JP2002318197A - 撮像システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 穀粒の品質評価を短時間で行う。 【解決手段】 可視光を発する第１の光源は穀粒例えば
配列された米粒の例えば下側から照らしその反射光で第
１の撮像装置で撮像する。同時に、第２の光源は赤外光
を米粒の上側から照らし米粒を透過した光で第２の撮像
装置で撮像する。このとき、前記第１の撮像装置又は第
２の撮像装置のいずれか一方の前方に置かれたフィルタ
は、前記第２の光源からの赤外光を透過する。従って、
第１の撮像装置は反射光を撮像し、第２の撮像装置は透
過光を撮像する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、穀粒の品質をその外
観像を解析することにより客観的に評価するために用い
る撮像システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、穀粒例えば米の品質等級を決定す
るためには、検査官が一定の基準に基づいて目視により
判定していた。しかし、従来のように検査官の目視によ
る場合は、検査官に多大な負担となっており、機械化が
望まれていた。

【０００３】本願出願人は、この要望に応じて、図２に
示すようなシステムを検討した。図２において、２０１
は品質を評価されるため所定の行列（ｍ行×ｎ列）に配
列された穀粒としての米粒、２０２は前記米粒を所定の
行列に配列させるトレイである。２０３は第１の光源で
あり、配列された前記米粒２０１を２分する仮定面（ト
レイ２０２内にそれと平行に仮定することができる）の
一方の側すなわち下方に位置し、前記トレイ２０２の１
行分（又は１列分）の長さを有し、行方向に移動可能に
構成され、可視光を発する。２０４は第２の光源であ
り、配列された前記米粒２０１を２分する仮定面すなわ
ち前記トレイ２０２の他方の側すなわち上方に位置し、
前記トレイ２０２の１行分（又は１列分）の長さを有
し、行方向に移動可能に構成され、赤外光を発する。２
０５は第１の撮像装置であり、前記トレイ２０２の下方
に位置し、前記第１の光源２０３に照らされ米粒２０１
で反射した光を撮像するように、１行分の各列毎（１行
にｎ個）に撮像機器を配列する。２０６は第２の撮像装
置であり、前記トレイ２０２の下方に位置し、前記第２
の光源２０４に照らされ米粒２０１を透過した光を撮像
するように、１行分の各列毎（１行にｎ個）に撮像機器
を配列する。２０７は記録手段であり、前記第１の撮像
装置２０５及び第２の撮像装置２０６による撮像画像を
記録する。２０８は解析手段であり、前記記録手段２０
７からの記録画像を解析し、解析結果に基づき当該米粒
２０１に対して品質表示をし、若しくは当該米粒２０１
を予め定められた区分に区分けし、評価する。２０９は
解析結果又は解析画像をモニタするためのモニタ装置で
ある。

【０００４】まず、米粒２０１の反射画像を第１の撮像
装置２０５により撮像するため、第１の光源２０３を作
動させ、米粒２０１を複数行の内１行分だけ照らす。第
１の光源２０３と第１の撮像装置２０５とを同時に同じ
速度で順次行方向に移動させる。このとき、第２の光源
２０４と第２の撮像装置２０６も同時に同じ速度で順次
行方向に移動させるが、照明及び撮像する状態としな
い。第１の光源２０３は順次１行分毎の米粒２０１を照
らしていき、第１の撮像装置２０５で一行分毎に順次
（全部でｍ行分）撮像していく。この反射画像は、記録
手段２０７で記録される。解析手段２０８は各米粒２０
１の画像データを所定の基準データを用いて各米粒２０
１毎に解析する。

【０００５】上記撮像は、米粒の外観からみた品質を評
価するために、反射光による画像を得ていたが、米粒２
０１がその内部に亀裂を有する胴割粒である場合は、米
粒内部を通る透過光により評価する必要がある。そのた
め、第２の光源２０４からの光を斜めから米粒２０１に
あて、斜めの透過光を第２の撮像装置２０６で受けるよ
うに配置する。そして、米粒２０１の透過画像を第２の
撮像装置２０６により撮像するため、第２の光源２０４
を作動させ、米粒２０１を複数行の内１行分だけ照ら
す。第２の撮像装置２０６は１行分の米粒２０１の透過
光による画像を撮像する。第２の光源２０４と第２の撮
像装置２０６とを同時に同じ速度で順次行方向に移動さ
せる。このとき、第１の光源２０３と第１の撮像装置２
０５とは、照明及び撮像状態にはないが、同時に同じ速
度で順次行方向に移動させる。第２の光源２０４は順次
１行分毎の米粒２０１を照らしていき、第２の撮像装置
２０６で一行分毎に順次（全部でｍ行分）撮像してい
く。米粒２０１が胴割粒である場合は、図３に示すよう
に亀裂３０１部分で透過光が乱反射し、不良部分のない
整粒の場合に比較して場合に比較して暗くなる。この透
過画像は、記録手段２０７で記録される。解析手段２０
８は各米粒２０１の画像データを所定の基準データを用
いて各米粒２０１毎に解析する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のように構成した
評価装置は、米粒を自動的に評価できるものであるが、
評価を反射光と透過光とを同時に用いると、第１の光源
２０３から反射光が第１の撮像装置２０５だけでなく第
２の撮像装置２０６にも入射し、また、第２の光源２０
４からの透過光が第２の撮像装置２０６だけでなく第１
の撮像装置２０５にも入射してしまい、反射光と透過光
とをそれぞれ他の影響なしに単独で解析することができ
ない。そこで、第１の光源２０３と第１の撮像装置２０
５との組と、第２の光源２０４と第２の撮像装置２０６
との組を、それぞれ別々に作動させなければならず、評
価のための時間が多く必要となっていた。

【０００７】本発明は上記問題点を鑑みてなされたもの
であり、穀粒の品質評価を短時間で行える撮像システム
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に係る撮像システムは、穀粒をその外観に基づ
き評価するための撮像システムであって、穀粒を２分す
る仮定面の一方の側に位置する第１の光源と、前記仮定
面の他方の側に位置して所定長以上の波長の光を前記第
１の光源よりも多く発する第２の光源と、前記第１又は
第２の光源による前記穀粒に対する反射光を撮像する第
１の撮像装置と、前記第２又は第１の光源による前記穀
粒に対する透過光を撮像する第２の撮像装置と、前記第
１の撮像装置又は第２の撮像装置のいずれか一方の前方
に前記所定長以上の波長の光を透過するフィルタを前置
するものである。

【０００９】また、請求項２に係る撮像システムは、請
求項１において、所定長以上の波長の光が赤外光である
ものである。

【００１０】また、請求項３に係る撮像システムは、穀
粒をその外観に基づき評価するための撮像システムにお
いて、穀粒を２分する仮定面の一方の側に位置して可視
光を発する第１の光源と、前記仮定面の他方の側に位置
して赤外光を発する第２の光源と、前記第１の光源によ
る前記穀粒に対する反射光を撮像する第１の撮像装置
と、前記第２の光源による前記穀粒に対する透過光を撮
像する第２の撮像装置と、前記第２の撮像装置の前方に
前記赤外光を透過するフィルタを前置するものである。

【００１１】

【作用】請求項１及び請求項２に係る撮像システムにお
いて次のように作用する。第１の光源は穀粒例えば配列
された米粒の例えば下側から照らしその反射光で第１の
撮像装置で撮像する。同時に、第２の光源は第１の光源
に比較して長い波長の光を米粒の上側から照らし米粒を
透過した光で第２の撮像装置で撮像する。このとき、前
記第１の撮像装置又は第２の撮像装置のいずれか一方の
前方に置かれたフィルタは、前記第２の光源からの光を
透過する。従って、第１の撮像装置は反射光を撮像し、
第２の撮像装置は透過光を撮像する。第２の光源は赤外
光を発するようにすることができる。

【００１２】請求項３に係る撮像システムは次のように
作用する。可視光を発する第１の光源は穀粒例えば配列
された米粒の例えば下側から照らしその反射光で第１の
撮像装置で撮像する。同時に、第２の光源は赤外光を米
粒の上側から照らし米粒を透過した光で第２の撮像装置
で撮像する。このとき、前記第１の撮像装置又は第２の
撮像装置のいずれか一方の前方に置かれたフィルタは、
前記第２の光源からの赤外光を透過する。従って、第１
の撮像装置は反射光を撮像し、第２の撮像装置は透過光
を撮像する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図を参照し
て説明する。図１は一実施例を説明する構成図である。
図１において、１０１は品質を評価されるため所定の行
列（ｍ行×ｎ列）に配列された穀粒としての米粒、１０
２は前記米粒を所定の行列に配列させるトレイである。
１０３は第１の光源であり、配列された前記米粒１０１
を２分する仮定面（トレイ１０２内にそれと平行に仮定
することができる）の一方の側すなわち下方に位置し、
前記トレイ１０２の１行分（又は１列分）の長さを有
し、行方向に移動可能に構成され、可視光線を発する。
１０４は第２の光源であり、配列された前記米粒１０１
を２分する仮定面すなわち前記トレイ１０２の他方の側
すなわち上方に位置し、前記トレイ１０２の１行分（又
は１列分）の長さを有し、行方向に移動可能に構成さ
れ、赤外光を発する。１０５は第１の撮像装置であり、
前記トレイ１０２の下方に位置し、前記第１の光源１０
３に照らされ米粒１０１で反射した光を撮像するよう
に、１行分の各列毎（１行にｎ個）に撮像機器を配列す
る。１０６は第２の撮像装置であり、前記トレイ１０２
の下方に位置し、前記第２の光源１０４に照らされ米粒
１０１を透過した光を撮像するように、１行分の各列毎
（１行にｎ個）に撮像機器を配列する。１０７は赤外光
を透過し、可視光を遮断するフィルタであり、前記第２
の撮像装置１０６のレンズの前に取り付ける。１０８は
記録手段であり、前記第１の撮像装置１０５及び第２の
撮像装置１０６による撮像画像を記録する。１０９は解
析手段であり、前記記録手段１０８からの記録画像を解
析し、解析結果に基づき当該穀粒１０１に対して品質表
示をし、若しくは当該穀粒１０１を予め定められた区分
に区分けし、評価する。１１０は解析結果又は解析画像
をモニタするためのモニタ装置である。

【００１４】まず、米粒１０１の反射画像を第１の撮像
装置１０５により撮像するため、第１の光源１０３を作
動させ、米粒１０１を複数行の内１行分だけ照らす。第
１の光源１０３と第１の撮像装置１０５とを同時に同じ
速度で順次行方向に移動させる。このとき、第２の光源
１０４と第２の撮像装置１０６も同時に同じ速度で順次
行方向に移動させる。第１の光源１０３は順次１行分毎
の米粒１０１を照らしていき、反射光を第１の撮像装置
１０５で一行分毎に順次（全部でｍ行分）撮像してい
く。この反射光は米粒１０１で乱反射したものであり、
第２の撮像装置１０６の方向にも行くが、フィルタ１０
７により遮断され、撮像されない。

【００１５】一方、第２の光源１０４と第２の撮像装置
１０６も同じ速度で順次行方向に移動させているが、こ
れらも第１の光源１０３と第１の撮像装置１０５が照明
撮影していると同時に、米粒１０１の透過画像を第２の
撮像装置１０６により撮像するため、第２の光源１０４
で、米粒１０１を上側から複数行の内１行分だけ赤外光
で照らす。第２の光源１０４は順次１行分毎の米粒１０
１を照らしていき、フィルタを通過した透過光を第２の
撮像装置１０６で一行分毎に順次（全部でｍ行分）撮像
していく。第１の撮像装置１０５はこの赤外透過光を感
知しない。

【００１６】第１の撮像装置１０５で撮像された米粒１
０１の表面からの反射光による画像と、第２の撮像装置
１０６で撮像された米粒１０１の内部を通過し透過光に
よる画像とは、記録手段１０８で記録される。解析手段
１０９は各米粒１０１の画像データを所定の基準データ
を用いて各米粒１０１毎に解析する。

【００１７】透過光による画像は、米粒１０１が胴割粒
である場合に、米粒内部を通る透過光が内部の亀裂によ
り散乱し、亀裂より先の部分が不良部分のない整粒の場
合に比較して場合に比較して暗くなる。基準データと比
較したときに暗い部分と判定される部分があるか否かに
より評価する。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、穀
粒に対する反射光と透過光との同時に撮像でき、評価の
ための時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を説明する構成図である。

【図２】 本発明の前提となるシステムを説明する構成
図である。

【図３】 胴割粒による光の散乱を説明する図である。

【符号の説明】

１０１…米粒、１０２…トレイ、１０３…第１の光源、
１０４…第２の光源、１０５…第１の撮像装置、１０６
…第２の撮像装置、１０７…フィルタ、１０８…記録手
段、１０９…解析手段、１１０…モニタ装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 穀粒をその外観に基づき評価するための
   撮像システムにおいて、穀粒を２分する仮定面の一方の
   側に位置する第１の光源と、前記仮定面の他方の側に位
   置して所定長以上の波長の光を前記第１の光源よりも多
   く発する第２の光源と、前記第１又は第２の光源による
   前記穀粒に対する反射光を撮像する第１の撮像装置と、
   前記第２又は第１の光源による前記穀粒に対する透過光
   を撮像する第２の撮像装置と、前記第１の撮像装置又は
   第２の撮像装置のいずれか一方の前方に前記所定長以上
   の波長の光を透過するフィルタを前置することを特徴と
   する撮像システム。
2. 【請求項２】 所定長以上の波長の光が赤外光であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の撮像システム。
3. 【請求項３】 穀粒をその外観に基づき評価するための
   撮像システムにおいて、穀粒を２分する仮定面の一方の
   側に位置して可視光を発する第１の光源と、前記仮定面
   の他方の側に位置して赤外光を発する第２の光源と、前
   記第１の光源による前記穀粒に対する反射光を撮像する
   第１の撮像装置と、前記第２の光源による前記穀粒に対
   する透過光を撮像する第２の撮像装置と、前記第２の撮
   像装置の前方に前記赤外光を透過するフィルタを前置す
   ることを特徴とする撮像システム。