(57)【要約】【課題】【解決手段】小さな粒を記録して、この粒の品質を分析し、特に粒の何らかの割れを検出するための方法並びに装置を提供する。この方法は、少なくとも１つの粒を各々に有する粒サンプルを、像記録のための場所に供給する工程（１０２）と、各方向に異なる波長を有する光によって少なくとも２方向から同時に粒サンプルを照明する工程（１０４）とを有する。この方法はまた、異なる波長の光に感応する異なるチャネルで粒サンプルの複数の部分像を記録する像記録手段を用いて、照明された粒サンプルの像を記録する工程（１０６）と、粒サンプルを分析するために異なる部分像を有する工程（１０８）を有する。各部分像は、一方向のみの波長の光を記録するチャネルによって１方向から照明された粒サンプルを夫々示す。
2004514131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穀物など穀類の穀粒のような小さな粒の像を記録し、粒の品質を分析し、特に粒の何らかの割れを検出するための方法であって、
少なくとも１つの粒を各々が有する複数の粒サンプルを、像を記録するための場所に供給する工程（１０２）と、
各方向に対して異なる波長を有する光により前記粒サンプルの１つを同時に少なくとも２方向から照明する工程（１０４）と、
異なる波長の光に夫々感応する異なるチャネル中の粒サンプルの複数の部分像を記録するための像記録手段を用いて、前記照明されている粒サンプルの像を記録する工程（１０６）と、
前記粒サンプルを分析するために、異なる波長の光のうち１つの光のみを記録するチャネルによって１方向から照明された粒サンプルを夫々示す複数の部分像を比較する工程（１０８）とを具備する方法。
【請求項２】
前記粒サンプルの像の照明と記録とは、粒サンプルからの非直接的な反射光が前記像記録手段に実質的に到達するような、粒サンプルに対する異なる角度で行われる、請求項１の方法。
【請求項３】
前記粒サンプルは、掃引光で照明され、即ち、照明は、粒サンプルへの掃引入射によって成され、この光の入射角は、像記録手段の方向に対して９０°である請求項２の方法。
【請求項４】
前記粒サンプルは、連続的な移動中に供給される請求項１乃至３のいずれか１の方法。
【請求項５】
複数の粒を有する１つの粒サンプル像を、１つの粒を各々有する複数の像に分割する工程を更に具備する請求項１乃至４のいずれか１の方法。
【請求項６】
前記粒サンプルを透過された光は、像記録手段で測定される請求項１乃至５のいずれか１の方法。
【請求項７】
前記各粒サンプルには、１つの粒のみが供給される請求項１乃至６のいずれか１の方法。
【請求項８】
前記粒サンプルは、複数のサンプルホルダー（２）を有するキャリヤー（１）によって供給され、サンプルホルダーは、各サンプルホルダー（２）内に粒を取るためのもので、粒のように形作られており、かくして、サンプルホルダー内での粒の方向付けが制御される請求項７の方法。
【請求項９】
前記粒サンプルは、２つの異なる照明手段からの２つの異なる波長を有する光によって照明され、２つの照明手段による２つの照明方向の間の角度は、実質的に１８０°である請求項８の方法。
【請求項１０】
前記粒サンプルは、３つの異なる照明手段からの３つの異なる波長を有する光によって照明され、夫々隣り合った照明手段の照明方向の間の角度は、実質的に１２０°である請求項１乃至８のいずれか１の方法。
【請求項１１】
前記複数の部分像を比較する工程（１０８）は、第１のチャネルからの部分像を、第２のチャネルからの部分像から引く工程を有する請求項１乃至１０のいずれか１の方法。
【請求項１２】
前記像記録手段は、ディジタルカメラである請求項１乃至１１のいずれか１の方法。
【請求項１３】
像が記録されているときに、粒サンプルの鏡像が移動の中心軸に位置されることによって、粒サンプルの鏡像が供給移動の中心軸に映り、粒サンプルの鏡像が像記録手段から見ると実質的に静止して動かないように、粒サンプルの供給にミラー（４）によって従う工程を更に具備する請求項１乃至１２のいずれか１の方法。
【請求項１４】
前記異なる波長の光は、赤（５）、緑（７）及び青（６）の光を有する請求項１乃至１３のいずれか１の方法。
【請求項１５】
穀物など穀類の穀粒のような小さな粒の像を記録し、粒の品質を分析し、特に粒の何らかの割れを検出するための装置であって、
少なくとも１つの粒を各々が有する複数の粒サンプルを、像記録のための場所に供給するキャリヤー（１）と、
異なる方向から異なる波長の光によって粒サンプルを同時に照明するように適合された少なくとも２つの照明手段と、
異なる波長の光に感応する異なるチャネル中の粒サンプルの複数の部分像を記録する、照明された粒サンプルの像を記録するための像記録手段と、
粒サンプルを分析するために、異なる波長の光のうち１つの光のみを記録するチャネルによって１方向から照明された粒サンプルを夫々示す複数の部分像を比較するための分析手段を具備する装置。
【請求項１６】
前記照明手段と像記録手段とは、粒サンプルからの非直接的な反射光が像記録手段に実質的に到達するような、粒サンプルに対する異なる角度で設けられている請求項１５の装置。
【請求項１７】
前記粒サンプルは、掃引光によって照明され、即ち、照明は、粒サンプルへの掃引入射によって成され、この光の入射角は、像記録手段の方向に対して９０°である請求項１６の装置。
【請求項１８】
前記キャリヤー（１）は、連続的な移動中に粒サンプルを供給するように適合されている請求項１５乃至１７のいずれか１の装置。
【請求項１９】
記録された像の画像分析のための手段を具備し、この画像分析のための手段によって、複数の粒を有した１つの粒サンプル像は、１つの粒を各々に有した複数の像に分割され得る請求項１５乃至１８のいずれか１の装置。
【請求項２０】
前記照明手段と像記録手段とは、粒サンプルを透過した光が像記録手段で測定されるように、各粒サンプルの一側に設けられている請求項１５乃至１９のいずれか１の装置。
【請求項２１】
前記キャリヤー（１）は、粒サンプルごとに１つの粒のみを取るように適合されている請求項１５乃至２０のいずれか１の装置。
【請求項２２】
前記キャリヤー（１）は、各々に１つの粒を取るための複数のサンプルホルダー（２）を有し、これらサンプルホルダーは、中での粒の方向付けが制御され得るように粒の形にされている請求項２１の装置。
【請求項２３】
２つの異なる照明手段が、各サンプルホルダー（２）の一側に配置され、２つの照明手段の照明方向の間の角度は、実質的に１８０°である請求項２２の装置。
【請求項２４】
３つの異なる照明手段が、粒サンプルを照明するように配置され、夫々隣接した照明手段の照明方向の間の角度は、実質的に１２０°である請求項１５乃至２２のいずれか１の装置。
【請求項２５】
前記分析手段は、第１のチャネルからの部分像を、第２のチャネルからの部分像から引くように適合されている請求項１５乃至２４のいずれか１の装置。
【請求項２６】
前記像記録手段は、ディジタルカメラである請求項１５乃至２５のいずれか１の装置。
【請求項２７】
前記サンプルホルダー（２）ごとにミラー（４）を有し、サンプルホルダー（２）の移動に従い、並びにサンプルホルダー（２）内の粒サンプルの鏡像を供給移動の中心軸に投影するミラー支持手段（３）を更に具備し、前記粒サンプルの鏡像は、像の記録が行われているとき、粒サンプルの鏡像が移動の中心軸に位置されていることによって、像記録手段から見ると実質的に静止して動かない請求項２２乃至２４のいずれか１の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、穀物など穀類の穀粒のような小さな粒の像を記録し、粒の品質を分析し、特に何らかの粒の割れを検出するための方法並びに装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、異なる穀類及び他の穀物の検査は、商業上の処理及び出荷の際に穀類の品質を決定するために全世界で成されている。検査は、広範な委託販売品から選択された標本サンプルを検査し、望ましくない穀粒と粒との存在を決定するために行われる。望ましくないとされた穀粒及び粒は、類別され、各クラスの品質が決定される。異なる穀粒の分類により、サンプル、かくして、委託販売品には、委託販売品の支払い額と出荷とに関連する非常に決定的な要因である等級が、与えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
今日、殆どの穀粒の検査が手操作で行われている。当業者の検査官は、大抵は長年に渡る総合的な教育を修了している。それにも係らず、分析／類別には、特に評価の個人差と異なる照明の状態とが原因で、検査官によって偏りが見られる。この偏りは又、例えば疲労の程度などによって、個々の検査官についても見られる。
【０００４】
穀粒の割れを検出することは、特に困難である。特に問題なのは、米の割れの検出である。検査官は、肉眼では割れた穀粒を検出することができない。割れた穀粒は、穀粒を、下に傾斜ミラーを有するガラスシート上に位置させることによって、検出され得る。穀粒が上から照明されているとき、割れは、ミラー内に穀粒を見ることによって検出され得る。他の方法に係れば、割れは、穀粒がちらちら光る青いレイアウトテーブル上に位置されているときに、検出され得る。続いて、検査官は、穀粒を異なった角度から見ることによって割れを検出し得る。どちらの方法でも、検査官は、特定の照明を必要としたり、穀粒を、これらが正確に照明されるように位置付けたりしなくてはならない。これは、分析プロセスが各穀粒の分析に長い時間がかかることから著しく遅くされることを意味する。
【０００５】
偏りを減じて、より透明な等級プロセスを含むより安定した状況を作り出し得るように、穀粒の分析が自動化されると好ましい。このことは、穀粒の割れを自動で検出する信頼性の高い方法が必要とされることを意味する。現在は、割れを検出するために申し分のない方法はなく、よって、検査官がいまだ重要な役割を担っている。
【０００６】
本発明の目的は、穀類の穀粒のような粒内部の損傷の自動化された検出を可能にすることである。特定の目的は、急速かつ信頼性の高い、割れの検出方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、請求項１の方法と請求項１５の装置とによって果たされる。本発明の更なる利点は、従属請求項２−１４、１６―２７から明らかである。
【０００８】
かくして、本発明は、穀物など穀類の穀粒のような小さな粒の像を記録し、粒の品質を分析し、特に粒の何らかの割れを検出するための方法を提供する。この方法は、少なくとも１つの粒を各々が有する複数の粒サンプルを、像を記録するための場所に供給する工程と、各方向に対して異なる波長を有する光により粒サンプルの１つを同時に少なくとも２方向から照明する工程と、異なる波長の光に夫々感応する異なるチャネル中の粒サンプルの複数の部分像を記録するための像記録手段を用いて、照明されている粒サンプルの像を記録する工程と、粒サンプルを分析するために、異なる波長の光のうち１つの光のみを記録するチャネルによって１方向から照明された粒サンプルを夫々示す複数の部分像を比較する工程とを具備する。
【０００９】
かくして、本発明は、カラーの像を記録し得る像記録手段が、異なるチャネル中の異なる波長の光を、これらを一色の像にまとめるように記録するという事実を利用可能であるという理解に基づいている。異なる方向からの異なる波長の光によって粒を照明することによって、個々のチャネルには、粒が１つの波長を有する光によって１方向のみから照明されているかのように見える。かくして、粒の異なる方向からの照明の同時検出は、１つにされたカラーの像ではなく、チャネル中の情報を分けて利用することによって得られる。粒の割れもしくは他の内部損傷の両側の光学カップリングは、損傷を受けていない粒に比べると劣る。この差は、粒の像を比較することによって目立たされ、かくして、割れの異なる側からの照明を比較することが可能になる。
【００１０】
粒サンプルの像の照明と記録とは、粒サンプルからの非直接的な反射光が前記像記録手段に実質的に到達するような、粒サンプルに対する異なる角度で行われる。この結果、像記録手段で検出される光は、主に散光である。散光は、これが像記録手段に到達する前に粒内部で散乱されている。割れは、散光に影響し得るが、直接的な反射光は全く影響を有さない。像記録手段が主に散光を検出することによって、割れとのコントラストが、より明白になる。
【００１１】
粒サンプルは、効果的には、掃引光で照明され、即ち、照明は、粒サンプルへの掃引入射によって成され、この光の入射角は、像記録手段の方向に対して９０°である。これによって、像記録手段内の直接反射光が最小にされる。このことは、割れの両側面の間の光学カップリングの差が、光が像記録手段に到達するように粒内で散乱されなくてはならないことから、より明白になることを意味する。
【００１２】
好ましい実施形態に係れば、粒サンプルは、連続的な移動中に供給される。これは、粒サンプルの多くの妨害や加速とによって、機械部品の磨耗が最小にされることを意味する。
【００１３】
本方法は、適当に、複数の粒を有する１つの粒サンプルの像を、１つの粒を各々に有する複数の像に分割する工程を有する。この結果、複数の粒が１つの像から分析される。この方法は、像を記録するために一度に１つだけの粒が常に供給されなくてはならないということがない。
【００１４】
好ましくは、粒サンプルを透過された光は、像記録手段で測定される。このことは、光が、像記録手段に到達する前に、粒内で複数回散乱されることを意味する。これは、割れの影響を目立たせる。
【００１５】
好ましい実施形態に係れば、各粒サンプルには、１つの粒のみが供給される。このことは、粒が、物理的に分離されることを示す。同じ粒に対して異なる照明技術を利用して複数の分析を行うために、物理的に分離されることが望ましい。
【００１６】
粒サンプルは、効果的には、複数のサンプルホルダーを有するキャリヤーによって供給され、サンプルホルダーは、各サンプルホルダー内に粒を取るためのもので、粒のように形作られており、かくして、サンプルホルダー内での粒の方向付けが制御される。このことは、粒が、粒の一側面が像の一側面に従うように適合され得ることから、記録される像を可能な限り満たすように方向付けられ得ることを意味する。粒の方向付けが分かっている場合は、例えば米の穀粒などの場合には、大抵割れが穀粒の同じ向きに生じることから、利点になる。かくして、生じ得る割れの向きが分かっている場合には、照明と検出が容易である。
【００１７】
粒サンプルは、適当に、２つの異なる照明手段からの２つの異なる波長を有する光によって照明され、２つの照明手段による２つの照明方向の間の角度は、実質的に１８０°である。
【００１８】
この文脈では、例えば米の穀粒の割れは通常穀粒の横方向に生じるという事実が利用される。穀粒の向きが測定され得ることから、穀粒を短い側面から照明することが可能である。これによって、光は、割れに垂直に入射される。よって、割れの両側の間の低い光学カップリングの影響が明らかにされる。
【００１９】
他の実施形態では、粒サンプルは、３つの異なる照明手段からの３つの異なる波長を有する光によって照明され、夫々隣り合った照明手段の照明方向の間の角度は、実質的に１２０°である。この実施形態は、粒の方向付けが分からないときに、並びに／もしくは粒の割れの向きが相当に様々であるときに利用するのが、便利である。この結果、粒は、３つの明らかに分離された方向から照明され、割れの光学的な影響は、割れに対して垂直である入射光によって記録された２つの部分像を比較するときに目立たせられる。
【００２０】
複数の部分像を比較する工程は、好ましくは、第１のチャネルからの部分像を、第２のチャネルからの部分像から引く工程を有する。１つの部分像を他の部分像から引くと、この１つの部分像が割れの他側面から照明された粒を有することから、粒の割れの影響が目立たせられる。かくして、割れの影響は、２倍にされ、より明らかに見えるようになる。
【００２１】
像記録手段は、効果的にはディジタルカメラである。ディジタルカメラが、比較的迅速にディジタル形式の像を生じる。この形式は、像を自動分析するために便利である。
【００２２】
本方法は、好ましい実施形態において、像が記録されているときに、粒サンプルの鏡像が移動の中心軸に位置されることによって、粒サンプルの鏡像が供給移動の中心軸に映り、粒サンプルの鏡像が像記録手段から見ると実質的に静止して動かないように、粒サンプルの供給にミラーによって従う工程を有する。
【００２３】
このように、粒は、高速で像記録手段を通るように供給され得る。動きのぼやけは、像記録手段の露光時間が極めて短いときにさえも粒がミラー内では静止して動かないように見えることから、生じない。鏡像が実質的に静止して動かないように見えるということは、回転の動きが、検出器の前のミラーの動きによるほんの僅かな回転を除いて生じないことを意味する。しかしながら、この回転の動きは、動きのぼやけが生じないくらいに非常に小さい。更に、露光時間が比較的長くされると、光の量は非常に多くされる必要がない。
【００２４】
異なる波長の光は、好ましくは、赤、緑及び青の光を有する。これは、赤、緑及び青の光が夫々異なるチャネルで正確に記録されることによってカラーの像が記録されるということが、ＣＣＤカメラのようなディジタルカメラでは一般的であることから、適している。
【００２５】
本発明の目的は、穀物など穀類の穀粒のような小さな粒の像を記録し、粒の品質を分析し、特に粒の何らかの割れを検出するための装置であって、少なくとも１つの粒を各々が有する複数の粒サンプルを、像記録のための場所に供給するキャリヤーと、異なる方向から異なる波長の光によって粒サンプルを同時に照明するように適合された少なくとも２つの照明手段と、異なる波長の光に感応する異なるチャネル中の粒サンプルの複数の部分像を記録する、照明された粒サンプルの像を記録するための像記録手段と、粒サンプルを分析するために、異なる波長の光のうち１つの光のみを記録するチャネルによって１方向から照明された粒サンプルを夫々示す複数の部分像を比較するための分析手段を具備する装置によっても果たされる。
【００２６】
異なるチャネル中の異なる波長の光を記録する像記録手段によって、粒の照明の同時検出が、複数の方向から分けて成される。かくして、照明は、異なる方向から異なる波長の光によって成され、チャネルは、一方向のみから照明されているものとして粒を知覚する。異なる方向からの照明の像の記録が同時に成されることによって、比較がなされるように異なる測定で正確に同じ方法で方向付けられる必要がない。また、粒が測定間に像記録手段の前に静止することによって、粒を同じように方向付ける必要がなくなる。本発明の装置は、粒が複数の測定のために像記録手段の前に静止しなくてはならない場合よりも迅速な粒の供給を可能にする。本発明の好ましい実施形態が、添付図面を参照しながら説明される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
米もしくは他の透明もしくは半透明の粒のような穀類の割れもしくは他の内部損傷を検出するための本発明に係る方法が、図１を参照しながらより詳しく説明される。
【００２８】
代表的サンプルが、分析される大量の穀粒から取られる。サンプルは、殆どの場合、約１２００の穀粒もしくは粒（約３０ｇ）から成るが、１５０ｇまで増やされてもよい。サンプルは、分析のために器具の中に挿入される。ここで、複数の粒は、一度に１つの粒が分析されるように物理的に分離される。物理的な分離は、何らかの従来の方法で成される。続いて、分離された粒は、像記録のための場所に供給される（工程１０２）。ここで、粒は、掃引光によって照明される（工程１０４）。即ち、粒の定位に対する光の入射角は、９０°に近く、光は、粒にほぼ正接している。
【００２９】
粒は、幾つかの方向から、各方向ごとに夫々異なる波長の光によって照明される。光は、拡散反射光か拡散透過光として放射される前に、粒内で幾度か散乱される。像記録手段が、この粒の像を上方から直接的に記録するように適合される。かくして、この像は、特に散乱光についての情報を有する。粒からの光の偏向角度は、粒への光の入射角に対応しているので、この結果、像記録手段は偏向角度が小さい光を記録することから、非直接反射光は、像記録手段まで到達する。直接透過光、即ち粒内で散乱されていない光は、光が散乱されずに固形の媒体を透過する確率が非常に低いことから、透過光のほんの一部である。このことが、透過光が検出される前に光が多量の散乱を生じることを意味するので、透過光は好ましく検出される。透過光を検出するとき、粒への光の入射角は、同様に重要ではないが、この場合にも掃引光で粒を照明することは効果的である。
【００３０】
粒の割れによって、割れの両側面の間の光学カップリングが劣化される。このことは、割れの１側面にあたった光は、非常に僅かだけ、割れの他側面へと透過されることを意味する。かくして、割れの異なる側面での光強度に大きな違いが見られる。粒の割れが明らかに見えるようにするには、入射光は、割れに直交しなくてはならない。少なくとも光は、粒の割れの一側面に主に、もしくはこれのみに、入射されなくてはならない。
【００３１】
粒は、隣接した光源の間に１２０°の角度を夫々有する３つの光源によって照明される。従って、最適な方法で、対をなす光源からの光が各割れの一側面に入射されることを、確実にすることが可能である。粒の割れの向きが分かっている場合、これは、光源の間に１８０°の角度を有して、各割れの一側面から粒を照明することによって利用され得る。これによって、よりよいコントラストが生まれるが、もう一方で割れの向きと粒の方向付けとを知る必要が出てくることは、言うまでもない。
【００３２】
照明された粒の像が、像記録手段に記録される（工程１０６）。個々の方向からの照明は個々のチャネルにおいて、個々のチャネルが固有の方向からの光の波長に単に感応することによって検出される。チャネルの情報は、部分像の形で像記録手段に記録される。像記録手段は、部分像として赤、緑及び青の光を複数の異なるチャネルで夫々記録するＣＣＤカメラのような従来のディジタルカメラである。かくして、照明は、カメラのチャネルの感光度に合わせて、３つの光源からの赤、緑及び青の光によって成される。割れの向きが分かっているときに、光源が２つだけ使用される場合は、波長が互いに最も異なる赤と青の光が用いられる。
【００３３】
通常は、複数の部分像が、像の各ピクセルごとに決定される複数の色の間の強度の関係に基づいて１つのカラーの像にされ得る。像の各ピクセルごとに複数の色の間の強度の関係が決定されることによる。代りに、ここでは、各部分像が、１方向からの粒の照明の像として使用される。続いて、これら部分像は、割れの影響を目立たせる（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ）ように比較され得る（工程１０８）。影響は、１つの部分像が互いから引かれることによって目立たされる。複数の部分像が各割れの一側からの粒の照明についての情報を有する場合、割れの影響は、結果として生じた像では２倍にされる。影響を目立たせた後、光強度に大きな違いを有する領域を粒内に規定する明らかな分割線の有無を検査するために、画像分析が行われる。このような分割線がある場合、これは、粒内に割れが存在し、粒は、割れているものに分類されることを示す。
【００３４】
上記の方法を果たすための装置が、図２を参照しながら以下により詳しく説明される。装置は、粒の照明及び像記録とが行われる場所に粒を供給するように適合されたキャリヤー１を有する。キャリヤー１は、ディスクであり、このディスクの周縁部に沿って複数のサンプルホルダー２を有する。サンプルホルダー２は、粒を取る孔を有する。キャリヤー１は、スタンド内で回転され、この回転によって、粒が、サンプルホルダー２から像記録のための場所に連続的に供給される。キャリヤーは、言うまでもなく、連続的な移動中に回転する必要がない。しかしながら、連続的な移動は、機械部品に殆ど磨耗を起こさないので、好ましい。
【００３５】
粒は、キャリヤー１の下側に発生される大気中より低い圧力によってサンプルホルダー２に吸引されて付着され得る。孔は、粒が、一度に１つのみ付着され、孔を通って落ちなくされるように非常に小さい。この場合、キャリヤー１の粒の方向付けは、任意で、かくして、３つの照明手段が上述されたように使用される必要がある。これら３つの照明手段は、隣接した照明手段夫々の間に１２０°の角度を有するように、スタンドに固定的に設けられる。この状態で、像記録手段が、スタンドに設けられる。ここでは、粒が、照明手段によって照明され、照明された粒の像が、像記録手段によって上述されたように記録される。
【００３６】
他の実施形態に係れば、サンプルホルダー２は、粒形状の孔を有する。キャリヤー１は、粒保持ディスクの上面で回転する。この粒保持ディスクは、かくして、孔の底部を構成する。かくして、粒が、孔内に入り、１つの方法でのみ孔に適合する。かくして、粒の方向付けは制御可能である。キャリヤー１が回転するにつれて、粒は、粒保持ディスク上で前進される。粒の方向付けが分かっているので、通常の粒の割れの向きに関する知識が利用され得る。例えば米の穀粒の場合、割れは、穀粒の長手方向の横方向に生じる。この結果、穀粒は、短い方の側面から照明され、光は、穀粒の割れに対して垂直に入射される。２つの発光ダイオードは、一方は赤、他方は青で、各サンプルホルダー２の短い方の両側壁に設けられる。
【００３７】
像記録手段に記録された部分像は、入力データとして器具内の計算回路に送られる。ここで、粒の２つの部分像の間で引く（ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ）ための画像分析を行い、割れを示す分割線が粒内に存在するかどうかを判定する。
【００３８】
ミラー支持手段３が、キャリヤー１の移動に従うように配置されている。ミラー支持手段３は、各サンプルホルダー２ごとに、対応するミラー４を有する。ミラー４は、サンプルホルダー２内の粒を移動の中心軸に投影する。これは、鏡像の像を記録する像記録手段は、粒がミラー内で静止して動かないかのように知覚することを意味する。粒の鏡像は、常に、中心軸にあり、鏡像の動きのみが、粒を中心とした回転である。この回転の程度は、ミラー４が像記録手段の前に位置されているときにミラー支持手段３が回転される角度に対応する。この回転は、記録された像に動きのぼやけが全くもしくは僅かにしか生じない位に小さい。この装置により、像記録手段は、比較的長い露光時間を有することができ、この露光時間は、従来のディジタルカメラによって管理され得る。
【００３９】
図３、４は、画像分析が２（図３）及び３（図４）方向からの照明に関連してどのようになされるかを概略的に説明している。図３では、赤の光５と青の光６との両方が、割れに垂直に入射され、コントラストの明白な差が、青のチャネルを赤のチャネルから引いた後に明らかに見られる。図４では、青の光６は、割れに垂直であるが、緑の光７と赤の光５とは、同様に明らかな方法で割れを目立たせてはいない。しかしながら、２つのチャネルを一度に引くことによって影響を目立たせた後には、夫々に、青と緑のチャネル、青と赤のチャネルを比較すると、割れが明白に強調されているのが見える。
【００４０】
上述された実施形態の多くの変形例が、請求項によって規定された本発明の範囲内で実施可能であることが理解されるだろう。例えば、他の波長の光を用いることが可能である。この場合、像記録手段のチャネルは、これら波長に感応する。
【００４１】
他の代わりの実施形態に係れば、１つの粒サンプルの複数の粒が、像記録のための場所に同時に供給され得る。続いて、照明された粒サンプルの１つの像が、１つの粒の像を各々有する複数の像に分割される。続いて、これら複数の像が、通常どおり、分析される。この方法によって、複数の粒が、同時に測定されるが、幾つかの特別な画像処理が必要になる。
【００４２】
言うまでもなく、照明手段は、何らかのレーザやガス放電ランプなどの、限られたスペクトル成分を有する光を放射する何らかの光源でよい。光源は、細い光線を放射するように限定される必要がなく大きな角度で光を放射してもよいが、粒の照明は、上述されているように、粒の割れの一側面にのみ入射される。
【００４３】
像記録手段は、ＣＭＯＳカメラのような他の何らかのディジタルカメラであってもよい。
【００４４】
本発明は、粒の割れの検出に限定されない。虫が粒のチャネルに穴をあけた虫食いなどの他の内部損傷もまた検出可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る方法を説明するブロック図である。
【図２】粒サンプルを像を記録するための場所に供給するためのサンプル供給キャリヤーの斜視図である。
【図３】本発明の１実施形態に係る、米の穀粒の２対向方向からの照明を概略的に示す。
【図４】本発明の他の実施形態に係る、異なる３方向からの米の穀粒の照明を概略的に示す。
【図１】
2004514131.tif 000003
【図２】
2004514131.tif 000004
【図３】
2004514131.tif 000005
【図４】
2004514131.tif 000006
【国際公開パンフレット】
2004514131.tif 000007
2004514131.tif 000008
2004514131.tif 000009
2004514131.tif 000010
2004514131.tif 000011
2004514131.tif 000012
2004514131.tif 000013
2004514131.tif 000014
2004514131.tif 000015
2004514131.tif 000016
2004514131.tif 000017
2004514131.tif 000018
2004514131.tif 000019
2004514131.tif 000020
2004514131.tif 000021
2004514131.tif 000022
2004514131.tif 000023
2004514131.tif 000024
2004514131.tif 000025
2004514131.tif 000026
2004514131.tif 000027
2004514131.tif 000028
2004514131.tif 000029
2004514131.tif 000030
2004514131.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成15年2月11日(2003.2.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穀物など穀類の穀粒のような小さな粒の像を記録し、粒の品質を分析し、特に粒の何らかの割れを検出するための方法であって、
少なくとも１つの粒を各々が有する複数の粒サンプルを、像を記録するための場所に供給する工程（１０２）と、
各方向に対して異なる波長を有する光により前記粒サンプルの１つを同時に少なくとも２方向から照明する工程（１０４）と、
異なる波長の光に夫々感応する異なるチャネル中の粒サンプルの複数の部分像を記録するための像記録手段を用いて、前記照明されている粒サンプルの像を記録する工程（１０６）とを具備し、粒サンプルの照明並びにこれの像の記録は、粒サンプルからの実質的に非直接反射光が前記像記録手段に到達するような夫々異なる角度から粒サンプルに対して成され、また、
前記粒サンプルを分析するために、異なる波長の光のうち１つの光のみを記録するチャネルによって１方向から照明された粒サンプルを夫々示す複数の部分像を比較する工程（１０８）を具備する方法。
【請求項２】
前記粒サンプルは、掃引光で照明され、即ち、照明は、粒サンプルへの掃引入射によって成され、この光の入射角は、像記録手段の方向に対して９０°である請求項１の方法。
【請求項３】
前記粒サンプルは、連続的な移動中に供給される請求項１もしくは２の方法。
【請求項４】
複数の粒を有する１つの粒サンプル像を、１つの粒を各々有する複数の像に分割する工程を更に具備する請求項１乃至３のいずれか１の方法。
【請求項５】
前記粒サンプルを透過された光は、像記録手段で測定される請求項１乃至４のいずれか１の方法。
【請求項６】
前記各粒サンプルには、１つの粒のみが供給される請求項１乃至５のいずれか１の方法。
【請求項７】
前記粒サンプルは、複数のサンプルホルダー（２）を有するキャリヤー（１）によって供給され、サンプルホルダーは、各サンプルホルダー（２）内に粒を取るためのもので、粒のように形作られており、かくして、サンプルホルダー内での粒の方向付けが制御される請求項６の方法。
【請求項８】
前記粒サンプルは、２つの異なる照明手段からの２つの異なる波長を有する光によって照明され、２つの照明手段による２つの照明方向の間の角度は、実質的に１８０°である請求項７の方法。
【請求項９】
前記粒サンプルは、３つの異なる照明手段からの３つの異なる波長を有する光によって照明され、夫々隣り合った照明手段の照明方向の間の角度は、実質的に１２０°である請求項１乃至７のいずれか１の方法。
【請求項１０】
前記複数の部分像を比較する工程（１０８）は、第１のチャネルからの部分像を、第２のチャネルからの部分像から引く工程を有する請求項１乃至９のいずれか１の方法。
【請求項１１】
前記像記録手段は、ディジタルカメラである請求項１乃至１０のいずれか１の方法。
【請求項１２】
像が記録されているときに、粒サンプルの鏡像が移動の中心軸に位置されることによって、粒サンプルの鏡像が供給移動の中心軸に映り、粒サンプルの鏡像が像記録手段から見ると実質的に静止して動かないように、粒サンプルの供給にミラー（４）によって従う工程を更に具備する請求項１乃至１１のいずれか１の方法。
【請求項１３】
前記異なる波長の光は、赤（５）、緑（７）及び青（６）の光を有する請求項１乃至１２のいずれか１の方法。
【請求項１４】
穀物など穀類の穀粒のような小さな粒の像を記録し、粒の品質を分析し、特に粒の何らかの割れを検出するための装置であって、
少なくとも１つの粒を各々が有する複数の粒サンプルを、像記録のための場所に供給するキャリヤー（１）と、
異なる方向から異なる波長の光によって粒サンプルを同時に照明するように適合された少なくとも２つの照明手段と、
異なる波長の光に感応する異なるチャネル中の粒サンプルの複数の部分像を記録する、照明された粒サンプルの像を記録するための像記録手段を具備し、前記照明手段と像記録手段とは、粒サンプルからの実質的に非直接反射光が前記像記録手段に到達するような夫々異なる角度で、粒サンプルに対して設けられており、また、
粒サンプルを分析するために、異なる波長の光のうち１つの光のみを記録するチャネルによって１方向から照明された粒サンプルを夫々示す複数の部分像を比較するための分析手段を具備する装置。
【請求項１５】
前記粒サンプルは、掃引光によって照明され、即ち、照明は、粒サンプルへの掃引入射によって成され、この光の入射角は、像記録手段の方向に対して９０°である請求項１６の装置。
【請求項１６】
前記キャリヤー（１）は、連続的な移動中に粒サンプルを供給するように適合されている請求項１４乃至１５のいずれか１の装置。
【請求項１７】
記録された像の画像分析のための手段を具備し、この画像分析のための手段によって、複数の粒を有した１つの粒サンプル像は、１つの粒を各々に有した複数の像に分割され得る請求項１４乃至１６のいずれか１の装置。
【請求項１８】
前記照明手段と像記録手段とは、粒サンプルを透過した光が像記録手段で測定されるように、各粒サンプルの一側に設けられている請求項１４乃至１７のいずれか１の装置。
【請求項１９】
前記キャリヤー（１）は、粒サンプルごとに１つの粒のみを取るように適合されている請求項１４乃至１８のいずれか１の装置。
【請求項２０】
前記キャリヤー（１）は、各々に１つの粒を取るための複数のサンプルホルダー（２）を有し、これらサンプルホルダーは、中での粒の方向付けが制御され得るように粒の形にされている請求項１９の装置。
【請求項２１】
２つの異なる照明手段が、各サンプルホルダー（２）の一側に配置され、２つの照明手段の照明方向の間の角度は、実質的に１８０°である請求項２０の装置。
【請求項２２】
３つの異なる照明手段が、粒サンプルを照明するように配置され、夫々隣接した照明手段の照明方向の間の角度は、実質的に１２０°である請求項１４乃至２０のいずれか１の装置。
【請求項２３】
前記分析手段は、第１のチャネルからの部分像を、第２のチャネルからの部分像から引くように適合されている請求項１４乃至２２のいずれか１の装置。
【請求項２４】
前記像記録手段は、ディジタルカメラである請求項１４乃至２３のいずれか１の装置。
【請求項２５】
前記サンプルホルダー（２）ごとにミラー（４）を有し、サンプルホルダー（２）の移動に従い、並びにサンプルホルダー（２）内の粒サンプルの鏡像を供給移動の中心軸に投影するミラー支持手段（３）を更に具備し、前記粒サンプルの鏡像は、像の記録が行われているとき、粒サンプルの鏡像が移動の中心軸に位置されていることによって、像記録手段から見ると実質的に静止して動かない請求項２０乃至２２のいずれか１の装置。
【国際調査報告】
2004514131.tif 000032
2004514131.tif 000033
2004514131.tif 000034