(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像用トレイ上に等間隔に並べられた穀粒を撮像用トレイ下面方向から撮像手段により撮像し、撮像した画像により前記穀粒の品質判定を行う穀粒の品質判定装置において、
前記撮像用トレイの底部は、採取される穀粒の数だけ穴の開いた青色系色付き透明部材で構成した整列板と、その整列板の真下に密着して配置される透明部材で構成した底板とを有し、前記整列板には複数個の固定用金具が固定され、前記底板には前記固定用金具が嵌まり込むための穴が同じ数だけ開設されて、前記底板を撮像用トレイに対して脱着可能に構成したとともに、
前記撮像用トレイ底部の整列板に開いた複数個の整粒用の穴の外周側壁面は、それぞれの壁面の延長線が前記撮像手段の受光センサの受光面に向く状態となるように構成し、
前記撮像用トレイの上部に一端が開閉可能に軸支された状態で配置する撮像カバーに対して、この撮像カバーを撮像用トレイ上に閉じた時に前記撮像用トレイの上部を覆う形で固定されるとともに、撮像用の照明光を反射する表面に反射に適した光沢を有する青色系不透明部材により構成した反射板を備えていることを特徴とする穀粒の品質判定装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像用トレイ上に等間隔に並べられた試料としての穀粒をトレイ下面方向からスキャナーにより撮像し、その画像により前記穀粒の品質判定を行う敷粒の品質判定装置に関する。
【従来の技術】
従来のスキャナーによる穀粒の撮像方法を図１１乃至図１３を参照して以下に説明する。
先ず、撮像用トレイ５１上に判定のための試料としての穀粒５０を並べる。この時、穀粒５０を撮像する際には、穀粒５０の位置が予め決められた位置にあることが画像分析するためには望ましい。
そのため、撮像用トレイ５１の底面は穀粒５０が嵌まり込み、その位置を固定するための穴５４が複数個設けられた整列板５３と、整列板５３の下側に位置する底板５２とで構成されている。
また、前記穀粒５０は、図１１に示すように撮像用トレイ５１の下面方向からスキャナーの光源により走査され、撮像され、受光センサ６０により受光することで撮像されるため、撮像用トレイ５１の底板５２は透明部材で構成されている。
次に、撮像用トレイ５１をスキャナーの撮像台に載せ、撮像カバーを被せ、スキャナーによる撮像を開始し、前記穀粒５０の画像を得る。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のような撮像方法では以下のような問題点がある。
（１）撮像を何度も繰り返すと、撮像用トレイ５１の整列板５３の穴５４や底板５２が徐々に汚れてきて品質判定に悪影響を与えていたが、整列板５３とその底板５２は一体化となっていたり、分解しにくい構造であるため、掃除により除くことが困難である。
（２）穀粒５０を撮像する際は周りの背景、すなわち、撮像用トレイ５１の整列板５３の穴５４やスキャナーの撮像カバーの一部まで一緒に撮像してしまうことになり、これらの余分な背景部分は穀粒の画像処理の際にソフト的処理により除去しなければならない。
ところが、従来の撮像用トレイ５１の整列板５３やスキャナーの撮像カバーには、背景除去を効果時に行うための工夫は特に施されておらず、画像処理の際にソフト的処理が複雑となったり、背景除去が不完全だったりして、品質判定に悪影響を与えてしまう。
（３）穀粒５０の品質判定項目中には、色彩や形状を見極めるだけではなく、例えば玄米の場合を例にとれば「胴割れ」のようにその穀粒にクラックが入っているかどうかを見極めるような項目も重要な項目の一つとして含まれる。
この「胴割れ」を検出するには、その穀粒の長手方向に沿って斜め方向から透過光を当てるとクラック面が明瞭になり、検出作業が容易になることが解っている。
ところが、従来のスキャナーによる撮像方法では、反射光のみによる撮像方法であり透過光を照射するような構造とはなっていないため、クラック面は不明瞭で「胴割れ」の検出は困難であった。
（４）更に、従来のスキャナーによる撮像方法では、走査進行方向に向かってスキャナーの撮像台の左右の両端部分と中央部分とでは撮像の様子が異なる。
すなわち、スキャナーの撮像台の中央部分で撮像された画像は、撮像用トレイ５１の真下からの画像となっているが、左右の両端部分に近づくにしたがって図１２に示すように、画像は斜めから撮影された画像となる。
これはスキャナーの受光センサ６０がスキャナーの撮像台の真下の中央部分にあり、撮像台の左右の被撮像物は斜めから撮像されるためである。
このことは、撮像物が例えば写真のような平面的の物であるならば特に問題はないが、整列板５３を使用した穀粒５０のような立体的なものを撮像する場合は以下のような問題が生じる。
すなわち、図１１に示すように、穀粒５０の画像は整列板５３の左右の両端部分に近づくに従い、斜めから撮像されることになるが、この時、整列板５３に開いている穀粒５０用の穴５４の外周側壁面は整列板５３に対して垂直になっているため、撮像したい穀粒５０の画像の一部が前記穴５４の外周側壁面の影になってしまい、この場合の画像は図１３の５０ａに示すように穀粒全体像から穴５４の外周側壁面像部分５４ａが欠落した画像となってしまう。
このような状態での撮像画像では、穀粒５０の品質判定に大きな悪影響を与えることは言うまでもない
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであり、撮像用トレイのメンテナンスを容易にし、撮像時の背景除去が容易であり、玄米等の「胴割れ」の検出を容易に可能とし、且つ、スキャナーの撮像台の位置による撮像誤差を無くすこともできる穀粒の品質判定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、撮像用トレイ上に等間隔に並べられた穀粒を撮像用トレイ下面方向から撮像手段により撮像し、撮像した画像により前記穀粒の品質判定を行う穀粒の品質判定装置において、前記撮像用トレイの底部は、採取される穀粒の数だけ穴の開いた青色系色付き透明部材で構成した整列板と、その整列板の真下に密着して配置される透明部材で構成した底板とを有し、前記整列板には複数個の固定用金具が固定され、前記底板には前記固定用金具が嵌まり込むための穴が同じ数だけ開設されて、前記底板を撮像用トレイに対して脱着可能に構成したとともに、前記撮像用トレイ底部の整列板に開いた複数個の整粒用の穴の外周側壁面は、それぞれの壁面の延長線が前記撮像手段の受光センサの受光面に向く状態となるように構成し、前記撮像用トレイの上部に一端が開閉可能に軸支された状態で配置する撮像カバーに対して、この撮像カバーを撮像用トレイ上に閉じた時に前記撮像用トレイの上部を覆う形で固定されるとともに、撮像用の照明光を反射する表面に反射に適した光沢を有する青色系不透明部材により構成した反射板を備えていることを特徴とする穀粒の品質判定装置である。
請求項１記載の構成に係る本発明によれば、撮像用トレイの掃除等のメンテナンスを容易にし、撮像時の背景除去が容易になることにより品質判定の信頼性を向上させ、また、従来においては困難であった玄米等の「胴割れ」の検出を可能にし、且つ、スキャナーの撮像台の位置による撮像誤差をなくすことにより品質判定の信頼性を向上させることが可能となる。
【発明の実施の形態】
本発明に係る実施の形態を試料としての穀粒が例えば玄米である場合を例として、図面を参照して以下に説明する。
図１、図３は、本発明に係る実施の形態の穀粒の品質判定装置の概略断面図である。
図１、図３に示す品質判定装置において、例えば箱型状のスキャナー１の撮像台１３上に配置される撮像用トレイ３０の底部は、図２、図４、図５にも示すように、採取される試料としての穀粒である例えば玄米４の数だけ玄米用の穴３１ａの開いた整列板３１と、その整列板３１の真下に密着して配置される底板３２とで構成されている。この品質判定装置は、前記撮像用トレイ３０上に等間隔に並べられた試料としての穀粒である例えば玄米４を、撮像用トレイ３０の下面方向から撮像手段により撮像し、撮像した画像により穀粒の品質判定を行うようにしたものである。
前記整列板３１には、図６、図７に示すように、複数個の固定用金具３３が固定されていて、また、撮像用トレイ３０の底板３２には前記固定用金具３３が嵌まり込むための瓢箪状の穴３４が同じ数だけ開いている。
この穴３４と固定用金具３３とが嵌合することにより、底板３２は撮像用トレイ３０に対して容易に脱着が可能となっている。
これにより、穴３４の開いた整列板３１や底板３２が汚れた場合に容易に清掃が可能となる。
なお、本実施の形態では、前記穴３４と固定用金具３３を用いた脱着機構を用いたが、これ以外の周知の脱着機構により同様の働きをさせることも勿論可能である。
この実施の形態においては、前記撮像用トレイ３０の底部の整列板３１は、青色系の色付き透明部材で構成されているとともに、前記撮像用トレイ３０の底部の底板３２は、透明部材で構成されていて、更に、後述する反射板２１は、表面に反射に適した光沢を有する青色系の不透明な部材で構成されている。
このような構成で撮像用トレイ３０の底部の整列板３１に玄米４を入れ、図１に示すスキャナー１の光源１１から光を撮像用トレイ３０に向けて照射し、図１、図８に示す受光素子１２にて撮像すると、玄米４以外の背景部分はすべて青色系の画像となる。
この青色系は本来玄米４の中には無い色成分であるため、撮像された画像から不要である背景を取り除くには、青色成分を取り除いてやるだけで容易に背景除去を行うことが可能となる。
また、前記スキャナー１において、撮像カバー２の下部に固定され、前記撮像用トレイ３０の上部に位置する反射板２１は、撮像カバー２を閉じた時に前記撮像用トレイ３０の上部を覆う形で装着される。また、撮像用トレイ３０の側壁には反射板２１が嵌まり込むための段差３５が設けられていて、この段差３５により撮像用トレイ３０と、反射板２１との距離が一定となるように保持するようになっている。
前記反射板２１は表面は、反射に適した光沢を持ち、青色系の不透明な部材で構成されているため、スキャナー１の光源１１より発せられた照射光の一部は整列板３１を透過し、反射板２１で反射され、更には玄米４中を透過して受光素子１２に至る。
すなわち、試料としての穀粒である例えば玄米４のクラックの検出には、玄米４の長手方向に沿って斜め方向から透過光を当てることがクラック面を明瞭にさせることになり、検出が容易になることが解っていて、上述した本実施の形態の構成によると、撮像用トレイ３０の上部に反射板２１を備えることにより、図２に示すように、玄米４の長手方向に沿って、且つ、斜め方向から透過光を当てることが可能となる。
この透過光は、前記反射板２１の反射を利用したものであるから、専用の光源が不要となり、この結果、装置自体の構造の簡略化、コスト低減を図ることができ、経済的効果も大である。
更に、前記撮像用トレイ３０の底部の整列板３１に開いている複数個の玄米４用の穴３１ａにおける外周側壁面３１ｂは、図９に示すように、それぞれの壁面の延長線が受光素子１２の受光面に向くような状態で開けられている。
これにより、スキャナー１の撮像台１３上のどの部分で撮影された玄米４の画像４ａでも、図１０に示すように、外周部に壁面像３１ｃが付いているだけの欠けの無い正常な画像を得ることができ、スキャナー１の撮像台１３上の位置による撮像誤差をなくすことができる。
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、次に記載されるような効果を奏する。
すなわち、穀粒の撮像用トレイのメンテナンスを容易にし、穀粒の撮像時の背景除去が容易になることにより穀粒の品質判定の信頼性を向上させ、また、従来は困難であった玄米等の「胴割れ」の検出を可能にし、且つ、スキャナーの撮像台上の位置による撮像誤差をなくすことにより穀粒の品質判定の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の穀粒の品質判定装置の概略断面図である。
【図２】  図１の穀粒の品質判定装置の要部の拡大断面図である。
【図３】  図１のＡ−Ａ線概略断面図である。
【図４】  本発明の実施の形態の撮像用トレイの平面図である。
【図５】  本発明の実施の形態の撮像用トレイの断面図である。
【図６】  本発明の実施の形態の撮像用トレイの底板取り付け部の拡大断面図である。
【図７】  本発明の実施の形態の撮像用トレイの底板取り付け部の拡大平面図である。
【図８】  本実施の形態のスキャナーにおける受光方法を示す正面図である。
【図９】  図８における左端部分の部分拡大図である。
【図１０】  図９の状態での撮像図である。
【図１１】  従来のスキャナーにおける受光方法の正面図である。
【図１２】  図１１の左端部分の部分拡大図である。
【図１３】  図１２の状態での撮像図である。
【符号の説明】
１    スキャナー
２    撮像カバー
４    玄米
４ａ  画像
１１    光源
１２    受光素子
１３    撮像台
２１    反射板
３０    撮像用トレイ
３１    整列板
３１ａ  玄米用の穴
３１ｂ  外周側壁面
３１ｃ  壁面像
３２    底板
３３    固定用金具
３４    瓢箪状の穴
３５    段差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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