JPH0219747A

JPH0219747A - 穀粒の脱ふ率検出装置

Info

Publication number: JPH0219747A
Application number: JP16989788A
Authority: JP
Inventors: Hideki Kamiyama; 神山　英機
Original assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Current assignee: Yanmar Agricultural Equipment Co Ltd
Priority date: 1988-07-06
Filing date: 1988-07-06
Publication date: 1990-01-23
Anticipated expiration: 2013-02-10
Also published as: JP2710954B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、左右一対の脱稈ロール等の脱稈機構にて脱秤
された後の玄米と籾との混合米中の玄米の比率（脱秤率
という）を検出するための装置に関するものである。

〔従来の技術〕

籾摺選別装置等において、予め設定した目標脱稈率に等
しくなるように脱稈ロールの間隙を増減するように制御
するため、その説程ロールで税稈した後の玄米と籾とが
入り混じった混合米の説稈率を検出する手段として、例
えば特開昭６１−２８４６２号公報では、脱稈率検出用
樋上に沿って流下する混合米に向かって、光反射型セン
サーにおける投光部から一定の強さの光を照射し、その
反射光を受光波長の異なる複数の受光センサーにて受光
し、籾、玄米及び青米（未熟米）に対する受光レベル及
び受光時間が各々異なることに着目して、ＪＢｔｆｆ率
を検出する事が開示されている。

また、特開昭５９−７６５８５号公報では、光反射型セ
ンサーにおける発光装置から照射する光の波長に特定の
ものを含むように構成し、その特定波長の光の反射の受
光レベルを受光センサーで検出することにより、玄米と
青米との差異を検出することを開示している。

さらに別の先行技術では、前記特定波長の光として照射
光に赤外線、近赤外線や可視赤色光を含むようにするこ
とも提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記の各場合の受光センサーは受光のレベル、
つまり受光の強弱を検出し、その強弱の一定のレベル（
しきい値）で玄米、籾、青米の判別を行うものであるか
ら、その判別は大まかである。

また、米の銘柄等の種類により、玄米と籾との混合米全
体の表面状態により、その光の反射の程度も異なるし、
前記玄米と籾とのしきい値にもバラツキが生じ、銘柄ご
とに前記しきい値を調節する必要があり、面倒である。

さらに、玄米と籾との混合物である混合米を、脱稈率検
出用樋上にて薄い厚さの層状にして流下させる途次、そ
の層に向けて照射した光の反射光を受光する場合、混合
米に対する樋の表面が背景となるから、その背景の光反
射レベルの大きさが前記しきい値の判定に太き（影響す
る。例えば、混合米の層が薄過ぎて、脱稈率検出用樋の
表面が見える状態では、当該樋の表面色等の違いで光の
反射率は大きく異なり、樋表面が露出する度合で前記脱
性率判別が不可能になることもある。反対に層が厚過ぎ
る状態であってもその層厚さの相違により受光レベルが
異なることがある等、種々の理由から脱性率の検出精度
を向上できないという問題があった。

本発明は、玄米と籾との色の相違という情報を加味する
ことにより、前記の問題を解消することを目的とするも
のである。

〔問題を解決するための手段〕

このため本発明の穀粒の脱性率検出装置は、検出樋を通
過する玄米と籾との混合米を撮影してカラー画像情報を
得るカラー撮像手段と、該カラー画像情報から赤色成分
と緑色成分と青色成分の各色信号とに分離する分離手段
と、この分離手段にて得られた色信号から３つの色成分
の比率を演算する色成分演算手段と、該演算手段による
色成分の比率から脱性率を演算する脱性率演算手段とを
備えたことを特徴とするものである。

〔発明の作用・効果〕

本発明では、混合米をカラー撮像手段にて撮像するので
、得られた画像情報には、色の情報、つまり、色相に関
する情報と、明るさに関する情報とを含むことになり、
従来のように単に反射光の受光レベルを測定してその一
定のしきい値を越えるか否かで玄米と籾とを判別するの
に比べて情報量が多く、且つ、混合米における玄米や籾
とそれ以外の背景の色との識別も可能となる。

そして、混合米をカラー撮像手段にて撮影して得られた
カラー画像情報のうち、赤色と緑色と青色との色信号と
いう情報を利用し、その各色成分を分離し且つその割合
を演算することにより、玄米と籾との差異を判別するの
で、前記従来のように単に反射光の受光レベルという単
一の情報よりも玄米と籾との判別に対する一層正確な情
報を得て正確な脱性率の検出が可能となるという効果を
有するのである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を、籾摺選別装置に適用した場合の
図面について説明すると、籾摺選別機は、横に長い箱型
の風選機構１、該風選機構１の左上面に搭載した籾摺機
２、及び前記風選機構ｌの右上面に搭載した回転式選別
機構３によって全体が構成されている。

前記籾摺機２は、籾供給ホッパー５付きケース４と、該
ケース４内に設けた左右一対の脱性ロール６．７と、手
動開閉式のシャッター８と、籾供給量調節弁９とを備え
、前記両脱稈ロール６．７は、風選機構１の内部に設け
た脱性モータ１０にて回転駆動され、そのうち一方の脱
程ロール６は、位置固定式であるが、他方の脱性ロール
７は、アクチエータ１１にて駆動される間隙調節機構１
２によって前記一方の脱性ロール６に対して接近又は離
れ移動するように構成されており、また、前記籾供給量
調節弁９は、アクチエータ１３にて開閉作動するように
構成されている。

この場合、前記両脱稈ロール６．７に対する脱性モータ
１０には、その負荷電流を検出するための電流計１４が
、前記籾供給量調節弁９には、その開度位置を検出する
ためのポジショナ−１５が各々設けられ、また、両脱性
ロール６．７には、緊急時においてその間隙を前記間隙
調節機構１２に優先して開くようにした展開機構（図示
せず）が設けられている。

前記風選機構１は、大気を吸引する圧風ファン１６と、
排塵ファン１７と、該両ファン１６，１７の間に設けた
摺落米用風選部１８及び玄米用風選部１９とから成り、
その摺落米用風選部１８は、前記籾摺機２の略真下に位
置して脱程後の摺落米から籾殻を風選別するもので、風
選後の玄米と籾とが混合されている混合米である摺落米
は、螺旋コンベヤ２１付き摺落米樋２０からバケットコ
ンベヤ２２にて前記回転式選別機構３に送られる。

また、前記玄米用風選部１９は、前記回転式選別機構３
で選別された玄米を更に仕上げ風選するもので、風選後
の仕上げ玄米は、螺旋コンベヤ付き玄米樋２３からバケ
ットコンベヤ２４にて機外に取り出される。

前記各螺旋コンベヤ２１及びバケットコンベヤ２２．２
４並びに両ファン１６．１７には、前記脱秤ロール６．
７から動力伝達されている。

一方、前記回転式選別機構３は、箱型ケース２６内に上
下二段に横設した回転式の選別胴２７を備え、該両選別
胴２７は、前記箱型ケース２６内に横向きに装架した軸
２８に取付く転子２９にて各々回転自在に支持され、そ
の軸２８を、モータおよび無段変速機構３０を介して駆
動することにより、両選別胴２７を一定方向に回転駆動
するように構成する。

この両選別胴２７は、前記籾摺機２より遠い一端部が供
給側２７ａに、籾摺１ａ２に近い他端部が排出側２７ｂ
に各々形成され、且つ、その各々の内面には、玄米が嵌
まる程度の大きさの凹所３１が多数個形成されている。

更に、前記両選別胴２７内には、螺旋コンベヤ付き玄米
受樋３２が各々設けられていると共に、該玄米受樋３２
に隣接して螺旋コンベヤ付き摺落米受樋３３が並設され
ている。

前記バケットコンベヤ２２から送られて来る摺落米は、
シュート３４を介して前記両摺落米受樋３３に略等しい
量ずつ入り、該両摺落米受樋３３にて前記選別胴２７内
における供給側２７ａに供給される一方、両玄米受樋３
２内に入った玄米はシュート３５に合流したのち前記玄
米用風選部１９に落下するように構成されている。

また、前記両選別胴２７の排出側２７ｂには、その内面
に籾掻揚げ羽根３６を複数枚備えると共に、籾摺機２に
おける籾供給ホッパー５との間に、籾還元シュート３７
が装架され、籾を籾供給ホッパー５に還流するように構
成されている。

この場合、前記摺落米用風選部１８、又は当該摺落米用
風選部１８から回転式選別機構３への摺落米搬送経路の
途中には、摺落米（混合米）の脱性率を検出するための
後に詳述するカラー撮像手段３９が設けられる。

例えば、前記バケットコンベヤ２２からシェード３４へ
の箇所にシャッター付きの分岐管状の検出樋４０を設け
、該検出樋４０の中途部上面の開口部４１には、そのカ
バ一体４２に取付くストロボ発光器４３とカラー撮像手
段３９とを下向きに配設し、当該分岐管４０を流下する
摺落米（混合米）をストロボ発光器４３の断続的発光に
同期させて撮影するものであり、検出樋４ｏ内の摺落米
はシュート３４の適宜位置に戻る。

そして、符号３８はカラー撮像手段（カラービデオ装置
等）３９にて撮影された画像情報から赤色信号（Ｒ）と
緑色信号（Ｇ）と青色信号（Ｂ）の３つの色信号に分離
し、これらの色信号の割合（つまり色成分の比率）を演
算すると共に、この色成分の比率から所定の演算にて脱
程率を検出し、且つその結果から予め設定した目標脱性
率と等しいか略等しくなるように前記間隙調節機構用ア
クチエータ１１を適宜作動するための電子式の制御装置
である。

カラー撮像手段３９は、カラー用のテレビジョンカメラ
や、固体撮像素子を使った一次元イメージセンサーまた
は二次元イメージセンサ−によるもの等があり、この固
体撮像素子の二次元イメージセンサ−には、その走査方
式がＸＹアドレス方式であるＭＯＳ形、ＣＩＤ形、ＰＣ
Ｄ形と、電荷転送方式であるＣＣＤ形、ＢＢＤ形と、ハ
イブリッド方式であるＣＰＤ形とがあり、これらの固体
撮像素子における個々の感光部の表面側にモザイク状の
色フィルタを配設することによりカラー用としている。

前記検出槽４０上の摺落米は流下して動いているもので
あるが、前記ストロボ発光器４３が発光した極短時間と
同期して撮像することにより、カラー撮像手段３９でお
ける撮像範囲に入る摺落米は略停止した状態のカラー画
像情報を得ることができる。

そして、一実施例として、前記カラー撮像手段３９とし
て例えば固体撮像素子からなるエリアセンサーを使用し
たとき、その画素数が２５６ｘ２５６とする。

このカラー撮像手段３９により撮影できる前記摺落米（
混合米）の全数は前記全画素数よりも少ないものと仮定
する。例えば、前記カラー撮像手段３９における８×８
の画素のグループで一粒の玄米または籾が撮影できるも
のと仮定する。

符号４５はＮＴＳＣ方式などによるデコーダで、前記カ
ラー撮像手段３９によって得られたカラー画像情報のビ
デオ信号を各画素ごとに、輝度信号と色信号との出力信
号に分離する分離手段を構成する。このように分離され
た色成分の色信号をＡ／Ｄ変換器４６にてデジタル信号
に変換したのち、画像メモリ４７に１画面分の前記３つ
の色信号の情報を一旦記憶させる。

つぎに、前記画像メモリ４７からの情報をもとに３色の
色成分の比率を、色成分演算手段である色成分演算回路
４８にて演算する。

この場合、前記カラー撮像手段３９で得られた画像情報
における各画素ごとに、赤色信号（Ｒ）と緑色信号（Ｇ
）と青色信号（Ｂ）の３つの色信号の成分の総和を１０
０としたときの各色成分の比率を演算し、この各色成分
の比率を記↑、ａ手段であるメモリー４９に記憶させる
。

次いで、脱性率演算手段である脱性率演算回路５０にて
、前記メモリー４９にて記憶された記↑、ａ情報を取出
して、混合米のうち玄米と籾とに判別すると共にその脱
性率【（計数された玄米数／計数された混合米数）Ｘ１
００％）を演算する。

この場合、実際に検出槽４０上のカラー撮像手段３９に
おける撮像範囲内（検査領域内）の玄米数及び混合米数
（＝玄米数＋籾数）を−々カウントすることなく、適宜
個数の画素によるグループごと、例えば前記の８×８の
画素が一粒の玄米または籾であると仮定して演算を実行
する。

つまり、前記色成分演算回路４８にて計算された各画素
ごとの３つの各色成分の比率を基礎に、８×８の画素ご
とに、つまり６４個の画素における前記赤色信号（Ｒ）
色成分の比率をＳ　（Ｒｉ）　。

緑色信号（Ｇ）の色成分の比率をＳ　（Ｇｉ）　、青色
信号（Ｂ）の色成分の比率をＳ　（Ｂｉ）を計算し、つ
いで、前記８×８の画素ごとにの区画が玄米であるか籾
であるかを判別する。

この判別式として次のものを使用する。

Ｓ　（Ｒｉ）　＃Ｓ　（Ｇｉ）　、且つＳ　（Ｒ４）　
＞Ｓ　（Ｂｉ）、且つＳ　（Ｇｉ）　＞Ｓ　（Ｂｉ）の
ときは籾。

Ｓ　（Ｇｉ）　＞Ｓ　（Ｒｉ）　、且つＳ　（Ｇｉ）　
＞Ｓ　（旧）のときは玄米。

このようにして得られた籾数Ｎｍと玄米数Ｎｇとをカウ
ントし、（Ｎｇ／　（Ｎｍ＋Ｎｇ））ｘ　ｌ　ＯＯ％＝脱程率の
演算を実行するものである。

なお、符号５１は前記演算された結果の脱性率（Ｄｋ）
をデジタル表示等する等の表示計であり、符号５２は脱
性率設定器、５３はインターフェイス、符号５４はスト
ロボ発光器４３をカラー撮像手段３９の撮影作動と同期
発光させるための同期回路、５５は中央制御装置である
。

この演算結果の脱性率（Ｄｋ）が脱性率設定器５２によ
り予め設定された目標脱性率（Ｄｍ）に略等しければ、
前記脱性ロール６．７の間隙はそのままとし、脱性率（
Ｄｋ）が目標脱性率（Ｄｍ）より小さいときには、両説
性ロール６．７間の隙間を狭くする方向に間隙調節機構
１２のアクチエータ１１を作動させる。

また前記と反対に脱性率（Ｄ　ｋ）が目標脱性率（Ｄｍ
）より大き過ぎるときには、両脱稈ロール６．７間の隙
間を広くする方向に間隙調節機構１２のアクチエータ１
１を作動させるのである。

なお、前記検出樋４０の表面（混合米が通過する而）を
黒色にする等して穀粒のある領域と樋表面が露出してい
る領域とで反射光の輝度に明確な差異が出るように構成
し、前記デコーダ４５にて得られた輝度信号を利用して
カラー撮像手段３９により撮影された領域のうち混合米
（摺落米）が存在する領域を２値化手段で特定し、この
領域内の画素について前記の色線分演算と脱！７演算と
を実行するようにしても良い。

また、カラー撮像手段３９にて得られた一画面分の画像
情報を一旦フレームメモリで記１．ｔ！させたｉ＆、色
分離のためのデコーダ４５に情報を送るように構成して
も良い。

このように、本発明では、混合米をカラー撮像手段にて
撮影して得られたカラー画像ｔ？２　報のうち、赤色と
緑色と青色との色（３号という情報を利用し、その各色
成分を分離し且つその割合を演算することにより、玄米
と籾との差異を判別するので、従来のように単に反射光
の受光レベルを測定してその一定のしきい値を越えるか
否かで玄米と籾とを判別するのに比べて情報量が多（か
つ正確な判別を行うことができるのである。

なお、この３色の色成分の比率の判別を利用すれば、玄
米と青米と籾との三者の識別検出も可能となる。

前記電子式の制御装置３８は、前記両説性ロール６．７
の間隙を、前記脱性モータ１０の負荷電流が当該脱性モ
ータ１０における限度電流より適宜小さい設定値で作動
し、負荷電流が限度電流に達したときには、両説性ロー
ル６．７間隙の閉方向への作動を禁止するように制御で
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図籾摺機の拡大縦断
正面図、第２図は籾摺選別装置の紺断圧面図、第３図は
検出種部の断面図、第４図は脱性率検出制御手段のブロ
ック図である。２・・・・籾摺機、５・・・・籾供給ホッパー、６，７
・・・・脱性ロール、１０・・・・脱性モータ、１１・
・・・アクチエータ、１２・・・・間隙調節機構、３８
・・・・制御装置、３９・・・・カラー撮像手段、４０
・・・・検出樋、４３・・・・ストロボ発光器、４５・
・・・デコダ、４６・・・・Ａ／Ｄ変換器、・１７・・
・・画像メモリ、４８・・・・色成分演算回路、４９・
・・・メモリ、５０・・・・脱性率演算回路、５１・・
・・表示器、５５・・中央制御装置。特許出願人　　ヤンマー農機株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、検出樋を通過する玄米と籾との混合米を撮影し
てカラー画像情報を得るカラー撮像手段と、該カラー画
像情報から赤色成分と緑色成分と青色成分の各色信号と
に分離する分離手段と、この分離手段にて得られた色信
号から３つの色成分の比率を演算する色成分演算手段と
、該演算手段による色成分の比率から脱■率を演算する
脱■率演算手段とを備えたことを特徴とする穀粒の脱■
率検出装置。