camera 9 in FIG. 1 has 248 pixels along the measurement area X direction. Each pixel of the line sensor measures an average luminance value of a 50 mx 50 m square area (hereinafter referred to as one unit) on the measurement area X.
  • processing areas The eight areas where the measurement area X and the rows formed by the seeds Z in the direction of the arrow on the belt 7a overlap are hereinafter referred to as processing areas.
  • Each processing area is composed of 50 pixels that are continuous at regular intervals in the measurement area X.
  • the line sensor camera 9 measures the luminance value in the measurement area X at regular intervals. A specific detection method of the line sensor camera 9 will be described later.
  • the lines sensor camera 9 As a result of the inspection by the line sensor camera 9, when it is determined that the seed Z to be inspected is “black”, the seeds Z are individually suctioned by the nozzle 10a of the nozzle device 10 individually. Is done. In this way, since the seeds Z are inspected one by one, It is possible to sort seeds Z with higher accuracy. Furthermore, as described in FIG. 2, it is possible to inspect multiple rows of seeds Z at the same time, so that the time required for the inspection is reduced.
  • FIG. 6 is a plan view showing another alignment trough 4a.
  • the alignment trough 4a is different from the alignment trough 4 in FIG. 3 in that a planar triangular dam portion 43 is provided in the middle of each groove 42.
  • the seed Z that has reached the weir section 4 3 is temporarily blocked by the weir section 4 3, but passes over the weir section 4 3 due to the pressure from the subsequent seed Z.
  • the seed Z has innumerable cilia on the outer periphery, and when the seeds Z overlap, it is difficult to separate them.
  • a group of the plurality of seeds Z temporarily blocked by the blocking portion 43 are separated from each other by the pressure from the following seed Z when passing over the blocking portion 43. This ensures that the extra seed Z is recovered from the pit 41.
  • FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the nozzle device 10.
  • FIG. 7 (a) is a schematic sectional view of the nozzle device 10
  • FIG. 7 (b) is a sectional view taken along line DD of FIG. 7 (a).
  • the nozzle device 10 includes a nozzle 10a and a main body 10b.
  • a compressed air passage 10c is formed in the main body 1Ob.
  • the compressed air passage 10c is composed of a compressed air inlet 10ca and a compressed air outlet 10cb.
  • the compressed air discharge portion 10 c b is inclined with respect to the horizontal plane. In this example, it is inclined by 45 degrees with respect to the horizontal plane.
  • the nozzle 10a is a circular pipe having a circular cross section made of stainless steel. At the lower end of the nozzle 10a of the nozzle 10a, a seed suction port 10aa is provided, and at the upper end, a seed outlet 10ab is provided. The upper part of the nozzle 10a is inserted so as to form a concentric circle with the compressed air discharge portion 10Cb of the compressed air passage 10c. The nozzle 10a is bent at the lower end so that the lower end of the nozzle 10a is perpendicular to the belt 7a.
  • the difference in diameter between the nozzle 10a and the compressed air discharge portion 10cb is about 0.5 mm.
  • Compressed air stored in a tank in the pneumatic device 21 of FIG. 1 is supplied to the compressed air introduction unit 10ca.
  • the compressed air supplied to the compressed air inlet 10ca is discharged through the compressed air outlet 10cab toward the good product guide 11 in FIG.
  • the speed of the compressed air increases dramatically in the gap between the nozzle 10a and the compressed air discharge portion 10cb.
  • a negative pressure is generated at the upper end of the nozzle 10a, and an airflow is generated from the lower end toward the upper end.
  • the seed Z conveyed on the belt 7a is sucked from the seed suction port 10aa, passes through the seed discharge port 10ab, passes through the compressed air discharge section 10cb, and passes through the compressed air discharge section 10cb. Exhausted to 1.
  • the seed Z Since the upper part of the nozzle 10a and the compressed air discharge part 10cb have an inclination of 45 degrees with respect to the horizontal plane, the seed Z is not easily dropped. Thereby, efficient suction of the seed Z can be performed.
  • the sectional area of the seed suction port 10aa can be minimized.
  • the suction force of the nozzle 10a is not dispersed and the suction force is not reduced.
  • the suction of objects other than the seed Z is prevented.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the content of the inspection of the seed by the line sensor camera 9 in FIG.
  • the inspection conveyor 7 is white, when no seed is supplied on the inspection conveyor 7, the luminance value on the measurement area X in FIG. 4 is almost at the maximum level. Since the seed Z is brown or black, when the seed Z is transported to the measurement area X, the luminance value at the portion where the measurement area X and the seed Z overlap sharply decreases.
  • FIGS. 8B to 8E are waveform diagrams showing luminance values on lines P to S in FIG. 8 (a).
  • the horizontal axis in FIGS. 8B to 8E indicates the position on the measurement area X in FIG. 4, and the vertical axis indicates the luminance value.
  • the luminance value is found where the measurement area X overlaps the seed Z. It drops sharply.
  • the seed Z according to the present embodiment is brown or black, and the measured luminance value is low. Therefore, in order to improve the inspection accuracy by excluding objects other than the seed Z from the inspection, only objects having a luminance value equal to or less than a certain luminance value (hereinafter referred to as effective level) are targeted for inspection.
  • the width in the line direction where the luminance value is below the effective level is called the effective width.
  • the effective width is larger than the threshold value T for three consecutive lines, it is determined that the seed Z is being conveyed by the belt 7a. Conversely, if the effective width is smaller than the threshold value T, it is determined that the seed Z is not transported by the belt 7a. As a result, dust having a width smaller than that of seed Z is not subject to inspection. As a result, inspection accuracy is improved. '
  • the average luminance value for each unit in each processing area is accumulated, and a frequency distribution of the average luminance value is created. This frequency distribution is created until the effective width becomes smaller than the threshold value T.
  • the luminance value with the highest frequency in this frequency distribution is called the mode luminance value. It is determined whether the mode luminance value is larger or smaller than a preset value (hereinafter referred to as a reference value). When the mode luminance value is smaller than the reference value, the color of the seed Z is determined to be black. When the mode luminance value is equal to or more than the reference value, the color of the seed Z is determined to be brown.
  • the evening in the control unit 22 is activated, and the nozzle 10 a corresponding to the row of the seed Z that is determined to be black after a predetermined time has elapsed. Automatically performs the suction operation.
  • the seed Z that has passed through the measurement area X is conveyed directly below the nozzle 10a after, for example, 34Omsec by the operation of the belt 7a, and is sucked by the nozzle 10a. If it is determined that the color of the seed Z is brown, the timer in the control unit 22 is not started, and the seed Z is collected in the defective product collection container 19 via the defective product guide 12.
  • FIG. 9 is a frequency distribution in which the most frequent luminance values of thousands of seeds Z are totaled.
  • the frequency distribution of the mode luminance value of seed Z has a shape with two peaks. Become.
  • the peak on the low luminance value side shows the distribution of the mode luminance value of the black seed Z, and the mountain on the high luminance value side shows the distribution of the mode luminance value of the brown seed Z.
  • the luminance value with the largest number in the distribution of the mode luminance values of the black seed Z is defined as the luminance value M
  • the luminance value with the largest number in the distribution of the mode luminance values of the brown seed Z is defined as the luminance value N.
  • the reference value is expressed by the following equation (1).
  • the reference value is determined by measuring the mode luminance value of several hundred to several thousand seeds before starting the selection of seeds.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a control system of the sorting device 100.
  • the image processing section 24 receives an output signal of the line sensor camera 9 and a command signal given from the control section 22.
  • the control unit 22 receives a command signal given from the operation unit 16 and a luminance value for each unit calculated by the image processing unit 24. Further, the control unit 22 is configured to control the vibration generators 3 and 5, the lighting 8, the inspection conveyor 7, the pneumatic device 21 based on the command signal given from the operation unit 16 and the luminance value given from the image processing unit 24. It controls the operation of the nozzle device 10, compressor 20, emergency light 23 and display 17.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a reference value calculation process of the control unit 22.
  • the flowchart of FIG. 11 will be described with reference to FIG. 9 and FIG.
  • control unit 22 receives a signal representing the average luminance value for each unit in the measurement area from the image processing unit 24 (step S 1).
  • control unit 22 determines whether or not the effective detection width of the seed ⁇ has exceeded the threshold value 3 for three consecutive lines (step S 2). If the control unit 22 does not determine that the effective detection width of the seed ⁇ exceeds the threshold ⁇ for three consecutive lines, the control unit 22 repeats the operation of step S1.
  • step S2 when the control unit 22 determines that the effective detection width of the seed ⁇ has exceeded the threshold ⁇ for three consecutive lines, the control unit 22 sets the frequency of the average brightness value for each unit in the measurement area.
  • the creation of a distribution is started (step S3).
  • control unit 22 determines whether or not the effective detection width of the seed ⁇ has fallen below the threshold ⁇ (step S4).
  • the control unit 22 sets the detection effective width of the seed ⁇ to a threshold value ⁇ . If it is determined that the average luminance value is not lower than the predetermined value, the control unit 22 continues to create the frequency distribution of the average luminance value for each unit in the measurement area.
  • step S4 when determining that the effective detection width of the seed Z is smaller than the threshold value T, the control unit 22 ends the creation of the frequency distribution of the average luminance value (step S5). Thereby, a frequency distribution of luminance values is created.
  • control unit 22 extracts the mode luminance value in the frequency distribution of the created luminance values (step S6).
  • control unit 22 determines whether the end of the work has been instructed (step S7). If the end of the work has not been instructed, the process returns to step S1 and repeats the processing from step S1 to S7.
  • control unit 22 When the end of the work is instructed in step S7, the control unit 22 creates the mode luminance value distribution of FIG. 9 (step S8). Next, the control unit 22 calculates a reference value based on the mode brightness distribution shown in FIG. 9 (step S9).
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a sorting operation performed by the sorting device 100. Hereinafter, the sorting operation of FIG. 12 will be described with reference to FIG.
  • the control unit 22 receives a signal representing the luminance value of each unit in the measurement area from the image processing unit 24 (step S11). Next, the control unit 22 determines whether or not the detection effective width of the seed Z has exceeded the threshold value T for three consecutive lines (step S12).
  • step S12 when it is determined that the effective detection width of the seed Z has exceeded the threshold value T for three consecutive lines, the control unit 22 determines the frequency of the average luminance value for each unit in the measurement area. The creation of the distribution is started (step S13).
  • control unit 22 determines whether or not the effective detection width of the seed Z is smaller than the threshold value T (step S14). If the control unit 22 determines that the effective detection width of the seed Z is not smaller than the threshold value T, the control unit 22 creates the frequency distribution of the average luminance value for each unit in the measurement area. continue.
  • control unit 22 sets the detection effective width of the seed Z to the threshold T. If it is determined that the average luminance value has fallen below, the creation of the frequency distribution of the average luminance value ends (step S15).
  • the sorting apparatus 100 since the line sensor camera 9 inspects both the size and the color of the object to be inspected and sorts the seeds Z, the sorting apparatus 100 according to the present embodiment has a certainty.
  • the seeds Z are sorted.
  • the seed Z corresponds to the product to be sorted
  • the alignment trough 4 and the vibration generator 5 correspond to an alignment device
  • the inspection conveyor 7 corresponds to a transport device
  • the line sensor camera 9 corresponds to a line sensor.
  • the nozzle 10a corresponds to the suction unit
  • the nozzle device 10 corresponds to the suction device
  • the control unit 22 corresponds to the controller and the determination unit
  • the vibration generator 5 corresponds to the vibration generator.
  • the drop hole 41 corresponds to the hole
  • the overflow recovery device 6 corresponds to the recovery device.
  • the compressed air passage 10 c corresponds to a gas passage and a gas inflow passage
  • the nozzle 10 a corresponds to a tubular nozzle
  • the seed suction port 10 aa has a negative open end.
  • the seed discharge port 10 ab corresponds to the other open end
  • the pneumatic device 21 corresponds to the gas forming device
  • the belt 7 a corresponds to the support surface
  • the seed Z corresponds to the target object. I do.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a seed sorting device according to the present embodiment.
  • the seed sorting device 900 has a line sensor camera 101, an image processing device 102, a control unit 103, a display 104, a keyboard 105, and a sorting device.
  • the nozzle device 10 shown in FIG. 10 can be used as the selection suction device 106.
  • the line sensor camera 101 has 2048 pixels along the linear region. Each pixel of the line sensor camera 101 measures an average luminance value of a 50 Utmx 50 m square area in the linear area.
  • the image processing device 102 processes output luminance data of the line sensor camera 101.
  • the control unit 103 includes a personal computer or the like, and controls the image processing device 102 and the selective suction device 106.
  • a display 104 and a keypad 105 are connected to the control unit 103. Further, the sorting and suction device 106 is formed by a nozzle and sucks the seeds on the belt conveyor in accordance with a command signal from the control unit 103 to perform sorting.
  • FIG. 14 is a diagram showing a method of detecting seeds using the line sensor camera 101 of FIG.
  • FIG. 14A is a plan view showing an example of a seed image
  • FIGS. 14B and 14C are waveform diagrams showing output luminance data of the line sensor camera 101.
  • the outer peripheral portion 50b and the streak portion 50c have higher luminance values than the surface 50a.
  • the surface 50a refers to a region of the seed 50 excluding the outer peripheral portion 50b and the streak portion 50c.
  • an image input from the line sensor camera 101 to the image processing apparatus 102 is extracted with a luminance value equal to or less than a preset luminance value, and a frequency distribution of the extracted luminance value is created. That is, in the image of the seed 50, a frequency distribution of luminance values in an area excluding the outer periphery 50b, the streak 50c, and the periphery of the seed 50 is created.
  • the seed 50 is scanned in the direction of the arrow U by the line sensor camera 101. In the present embodiment, the scanning by the line sensor camera 101 is repeatedly performed while the seed 50 moves in the direction of the arrow V. As a result, the seed 50 is scanned by about 50 lines from one end to the other end in the direction of arrow V.
  • the waveforms shown in FIGS. 14 (b) and (c) are obtained by the control unit 103 for each scanning of one line.
  • the width of the area where the luminance value is equal to or less than the preset detection effective level is defined as the detection effective width.
  • the control unit 103 determines that the seed 50 is not passing below the line sensor camera 101. Is determined.
  • control unit 103 when the effective detection width is larger than the threshold value for three consecutive lines, the control unit 103 causes the seed 50 to pass below the line sensor camera 101. It is determined to be inside.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of a frequency distribution of the luminance value of the seed 50. As shown in FIG. 15, the horizontal axis represents the luminance value, and the vertical axis represents the number of appearing pixels.
  • the frequency distribution of the luminance value of the seed 50 is created by the control unit 103 with respect to the image area having the luminance value equal to or less than the preset luminance value.
  • the luminance value with the largest number of appearing pixels is the mode luminance value.
  • two kinds of seeds 50 are selected by comparing the mode luminance value with a preset luminance reference value.
  • FIG. 16 and FIG. 17 are flowcharts showing the seed selection processing of the control unit 103.
  • seed selection is performed by sucking black seeds 50.
  • a length reference range which is a reference range for seed length
  • a complexity reference range which is a reference range for complexity, which will be described later, are set by manually inputting a result of a test performed in advance.
  • control unit 103 reads output luminance data for each line from the line sensor camera 101 (step S21).
  • control unit 103 determines whether or not the effective detection width has exceeded the threshold value for three consecutive lines in the output luminance of the line sensor camera 101 (step S). twenty two ) . If the effective detection width does not exceed the threshold value for three consecutive lines, the control unit 103 continues to read the output luminance data of the line sensor camera 101.
  • the control unit 103 It is determined whether or not the effective detection width is below the threshold value (step S23). If the effective detection width is not smaller than the threshold value, the control unit 103 extracts an area having a luminance value equal to or less than a preset luminance value in the output luminance data of the read line (step in FIG. 17). S2 4).
  • control unit 103 measures the frequency distribution of the luminance value in the output luminance data in the extracted area (step S25).
  • control unit 103 integrates the lengths of the periphery of the extracted area (step S26).
  • control unit 103 integrates the area of the extracted region (step S27).
  • control unit 103 adds up the number of lines in the extracted area (step S28).
  • control unit 103 repeats the processing of steps S21 to S28 in the above step S23 until the effective detection width falls below the threshold value.
  • step S25 From the measurement result of step S25, a frequency distribution of luminance values of the entire seed 50 is created.
  • the result of integrating the length of the peripheral portion in step S26 corresponds to the perimeter of the seed 50.
  • the result of the area integration in step S27 corresponds to the area of the seed 50.
  • the result of integrating the number of lines in step S28 corresponds to the seed length of seed 50.
  • control unit 103 determines whether or not the mode luminance value is smaller than the above-described luminance reference value (step S30 in FIG. 17).
  • the control unit 103 calculates the complexity using the calculated perimeter and area (step S31).
  • the complexity is represented by L 2 / (4 TS).
  • L is the perimeter of the outer periphery of the seed 50
  • S is the area of the seed 50.
  • the value of the complexity is 1. For example, if seed 50 is a kind of seed, Linearis, the complexity will be 1.0 to 1.3.
  • the control unit 103 determines whether or not the calculated complexity is within the complexity reference range (step S32).
  • the control unit 103 determines whether or not the seed length is within the length reference range (step S33).
  • the seed length corresponds to the number of lines in which the average luminance value per unit in the measurement area is equal to or less than the detection effective level and the width is equal to or greater than the detection effective width.
  • control unit 103 determines whether or not an instruction to end the work has been given (step S35). If the end of the operation has not been indicated, the process returns to step S21 to repeat the above processing.
  • step S35 when the end of the operation is instructed, the seed sorting process ends.
  • seed sorting is performed by comparing the mode luminance value and the complexity value with the respective reference values, so that the seed colors are the same. Even when the seed shapes are different or when the seed shapes are the same and the seed colors are different as in the present embodiment, accurate seed selection can be performed. Also, it is possible to sort the seeds 50 and foreign matter.
  • the line sensor camera 101 corresponds to an image input device
  • the selection suction device 106 corresponds to a selection unit
  • the control unit 103 corresponds to a frequency distribution creation unit, a complexity calculation unit, It corresponds to a mode luminance extraction unit, a first storage device, a second storage device, a first comparison unit, a second comparison unit, a determination unit, a reference value calculation unit, and a length calculation unit.
  • the frequency distribution of the brightness values of the seeds 50 is created by the control unit 103 for an image region having a brightness value equal to or less than a preset brightness value.
  • the present invention is not limited to this. Instead, a frequency distribution of the brightness values of the seeds 50 may be created for an image region within a predetermined range of brightness values set in advance.
  • the complexity is calculated by L 2 / (47C S).
  • the present invention is not limited to this, and the complexity is the reciprocal of the above implementation (4 ⁇ S). it may be calculated by ZL 2.
  • the reference range of the complexity in step S32 in FIG. 17 includes the lower limit and the upper limit of the reciprocal of the reference range in the above embodiment.
  • the line sensor camera 101 is used, but the present invention is not limited to this, and an area sensor camera may be used.
  • ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the seed sorting apparatus which concerns on this invention, sorting can be performed based on the brightness value in a certain fixed range. As a result, accurate seed selection is possible even when there is uneven color within the same seed, or when there is a non-colored portion around or inside the streaks of the seed.

Abstract

　供給トラフから供給された種子は、整列トラフ上面において複数の溝に分配される。ベルト上においても、整列トラフから供給される種子は、整列トラフ上面の溝の数に対応する数の列を形成する。ラインセンサカメラは、ベルトの移動方向に直交する直線状の領域を撮像し、各列毎の種子の検査を行う。ノズル装置は、整列トラフの上面の溝の数に対応する数のノズルを備える。ラインセンサカメラの検査により所定の色であると判断された種子は、ノズル装置の各ノズルから各列ごとに吸引される。また、種子選別装置による種子選別において、制御部は、最頻輝度値が輝度基準値よりも小さいか否かを判別する。最頻輝度値が輝度基準値よりも小さい場合、制御部は、算出された周囲長および面積を用いて複雑度を算出する。制御部は、算出された複雑度が複雑度基準範囲内にあるか否かを判別する。算出された複雑度が複雑度基準範囲内にある場合、制御部は、種子長さが長さ基準範囲内にあるか否かを判別する。種子長さが長さ基準範囲内にある場合、制御部は、選別吸引装置に吸引指示の指令信号を送る。

Description

明 細 書 . 選別装置、 選別方法および整列装置 技術分野
本発明は、 複数の被選別品から所望の被選別品を選別する選別装置および選別 方法ならびに複数の被選別品を搬送する整列装置に関する。 背景技術
種々の色、 大きさ等を有する複数の被選別品から所望の分類に属する被選別品 を選別することが要求されている。 従来は、 人間の視覚により被選別品の色、 大 きさ等に基づいて所望の被選別品が選別されてきた。 近年、 C C D (電荷結合素 子） カメラを用いて所望の被選別品を選別する選別装置が提案されている （例え ば、 特開平 0 4— 3 4 6 8 7 7号公報参照） 。
上記特開平 0 4— 3 4 6 8 7 7号に係る選別装置によれば、 種子が振動発生器 を用いた搬送装置により間隔をもって搬送され、 C C Dカメラにより個々の種子 の影像が得られる。 C C Dカメラにより得られた種子の影像により種子の色、 大 きさ等が判断され、 不良種子と判断された種子が抽出装置により吸引抽出され、 合格種子と不良種子とが分類される。
しかしながら、 上記特許文献に係る選別装置においては、 搬送装置の振動発生 器が発生する振動により種子が搬送されるため、 種子の搬送速度が遅い。 その結 果、 種子の選別に多大な時間を要する。 また、 振動する種子の色、 大きさ等が判 断されるため、 正確な選別が困難である。
また、 種子の遺伝的な特質の種子選別装置として、 種子の表面模様の状態を計 測および 2値化し、 この 2値化画像と予め記憶装置に記憶されている種子の基準 分布値とを比較することにより種子選別を行うものがある （例えば、 特許第 3 3 3 4 0 0 3号公報参照） 。
しかしながら、 上記種子選別装置では、 種子の表面模様の画像を白黒の 2値化 画像に変換して種子選別を行うので、 表面状態が同じでかつ色彩が異なる種子に 対しては種子選別が困難であった。
また、 種子の色彩選別をカラ一センサーで行う種子選別装置があるが、 同一種 子内での色彩のむらがある場合に正確な種子の色彩選別が困難であった。 さらに 、 種子の周囲または内部のすじ部に色彩を有さない白い部分が存在する場合にも 、 正確な種子の色彩選別が困難であった。 発明の開示
本発明の目的は、 多量の被選別品を効率良く正確に選別することが可能な選別 装置および選別方法を提供することである。
本発明の他の目的は、 多量の被選別品を効率良く正確に搬送することが可能な 整列装置を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、 様々な種子の選別を正確に行うことができる種子 選別装置を提供することである。
本発明の一局面に従う選別装置は、 複数の被選別品を第 1の方向に搬送しつつ 複数列に整列させる整列装置と、 整列装置から供給される複数の被選別品を複数 列の状態で第 1の方向に搬送する搬送装置と、 搬送装置において第 1の方向と直 交する第 2の方向に沿った直線状の測定領域を撮像するラインセンサと、 搬送装 置の測定領域よりも下流側において第 2の方向に沿って配列される複数の吸引部 を有し、 搬送装置により搬送される複数列の被選別品をそれぞれ吸引する吸引装 置と、 ラインセンサの出力信号に基づいて搬送装置により搬送される複数列の被 選別品の各々の選択および非選択を判定する判定部と、 判定部の判定結果に基づ いて吸引装置の複数の吸引部の各々の吸引動作を制御する制御器とを備えるもの である。
本発明に係る選別装置においては、'整列装置により複数の被選別品が第 1の方 向に搬送されつつ複数列に整列され、 整列装置から供給される複数の被選別品が 複数列の状態で搬送装置により第 1の方向に搬送される。 それにより.、 多量の被 選別品を効率良く搬送することができる。
また、 ラインセンサの出力信号に基づいて、 搬送装置により搬送される複数列 の被選別品の各々の選択および非選択が判定部により判定され、 判定部の判定結 果に基づいて複数の吸引部の各々の吸引動作が制御される。 それにより、 個々の 被選別品が正確に選別される。
また、 ラインセンサの出力信号に基づいて各列の被選別品の通過ごとに瞬時に 被選別品の選択および非選択が判定される。 それにより、 被選別品の搬送速度が 高くても被選別品の選択および非選択を正確に判定することが可能である。 これらの結果、 多量の被選別品を効率良くかつ正確に選別することが可能であ る。
吸引装置は、 気体通路を有する本体部と、 一方の開口端および他方の開口端を 有し、 一方の開口端が本体部から突出するように気体通路内に挿入された管状ノ ズルとを備え、 他方の開口端側の少なくとも一部の外面と気体通路の内面との間 に隙間が設けられ、 本体部は、 隙間に連通し、 隙間よりも大きな断面積を有する 気体流入通路を有し、 気体流入通路を通して隙間に一方の開口端側から他方の開 口端側へ向かう気体の流れを形成する気体形成装置をさらに備えてもよい。 この場合、 気体流入通路を通して隙間に一方の開口端側から他方の開口端側へ 向かう気体の流れが気体形成装置により形成される。 この場合、、 気体流入通路の 断面積が隙間の断面積よりも大きいので、 隙間を流れる気体の速度が飛躍的に増 大する。 これにより、 管状ノズルの他方の開口端側に陰圧が発生し、 管状ノズル 内の一方の開口端側から他方の開口端側に向かって気流が発生する。 その結果、 搬送装置により搬送される被選別品を管状ノズルにより吸引することができる。 搬送装置による複数列の被選別品の搬送速度は、 整列装置による複数列の被選 別品の搬送速度よりも大きく設定されてもよい。 この場合、 整列装置により搬送 された複数の被選別品同士の間隔よりも搬送装置において搬送される複数の被選 別品同士の間隔が大きくなる。 それにより、 被選別品を 1個ずつ個別に判定する ことが可能である。 したがって、 複数の被選別品が搬送方向において連なること による誤判定を防止することができる。
整列装置は、 第 1の方向に沿って互いに平行に延びる複数の溝を有する整列部 材と、 整列部材上に供給される複数の被選別品が複数の溝に沿って移動するよう に整列部材を振動させる振動発生装置とを含んでもよい。
この場合、 振動発生装置が発生する振動により整列部材に供給される複数の被 選別品が移動する。 それにより、 多量の被選別品は、 効率良く複数の溝に分配さ れて各溝を移動する。
整列装置の複数の溝の各々の底面に孔部が設けられ、 各溝内の孔部の側方に被 選別品が通過可能な底面領域が形成されるように孔部の幅が設定されてもよい。
この場合、 余分な被選別品が孔部から落下し、 各溝において被選別品が一列に 整列する。 それにより、 複数の被選別品を 1個ずつ個別に判定することができる 。 したがって、 複数の被選別品が幅方向に重なって搬送されることによる誤判定 を防止することができる。
選別装置は、 整列装置の各孔部を通して落下する被選別品を回収して整列装置 の上流側に供給する回収装置をさらに備えてもよい。 この場合、 整列装置上の余 分な被選別品が自動的に整列装置に再度供給される。 それにより、 落下した被選 別品を再度整列装置に供給する作業が省略され、 作業効率が向上される。
搬送装置は、 第 1の方向に移動する搬送面を有し、 整列装置は、 複数列の被選 別品を搬送面上 ίヒ供給してもよい。 この場合、 整列装置から搬送面上に供給され た被選別品は複数列を維持したまま搬送装置により搬送される。 それにより、 被 選別品を 1個ずつ個別に判定することが可能である。 したがって、 正確な選別を 行うことが可能である。 ·
制御器は、 各列の被選別品が判定部により選択と判定された時点から所定時間 経過後に、 対応する吸引部の吸引動作を実行させてもよい。 この場合、 被選別品 を効率良く分類することが可能である。
判定部は、 ラインセンサの出力信号に基づいて被選別品の第 2の方向の幅を検 出し、 所定回数連続して第 2の方向の幅が所定値.よりも大きい場合に、 搬送装置 により被選別品が搬送されていると判定してもよい。 この場合、 所望の幅を有す る被選別品が判定の対象となる。 それにより、 判定部による誤判定が低減される 判定部は、 搬送装置により被選別品が搬送されていると判定した後、 測定領域 の輝度の分布を測定し、 最も頻度の高い輝度に基づいて被選別品の各々の選択お よび非選択を判定してもよい。 この場合、 種々の色が混在する被選別品であって も正確に選別することが可能である。 本発明の他の局面に従う選別方法は、 複数の被選別品を第 1の方向に搬送しつ つ複数列に整列させるステップと、 複数の被選別品を複数列の状態で第 1の方向 に搬送するステップと、 第 1の方向と直交する第 2の方向に沿った直線状の測定 領域をラインセンサにより撮像するステップと、 ラインセンサの出力信号に基づ いて複数列の被選別品の各々の選択および非選択を判定するステップと、 判定の 結果に基づいて、 測定領域よりも下流側において第 2の方向に沿って配列される 複数の吸引部により、 複数列の被選別品をそれぞれ吸引するステップとを含むも のである。
本発明に係る選別方法においては、 複数の被選別品が第 1の方向に搬送されつ つ複数列に整列され、 複数の被選別品が複数列の状態で搬送装置により第 1の方 向に搬送される。 それにより、 多量の被選別品を効率良く搬送することができる また、 ラインセンサの出力信号に基づいて、 複数列の被選別品の各々の選択お よび非選択が判定され、 判定結果に基づいて複数の吸引部の各々の吸引動作が制 御される。 それにより、 個々の被選別品が正確に選別される。
また、 ラインセンサの出力信号に基づいて各列の被選別品の通過ごとに瞬時に 被選別品の選択および非選択が判定される。 それにより、 被選別品の搬送速度が 高くても被選別品の選択および非選択を正確に判定することが可能である。 これらの結果、 多量の被選別品を効率良くかつ正確に選別することが可能であ る。
本発明のさらに他の局面に従う整列装置は、 複数の被選別品を第 1の方向に搬 送しつつ複数列に整列させる整列装置であって、 第 1の方向に沿って互いに平行 に延びる複数の溝を有する整列部材と、 整列部材上に供給される複数の被選別品 が複数の溝に沿って移動するように整列部材を振動させる振動発生装置とを含み 、 複数の溝の各々の底面に孔部が設けられ、 各溝内の孔部の側方に被選別品が通 過可能な底面領域が形成されるように孔部の幅が設定され、 複数の溝の各々の底 面領域の延長線上における底面の先端に切り欠きが設けられたものである。 本発明に係る整列装置においては、 振動発生装置が発生する振動により整列装 置に供給される複数の被選別品が第 1の方向に搬送されつつ複数の溝に沿って複 数列に整列され、 余分な被選別品が孔部から落下し、 各溝において被選別品が一 列に整列し、 切り欠きから落下した被選別品が各溝に沿つて移動する。
それにより、 切り欠きから次の搬送装置に供給される種子は、 複数の溝に沿つ て形成された列を乱すことなく搬送される。 したがって、 被選別品を各列ごとに
1個ずつ個別に搬送することが可能である。 その結果、 多量の被選別品を効率良 く正確に搬送することが可能である。
本発明に係る選別装置および選別方法整列装置においては、 多量の被選別品を 効率良くかつ正確に選別することが可能である。
また、 本発明に係る整列装置は、 多量の被選別品を効率良く正確に搬送するこ とが可能である。
本発明のさらに他の局面に従うノズル装置は、 支持面上の対象物を吸引するノ ズル装置であって、 気体通路を有する本体部と、 一方の開口端および他方の開口 端を有し、 一方の開口端が本体部から突出するように気体通路内に挿入された管 状ノズルとを備え、 他方の開口端側の少なくとも一部の外面と気体通路の内面と の間に隙間が設けられ、 本体部は、 隙間に連通し、 隙間よりも大きな断面積を有 する気体流入通路を有し、 気体流入通路を通して隙間に一方の開口端側から他方 の開口端側へ向かう気体の流れを形成する気体形成装置をさらに備えたものであ る。
本発明に係るノズル装置においては、 隙間に一方の開口端側から他方の開口端 側へ向かう気体の流れが気体形成装置により形成される。 この場合、 気体流入通 路の断面積が隙間の断面積よりも大きいので、 隙間を流れる気体の速度が飛躍的 に増大する。 これにより、 管状ノズルの他方の開口端側に陰圧が発生し、 管状ノ ズル内の一方の開口端側から他方の開口端側に向かって気流が発生する。 その to 果、 支持面上の対象物を管状ノズルにより吸引することができる。
管状ノズルの一方の開口端側の部分は支持面に対して垂直に延び、 管状ノズル の他方の開口端側の部分は支持面に対して傾斜するように延びてもよい。
この場合、 管状ノズルの一方の開口端側の部分は支持面に対して垂直に延びて いることから、 管状ノズルの一方の開口端の断面積を最小限に抑えることができ る。 それにより、 管状ノズルの吸引力が分散せずに吸引力が低減されない。 また 、 対象物以外の物体が吸引されることが防止される。
また、 管状ノズルの他方の開口端側の部分は支持面に対して傾斜するように延 びていることから、 対象物が落下しにくい。 それにより、 効率の良い対象物の吸 引を行うことができる。 ，
本発明のさらに他の局面に従う種子選別装置は、 種子を選別する種子選別装置 であって、 種子の画像を入力する画像入力装置と、 画像入力装置により入力され た種子の画像において、 予め設定された範囲の輝度値を有する領域を抽出し、 抽 出された領域における輝度値の度数分布を作成する度数分布作成部と、 画像入力 装置により入力された種子の画像において、 種子の周囲長および面積を算出し、 算出された周囲長および面積に基づいて複雑度を算出する複雑度算出部と、 度数 分布作成部により作成された度数分布および複雑度算出部により算出された複雑 度に基づいて種子を選別する選別部とを備えたものである。
ここで、 複雑度とは、 種子が円形に近い程度または円形から離れた程度を表わ し、 周囲長と面積との比に比例する値または面積と周囲長との比に比例する値で 表わされる。
本発明に係る種子選別装置においては、 画像入力装置によって種子の画像が入 力され、 入力された種子の画像において、 予め設定された範囲の輝度値を有する 領域が度数分布作成部により抽出され、 抽出された領域における輝度値の度数分 布が作成される。 また、 複雑度算出部により算出された種子の周囲長および面積 に基づく複雑度および度数分布作成部により作成された輝度値の度数分布に基づ いて、 選別部により種子の選別が行われる。
それにより、 ある一定の範囲内の輝度値に基づいて選別を行うことができる。 その結果、 同一種子内で色彩のむらがある場合や種子の周囲または内部のすじ部 に色彩を有さない部分が存在する場合にも、 正確な種子の選別が可能となる。 また、 複雑度および輝度値の度数分布に基づいて選別を行うことにより、 種子 色が同じで種子形状が異なる場合あるいは種子形状が同じで種子色が異なる場合 においても種子の正確な選別を行うことができる。 さらに、 種子と異物とを選別 することも可能となる。
選別部は、 度数分布作成部により作成された度数分布において最も高い度数を ― 有する輝度値を抽出する最頻輝度抽出部と、 予め設定された輝度の基準値を記憶 する第 1の記憶装置と、 最頻輝度抽出部により抽出された最頻輝度値を第 1の記 憶装置に記憶された輝度の基準値と比較する第 1の比較装置と、 予め設定された 複雑度の基準値を記憶する第 2の記憶装置と、 複雑度算出部により算出された複 雑度を第 2の記憶装置に記憶された複雑度の基準値と比較する第 2の比較装置と 、 第 1の比較装置の比較結果および第 2の比較装置の比較結果に基づいて種子が 所定の種類であるか否かを判定する判定部とを含んでもよい。
この場合、 最頻輝度抽出部により抽出された最頻輝度値と第 1の記憶装置に記 憶された輝度の基準値とが第 1の比較装置により比較され、 複雑度算出部により 算出された複雑度と第 2の記憶装置に記憶された複雑度の基準値とが第 2の比較 装置により比較される。 さらに、 第 1の比較装置の比較結果および第 2の比較装 置の比較結果に基づいて種子が所定の種 であるか否かが判定部により判定され る。 第 1の記憶装置に記憶させる輝度の基準値および第 2の記憶装置に記憶させ る複雑度の基準値をそれぞれ任意に変更することにより、 種々の種子を選別する ことが可能となる。
種子選別装置は、 複数種類の種子について画像入力装置および度数分布作成部 により輝度値の度数分布を作成し、 度数分布における複数のピークに基づいて輝 度の基準値を算出する基準値算出部をさらに備えてもよい。
この場合、 複数の輝度値のピークより自動的に輝度の基準値が算出されるので 、 輝度の基準値を設定する作業が不要となり、 作業効率が向上する。
画像入力装置は、 種子を第 1の方向に搬送する搬送装置と、 第 1の方向と交差 する第 2の方向に沿った直線状の領域を撮像するラインセンサとを含んでもよい この場合、 搬送装置により第 1の方向に搬送されている種子の画像がラインセ ンサにより正確かつ瞬時に撮像される。 それにより、 種子の高速かつ正確な選別 が可能となる。
種子選別装置は、 画像入力装置により入力された画像に基づいて種子の長さを 算出する長さ算出部をさらに備え、 選別部は、 度数分布作成部により作成された 度数分布、 複雑度算出部により算出された複雑度および長さ算出部により算出さ れた種子の長さに基づいて種子を選別してもよい。
この場合、 長さ算出部により算出された種子の長さ、 度数分布作成部により作 成された度数分布および複雑度算出部により算出された複雑度に基づいて選別部 により種子の選別が行われる。 それにより、 形状および色彩が類似しかつ大きさ が異なる種子を選別することもできる。
本発明のさらに他の局面に従う種子選別方法は、 種子の画像を入力するステツ プと、 入力された種子の画像において、 予め設定された範囲の輝度値を有する領 域を抽出し、 抽出された領域における輝度値の度数分布を作成するステップと、 入力された種子の画像において、 種子の周囲長および面積を算出し、 算出された 周囲長および面積に基づいて複雑度を算出するステップと、 作成された度数分布 および算出された複雑度に基づいて種子を選別するステップとを備えたものであ る。
本発明に係る種子選別方法においては、 種子の画像が入力され、 入力された種 子の画像において、 予め設定された範囲の輝度値を有する領域が抽出され、 抽出 された領域における輝度値の度数分布が作成される。 また、 算出された種子の周 囲長および面積に基づく複雑度および輝度値の度数分布に基づいて種子の選別が 行われる。
それにより、 ある一定の範囲内の輝度値に基づいて選別を行うことができる。 その結果、 同一種子内で色彩のむらがある場合や種子の周囲または内部のすじ部 に色彩を有さない部分が存在する場合にも、 正確な種子の選別が可能となる。 また、 複雑度および輝度値の度数分布に基づいて選別を行うことにより、 種子 色が同じで種子形状が異なる場合あるいは種子形状が同じで種子色が異なる場合 においても種子の正確な選別を行うことができる。 さらに、 種子と異物とを選別 することも可能となる。
本発明のさらに他の局面に従う種子選別装置は、 種子を選別する種子選別装置 であって、 複数の種子を第 1の方向に搬送しつつ複数列に整列させる整列装置と 、 整列装置から供給される複数の種子を複数列の状態で第 1の方向に搬送する搬 送装置と、 搬送装置において第 1の方向と直交する第 2の方向に沿った直線状の 測定領域を撮像するラインセンサと、 ラインセンサにより得られた種子の画像に おいて、 予め設定された範囲の輝度値を有する領域を抽出し、 抽出された領域に おける輝度値の度数分布を作成する度数分布作成部と、 ラインセンサにより得ら れた種子の画像において、 種子の周囲長および面積を算出し、 算出された周囲長 および面積に基づいて複雑度を算出する複雑度算出部と、 度数分布作成部により 作成された度数分布および複雑度算出部により算出された複雑度に基づいて搬送 装置により搬送される複数列の種子の各々の選択および非選択を判定する判定部 と、 搬送装置の測定領域よりも下流側において第 2の方向に沿って配列される複 数の吸引部を有し、 搬送装置により搬送される複数列の種子をそれぞれ吸引する 吸引装置と、 判定部の判定結果に基づいて吸引装置の複数の吸引部の各々の吸引 動作を制御する制御器とを備えたものである。
本発明に係る種子選別装置においては、 整列装置により複数の種子が第 1の方 向に搬送されつつ複数列に整列され、 整列装置から供給される複数の種子が複数 列の状態で搬送装置により第 1の方向に搬送される。 それにより、 多量の種子を 効率良く搬送することができる。
ラインセンサによって種子の画像が得られ、 得られた種子の画像において、 予 め設定された範囲の輝度値を有する領域が度数分布作成部により抽出され、 抽出 された領域における輝度値の度数分布が作成される。 また、 複雑度算出部により 算出された種子の周囲長および面積に基づく複雑度および度数分布作成部により 作成された輝度値の度数分布に基づいて、 搬送装置により搬送される複数列の種 子の各々の選択および非選択が判定部により判定される。 さらに、 判定部の判定 結果に基づいて吸引装置における複数の吸引部の各々の吸引動作が制御器により 制御される。
それにより、 ある一定の範囲内の輝度値に基づいて選別を行うことができる。 その結果、 同一種子内で色彩のむらがある場合や種子の周囲または内部のすじ部 に色彩を有さない部分が存在する場合にも、 正確な種子の選別が可能となる。 また、 複雑度および輝度値の度数分布に基づいて選別を行うことにより、 種子 色が同じで種子形状が異なる場合あるいは種子形状が同じで種子色が異なる場合 においても種子の正確な選別を行うことができる。 さらに、 種子と異物とを選別 することも可能となる。 また、 ラインセンサにより得られる画像に基づいて各列の種子の通過ごとに瞬 時に種子の選択および非選択が判定される。 それにより、 種子の搬送速度が高く ても種子の選択および非選択を正確に判定することが可能である。 その結果、 多 量の種子を効率良くかつ正確に選別することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施の形態に係る選別装置の模式図である。
図 2は、 図 1の供給部および検査部の斜視図である。
図 3は、 （a ) は整列トラフの平面図であり、 （b ) は整列トラフの正面図で あり、 （c ) は （a ) の A _ A線断面図であり、 （d ) は （a ) の B— B線断面 図である。
図 4は、 整列トラフからベルトへの種子の受け渡しを説明する模式図である。 図 5は、 整列トラフからベルトに供給された種子が搬送される様子を示す模式 図である。 ' '
図 6は、 他の整列トラフを示す平面図である。
図 7は、 ノズル装置を説明するための模式図である。
図 8は、 図 1のラインセンサカメラによる種子の検査の内容を説明する図であ る。
図 9は、 数千個の種子の最頻輝度値を集計した度数分布である。
図 1 0は、 選別装置の制御系を示すブロック図である。
図 1 1は、 制御部の基準値算出処理を示すフローチャートである。
図 1 2は、 選別装置による選別動作の一例を示すフロ一チャートである。 図 1 3は、 本実施の形態に係る種子選別装置の構成を示すブロック図である。 図 1 4は、 図 1 3のラインセンサカメラにより種子の検知方法を示す図である 図 1 5は、 種子の輝度値の度数分布の一例を示す模式図である。
図 1 6は、 制御部の種子選別処理を示すフローチャートである。
図 1 7は、 制御部の種子選別処理を示すフローチャートである。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態に係る選別装置および選別方法について図面を参照 しながら説明する。 本実施の形態では、 本発明に係る選別装置および選別方法の 一例として、 種子の選別装置および選別方法について説明する。
以下、 一例として、 ァラセイトゥ （ストック） 等のような直径数 mmの略円形 状の種子を選別する場合を説明する。 ァラセィトウは黒色の種子と茶色の種子と の 2種類があり、 色の相違により花びらの開き方等が異なるため、 黒色の種子と 茶色の種子との選別が望まれている。
図 1は、 本発明の一実施の形態に係る選別装置の模式図である。
図 1に示すように、 選別装置 1 0 0は、 上部筐体 2 0 0および下部筐体 3 0 0 を備える。 上部筐体 2 0 0には、 供給部 3 0、 検査部 4 0、 良品ガイド 1 1、 不 良品ガイド 1 2、 ゴミ回収容器 1 4、 操作部 1 6およびディスプレイ 1 7が設け られている。
供給部 3 0は、 供給ホッパー 1、 供給トラフ 2、 振動発生器 3、 整列トラフ 4 および振動発生器 5を備える。 検査部 4 0は、 検査コンベア 7、 照明 8、 ライン センサカメラ 9、 ノズル装置 1 0、 スクレイパ 1 3およびスポンジ 1 5を備える 供給ホッパ一1は、 上部筐体 2 0 0の上面に開口するように設けられている。 供給トラフ 2は、 一端側が他端側に対して高くなるように傾斜している。 供給ホ ッパー 1に供給された種子 Zは、 供給トラフ 2の上面の一端側に排出される。 供給トラフ 2の下面には、 振動発生器 3が設けられている。 振動発生器 3が振 動することによって、 供給トラフ 2の上面に供給された種子 Zは、 供給トラフ 2 の他端側へ徐々に移動し、 整列トラフ 4の上面の一端側に供給される。
整列トラフ 4は、 一端側が他端側に対して高くなるように傾斜している。 整列 トラフ 4の下面の一端側には、 振動発生器 5が設けられている。 振動発生器 5が 振動することによって、 整列トラフ 4の上面に供給された種子 Zは、 整列トラフ 4の他端側へ徐々に移動する。
整列トラフ 4の下面の他端側にはオーバーフロー回収装置 6が設けられている 。 オーバ一フロー回収装置 6は、 ホース 6 aを介して供給ホッパー 1と接続され ている。 整列トラフ 4に供給された種子 Zの数量が過剰であれば、 一部の種子 Z が整列トラフ 4から落下し、 オーバーフロー回収装置 6により回収される。 . ホース 6 a内には、 後述のコンプレッサ 2 0により発生された圧縮空気により ォ一バーフロー回収装置 6から供給ホッパー 1へと向かう気流が発生している。 それにより、 オーバ一フロー回収装置 6に回収された種子 Zは、 供給ホッパー 1 に再度供給される。
検查コンベア 7は、 ベルト 7 a、 モータ 7 bおよび複数のローラ 7 cから構成 される。 ベルト 7 aはモ一夕 7 bおよびローラ 7 cに架け渡されている。 モー夕 7 bの回転に連動してベルト 7 aが周回動作を行う。 整列トラフ 4上面を移動す る種子 Zは、 ベルト 7 aの一端側に供給される。 ベルト 7 aの一端側に供給され た種子 Zは、 ベルト 7 aの周回動作により検査コンベア 7の他端側へ搬送される ベルト 7 aは白色の素材から構成される。 それにより、 ベルト 7 a上に供給さ れた種子 Zの色が際立ち、 種子 Zの検査精度が向上する。 なお、、 ベルト 7 aは検 查の対象となる種子の種類により他の色の素材を用いてもよい。
照明 8は、 検査コンベア 7の上方に設けられており、 ベルト 7 aの一部に向け て光を照射する。 照明 8は、 赤色 L E D (発光ダイオード） からなる光源を有す る。 それにより、 黒色と茶色との差が強調され、 種子 Zの検査精度が向上する。 ラインセンサカメラ 9は、 C C D (電荷結合素子） 等からなるラインセンサを 内蔵し、 ベルト 7 aの移動方向 （以下、 搬送方向と呼ぶ） に直交する直線状の領 域 （以下、 測定領域と呼ぶ） を撮像するように照明 8の上方に設けられている。 ラインセンサカメラ 9の出力信号は、 測定領域の輝度を表している。 ラインセン サカメラ 9の出力信号に基づいて、 後述する処理により照明 8に照らし出された 種子 Zの色が検査される。
ノズル装置 1 0は、 複数のノズル 1 0 aを有する。 ノズル装置 1 0の複数のノ ズル 1 0 aは、 ラインセンサカメラ 9による測定領域よりも所定の距離だけ下流 側においてベルト 7 aの搬送方向に直交するように配列されている。 種子 Zの色 が黒色であれば、 その種子 Zはノズル 1 0 aにより吸引され、 良品ガイド 1 1に 回収される。 種子 Zの色が黒色以外であれば、 その種子 Zは、 ノズル 1 0 aに吸 引されることなく検査コンベア 7の他端から落下し、 不良品ガイド 1 2により回 収される。
スクレイパ 1 3およびスポンジ 1 5は、 検査コンベア 7の下部において、 ベル ト 7 aに接するように設けられている。 検査コンベア 7に付着した塵等はスクレ ィパ 1 3により削ぎ落とされ、 ゴミ回収容器 1 4に回収される。 スクレイパ 1 3 で削ぎ落とせない汚れ等は、 スポンジ 1 5により除去される。
操作部 1 6は、 キーボード等からなる。 使用者による操作部 1 6の操作により 、 選別装置 1 0 0内の各部の動作が制御される。 ディスプレイ 1 7は、 選別装置 1 0 0内の各部の動作状況を表示する。 .
また、 上部筐体 2 0 0上には緊急灯 2 3が設けられている。 選別装置 1 0 0が 誤動作した場合等に点灯し、 使用者に異常の発生を知らせることができる。 下部筐体 3 0 0には、 良品回収容器 1 8、 不良品回収容器 1 9、 コンプレッサ 2 0、 空圧機器 2 1および制御部 2 2が設けられている。
ノズル装置 1 0により吸引された種子 Zは、 良品ガイド 1 1を通して良品回収 容器 1 8に蓄積される。 不良品ガイド 1 2により回収された種子 Zは、 不良品回 収容器 1 9に蓄積される。
コンプレッサ 2 0は、 オーバーフロー回収装置 6、 ホース 6 aおよびノズル装 置 1 0の動作に必要な圧縮空気を生成する。 空圧機器 2 1は、 タンク、 レギユレ 一夕などを備える。 コンプレッサ 2 0により生成された圧縮空気は、 空圧機器 2 1内のタンクに一時的に蓄積される。 空圧機器 2 1内のタンクに蓄積された圧縮 空気は、 必要に応じてレギユレ一夕を介してォ一バ一フロー回収装置 6、 ホース 6 aおよびノズル装置 1 0に圧縮空気を供給する。
制御部 2 2は、 C P U (中央演算処理装置） 、 半導体メモリ等からなり、 選別 装置 1 0 0内の各部の動作を制御する。 詳細は後述する。
図 2は、 図 1の供給部 3 0および検査部 4 0の斜視図である。
図 2に示すように、 供給トラフ 2は一定の幅を有するため、 供給ホッパー 1か ら供給された種子 Zは、 供給トラフ 2上面で幅方向に広がる。 また、 整列トラフ 4の上面には、 後述するように、 複数の溝が形成されている。 それにより、 供給 トラフ 2から供給された種子 Zは、 整列トラフ 4上面において複数の溝に分配さ
4 れる。
ベルト 7 a上においても、 整列トラフ 4から供給される種子 Zは、 整列トラフ 4上面の溝の数に対応する数の列を形成する。 それにより、 ラインセンサカメラ 9は、 各列毎の種子の検査を行うことができる。
ノズル装置 1 0は、 整列トラフ 4の上面の溝の数に対応する数のノズル 1 0 a を備える。 ラインセンサカメラ 9の検査により黒色であると判断された種子 Zは 、 ノズル装置 1 0の各ノズル 1 0 aから各列ごとに吸引される。
図 3 (a) は整列トラフ 4の平面図であり、 図 3 (b) は整列トラフ 4の正面 図であり、 図 3 (c) は図 3 (a) の A— A線断面図であり、 図 3 (d) は図 3 (a) の B— B線断面図である。
図 3 (a) に示すように、 整列トラフ 4の上面には、 複数の溝 42が整列トラ フ 4の一端から他端に延びるように形成されている。 本例では、 8本の溝 42が 形成されている。 各溝 42の他端部の底面に三角形状の切り欠き 42 aが設けら れている。
図 3 (b) に示すように、 整列トラフ 4の他端下部は、 他端に向かって鋭角的 に切り取られた形状を有する。
また、 図 3 (c) に示すように、 複数の溝 42は、 傾斜面と垂直面とがのこぎ り波状に交互に連続することにより形成される。 供給トラフ 2から供給された種 子は、 各溝 42の傾斜面下側に片寄りながら整列トラフ 4の一端側から他端側に 向かって徐々に移動する。
また、 図 3 (d) に示すように、 各溝 42の傾斜面の中央部に長円形の落し孔 4 1が形成されている。 落し孔 4 1と垂直面との間の傾斜面の幅は、 種子 Z 1個 分に設定されている。 その結果、 溝 42の幅方向において、 複数の種子 Zが重な つて移動する場合でも余分な種子 Zが落し孔 41から落下するため、 図 1のベル 卜 7 aに供給される種子 Zは、 溝 42の数に対応する数の列を形成する。
図 4は、 整列トラフ 4からベルト 7 aへの種子 Zの受け渡しを説明する模式図 である。 図 4 (a) は整列トラフ 4およびベルト 7 aの模式的側面図であり、 図 4 (b) は図 4 (a) の一点鎖線 Cで切った断面を一端側から他端側に向かって 見た模式的断面図である。 図 4 ( a ) に示すように、 整列トラフ 4の他端下部とベルト 7 aが平行になる ように整列トラフ 4は傾斜する。 本例では水平面に対して 1 0度傾斜している。 また、 整列トラフ 4とベルト 7 aとの間には隙間が存在する。
本例では 0 . 4 mm〜0 . 5 mm程度の隙間が存在する。 本例の種子 Zの高さ は、 例えば、 0 . 5 mm〜0 . 6 mm程度である。 それにより、 整列トラフ 4と ベルト 7 aとの間の隙間に種子 Zが入り込むことはない。
その結果、 種子 Zは、 ベルト 7 a上に供給された後も整列トラフ 4の他端部に より案内され、 複数の溝 4 2により形成された種子 Zの列が一定に保たれる。 図 5は、 整列トラフ 4からベルト 7 aに供給された種子 Zが搬送される様子を 示す模式図である。
図 5に示すように、 整列トラフ 4に供給された種子 Zは、 落し孔 4 1により各 溝 4 2において一列になってベルト 7 aに供給される。
ベルト 7 aに供給された種子 Zは矢印の向きに搬送される。 ベルト 7 aが種子 Zを搬送する速度は、 整列トラフ 4が種子 Zを搬送する速度よりも大きく設定さ れている。 それにより、 ベルト 7 a上を搬送される種子 Z同士の間隔は、 整列ト ラフ 4上を 動する種子 Z同士の間隔に比較して大きくなる。 その結果、 各列ご とに種子 Z 1個ずつの検査を確実に行うことができる。
測定領域 Xは、 種子 Zの搬送方向に対して、 水平面内において直角方向を示す 。 図 1のラインセンサカメラ 9内のラインセンサは、 測定領域 X方向に沿って 2 0 4 8個の画素を有する。 ラインセンサの各画素は、 測定領域 X上の 5 0 m X 5 0 mの正方形の領域 （以下、 1単位という） の平均輝度値を測定する。
測定領域 Xとベルト 7 a上に種子 Zが矢印の方向に形成する列とが重なる 8個 の領域を以下、 処理領域という。 各処理領域は、 測定領域 Xにおいて一定の間隔 ごとに連続する 5 0画素により構成される。
また、 ラインセンサカメラ 9は、 一定時間ごとに測定領域 Xにおける輝度値を 測定する。 ラインセンサカメラ 9の具体的な検查方法は、 後述する。
ラインセンサカメラ 9による検査の結果、 検査の対象となった種子 Zが 「黒色 」 であると判断された場合には、 ノズル装置 1 0のノズル 1 0 aにより種子 Z 1 個ずつが個別に吸引される。 このように、 種子 Zを 1個ずつ検査することから、 より精度の高い種子 Zの選別が可能である。 さらに、 図 2で説明したように複数 列の種子 Zを同時に検査することが可能であることから、 検査に要する時間が短 縮される。
図 6は、 他の整列トラフ 4 aを示す平面図である。
図 6に示すように、 整列トラフ 4 aが図 3の整列トラフ 4と異なる点は、 各溝 4 2の途中に平面三角形状の堰止部 4 3が設けられている点である。 堰止部 4 3 まで到達した種子 Zは、 堰止部 4 3に一時的に堰き止められるが、 後続の種子 Z からの圧力により堰止部 4 3を乗り越える。
ここで、 種子 Zは、 外周部に無数の繊毛を有し、 種子 Z同士が重なると互いに 分離しにくくなる。 しかしながら、 堰止部 4 3に一時的に堰き止められた複数の 種子 Zの一群は、 堰止部 4 3を乗り越えるときに、 後続の種子 Zからの圧力によ り互いに分離する。 それにより、 余分な種子 Zは、 落し孔 4 1から確実に回収さ れる。
図 7は、 ノズル装置 1 0を説明するための模式図である。 図 7 ( a ) はノズル 装置 1 0の模式的断面図であり、 図 7 ( b ) は図 7 ( a ) の D— D線断面図であ る。
図 7 ( a ) に示すように、 ノズル装置 1 0は、 ノズル 1 0 aおよび本体部 1 0 bを含む。 本体部 1 O bには圧縮空気通路 1 0 cが形成されている。 圧縮空気通 路 1 0 cは、 圧縮空気導入部 1 0 c aおよび圧縮空気排出部 1 0 c bから構成さ れる。 圧縮空気排出部 1 0 c bは、 水平面に対して傾斜している。 本例では、 水 平面に対して 4 5度傾斜している。
ノズル 1 0 aは、 ステンレスから構成される断面環状の円管である。 ノズル 1 0 aのノズル 1 0 aの下端には種子吸引口 1 0 a aが設けられ、 上端には種子排 出口 1 0 a bが設けられている。 ノズル 1 0 aの上部は、 圧縮空気通路 1 0 cの 圧縮空気排出部 1 0 C bに対して同心円を形成するように揷入される。 ノズル 1 0 aは、 ノズル 1 0 aの下端部がベルト 7 aに対して垂直になるように下端側で 曲折する。
図 7 ( b ) に示すように、 ノズル 1 0 aの直径よりも圧縮空気排出部 1 0 c b の直径が大きいため、 ノズル 1 0 aと圧縮空気排出部 1 0 c bとの間には隙間が 存在する。 本例においては、 ノズル 1 0 aと圧縮空気排出部 1 0 c bとの直径差 は 0 . 5 mm程度である。
圧縮空気導入部 1 0 c aには、 図 1の空圧機器 2 1内のタンクに蓄積された圧 縮空気が供給される。 圧縮空気導入部 1 0 c aに供給された圧縮空気は、 圧縮空 気排出部 1 0 c bを通って図 1の良品ガイド 1 1に向かって排出される。
この場合、 ノズル 1 0 aと圧縮空気排出部 1 0 c bとの隙間で圧縮空気の速度 が飛躍的に増大する。 それにより、 ノズル 1 0 aの上端側に陰圧が発生し、 下端 側から上端側に向かって気流が発生する。 その結果、 ベルト 7 a上を搬送される 種子 Zが種子吸引口 1 0 a aから吸引され、 種子排出口 1 0 a bを通り、 圧縮空 気排出部 1 0 c bを通って図 1の良品ガイド 1 1に排出される。
ノズル 1 0 aの上部および圧縮空気排出部 1 0 c bが水平面に対して 4 5度の 傾斜を有することから、 種子 Zが落下しにくい。 それにより、 効率の良い種子 Z の吸引を行うことができる。
また、 ノズル 1 0 aの下端部がベルト 7 aに対して垂直に設けられていること から、 種子吸引口 1 0 a aの断面積を最小限に抑えることができる。 それにより 、 ノズル 1 0 aの吸引力が分散せずに吸引力が低減されない。 また、 種子 Z以外 の対象物が吸引されることが防止される。
図 8は、 図 1のラインセンサカメラ 9による種子の検査の内容を説明する図で ある。
検査コンベア 7は白色であるため、 検査コンベア 7上に種子が供給されていな い場合には図 4の測定領域 X上の輝度値はほぼ最大レベルである。 種子 Zは茶色 または黒色であるため、 測定領域 Xに種子 Zが搬送されると測定領域 Xと種子 Z が重なる部分の輝度値は急激に低下する。
ここで、 ベルト 7 aの動作に伴い、 測定領域 Xの位置が図 8 ( a ) のライン P 〜Sの 4ラインへと相対的に移動する場合に測定される輝度値を考える。
図 8 ( b ) 〜 （e ) は、 図 8 ( a ) のライン P〜 Sにおける輝度値を示す波形 図である。 図 8 ( b ) 〜 （e ) の横軸は図 4の測定領域 X上の位置を示し、 縦軸 は輝度値を示す。 ， 図 8 ( b ) に示すように、 測定領域 Xが種子 Zと重なる部分において輝度値が 急激に低下する。 本実施の形態に係る種子 Zは茶色または黒色であり、 測定され る輝度値は低くなる。 そのため、 種子 Z以外の対象物を検査から除外して検査精 度を向上させるため、 ある一定の輝度値 （以下、 有効レベルという） 以下の輝度 値を有する対象物のみを検査の対象としている。 また、 輝度値が有効レベル以下 にあるライン方向の幅を有効幅という。
種子 Zがベルト 7 aにより搬送されるにしたがい、 種子 Zと測定領域 Xとが重 なる幅が徐々に大きくなるため、 図 8 ( c ) 〜 （e ) に示すように、 有効幅も徐 々に大きくなる。
有効幅が 3ライン連続してしきい値 Tよりも大きければ、 種子 Zがベルト 7 a により搬送されていると判断される。 逆に有効幅がしきい値 Tよりも小さければ 、 種子 Zがベルト 7 aにより搬送されていないと判断される。 それにより、 種子 Zよりも小さい幅を持つ塵等は検査の対象とならない。 その結果、 検査精度が向 上する。 '
有効幅が 3ライン連続してしきい値丁よりも大きい場合、 各処理領域内の 1単 位ごとの平均輝度値が蓄積され、 平均輝度値の度数分布が作成される。 この度数 分布は、 有効幅がしきい値 Tよりも小さくなるまで作成される。 この度数分布に おいて最も度数の大きい輝度値を最頻輝度値と呼ぶ。 この最頻輝度値が予め設定 されている値 （以下、 基準値という） より大きいか小さいかが判断される。 最頻輝度値が基準値よりも小さい場合には種子 Zの色は黒色であると判断され 、 最頻輝度値が基準値以上の場合には種子 Zの色は茶色であると判断される。 種子 Zの色が黒色であると判断された場合には、 制御部 2 2内の夕イマが起動 し、 一定時間経過後に黒色であると判断された種子 Zの列に対応するノズル 1 0 aが自動的に吸引動作を行う。 測定領域 Xを通過した種子 Zは、 ベルト 7 aの動 作により例えば 3 4 0 m秒後にノズル 1 0 aの真下に搬送され、 ノズル 1 0 aに より吸引される。 種子 Zの色が茶色であると判断された場合には制御部 2 2内の タイマが起動せず、 種子 Zは不良品ガイド 1 2を経由して不良品回収容器 1 9に 回収される。
図 9は、 数千個の種子 Zの最頻輝度値を集計した度数分布である。
図 9に示すように、 種子 Zの最頻輝度値の度数分布は 2つの山を有する形状と なる。 低輝度値側の山は黒色の種子 Zの最頻輝度値の分布を示し、 高輝度値側の 山は茶色の種子 Zの最頻輝度値の分布を示す。
黒色の種子 Zの最頻輝度値の分布のうち最も個数の多い輝度値を輝度値 Mとし 、 茶色の種子 Zの最頻輝度値の分布のうち最も個数の多い輝度値を輝度値 Nとす ると、 基準値は以下の式 （1 ) で表される。
基準値 = (M + N) / 2 ·'· ( 1 ) ·
基準値は、 種子 Ζの選別の開始前に、 予め数百〜数千の種子 Ζの最頻輝度値を 測定することにより決定される。
図 1 0は、 選別装置 1 0 0の制御系を示すブロック図である。
画像処理部 2 4は、 ラインセンサカメラ 9の出力信号および制御部 2 2から与 えられる指令信号を受け取る。 制御部 2 2は、 操作部 1 6から与えられる指令信 号および画像処理部 2 4により計算された 1単位ごとの輝度値を受け取る。 また 、 制御部 2 2は、 操作部 1 6から与えられる指令信号および画像処理部 2 4から 与えられる輝度値に基づき、 振動発生器 3 , 5、 照明 8、 検査コンベア 7、 空圧 機器 2 1、 ノズル装置 1 0、 コンプレッサ 2 0、 緊急灯 2 3およびディスプレイ 1 7の動作を制御する。
図 1 1は、 制御部 2 2の基準値算出処理を示すフロ一チャートである。 以下、 図 9および図 1 0を参照しながら図 1 1のフローチャートの説明を行う。
図 1 1に示すように、 制御部 2 2は、 画像処理部 2 4から測定領域内における 1単位ごとの平均輝度値を表す信号を受け取る （ステップ S 1 ) 。
次に、 制御部 2 2は、 3ライン連続して種子 Ζの検知有効幅がしきい値 Τを上 回ったか否かを判定する (ステップ S 2 ) 。 制御部 2 2は、 3ライン連続して種 子 Ζの検知有効幅がしきい値 Τを上回っていると判定しなかった場合にはステツ プ S 1の動作を繰り返す。
ステップ S 2において、 制御部 2 2は、 3ライン連続して種子 Ζの検知有効幅 がしきい値 Τを上回ったと判定した場合には、 測定領域内の 1単位ごとの平均輝 度値の度数分布の作成を開始する （ステップ S 3 ) 。
次いで、 制御部 2 2は、 種子 Ζの検知有効幅がしきい値 Τを下回ったか否かを 判定する （ステップ S 4 ) 。 制御部 2 2は、 種子 Ζの検知有効幅がしきい値 Τを 下回っていないと判定した場合には、 制御部 2 2は測定領域内の 1単位ごとの平 均輝度値の度数分布の作成を継続する。
ステップ S 4において、 制御部 2 2は、 種子 Zの検知有効幅がしきい値 Tを下 回ったと判定した場合には、 平均輝度値の度数分布の作成を終了する （ステップ S 5 ) 。 それにより、 輝度値の度数分布が作成される。
次に、 制御部 2 2は、 作成された輝度値の度数分布における最頻輝度値を抽出 する （ステップ S 6 ) 。
次いで、 制御部 2 2は、 作業の終了が指示されたか否かを判定する （ステップ S 7 ) 。 作業の終了が指示されていない場合、 ステップ S 1に戻りステップ S 1 かち S 7の処理を繰り返す。
ステップ S 7において作業の終了が指示された場合、 制御部 2 2は、 図 9の最 頻輝度値分布を作成する （ステップ S 8 ) 。 次に、 制御部 2 2は、 図 9の最頻輝 度値分布に基づいて基準値を算出する （ステップ S 9 ) 。
図 1 2は、 選別装置 1 0 0による選別動作の一例を示すフローチャートである 。 以下、 図 1 0を参照しながら図 1 2の選別動作を説明する。
制御部 2 2は、 画像処理部 2 4から測定領域内における 1単位ごとの平^ ^輝度 値を表す信号を受け取る （ステップ S 1 1 ) 。 次に、 制御部 2 2は、 3ライン連 続して種子 Zの検知有効幅がしきい値 Tを上回ったか否かを判定する （ステップ S 1 2 ) 。
制御部 2 2は、 3ライン連続して種子 Zの検知有効幅がしきい値 Tを上回って いると判定しなかった場合にはステップ S 1 1の動作を繰り返す。 ステップ S 1 2において、 制御部 2 2は、 3ライン連続して種子 Zの検知有効幅がしきい値 T を上回ったと判定した場合には、 測定領域内の 1単位ごとの平均輝度値の度数分 布の作成を開始する （ステップ S 1 3 ) 。
次いで、 制御部 2 2は、 種子 Zの検知有効幅がしきい値 Tを下回ったか否かを 判定する （ステップ S 1 4 ) 。 制御部 2 2は、 種子 Zの検知有効幅がしきい値 T を下回っていないと判定した場合には、 制御部 2 2は測定領域内の 1単位ごとの 平均輝度値の度数分布の作成を継続する。
S 1 4において、 制御部 2 2は、 種子 Zの検知有効幅がしきい値 Tを 下回ったと判定した場合には、 平均輝度値の度数分布の作成を終了する （ステツ プ S 1 5 ) 。
次に、 制御部 2 2は、 種子 Zの最頻輝度値が基準値より小さいか否かを判定す る （ステップ S 1 6 ) 。 制御部 2 2は、 種子 Zの最頻輝度値が基準値より小さい と判定した場合には、 制御部 2 2内の夕イマを起動する （ステップ S 1 7 ) 。 ステップ S 1 6において、 最頻輝度値が基準値以上と判定した場合には、 制御 部 2 2は、 ステップ S 1 1の動作から繰り返す。
以上のように、 ラインセンサカメラ 9が検査する対象物の大きさおよび色の両 方を検査して種子 Zの選別を行うことから、 本実施の形態に係る選別装置 1 0 0 においては、 確実に種子 Zの選別が行われる。
本実施の形態においては、 種子 Zが被選別品に相当し、 整列トラフ 4および振 動発生器 5が整列装置に相当し、 検査コンベア 7が搬送装置に相当し、 ラインセ ンサカメラ 9がラインセンサに相当し、 ノズル 1 0 aが吸引部に相当し、 ノズル 装置 1 0が吸引装置に相当し、 制御部 2 2が制御器および判定部に相当し、 振動 発生器 5が振動発生装置に相当し、 落し孔 4 1が孔部に相当し、 オーバ一フロー 回収装置 6が回収装置に相当する。
また、 本実施の形態においては、 圧縮空気通路 1 0 cが気体通路および気体流 入通路に相当し、 ノズル 1 0 aが管状ノズルに相当し、 種子吸引口 1 0 a aがー 方の開口端に相当し、 種子排出口 1 0 a bが他方の開口端に相当し、 空圧機器 2 1が気体形成装置に相当し、 ベルト 7 aが支持面に相当し、 種子 Zが対象物に相 当する。
以下、 本実施の他の形態について図面を参照しながら説明する。
図 1 3は本実施の形態に係る種子選別装置の構成を示すブロック図である。 図 1 3に示すように、 種子選別装置 9 0 0は、 ラインセンサカメラ 1 0 1、 画 像処理装置 1 0 2、 制御部 1 0 3、 ディスプレイ 1 0 4、 キーボード 1 0 5およ び選別吸引装置 1 0 6を含む。 選別吸引装置 1 0 6としては、 例えば図 1 0のノ ズル装置 1 0を用いることができる。
ラインセンサカメラ 1 0 1は、 主として C C D (電荷結合素子） ラインセンサ およびレンズを含み、 ベルトコンベア （図示せず） 上の種子を撮像し、 その出力 輝度デ一夕を画像処理装置 1 02に出力する。 また、 ラインセンサカメラ 1 01 は、 ベルトコンベアの移動方向に直交する直線状の領域を撮像するように設けら れている。 ラインセンサカメラ 101の出力輝度データは、 撮像される直線状の 領域の輝度値を表している。
ラインセンサカメラ 10 1は、 上記直線状の領域に沿って 2048個の画素を 有する。 ラインセンサカメラ 101の各画素は、 上記直線状の領域における 50 Utmx 50 mの正方形の領域の平均輝度値を測定する。
画像処理装置 102は、 ラインセンサカメラ 10 1の出力輝度データを処理す る。 制御部 1 03は、 パーソナルコンピュータ等からなり、 画像処理装置 1 02 および選別吸引装置 106を制御する。
制御部 103には、 ディスプレイ 104およびキ一ポ一ド 105が接続されて いる。 また、 選別吸引装置 106は、 ノズルからなり制御部 103からの指令信 号によりベルトコンベア上の種子を吸引することによって選別を行う。
図 14は図 1 3のラインセンサカメラ 10 1により種子の検知方法を示す図で ある。 図 14 (a) は種子の画像の一例を示す平面図であり、 図 14 (b) ， ( c) はラインセンサカメラ 10 1の出力輝度データを示す波形図である。 図 14 (b) , (c) の横軸は時間を示し、 縦軸は輝度値を示す。
図 14 (a) に示すように、 種子 50の画像においては、 外周部 5 O bおよび すじ部 50 cは、 表面 50 aに比べ輝度値が高い。 ここで、 表面 50 aとは、 外 周部 50 bおよびすじ部 50 cを除く種子 50の領域をいう。
本実施の形態では、 ラインセンサカメラ 1 01から画像処理装置 102に入力 された画像の予め設定された輝度値以下が抽出され、 抽出された輝度値の度数分 布が作成される。 すなわち、 種子 50の画像において、 外周部 50 b、 すじ部 5 0 cおよび種子 50の周囲を除く領域における輝度値の度数分布が作成される。 ラインセンサカメラ 10 1により種子 50が矢印 Uの方向に走査される。 本実 施の形態においては、 種子 50が矢印 Vの方向に移動しつつラインセンサカメラ 10 1による走査が繰り返し行われる。 それにより、 種子 50が矢印 Vの方向に おける一端部から他端部に約 50ライン分走査される。 この場合、 制御部 103 により 1ラインの走査ごとに図 14 (b) , (c) に示すような波形が得られる ここで、 輝度値が予め設定された検知有効レベル以下となる領域の幅を検知有 効幅とする。
図 1 4 ( b ) に示すように、 検知有効幅が予め設定されているしきい値よりも 小さいときには、 制御部 1 0 3により種子 5 0がラインセンサカメラ 1 0 1下を 通過中でないと判定される。
また、 図 1 4 ( c ) に示すように、 3ライン分連続して検知有効幅がしきい値 よりも大きいときには、 制御部 1 0 3により種子 5 0がラインセンサカメラ 1 0 1下を通過中であると判定される。
図 1 5は種子 5 0の輝度値の度数分布の一例を示す模式図である。 図 1 5に示 すように、 横軸は輝度値を示し、 縦軸は出現画素数を示す。
予め設定された輝度値以下の画像の領域に対して制御部 1 0 3により種子 5 0 の輝度値の度数分布が作成される。 ここで、 出現画素数が最大となる輝度値が最 頻輝度値である。
本実施の形態では、 最頻輝度値を予め設定された輝度基準値と比較することに より 2種類の種子 5 0を選別する。 '
図 1 6および図 1 7は制御部 1 0 3の種子選別処理を示すフローチャートであ る。 なお、 本実施の形態においては、 黒色の種子 5 0を吸引することにより種子 選別を行う。 また、 後述の種子長さの基準範囲である長さ基準範囲および複雑度 の基準範囲である複雑度基準範囲は、 予め行った試験の結果を手動入力すること により設定される。
図 1 6に示すように、 制御部 1 0 3は、 ラインセンサカメラ 1 0 1からライン 毎に出力輝度データを読み込む （ステップ S 2 1 ) 。
次に、 制御部 1 0 3は、 ラインセンサカメラ 1 0 1の出力輝度デ一夕において 、 3ライン分連続して検知有効幅がしきい値を上回ったか否かを判別する （ステ ップ S 2 2 ) 。 3ライン分連続して検知有効幅がしきい値を上回っていない場合 、 制御部 1 0 3は、 ラインセンサカメラ 1 0 1の出力輝度データを読み込み続け る。
3ライン分連続して検知有効幅がしきい値を上回った場合、 制御部 1 0 3は、 検知有効幅がしきい値を下回っているか否かを判別する （ステップ S 2 3 ) 。 検 知有効幅がしきい値を下回っていない場合、 制御部 1 0 3は、 読み込んだライン の出力輝度デ一夕において、 予め設定された輝度値以下の領域を抽出する （図 1 7のステップ S 2 4) 。
次に、 制御部 1 0 3は、 抽出された領域内の出力輝度データにおいて、 輝度値 の度数分布を計測する （ステップ S 2 5 ) 。
続いて、 制御部 1 0 3は、 抽出された領域の周縁部の長さを積算する （ステツ プ S 2 6 ) 。
次に、 制御部 1 0 3は、 抽出された領域の面積を積算する （ステップ S 2 7 ) 。
次に、 制御部 1 0 3は、 抽出された領域のライン数を積算する （ステップ S 2 8) 。
以後、 制御部 1 0 3は、 上記のステップ S 2 3において、 検知有効幅がしきい 値を下回るまでステップ S 2 1〜S 2 8の処理を繰り返す。
ステップ S 2 5の計測結果から種子 5 0全体の輝度値の度数分布が作成される 。 また、 ステップ S 2 6の周縁部の長さの積算結果が種子 5 0の周囲長に相当す る。 また、 ステップ S 2 7における面積の積算結果が種子 5 0の面積に相当する 。 さらに、 ステップ S 2 8におけるライン数の積算結果が種子 5 0の種子長さに 相当する。
ステップ S 2 3において、 検知有効幅がしきい値を下回った場合、 制御部 1 0 3は、 最頻輝度値の抽出を行う （ステップ S 2 9) 。
次に、 制御部 1 0 3は、 最頻輝度値が前述の輝度基準値よりも小さいか否かを 判別する （図 1 7のステップ S 3 0 ) 。
最頻輝度値が輝度基準値よりも小さい場合、 制御部 1 0 3は、 算出された周囲 長および面積を用いて複雑度を算出する （ステップ S 3 1 ) 。 ここで、 複雑度は L 2 / (4 T S) で表される。 Lは種子 5 0の外周部の周囲長であり、 Sは種 子 5 0の面積である。 種子 5 0が真円形状を有する場合は、 複雑度の値は 1とな る。 例えば、 種子 5 0が種子の一種であるリネアリスの場合、 複雑度は 1. 0〜 1. 3となる。 次に、 制御部 1 0 3は、 算出された複雑度が複雑度基準範囲内にあるか否かを 判別する （ステップ S 3 2 ) 。
算出された複雑度が複雑度基準範囲内にある場合、 制御部 1 0 3は、 種子長さ が長さ基準範囲内にあるか否かを判別する （ステップ S 3 3 ) 。 ここで、 種子長 さとは、 測定領域内における 1単位ごとの平均輝度値が、 検知有効レベル以下と なり、 かつその幅が検知有効幅以上となるライン数に相当する。
種子長さが長さ基準範囲内にある場合、 制御部 1 0 3は、 吸引処理を行う （ス テツプ S 3 4 ) 。 この場合、 制御部 1 0 3は、 選別吸引装置 1 0 6に吸引指示の 指令信号を送る。
次に、 制御部 1 0 3は、 作業の終了が指示されたか否かを判別する （ステップ S 3 5 ) 。 作業の終了が指 されていない場合、 ステップ S 2 1に戻り上記の処 理を繰り返す。
ステップ S 3 0において、 最頻輝度値が輝度基準値より大きい場合、 ステップ S 3 2において、 複雑度が基準範囲内にない場合またはステップ S 3 3において 、 種子長さが基準範囲にない場合には、 ステップ S 3 5に進む。
ステップ S 3 5において、 作業の終了が指示された場合、 種子選別処理が終了 する。
上記のように、 本実施の形態に係る種子選別装置においては、 最頻輝度値およ び複雑度の値とそれぞれの基準値とを比較することにより種子選別を行うので、 種子色が同じで種子形状が異なる場合あるいは本実施の形態のように種子形状が 同じで種子色が異なる場合においても正確な種子選別を行うことができる。 また 、 種子 5 0と異物とを選別することも可能となる。
さらに、 最頻輝度値および複雑度とそれぞれの基準値との比較に加え、 種子長 さと長さ基準値との比較も行うことにより、 形状および色彩が類似しかつ大きさ が異なる種子 5 0を選別することもできる。
また、 種子 5 0の色彩がわずかに変化しても輝度基準値算出処理によって輝度 基準値が自動的に設定されることにより、 種子 5 0の最頻輝度値と輝度基準値と の比較を正確に行うことができるとともに高精度な種子選別が可能となる。 さらに、 予め設定された輝度値以下の領域に対して制御部 1 0 3により種子 5 0の輝度値の度数分布が作成されることにより、 種子 5 0の外周部 5 0 b、 すじ 部 5 0 cおよび種子 5 0の周囲のような予め設定された輝度値以上の領域の影響 を排除することができる。 それにより、 種子の高精度な選別が可能となる。
本実施の形態においては、 ラインセンサカメラ 1 0 1が画像入力装置に相当し 、 選別吸引装置 1 0 6が選別部に相当し、 制御部 1 0 3が度数分布作成部、 複雑 度算出部、 最頻輝度抽出部、 第 1の記憶装置、 第 2の記憶装置、 第 1の比較部、 第 2の比較部、 判定部、 基準値算出部および長さ算出部に相当する。
なお、 本実施の形態においては、 予め設定された輝度値以下の画像領域に対し 、 制御部 1 0 3により種子 5 0の輝度値の度数分布が作成されることとしたが、 これに限定されるものではなく、 予め設定された輝度値の一定範囲の画像領域に 対し、 種子 5 0の輝度値の度数分布が作成されることとしてもよい。
また、 本実施の形態においては、 複雑度を L 2 / ( 4 7C S ) により算出して いるが、 これに限定されるものではなく、 複雑度を上記実施の逆数である （4 ττ S ) Z L 2 により算出してもよい。 この場合、 図 1 7のステップ S 3 2におけ る複雑度の基準範囲は、 上記実施の基準範囲の逆数の下限値および上限値よりな る。
また、 本実施の形態においては、 ラインセンサカメラ 1 0 1を用いることとし たが、 これに限定されるものではなく、 エリアセンサカメラを用いてもよい。 本発明に係る種子選別装置によれば、 ある一定の範囲内の輝度値に基づいて選 別を行うことができる。 その結果、 同一種子内で色彩のむらがある場合や種子の 周囲または内部のすじ部に色彩を有さない部分が存在する場合にも、 正確な種子 の選別が可能となる。
また、 複雑度および輝度値の度数分布に基づいて選別を行うことにより、 種子 色が同じで種子形状が異なる場合あるいは種子形状が同じで種子色が異なる場合 においても種子の正確な選別を行うことができる。 さらに、 種子と異物とを選別 することも可能となる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 複数の被選別品を第 1の方向に搬送しつつ複数列に整列させる整列装置と 前記整列装置から供給される前記複数の被選別品を複数列の状態で前記第 1の 方向に搬送する搬送装置と、
前記搬送装置において前記第 1の方向と直交する第 2の方向に沿った直線状の 測定領域を撮像するラインセンサと、
前記搬送装置の前記測定領域よりも下流側において前記第 2の方向に沿って配 列される複数の吸引部を有し、 前記搬送装置により搬送される前記複数列の被選 別品をそれぞれ吸引する吸引装置と、
前記ラインセンサの出力信号に基づいて前記搬送装置により搬送される前記複 数列の被選別品の各々の選択および非選択を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて前記吸引装置の前記複数の吸引部の各々の吸 引動作を制御する制御器とを備えた、 選別装置。
2 . 前記吸引装置は、
気体通路を有する本体部と、
一方の開口端および他方の開口端を有し、 前記一方の開口端が前記本体部から 突出するように前記気体通路内に挿入された管状ノズルとを備え、
前記他方の開口端側の少なくとも一部の外面と前記気体通路の内面との間に隙 間が設けられ、
前記本体部は、 前記隙間に連通し、 前記隙間よりも大きな断面積を有する気体 流入通路を有し、
前記気体流入通路を通して前記隙間に前記一方の開口端側から前記他方の開口 端側へ向かう気体の流れを形成する気体形成装置をさらに備えた、 請求項 1記載 の選別装置。
3 . 前記搬送装置による前記複数列の被選別品の搬送速度は、 前記整列装置に よる前記複数列の被選別品の搬送速度よりも大きく設定された、 請求項 1記載の
4 . 前記整列装置は、
前記第 1の方向に沿って互いに平行に延びる複数の溝を有する整列部材と、 前記整列部材上に供給される複数の前記被選別品が前記複数の溝に沿って移動 するように前記整列部材を振動させる振動発生装置とを含む、 請求項 1記載の選
5 . 前記整列装置の前記複数の溝の各々の底面に孔部が設けられ、 各溝内の孔 部の側方に前記被選別品が通過可能な底面領域が形成されるように孔部の幅が設 定された、 請求項 1記載の選別装置。
6 . 前記整列装置の各孔部を通して落下する前記被選別品を回収して前記整列 装置の上流側に供給する回収装置をさらに備えた、 請求項 5記載の選別装置。
7 . 前記搬送装置は、 前記第 1の方向に移動する搬送面を有し、
前記整列装置は、 前記複数列の被選別品を前記搬送面上に供給する、 請求項 1 記載の選別装置。
8 . 前記制御器は、 各列の被選別品が前記判定部により選択と判定された時点 から所定時間経過後に、 対応する前記吸引部の吸引動作を実行させる、 請求項 1 記載の選別装置。
9 . 前記判定部は、 前記ラインセンサの出力信号に基づいて前記被選別品の前 記第 2の方向の幅を検出し、 所定回数連続して前記第 2の方向の幅が所定値より も大きい場合に、 前記搬送装置により前記被選別品が搬送されていると判定する 、 請求項 1記載の選別装置。
1 0 . 前記判定部は、 前記搬送装置により前記被選別品が搬送されていると判 定した後、 前記測定領域の輝度の分布を測定し、 最も頻度の高い輝度に基づいて 被選別品の各々の選択および非選択を判定する、 請求項 1記載の選別装置。
1 1 . 複数の被選別品を第 1の方向に搬送しつつ複数列に整列させるステップ と、
前記複数の被選別品を複数列の状態で前記第 1の方向に搬送するステップと、 前記第 1の方向と直交する第 2の方向に沿った直線状の測定領域をラインセン サにより撮像するステップと、
前記ラインセンサの出力信号に基づいて前記複数列の被選別品の各々の選択お よび非選択を判定するステップと、
前記判定の結果に基づいて、 前記測定領域よりも下流側において前記第 2の方 向に沿って配列される複数の吸引部により、 前記複数列の被選別品をそれぞれ吸 引するステップとを含む、 選別方法。
1 2 . 複数の被選別品を第 1の方向に搬送しつつ複数列に整列させる整列装置 であって、
前記第 1の方向に沿って互いに平行に延びる複数の溝を有する整列部材と、 前記整列部材上に供給される複数の前記被選別品が前記複数の溝に沿って移動 するように前記整列部材を振動させる振動発生装置とを含み、
前記複数の溝の各々の底面に孔部が設けられ、 各溝内の孔部の側方に前記被選 別品が通過可能な底面領域が形成されるように孔部の幅が設定され、
前記複数の溝の各々の前記底面領域の延長線上における底面の先端に切り欠き が設けられた、 整列装置。
1 3 . 支持面上の対象物を吸引するノズル装置であって、
気体通路を有する本体部と、
一方の開口端および他方の開口端を有し、 前記一方の開口端が前記本体部から 突出するように前記気体通路内に挿入された管状ノズルとを備え、 前記他方の開口端側の少なくとも一部の外面と前記気体通路の内面との間に隙 間が設けられ、
前記本体部は、 前記隙間に連通し、 前記隙間よりも大きな断面積を有する気体 流入通路を有し、
前記気体流入通路を通して前記隙間に前記一方の開口端側から前記他方の開口 端側へ向かう気体の流れを形成する気体形成装置をさらに備えた、 ノズル装置。
1 4 . 前記管状ノズルの前記一方の開口端側の部分は前記支持面に対して垂直 に延び、 前記管状ノズルの前記他方の開口端側の部分は前記支持面に対して傾斜 するように延びる、 請求項 1 3記載のノズル装置。
1 5 . 種子を選別する種子選別装置であって、
種子の画像を入力する画像入力装置と、
前記画像入力装置により入力された種子の画像において、 予め設定された範囲 の輝度値を有する領域を抽出し、 抽出された領域における輝度値の度数分布を作 成する度数分布作成部と、
前記画像入力装置により入力された種子の画像において、 種子の周囲長および 面積を算出し、 算出された周囲長および面積に基づいて複雑度を算出する複雑度 算出部と、
前記度数分布作成部により作成された度数分布および前記複雑度算出部により 算出された複雑度に基づいて種子を選別する選別部とを備えた、 種子選別装置。
1 6 . 前記選別部は、
前記度数分布作成部により作成された度数分布において最も高い度数を有する 輝度値を抽出する最頻輝度抽出部と、
予め設定された輝度の基準値を記憶する第 1の記憶装置と、
前記最頻輝度抽出部により抽出された最頻輝度値を前記第 1の記憶装置に記憶 された輝度の基準値と比較する第 1の比較部と、
予め設定された複雑度の基準値を記憶する第 2の記憶装置と、 前記複雑度算出部により算出された複雑度を前記第 2の記憶装置に記憶された 複雑度の基準値と比較する第 2の比較部と、
前記第 1の比較部の比較結果および前記第 2の比較 の比較結果に基づいて種 子が所定の種類であるか否かを判定する判定部とを含む、 請求項 1 5記載の種子
1 7 . 複数種類の種子について前記画像入力装置および前記度数分布作成部に より輝度値の度数分布を作成し、 前記度数分布における複数のピークに基づいて 前記輝度の基準値を算出する基準値算出部をさらに備えた、 請求項 1 6記載の種 子選別装置。
1 8 . 前記画像入力装置は、
種子を第 1の方向に搬送する搬送装置と、
前記第 1の方向と交差する第 2の方向に沿つた直線状の領域を撮像するライン センサとを含む、 請求項 1 5記載の種子選別装置。
1 9 . 前記画像入力装置により入力された画像に基づいて種子の長さを算出す る長さ算出部をさらに備え、
前記選別部は、 前記度数分布作成部により作成された度数分布、 前記複雑度算 出部により算出された複雑度および前記長さ算出部により算出された種子の長さ に基づいて種子を選別する、 請求項 1 5記載の種子選別装置。
2 0 . 種子の画像を入力するステップと、
入力された種子の画像において、 予め設定された範囲の輝度値を有する領域を 抽出し、 抽出された領域における輝度値の度数分布を作成するステップと、 入力された種子の画像において、 種子の周囲長および面積を算出し、 算出され た周囲長および面積に基づいて複雑度を算出するステップと、
作成された度数分布および算出された複雑度に基づいて種子を選別するステツ プとを備えた、 種子選別方法。
2 1 . 種子を選別する種子選別装置であって、
複数の種子を第 1の方向に搬送しつつ複数列に整列させる整列装置と、 前記整列装置から供給される前記複数の種子を複数列の状態で前記第 1の方向 に搬送する搬送装置と、
前記搬送装置において前記第 1の方向と直交する第 2の方向に沿つた直線状の 測定領域を撮像するラインセンサと、
前記ラインセンサにより得られた種子の画像において、 予め設定された範囲の 輝度値を有する領域を抽出し、 抽出された領域における輝度値の度数分布を作成 する度数分布作成部と、
前記ラインセンサにより得られた種子の画像において、 種子の周囲長および面 積を算出し、 算出された周囲長および面積に基づいて複雑度を算出する複雑度算 出部と、
前記度数分布作成部により作成された度数分布および前記複雑度算出部により 算出された複雑度に基づいて前記搬送装置により搬送される前記複数列の種子の 各々の選択および非選択を判定する判定部と、
前記搬送装置の前記測定領域よりも下流側において前記第 2の方向に沿って配 列される複数の吸引部を有し、 前記搬送装置により搬送される前記複数列の種子 をそれぞれ吸引する吸引装置と、
前記判定部の判定結果に基づいて前記吸引装置の前記複数の吸引部の各々の吸 引動作を制御する制御器とを備えた、 種子選別装置。
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