JPH0365768A - Inspecting device for grain - Google Patents

Inspecting device for grain

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JPH0365768A
JPH0365768A JP20205389A JP20205389A JPH0365768A JP H0365768 A JPH0365768 A JP H0365768A JP 20205389 A JP20205389 A JP 20205389A JP 20205389 A JP20205389 A JP 20205389A JP H0365768 A JPH0365768 A JP H0365768A
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JP
Japan
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grain
information
paddy
brown rice
area
Prior art date
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Application number
JP20205389A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Hayashi
正彦 林
Yasuo Fujii
保生 藤井
Masanori Fujiwara
正徳 藤原
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Publication of JPH0365768A publication Critical patent/JPH0365768A/en
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Abstract

PURPOSE:To simplify the configuration of an inspecting device for grains by discriminating whether the grain is unpolished rice or unhulled rice based on the size of an area where the value of difference between one of red information and green information, and blue information is more than a set value out of three primary color components. CONSTITUTION:An image pickup means S1 is constituted in a color type so that one of the red information and green information and the blue information can be outputted out of the three primary color components. In the area where the value of the difference between one of the red information and green information, and the blue information is more than the set value, when the size of the area is larger than the set value, a discriminating means 101 discriminates that the grain is the unhulled rice and when the size of the area is smaller than the set value, the grain is discriminated as the unpolished rice. Thus, the configuration of the device can be simplified.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、穀粒を撮像する撮像手段と、その撮像手段の
撮像情報に基づいて前記穀粒が籾であるか玄米であるか
を判別する判別手段とを備えた穀粒の検査装置に関する
。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides an imaging means for imaging grains, and a method for determining whether the grains are paddy or brown rice based on the imaging information of the imaging means. The present invention relates to a grain inspection device including a determination means for determining grains.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

例えば、脱穀処理後の籾に玄米が含まれていると、乾燥
機で乾燥させる際に、胴割れの発生率が高くなる不利が
あることから、脱穀処理後の籾に対する玄米や小枝梗付
きの籾の混入率をチエツクする脱穀装置の性能試験が行
われている。
For example, if the paddy after threshing contains brown rice, there is a disadvantage that the incidence of shell cracking increases when it is dried in a dryer. A performance test is being conducted on the threshing equipment to check the rate of paddy contamination.

但し、玄米の混入率は、0.5%以下にすることが望ま
れている。そこで、脱穀処理が適正通りに行われている
か否かをチエツクするために、脱穀処理後の穀粒から4
000粒乃至5000粒程度0サンプルを取り出して、
それらサンプルが、籾であるか玄米であるかを一粒毎に
判別する必要がある。
However, it is desired that the contamination rate of brown rice be 0.5% or less. Therefore, in order to check whether or not the threshing process was being carried out properly, we decided to
Take out a sample of about 000 grains to 5000 grains,
It is necessary to determine whether each grain of these samples is paddy or brown rice.

又、籾摺後の穀粒を玄米と籾とに選別回収するための選
別装置においては、選別回収される玄米に対する籾の混
入率は0.3%以下にすることが望まれていることから
、上記脱穀装置の性能試験と同様に、玄米と籾とを一粒
単位で判別できるようにする必要がある。
In addition, in the sorting equipment for sorting and collecting grains after hulling into brown rice and paddy, it is desirable that the contamination rate of paddy in the sorted and collected brown rice be 0.3% or less. Similar to the above performance test of the threshing device, it is necessary to be able to distinguish between brown rice and paddy grain by grain.

ところで、玄米と籾とは、その色が異なることから、例
えば、従来では、穀粒をカラー画像で撮像して、その色
つまり三原色成分の比率に基づいて玄米と籾とを判別さ
せる手段が提案されている(例えば、本出願人が先に提
案した特願昭63−139003号参照)。
By the way, since brown rice and paddy differ in their colors, conventionally, for example, a method has been proposed that captures a color image of the grain and distinguishes between brown rice and paddy based on the color, that is, the ratio of the three primary color components. (For example, see Japanese Patent Application No. 139003/1983, which was previously proposed by the present applicant).

又、玄米と籾とでは、その近赤外光に対する反射率が異
なるために、籾のほうが玄米よりも明るく撮像される特
性がある。
Furthermore, since brown rice and rice grains have different reflectances for near-infrared light, rice grains have the characteristic of being imaged brighter than brown rice.

そこで、例えば、近赤外光を照明しながら撮像した穀粒
に対応する領域の面積が設定値以上である場合には籾と
判別し、面積が設定値より小である場合には玄米と判別
させる手段も提案されている(例えば、本出願人が先に
提案した特願昭63−182588号参照)。
Therefore, for example, if the area of the area corresponding to the grain imaged while illuminating with near-infrared light is greater than a set value, it is determined to be paddy, and if the area is smaller than the set value, it is determined to be brown rice. Means to do this have also been proposed (for example, see Japanese Patent Application No. 182588/1988, previously proposed by the present applicant).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、前者の三原色成分の比率に基づいて玄米
と籾とを判別させる手段では、三原色成分を全て用いる
ために、画像処理が複雑になる不利がある。
However, the former method for distinguishing between brown rice and paddy based on the ratio of the three primary color components has the disadvantage that image processing is complicated because all the three primary color components are used.

又、後者の近赤外光に対する反射率の違いを利用する手
段では、基本的には明るさの違いに基づいて籾と玄米と
を判別することから、撮像時の明るさを一定にする必要
があり、又、近赤外光を用いるために装置構成が複雑に
なる不利がある。
In addition, in the latter method that utilizes the difference in reflectance of near-infrared light, it is necessary to keep the brightness constant during imaging because paddy and brown rice are basically distinguished based on the difference in brightness. Furthermore, since near-infrared light is used, there is a disadvantage that the device configuration is complicated.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、装置構成の簡素化を図ることにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to simplify the device configuration.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明による穀粒の検査装置は、穀粒を撮像する撮像手
段と、その撮像手段の撮像情報に基づいて前記穀粒が籾
であるか玄米であるかを判別する判別手段とを備えたも
のであって、その特徴構成は以下の通りである。
A grain inspection device according to the present invention includes an imaging means for taking an image of the grain, and a determining means for determining whether the grain is paddy or brown rice based on the imaging information of the imaging means. Its characteristic structure is as follows.

すなわち、前記撮像手段は、少なくとも三原色成分のう
ちの赤色情報及び緑色情報の一方と青色情報とを出力す
るようにカラー式に構成され、前記判別手段は、前記赤
色情報及び緑色情報の一方と前記青色情報との差の値が
設定値以上の領域のうちで、その面積が設定値より大で
ある場合には、前記穀粒が籾であると判別し、且つ、面
積が設定値より小である場合には、前記穀粒が玄米であ
ると判別するように構成されている点にある。
That is, the imaging means is configured in color so as to output at least one of red information and green information of the three primary color components and blue information, and the discrimination means outputs one of the red information and green information and the If the area of the area is larger than the setting value among the areas where the value of the difference with the blue color information is greater than the setting value, the grain is determined to be paddy, and the area is smaller than the setting value. In some cases, the grain is configured to be determined to be brown rice.

〔作 用〕[For production]

カラー画像で撮像した穀粒の三原色成分の値に着目する
と、玄米と籾とでは、それらの赤色情報及び緑色情報の
値の差は僅かであるが、青色情報の値は、玄米のほうが
籾よりも大となることが分かった。
Focusing on the values of the three primary color components of grains captured in color images, there is a slight difference in the values of red and green information between brown rice and paddy, but the value of blue information is higher in brown rice than in paddy. It turned out that it was also large.

そこで、三原色成分のうちの赤色情報及び緑色情報の一
方と青色情報との差の値が設定値以上となる領域の面積
の大小に基づいて、玄米であるか籾であるかを判別させ
るようにすることで、少ない画像情報を用いながらも、
その判別精度を低下させることなく、明るさに対する画
像情報の正規化を行いながら、穀粒が玄米であるか籾で
あるかの判別のための画像処理を簡素化できる。
Therefore, based on the size of the area where the difference value between red information and green information of the three primary color components and blue information is greater than a set value, it is determined whether it is brown rice or paddy. By doing this, while using less image information,
Image processing for determining whether a grain is brown rice or paddy can be simplified while normalizing image information with respect to brightness without reducing the determination accuracy.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

従って、装置構成の簡素化を図ることができるので、玄
米と籾との判別処理を高速化できるに至った。
Therefore, the device configuration can be simplified, and the process of discriminating between brown rice and paddy can be sped up.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を脱穀装置が適正通りに脱穀処理できてい
るか否かを検査するための穀粒の検査装置に適用した場
合における実施例を図面に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a grain inspection device for inspecting whether or not a threshing device is properly threshing will be described below with reference to the drawings.

説明を加えれば、脱穀処理後の籾に玄米や小枝梗付きの
ものが含まれていると、乾燥機で乾燥させる際に、胴割
れの発生率が高くなったり穀粒の傷みが多くなる不利が
あることから、脱穀処理後の籾に対する玄米や小枝梗付
きの籾の混入率をチエツクする脱穀装置の性能試験を行
っている。ちなみに、脱穀処理が過剰になると脱ぷされ
て玄米となり、不十分であると小枝梗付きの籾となる。
To explain, if the paddy after threshing contains brown rice or grains with twig stalks, there is a disadvantage that there is a high incidence of shell cracking and damage to the grains when drying in a dryer. Therefore, performance tests are being conducted on threshing equipment to check the contamination rate of brown rice and paddy with twig stalks in the paddy after threshing. By the way, if the threshing process is excessive, the husks will be removed and the rice will become brown rice, and if it is insufficient, the paddy will be left with twigs and stalks.

そして、玄米の混入率は0.5%以下、小枝梗付きの混
入率は3%以下にすることが望まれている。そこで、脱
穀処理が適正通りに行われているか否かをチエツクする
ために、脱穀処理後の穀粒から4000粒乃至5000
粒程度0サンプルを取り出して、それらサンプルが、籾
、玄米、小枝梗付きの何れであるかを一粒毎に判別する
ことになる。
It is desired that the contamination rate of brown rice be 0.5% or less, and the contamination rate of twigs and stalks be 3% or less. Therefore, in order to check whether or not the threshing process was carried out properly, 4,000 to 5,000 grains were extracted from the grains after the threshing process.
Samples of grain size 0 are taken out and each grain is determined whether the sample is paddy, brown rice, or with twig stalks.

第12図及び第13図に示すように、脱穀処理後の穀粒
の検査装置は、検査対象となる穀粒(A)の複数個を収
納するサンプルホッパー(1)と、前記サンプルホッパ
ー(1)に収納された穀粒(A)をその外周部に等間隔
で一粒毎に吸着保持しながら電動モータ(M)によって
横軸芯(P)周りに回転駆動される回転体(2)と、そ
の回転体(2)に吸着保持された穀粒(A)を−粒毎に
撮像する撮像手段としてのカラーTVカメラ等を利用し
た二次元イメージセンサ−(S1)とを備え、その撮像
情報を画像処理することにより、前記回転体(2)の外
周部に吸着保持された穀粒(A)が籾、玄米、小枝梗付
きの何れであるかを自動的に判別するように構成されて
いる。但し、撮像済の穀粒は、後述の如く、前記回転体
(2)から自動的に離間されるようになっている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the apparatus for inspecting grains after threshing includes a sample hopper (1) that stores a plurality of grains (A) to be inspected, and a sample hopper (1) that stores a plurality of grains (A) to be inspected. ) A rotating body (2) that is driven to rotate around a horizontal axis (P) by an electric motor (M) while adsorbing and holding the grains (A) stored in the container (A) one by one at regular intervals on its outer periphery. , is equipped with a two-dimensional image sensor (S1) using a color TV camera or the like as an imaging means for taking an image of each grain of the grain (A) held by suction on the rotating body (2), and capturing information on the image. By image processing, it is configured to automatically determine whether the grain (A) adsorbed and held on the outer periphery of the rotating body (2) is paddy, brown rice, or grain with twig stalks. There is. However, as will be described later, the imaged grains are automatically separated from the rotating body (2).

前記穀粒(A)を前記回転体(2)の外周部に吸着保持
させるための構造について説明すれば、前記回転体(2
)の内部に、前記回転軸芯(P)の中心から外周方向に
向けて貫通する複数個の吸着孔(3)が周方向に向かっ
て等間隔で形成されている。
The structure for adsorbing and holding the grains (A) on the outer circumference of the rotating body (2) will be described.
), a plurality of suction holes (3) penetrating from the center of the rotation axis (P) toward the outer circumference are formed at equal intervals in the circumferential direction.

前記回転体(2)の回転中心部分には、前記各吸着孔(
3)の回転中心部側の端部に連通し、且つ、前記回転体
(2)の背面側に貫通する通気孔(4)が形成されてい
る。前記通気孔(4)は、前記回転体(2)を前記軸芯
(P)周りで回転自在な状態で背面側から支持する筒状
部材(5)の内部に連通している。
Each suction hole (
A ventilation hole (4) is formed which communicates with the end of the rotating body (3) on the rotation center side and penetrates through the back side of the rotating body (2). The ventilation hole (4) communicates with the inside of a cylindrical member (5) that supports the rotating body (2) from the back side in a rotatable state around the axis (P).

但し、前記筒状部材(5)の内部は、その開口端側から
見た平面視においてV字状に形成された仕切り板(6)
によって、前記吸着孔(3)を前記回転体(2)の外周
方向から中心方向に向けて吸引するための吸引空間(6
A)と、中心方向から外周方向に向けて送風する吐出空
間(6B)とに区画され、前記吸引空間(6A)は吸引
用ポンプ(7)に接続されて負圧に維持され、且つ、前
記吐出空間(6B)は吐出用ポンプ(8)に接続されて
正圧に維持されるようになっている。
However, inside the cylindrical member (5), there is a partition plate (6) formed in a V-shape when viewed from the open end side.
A suction space (6) for sucking the suction hole (3) from the outer circumferential direction toward the center of the rotating body (2)
A) and a discharge space (6B) that blows air from the center toward the outer periphery, and the suction space (6A) is connected to a suction pump (7) and maintained at negative pressure, and The discharge space (6B) is connected to a discharge pump (8) and is maintained at a positive pressure.

つまり、前記吸着孔(3)の回転中心側端部が前記吸引
空間(6A)内にある間は、前記回転体(2)の回転に
伴って前記サンプルホッパー(1)に収納された複数個
の穀粒(A)が−粒毎に間隔を隔てる状態で吸着保持さ
れ、且つ、前記吸着孔(3)の回転中心側が前記吐出空
間(6B)内にある間は、前記回転体(2)の外周方向
に向かって送風される圧力で吸着保持した穀粒を自動的
に吹き飛ばす状態となるように、吸引及び吐出を自動的
に繰り返して、複数個の穀粒(A)を連続して一粒毎に
検査できるように構成されているのである。
That is, while the rotation center side end of the suction hole (3) is in the suction space (6A), the plurality of samples stored in the sample hopper (1) are While the grains (A) are being sucked and held at intervals of - grains, and the rotation center side of the suction hole (3) is within the discharge space (6B), the rotating body (2) The suction and discharge are automatically repeated so that the suction and retention are automatically blown away by the pressure blown toward the outer periphery of the grains (A). It is constructed so that each grain can be inspected.

そして、前記イメージセンサ−(Sl〉が、前記吸着孔
(3)に穀粒(A)が吸着保持されている区間となる前
記回転体(2)の上方側箇所に、前記穀粒(A)を−粒
毎に撮像できるように設けられている。
Then, the image sensor (Sl) detects the grains (A) at an upper part of the rotating body (2), which is a section where the grains (A) are adsorbed and held in the suction holes (3). - It is provided so that it can image each grain.

但し、詳述はしないが、前記回転体(2)の外周部は、
反射光の影響を防止するために黒色に塗装され、前記イ
メージセンサ(S1)の撮像範囲は、設定間るさとなる
ように照明されている。
However, although not detailed, the outer peripheral part of the rotating body (2) is
It is painted black to prevent the influence of reflected light, and the imaging range of the image sensor (S1) is illuminated at a set distance.

尚、第13図中、(9)は前記回転体(2)と前記筒状
部材(5)との間に挿入されたベアリングである。又、
(S2)は前記回転体(2)の回転角度を検出するため
のエンコーダであって、その検出情報は、前記吸着孔(
3)に吸着保持された穀粒(A)が前記イメージセンサ
−(S1)の撮像視野内に位置する状態となったときに
画像処理を開始させるための制御情報として用いられる
ことになる。
In FIG. 13, (9) is a bearing inserted between the rotating body (2) and the cylindrical member (5). or,
(S2) is an encoder for detecting the rotation angle of the rotating body (2), and the detection information is transmitted to the suction hole (S2).
3) is used as control information for starting image processing when the grain (A) held by suction is located within the imaging field of view of the image sensor (S1).

次に、前記イメージセンサ−(S1)の撮像情報に基づ
いて、前記穀粒(A)が籾、玄米、小枝梗付きの何れで
あるかを判別するための制御構成について説明する。
Next, a control configuration for determining whether the grain (A) is paddy, brown rice, or grain with twig stalks will be described based on the imaging information of the image sensor (S1).

第1図に示すように、前記イメージセンサ−(S1)の
撮像情報を前記エンコーダ(S2)の情報に基づいて取
り込んで、画像処理する画像処理手段(100)と、そ
の画像処理手段(100)の情報に基づいて籾、玄米、
小枝梗付きの何れであるかを判別する判別手段(101
)とを構成するマイクロコンピュータ利用の制御装置(
10)と、前記イメージセンサ−(S+)の撮像情報や
画像処理された情報を表示するためのモニタ装置(11
)とが設けられている。
As shown in FIG. 1, an image processing means (100) that takes in imaging information of the image sensor (S1) based on information of the encoder (S2) and processes the image; Based on the information of paddy, brown rice,
Discrimination means (101) for discriminating whether it is a twig with stem or
) and a microcomputer-based control device (
10), and a monitor device (11) for displaying imaging information and image-processed information of the image sensor (S+).
) is provided.

画像処理について説明すれば、前記イメージセンサ−(
S1)は撮像情報の明るさに対応する輝度信号(Y)、
三原色情報に対応する赤色信号(R)、緑色信号(G)
、及び、青色信号(B)との四種類の画像信号を各別に
出力するように構成され、前記イメージセンサ−(S1
)の撮像情報が取り込まれると、先ず、前記輝度信号(
Y)の値に基づいて、−画面当たり32X32画素の2
値化画像情報に変換されて、穀粒(A)に対応する領域
(X)が抽出されるようになっている(第8図参照)。
To explain image processing, the image sensor (
S1) is a brightness signal (Y) corresponding to the brightness of the imaging information;
Red signal (R) and green signal (G) corresponding to three primary color information
, and a blue signal (B), respectively, and the image sensor (S1
) is captured, first, the luminance signal (
Based on the value of Y) - 2 of 32X32 pixels per screen
It is converted into digitized image information, and the region (X) corresponding to the grain (A) is extracted (see FIG. 8).

但し、小枝梗は穀粒(A)よりも大幅に狭いことから、
第6図に示すように、合焦状態で撮像させると、前述の
如く、撮像情報を32 X 32画素で比較的粗く量子
化しているために、画像処理における量子化誤差のため
に、抽出した領域(X)が穀粒(A)に対応する穀粒領
域(Xa)と小枝梗に対応する小枝梗領域(Xb)とに
分断されて、判別を誤る虞れがある。
However, since the twig stalk is much narrower than the grain (A),
As shown in Figure 6, when an image is captured in a focused state, as mentioned above, the image information is quantized relatively coarsely at 32 x 32 pixels, and due to quantization errors in image processing, the extracted information is There is a possibility that the region (X) is divided into a grain region (Xa) corresponding to the grain (A) and a twig stalk region (Xb) corresponding to the twig stalk, leading to erroneous determination.

そこで、前記イメージセンサ−(S1)を、わざと非合
焦状態で撮像させることにより、第7図に示すように、
穀粒や小枝梗に対応する画像信号成分を膨張させて、量
子化誤差が生じ難くなるようにしである。
Therefore, by intentionally causing the image sensor (S1) to take an image in an out-of-focus state, as shown in FIG.
This is done by expanding the image signal components corresponding to grains and twigs so that quantization errors are less likely to occur.

次に、前記抽出された領域(X)の情報に基づいて、穀
粒(A)が玄米、籾、小枝梗付きの何れであるかを判別
するための画像処理について説明する。
Next, image processing for determining whether the grain (A) is brown rice, paddy, or twig-stem based on the information of the extracted region (X) will be described.

脱穀処理が不十分であると小枝梗が付いている状態とな
る。その結果、前記抽出された領域(X)は5、小枝梗
に対応する小枝梗領域(Xb)の面積分だけ小枝梗がつ
いていない場合よりも大になる。逆に、脱穀処理が過剰
であると穀粒(A)が脱ぷされて玄米になって、脱ぷさ
れていない籾よりも大きさが小となる。
If the threshing process is insufficient, twigs will be attached. As a result, the extracted area (X) becomes larger by 5, which is the area of the twig area (Xb) corresponding to the twig stump, than when no twig stump is attached. On the other hand, if the threshing process is excessive, the grains (A) will be hulled and become brown rice, which will be smaller in size than unhulled paddy.

そこで、基本的には、前記領域(X)の面積が適正通り
に脱穀処理された小枝梗が付いていない籾である場合の
大きさよりも大である場合には、小枝梗付きであると判
別させるようにしである。尚、前記領域(X)の大きさ
は、その領域(X)に属する画素数に比例するので、画
素数が大なるほど面積が大であると判別させるようにし
である。
Therefore, basically, if the area of the area (X) is larger than the size of properly threshed paddy without twig stumps, it is determined that the paddy has twig stumps. It's like letting them do it. Incidentally, since the size of the region (X) is proportional to the number of pixels belonging to the region (X), it is determined that the larger the number of pixels, the larger the area.

但し、穀粒(A)の大きさは、同一種類であっても個体
差のためにばらつくので、前記領域(X)の大きさのみ
から籾であるか玄米であるかを判別させると判別が不正
確になる虞れがある。
However, the size of grains (A) varies due to individual differences even if they are of the same type, so it is difficult to distinguish between paddy and brown rice based only on the size of the area (X). There is a risk of inaccuracy.

そこで、詳しくは後述するが、前記イメージセンサ−(
S1)から出力される色信号の情報を用いて、籾と玄米
とを識別させるようにしである。
Therefore, as will be described in detail later, the image sensor (
The color signal information output from S1) is used to distinguish between paddy and brown rice.

ちなみに、玄米は脱ぷされるために籾よりもその大きさ
が小さくなるので、前記輝度信号(Y)の値に基づいて
抽出した領域(X)の面積に基づいて玄米であるか籾で
あるかを判別することは不可能ではないが、個体差によ
って籾と玄米とが同一面積となる場合があり、100%
の判別は困難である(第3図参照)。
Incidentally, since brown rice is hulled, its size becomes smaller than paddy, so it is determined whether it is brown rice or paddy based on the area of the region (X) extracted based on the value of the luminance signal (Y). Although it is not impossible to distinguish between paddy and brown rice, depending on individual differences, paddy and brown rice may have the same area, so 100%
It is difficult to distinguish (see Figure 3).

前記色によって籾と玄米とを判別するための処理につい
て説明を加えれば、穀粒(A)が籾である場合と玄米で
ある場合との色について着目すると、脱ぷされているた
めに、玄米のほうが籾よりも白く見えることになる。
Adding an explanation to the process for distinguishing between paddy and brown rice based on the color described above, if we focus on the color of grains (A) when they are paddy and when they are brown rice, brown rice is looks whiter than paddy.

そこで、前記三原色情報の分布状態を比較すると、第4
図に示すように、赤色信号(R)の値は籾である場合と
玄米である場合とで大差がない状態となるが、青色信号
(B)の値は、玄米のほうが籾よりも大幅に大となる。
Therefore, when comparing the distribution state of the three primary color information, it is found that the fourth
As shown in the figure, the value of the red light (R) is not much different between paddy and brown rice, but the value of the blue light (B) is significantly greater for brown rice than for paddy. Becomes large.

尚、図示を省略するが、緑色信号(G)の値も前記赤色
信号(R)と同様に籾と玄米とで大差がない状態となる
ので、前記赤色信号(R)の代わりに緑色信号(G)を
用いてもよい。
Although not shown, the value of the green signal (G) is similar to the red signal (R), and there is no significant difference between paddy and brown rice, so the green signal (G) is used instead of the red signal (R). G) may also be used.

従って、前記領域(X)に属する画素の前記赤色信号(
R)から前記青色信号(B)を減算した値がノイズ除去
のための設定値よりも大となる領域を抽出すると、その
面積は、個体差に拘わらず、籾である場合には玄米であ
る場合よりも大幅に大となり、籾であるか玄米であるか
を略100%の確率で判別できる(第5図参照)。
Therefore, the red signal (
When extracting a region where the value obtained by subtracting the blue signal (B) from R) is larger than the set value for noise removal, the area is determined to be brown rice if it is paddy, regardless of individual differences. The difference is much larger than in the case of rice, and it is possible to determine whether it is paddy or brown rice with approximately 100% probability (see Figure 5).

つまり、前記赤色信号(R)から前記青色信号(B)を
減算した値がノイズ除去のための設定値よりも大となる
領域の面積が玄米と籾とを区別するための設定閾値より
も大であるか否かを判別させることで、色情報の明るさ
に対する正規化と、籾であるか玄米であるかの判別とを
同時的に行えるようにしているのである。
In other words, the area of the region where the value obtained by subtracting the blue signal (B) from the red signal (R) is larger than the set value for noise removal is larger than the set threshold for distinguishing between brown rice and paddy. By determining whether or not it is, it is possible to simultaneously normalize the brightness of color information and determine whether it is paddy or brown rice.

但し、画像処理の高速化を図るために、前記イメージセ
ンサ−(S1)の撮像画像を取り込む際に、前記輝度信
号(Y)の量子化に平行して、前記赤色信号(R)から
前記青色信号(B)を減算した値を、前記輝度信号(Y
)と同一画素密度で量子化して画像メモリー(図示せず
)に予め記憶させておくことになる。
However, in order to speed up image processing, when capturing an image captured by the image sensor (S1), in parallel with the quantization of the luminance signal (Y), the red signal (R) is quantized to the blue signal. The value obtained by subtracting the signal (B) is calculated as the luminance signal (Y
) is quantized at the same pixel density and stored in an image memory (not shown) in advance.

そして、籾と判別された場合には、前記領域(X)から
小枝梗のみに対応する小枝梗領域(Xb)(第8図参照
)を再抽出して、その長さを求め、求めた長さが設定値
より長いものを小枝梗付きと判別させるようにしである
。
If it is determined to be paddy, then re-extract the twig stalk region (Xb) (see Figure 8) that corresponds only to the twig stalk from the region (X), calculate its length, and If the length is longer than a set value, it is determined to have twigs and stems.

次に、前記小枝梗の長さを判別するための処理について
説明する。
Next, a process for determining the length of the twig stalk will be explained.

小枝梗は穀粒(A)の本体よりも大幅に狭いことから、
前記小枝梗領域(Xb)に属する画素数は、前記穀粒領
域(Xa)に属する画素数よりも小となる。
Since the twig stalk is much narrower than the main body of the grain (A),
The number of pixels belonging to the twig area (Xb) is smaller than the number of pixels belonging to the grain area (Xa).

従って、撮像視野(B)のX軸及びy軸夫々において同
一座標値となる画素の度数分布を求めると、前記X軸及
びy軸夫々において、前記穀粒領域(Xa)の中心にお
いて画素数が略最大となり、且つ、前記領域(X)の外
端部方向に向かって画素数が漸次減少する状態となる(
第8図参照)。
Therefore, when calculating the frequency distribution of pixels having the same coordinate values on each of the X-axis and y-axis of the imaging field of view (B), the number of pixels at the center of the grain area (Xa) on each of the X-axis and y-axis is determined. The number of pixels becomes approximately the maximum, and the number of pixels gradually decreases toward the outer end of the region (X) (
(See Figure 8).

そこで、前記X軸及びy軸夫々において同一座標値とな
る画素の度数分布を求め、その分布幅が大となる側にお
いて、籾の大きさに対応する一設定度数よりも犬となる
度数で、且つ、その幅が最大となる座標の中心値を、前
記穀粒領域(Xa)の中心に対応する値として求めるよ
うにしである。
Therefore, the frequency distribution of pixels having the same coordinate value on each of the X-axis and the y-axis is determined, and on the side where the distribution width is larger, the frequency is smaller than the set frequency corresponding to the size of the paddy, and In addition, the center value of the coordinates where the width is the maximum is determined as the value corresponding to the center of the grain area (Xa).

次に、前記穀粒領域(Xa)の中心から、距離が離れて
いる分布外端部方向に向けて、前記小枝梗の幅に対応し
て設定した設定度数よりも最初に小となる箇所を、前記
穀粒領域(Xa)と前記小枝梗領域(Xb)との境界(
a)として求めることになる。
Next, from the center of the grain region (Xa) toward the outer end of the distribution at a distance, find a point where the frequency is first smaller than the set frequency set corresponding to the width of the twig stalk. , the boundary between the grain region (Xa) and the twig stalk region (Xb) (
This will be obtained as a).

但し、前記小枝梗が長い場合には、第10図に示すよう
に、その端部が湾曲している状態で撮像されることがあ
るが、このように、小枝梗の端部が前記穀粒領域(Xa
)に重なるように湾曲していると、その度数分布のみか
らでは、前記重しい境界(a)と同一座標値となる偽境
界(C)とを区別できなくなるばかりか、度数分布にお
いて、前記穀粒領域(Xa)に重なる小枝梗領域(Xb
)の端(b)を見失う虞れがある。
However, if the twig stalk is long, the end of the twig stalk may be imaged in a curved state, as shown in FIG. Area (Xa
), it is not possible to distinguish between the heavy boundary (a) and the false boundary (C) having the same coordinate values based only on the frequency distribution, and the frequency distribution is such that the grain Twig area (Xb) overlapping grain area (Xa)
), there is a risk of losing sight of the end (b).

そこで、前記度数分布を求めるときに、例えば、画面上
の座標値(X又はy)の小さいほうから大きいほうに向
かって順番に探索して、第11図に示すように、前記領
域(X)に属する画素がない場合には同一座標値となる
画素がないことを示す重なりフラグを0に設定し、且つ
、前記境界(a)の位置判定用フラグを無に対応する値
に設定する。前記領域(X)に属する画素で、且つ、互
いに連続して隣接する画素が存在する場合には前記重な
りフラグを1に設定し、且つ、前記位置判定用フラグを
籾に対応する値に設定する。次に、間隔を隔てる状態で
同一座標値となる画素が二重にある場合には、それら画
素が重なっていることを示す重なりフラグを2に設定し
、且つ、前記位置判定用フラグを小枝梗に対応する値に
設定する。
Therefore, when determining the frequency distribution, for example, by sequentially searching from the smallest coordinate value (X or y) on the screen to the largest one, as shown in FIG. If there is no pixel belonging to the boundary, an overlap flag indicating that there is no pixel having the same coordinate value is set to 0, and a position determination flag for the boundary (a) is set to a value corresponding to nothing. If there are pixels that belong to the area (X) and are consecutively adjacent to each other, the overlap flag is set to 1, and the position determination flag is set to a value corresponding to paddy. . Next, if there are two pixels with the same coordinate value separated by an interval, an overlap flag indicating that these pixels overlap is set to 2, and the position determination flag is set to 2. Set to the value corresponding to .

その後、前記度数分布を求めた幅が狭いほうの座標値を
、前記重なりフラグと前記位置判定用フラグとの設定値
に基づいてチエツクして、前記度数分布から求めた境界
が、前記型しい境界(a)であるか偽境界(C)である
かを判別させて、前記小枝梗領域(Xb)の始点の座標
値を求める。
After that, the coordinate value of the narrower width obtained from the frequency distribution is checked based on the set values of the overlap flag and the position determination flag, and the boundary obtained from the frequency distribution is determined as the typical boundary. (a) or a false boundary (C), and determine the coordinate values of the starting point of the twig-stem area (Xb).

前記小枝梗領域(Xb)の始点の座標値を求めた後は、
その座標値となる画素に隣接する画素が無くなるまで順
番に探索して、最終画素となる座標値を、前記小枝梗領
域(Xb)の終点として設定する。
After determining the coordinate values of the starting point of the twig stoma region (Xb),
The search is performed in order until there are no pixels adjacent to the pixel having the coordinate value, and the coordinate value of the final pixel is set as the end point of the twig-stem region (Xb).

前記小枝梗領域(Xb)の始点と終点とを求めた後は、
その始点と終点との間の長さを求めるために、前記小枝
梗領域(Xb)に属する画素を、前記始点から終点方向
に向けて順次微分することにより一画素分の幅に細線化
して、それら細線化した画素の画素数つまり長さを求め
るようにしである。
After determining the starting point and ending point of the twig-stem area (Xb),
In order to find the length between the starting point and the ending point, the pixels belonging to the twig-stem region (Xb) are differentiated sequentially from the starting point toward the ending point to thin the line to a width of one pixel, The number of pixels, that is, the length of these thinned pixels is determined.

但し、第9図に示すように、抽出した画素が前記X軸又
はy軸に平行となる方向に隣接している場合には、単位
距離として1を加算し、斜め方向に隣接している場合に
は、単位距離として正方形の対角線距離に相当する1、
4を加算することにより、小枝梗が湾曲している場合に
もその長さを正確に求めることができるようにしである
。
However, as shown in Figure 9, if the extracted pixels are adjacent in a direction parallel to the X-axis or y-axis, 1 is added as the unit distance, and if they are adjacent in a diagonal direction, , which corresponds to the diagonal distance of the square as a unit distance,
By adding 4, the length of the twig can be accurately determined even if the twig is curved.

但し、前記探索する座標方向に交差する方向に小枝梗が
湾曲している場合には、前記微分による細線化処理によ
って前記小枝梗領域(Xb)に属する画素の隣接が途切
れたように判断される虞れがあるので、その場合には、
前記型なりフラグや前記位置判別用フラグの値に基づい
て、交差する方向での画素数の差分の値(n)を前記単
位距離(l又は1.4)に加算させるようにしである。
However, if the twig stoma is curved in a direction intersecting the coordinate direction to be searched, it is determined that the adjacency of pixels belonging to the twig stoma region (Xb) is interrupted by the thinning process by the differentiation. In that case, there is a possibility that
Based on the values of the shape flag and the position determination flag, the value (n) of the difference in the number of pixels in the intersecting direction is added to the unit distance (l or 1.4).

小枝梗の長さを求めた後は、その長さの値に基づいて、
例えば、乾燥処理等に影響が出ない範囲となる8M未満
(画素数として15ドツト相当)である場合は小枝梗能
と判断させるようにしである。
After determining the length of the twig stalk, based on the length value,
For example, if it is less than 8M (equivalent to 15 dots in terms of number of pixels), which is a range that does not affect the drying process, etc., it is determined that it is a twig infarction.

次に、第2図に示すフローチャートに基づいて、前記制
御装置(10)の動作を説明する。
Next, the operation of the control device (10) will be explained based on the flowchart shown in FIG.

前記エンコーダ(S2)の情報に基づいて、前記穀粒(
A)が前記イメージセンサ−(S1)の撮像視野の略中
心に位置する状態となったときに、前記イメージセンサ
−(S1)の撮像情報が取り込まれて、前記穀粒(A)
と背景とを分離するために、設定画素密度で量子化され
て、穀粒(A)のみに対応する領域(X)が抽出される
ことになる(第8図参照)。
Based on the information of the encoder (S2), the grain (
When grain A) is located approximately at the center of the imaging field of view of the image sensor (S1), the imaging information of the image sensor (S1) is captured and the grain (A)
In order to separate the grain from the background, it is quantized at a set pixel density and a region (X) corresponding only to the grain (A) is extracted (see FIG. 8).

前記領域(X)を抽出した後は、塵等の異物による誤判
別を防止するために、先ず、前記領域(X)に属する画
素数が、穀粒(A)の大きさよりも大幅に小さい値に設
定した設定画素数(20ドツトに設定しである)以下で
あるか否かを判別し、面積が前記設定画素数に対応する
値よりも小である場合には、撮像されたものが塵等の異
物であると判別して、処理対象から除くようにしである
。
After extracting the region (X), first, in order to prevent misclassification due to foreign matter such as dust, the number of pixels belonging to the region (X) is significantly smaller than the size of the grain (A). If the area is smaller than the value corresponding to the set pixel count (set to 20 dots), the imaged object is considered to be dust. It is determined that it is a foreign object such as a foreign object, and is removed from the processing target.

穀粒(A)に小枝梗が付いている場合には、その大きさ
が小枝梗が付いていない場合よりも大きくなることから
、穀粒(A)に小枝梗が付いているか否かを判別するた
めに、前記領域(X)の面積が、小枝梗が付いていない
場合の大きさよりも大なる値に設定した設定画素数(1
40ドツトに設定しである)以上であるか否かを判別し
、設定画素数以上である場合には、小枝梗付きであると
判別する。
If the grain (A) has a twig stump, its size will be larger than when the twig stump is not attached, so it is determined whether the grain (A) has a twig stump attached or not. In order to
It is determined whether the number of pixels is greater than or equal to the set number of pixels (40 dots), and if it is greater than or equal to the set number of pixels, it is determined that the pixel has twigs.

前記領域(X)の面積が前記設定画素数未満である場合
には、前記イメージセンサ−(S1)から出力される三
原色情報のうちの赤色情報(R)と青色情報(B)との
差の値に基づいて抽出した領域の面積が設定値(15ド
ツトに設定しである)以下であるか否かを判別し、設定
値以下である場合には玄米であると判別し、設定値より
大である場合には籾であると判別する。
When the area of the region (X) is less than the set number of pixels, the difference between red information (R) and blue information (B) of the three primary color information output from the image sensor (S1) Based on the value, it is determined whether the area of the extracted area is less than or equal to a set value (set to 15 dots), and if it is less than the set value, it is determined that it is brown rice, and if the area is larger than the set value. If so, it is determined that it is paddy.

そして、籾であると判別した場合には、次に、前述の如
く求めた小枝梗の長さが設定値(15ドツト)以下であ
る場合には、小枝梗が付いていない籾であると判別し、
前記設定値を越えている場合には小枝梗付きであると判
別させることになる。
If the paddy is determined to be paddy, next, if the length of the twig stalk determined as described above is less than the set value (15 dots), it is determined that the paddy is without the twig stalk. death,
If it exceeds the set value, it will be determined that it has twigs and stems.

尚、詳述はしないが、以上説明した処理は、前記エンコ
ーダ(S2)の情報に基づいて、サンプル数が設定値に
達するまで、自動的に繰り返されることになる。
Although not described in detail, the process described above is automatically repeated based on the information of the encoder (S2) until the number of samples reaches the set value.

C別実施例〕 上記実施例では、検査対象の穀粒(A)を回転する回転
体(2)の外周部に吸着保持させることにより、−粒毎
に間隔を隔てる状態で撮像できるようにした場合を例示
したが、例えば、ベルト式のコンベヤ等を用いて、穀粒
(A)を−粒毎に間隔を隔てる状態で、連続的に搬送さ
せるようにしてもよく、穀粒(A)を−粒毎に撮像させ
るための手段等の各部の具体構成は各種変更できる。
Example C] In the above example, the grains to be inspected (A) are held by suction on the outer periphery of the rotating body (2), thereby making it possible to image each grain at intervals. Although the case is shown as an example, for example, the grains (A) may be continuously conveyed using a belt-type conveyor or the like, with the grains being spaced apart from each other. - The specific configuration of each part, such as means for imaging each particle, can be changed in various ways.

又、上記実施例では、本発明を脱穀処理後の穀粒の検査
装置に適用した場合を例示したが、本発明は、籾と玄米
とを判別する必要がある各種の装置に適用できるもので
あって、例えば、籾摺後の穀粒から玄米を選別回収する
ための選別装置において、その選別状態を検出するため
の手段としても用いることができる。
Further, in the above embodiment, the present invention is applied to a device for inspecting grain after threshing, but the present invention can be applied to various devices that need to distinguish between paddy and brown rice. For example, in a sorting device for sorting and recovering brown rice from grains after hulling, it can also be used as a means for detecting the sorting state.

ちなみに、籾摺後の穀粒を玄米と籾とに選別回収するた
めの選別装置においては、選別回収される玄米に対する
籾の混入率は0.3%以下にすることが望まれているこ
とから、玄米と籾とを一粒単位で判別できるようにする
必要があり、本発明を利用すれば、正確な判別を行える
。
By the way, in the sorting equipment that separates and collects grains after hulling into brown rice and paddy, it is desirable that the contamination rate of paddy in the sorted and collected brown rice is 0.3% or less. It is necessary to be able to distinguish between brown rice and paddy grain by grain, and by using the present invention, accurate discrimination can be made.

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。
Incidentally, although reference numerals are written in the claims section for convenient comparison with the drawings, the present invention is not limited to the structure shown in the accompanying drawings.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明に係る穀粒の検査装置の実施例を示し、第
1図は制御構成のブロック図、第2図は制御作動のフロ
ーチャート、第3図乃至第11図は画像処理の説明図、
第12図は検査装置の切欠正面図、第13図は同側断面
図である。 (S、)・・・・・・撮像手段、(R)・・・・・・赤
色情報、(G)・・・・・・緑色情報、(B)・・・・
・・青色情報、(101)・・・・・・判別手段。
The drawings show an embodiment of the grain inspection device according to the present invention, FIG. 1 is a block diagram of the control configuration, FIG. 2 is a flowchart of control operation, and FIGS. 3 to 11 are explanatory diagrams of image processing.
FIG. 12 is a cutaway front view of the inspection device, and FIG. 13 is a sectional view of the same side. (S,)...Imaging means, (R)...Red information, (G)...Green information, (B)...
... Blue information, (101) ... Discrimination means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 穀粒を撮像する撮像手段(S_1)と、その撮像手段(
S_1)の撮像情報に基づいて前記穀粒が籾であるか玄
米であるかを判別する判別手段(101)とを備えた穀
粒の検査装置であって、前記撮像手段(S_1)は、少
なくとも三原色成分のうちの赤色情報(R)及び緑色情
報(G)の一方と青色情報(B)とを出力するようにカ
ラー式に構成され、前記判別手段(101)は、前記赤
色情報(R)及び緑色情報(G)の一方と前記青色情報
(B)との差の値が設定値以上の領域のうちで、その面
積が設定値より大である場合には、前記穀粒が籾である
と判別し、且つ、面積が設定値より小である場合には、
前記穀粒が玄米であると判別するように構成されている
穀粒の検査装置。
An imaging means (S_1) for imaging grains, and an imaging means (S_1) for imaging grains;
A grain inspection device comprising a determining means (101) for determining whether the grain is paddy or brown rice based on the imaging information of S_1), the imaging means (S_1) comprising at least The discriminating means (101) is configured in color so as to output one of red information (R) and green information (G) of the three primary color components and blue information (B), and the discriminating means (101) and the area where the difference value between one of the green information (G) and the blue information (B) is greater than or equal to the set value, if the area is larger than the set value, the grain is paddy. And if the area is smaller than the set value,
A grain inspection device configured to determine that the grain is brown rice.
JP20205389A 1989-08-03 1989-08-03 Inspecting device for grain Pending JPH0365768A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH069914U (en) * 1992-07-13 1994-02-08 石川島播磨重工業株式会社 Parison head

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH069914U (en) * 1992-07-13 1994-02-08 石川島播磨重工業株式会社 Parison head

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