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JP2008302314A - Optical rice grain sorter - Google Patents

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JP2008302314A
JP2008302314A JP2007152793A JP2007152793A JP2008302314A JP 2008302314 A JP2008302314 A JP 2008302314A JP 2007152793 A JP2007152793 A JP 2007152793A JP 2007152793 A JP2007152793 A JP 2007152793A JP 2008302314 A JP2008302314 A JP 2008302314A
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JP
Japan
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light
wavelength
rice grain
ccd sensor
irradiation unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007152793A
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Japanese (ja)
Inventor
Takafumi Ito
隆文 伊藤
Masazumi Hara
正純 原
Shinji Hosofuji
慎司 細藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Satake Engineering Co Ltd
Satake Corp
Original Assignee
Satake Engineering Co Ltd
Satake Corp
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Publication date
Application filed by Satake Engineering Co Ltd, Satake Corp filed Critical Satake Engineering Co Ltd
Priority to JP2007152793A priority Critical patent/JP2008302314A/en
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Abstract

【課題】原料(原料米粒K)に混入した着色粒、異物及び胴割粒を一回通しの処理で効率よく選別できるマルチ光選別機の提供。
【解決手段】光学検出手段に第1波長(緑色光)、第2波長(赤色光)及び第3波長(近赤外光)の光照射部7とそれぞれに対応した第1,第2及び第3のCCDセンサ(CCDカメラ8中)センサを用い、第1波長光の受光量に基づいて着色粒と異物を判別し、第1波長光と第2波長光の受光量に基づいて胴割粒を判別し、さらに、第3波長光の受光量に基づいて色彩上良品と区別できない異物を判別する。光学検出位置Pにおける原料がこれらのいずれかに判別されたとき、噴風装置により、良品から分離される。
【選択図】図1
[Problem] To provide a multi-light sorter capable of efficiently sorting colored grains, foreign matters and body split grains mixed in a raw material (raw rice grains K) by a single process.
First, second and second optical detectors respectively corresponding to light irradiating units 7 having a first wavelength (green light), a second wavelength (red light) and a third wavelength (near infrared light). 3 CCD sensors (in the CCD camera 8), the colored particles and foreign substances are discriminated based on the received light amount of the first wavelength light, and the body split particles based on the received light amounts of the first wavelength light and the second wavelength light. Further, a foreign matter that cannot be distinguished from a good color product is determined based on the amount of light received by the third wavelength light. When the raw material at the optical detection position P is discriminated as one of these, it is separated from non-defective products by the blast device.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、原料(精白米)に混入する不良品(不良米粒)や異物を光学的手段によって選別し、除去する米粒選別機に関する。   The present invention relates to a rice grain sorter that sorts and removes defective products (defective rice grains) and foreign matters mixed in a raw material (milled rice) by optical means.

従来、米、穀類、豆類等に混入する不良品(緑粒、しらた、褐色粒などの着色粒)や異物(小石、ガラス片、プラスチック片、金属片、陶器片、磁器片等)を選別するものとして、光学的手段による色彩選別装置が知られている(特許文献1)。この装置は、白熱灯又は蛍光管等を光源とした可視光で米粒と背景板(基準色板)を照射し、米粒からの反射光と背景板からの反射光の光量差を複数波長帯に分割してそれぞれ受光素子により検出し、良品に対する不良品あるいは異物が呈する色彩の相違を利用してこれらを選別除去するものである。しかしこの装置は判別の基準を色彩にのみよっているため混入している異物が陶器片のように良品と同色系の異物、すなわち、色彩上良品と区別できない異物である場合、これらを選別除去することができなかった。   Conventionally, defective products (colored grains such as green grains, shirata, brown grains, etc.) and foreign substances (pebbles, glass pieces, plastic pieces, metal pieces, ceramic pieces, porcelain pieces, etc.) mixed in rice, grains, beans, etc. are selected. As such, a color selection device using optical means is known (Patent Document 1). This device irradiates rice grains and a background plate (reference color plate) with visible light using an incandescent lamp or a fluorescent tube as a light source, and the light quantity difference between the reflected light from the rice grains and the reflected light from the background plate is made into a plurality of wavelength bands. These are divided and detected by the light receiving elements, respectively, and these are selected and removed by utilizing the difference in color exhibited by defective products or foreign materials with respect to non-defective products. However, since this device uses only color as the criterion for discrimination, if the foreign matter is a foreign matter of the same color system as a non-defective product, such as a ceramic piece, that is, a foreign matter that cannot be distinguished from a good quality product, this is selected and removed. I couldn't.

また、良品の反射率が可視光域から近赤外光域へと変化する様子と陶器片など異物の反射率が変化する様子は異なり、この両者の波長の差を利用して、良品から色彩上良品と区別できない異物を判定する異物検出装置及びこの機構を組み込んだ米粒選別装置が存在している(特許文献2、3)。これによれば、良品と同色若しくは透明の異物を検出することができる。
一方、精米中の不良品である胴割米(内部に亀裂を有する米粒)を選別しようとする光学式胴割選別機も存在する(特許文献4,5)。
In addition, the reflectance of non-defective products changes from the visible light region to the near-infrared light region and the reflectance of foreign objects such as pottery pieces change. There are foreign matter detection devices that determine foreign matters that cannot be distinguished from good products and rice grain sorting devices incorporating this mechanism (Patent Documents 2 and 3). According to this, foreign matter having the same color as that of the non-defective product or transparent material can be detected.
On the other hand, there is also an optical body split sorter that tries to sort out the rice cracked rice (rice grains having cracks inside), which is a defective product in the polished rice (Patent Documents 4 and 5).

特開平1―258781号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-258781 特開平5−200365号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-200365 特許第3079932号公報Japanese Patent No. 3079932 特開2005−265519号公報JP 2005-265519 A 特許第3642172号Japanese Patent No. 3642172

しかしながら、従来の光学式胴割選別機は、受光データに基づいて各米粒の全体像(全体画像)を特定し、その画像中に線状の暗い影のデータ部分が検出されると胴割粒と判定するものであるが、胴割れによる暗い影は胚芽部分が原因の影や肌擦れ(表面の傷)が原因の影と紛らわしく、誤判別のために選別精度が悪い。このため、前記色彩選別と異物検出及び胴割れ選別の機能を備えたマルチ光選別機ともいえる光学式米粒選別機を完成させる場合の支障となっている。
この発明は、優れた胴割選別機能を備えるとともに、色彩選別、異物検出の機能を一体に備えたマルチ光選別機である光学式米粒選別機の提供を課題とする。
However, the conventional optical splitting machine identifies the entire image (overall image) of each rice grain based on the received light data, and when a linear dark shadow data portion is detected in the image, However, the dark shadow caused by the cracked body is misleading with the shadow caused by the germ portion and the shadow caused by the rubbing (scratches on the surface). For this reason, it is an obstacle in completing an optical rice grain sorter that can be said to be a multi-light sorter equipped with the functions of color sorting, foreign matter detection and shell crack sorting.
It is an object of the present invention to provide an optical rice grain sorter that is a multi-light sorter that has an excellent body split sorting function, color sorting, and foreign matter detection function.

移送手段と光学検出手段と判別手段及び選別手段とで光学式米粒選別機を構成する。
移送手段により、原料の各米粒を整列させて移送する。
光学検出手段は、照射部と検出部を設ける。照射部は、移送手段から放出された原料の落下軌跡における光学検出位置に対して光を照射する。検出部は、CCDセンサを備えたCCDカメラとし、光学検出位置を通過する各米粒からの反射光及び/又は透過光を検出する。
判別手段は、光学検出手段が検出した反射光及び/又は透過光に基づいて原料における着色粒、異物及び胴割粒を判別する。異物には色彩上良品と区別できない異物も含まれる。
そして、選別手段は、判別手段が判別した着色粒、異物及び胴割粒をエアジェットなどの手段により分離して選別する。
The transfer means, the optical detection means, the discrimination means and the sorting means constitute an optical rice grain sorter.
The rice grains as raw materials are aligned and transferred by the transfer means.
The optical detection means includes an irradiation unit and a detection unit. An irradiation part irradiates light with respect to the optical detection position in the fall locus | trajectory of the raw material discharge | released from the transfer means. The detection unit is a CCD camera equipped with a CCD sensor, and detects reflected light and / or transmitted light from each rice grain passing through the optical detection position.
The discriminating unit discriminates colored particles, foreign matter, and body split particles in the raw material based on the reflected light and / or transmitted light detected by the optical detecting unit. Foreign matter includes foreign matter that cannot be distinguished from good quality products.
Then, the sorting unit separates and sorts the colored particles, the foreign matter, and the body split particles determined by the determining unit by means such as an air jet.

検出部のCCDカメラは、原料が落下する軌跡の光学検出位置において、原料からの反射光・透過光を検出できるように、原料と対面する位置に配置する。このとき、それぞれにカメラの光軸が落下軌跡とほぼ直交する配置とする。検出精度を上げるため、反射光を原料の背側、腹側(表裏)から受光できる配置、すなわち、CCDカメラは落下軌跡と直交する光軸上に光学検出位置を中心にして対向して配置することもある。   The CCD camera of the detection unit is arranged at a position facing the raw material so that the reflected light and transmitted light from the raw material can be detected at the optical detection position of the trajectory where the raw material falls. At this time, the optical axes of the cameras are arranged so as to be substantially orthogonal to the dropping trajectory. In order to improve the detection accuracy, the reflected light can be received from the back side and the abdomen side (front and back) of the raw material, that is, the CCD camera is placed on the optical axis perpendicular to the fall trajectory with the optical detection position as the center. Sometimes.

CCDカメラは、内部に可視光域に高い感度を有する第1CCDセンサと第2CCDセンサ及び近赤外域に高い感度を有する第3CCDセンサを備えたものとする。これらのセンサはラインセンサであり、カラーセンサとすることもある。また、これらのセンサは個別に1個のCCDカメラに収められることもあれば、ダイクロイックプリズムのような分光手段を備えた1個のカメラに収められることもある。いずれにしても、第1CCDセンサと第2CCDセンサは、可視光域において複数の波長域を個別に受光できる配置とされる。   The CCD camera includes a first CCD sensor and a second CCD sensor having high sensitivity in the visible light region and a third CCD sensor having high sensitivity in the near infrared region. These sensors are line sensors and may be color sensors. These sensors may be individually housed in a single CCD camera, or may be housed in a single camera equipped with spectral means such as a dichroic prism. In any case, the first CCD sensor and the second CCD sensor are arranged so that a plurality of wavelength ranges can be individually received in the visible light range.

照射部は第1波長の光照射部と第2波長の光照射部及び第3波長の光照射部とを備える。例えば、第1波長の光照射部は420nm〜520nmの青色光あるいは500nm〜580nmの緑色光を照射し、第2波長の光照射部は600nm〜710nmの赤色光を照射し、第3波長の光照射部は800nm〜1000nmの近赤外光を照射する。なお、第1波長の光照射部と第2波長の光照射部は基本的に波長領域として分離されたものであればよく、第1波長の光が赤色であれば第2波長の光は緑色又は青色のように、前記の逆であってもよい。ただし、第3波長の光は、近赤外光でなければならない。これらの照射部はいずれもLEDで構成することができる。   The irradiation unit includes a first wavelength light irradiation unit, a second wavelength light irradiation unit, and a third wavelength light irradiation unit. For example, the first wavelength light irradiation unit emits 420 nm to 520 nm blue light or 500 nm to 580 nm green light, the second wavelength light irradiation unit emits 600 nm to 710 nm red light, and the third wavelength light. The irradiation unit irradiates near infrared light of 800 nm to 1000 nm. The first wavelength light irradiator and the second wavelength light irradiator may basically be separated as a wavelength region. If the first wavelength light is red, the second wavelength light is green. Or the reverse of the above, such as blue. However, the light of the third wavelength must be near infrared light. Any of these irradiating parts can be constituted by LEDs.

第1波長の光照射部と第3波長の光照射部は、光検出位置における原料からの反射光及び/又は透過光がCCDカメラに受光されるようにする。具体的には、第1波長の光照射部と第3波長の光照射部は対として扱われ、落下軌跡に対して前記CCDカメラと反対側に2対が配置される。一方の対は第1照射部、他方の対は第2照射部である。そして、第1照射部と第2照射部は、前記CCDカメラの光軸を挟んだ一方側と他方側にこれらの各光軸が前記CCDカメラの光軸となす内角度が略同一となる位置に配設する。この内角度は70度以下が好ましい。   The first wavelength light irradiator and the third wavelength light irradiator allow reflected light and / or transmitted light from the raw material at the light detection position to be received by the CCD camera. Specifically, the first wavelength light irradiation unit and the third wavelength light irradiation unit are treated as a pair, and two pairs are arranged on the opposite side of the CCD camera with respect to the falling locus. One pair is a first irradiation unit and the other pair is a second irradiation unit. The first irradiating unit and the second irradiating unit are positioned so that the inner angles of the optical axes of the CCD camera and the optical axis of the CCD camera are substantially the same on one side and the other side of the optical axis of the CCD camera. It arranges in. The inner angle is preferably 70 degrees or less.

CCDカメラが落下軌跡を中心に対向して配置されている場合は、これら光照射部も落下軌跡を挟んだ対称位置に配置される。なお、第1波長の光照射部と第3波長の光照射部に対しては、これらと落下軌跡を挟んだ対向位置に良品の反射率と同程度の反射率に設定した背景板が配置される。
第2波長の光照射部は、前記CCDカメラの光軸と重合しない位置に配設する。
When the CCD camera is arranged so as to face the fall locus, these light irradiation units are also arranged at symmetrical positions with the fall locus interposed therebetween. For the first wavelength light irradiator and the third wavelength light irradiator, a background plate having a reflectance comparable to that of a non-defective product is disposed at an opposite position across the fall locus. The
The second wavelength light irradiation unit is disposed at a position where it does not overlap with the optical axis of the CCD camera.

判別手段は、着色粒・異物判別手段と色彩上良品と区別できない異物判別手段及び胴割粒判別手段とで構成される。
着色粒・異物判別手段は、第1CCDセンサが検出した反射光及び/又は透過光の光量に基づいて判別する。例えば、第1CCDセンサが検出した反射光及び/又は透過光の光量を設定した着色判定閾値と比較して判別する。これにより、良品に対して明度又は色相が異なる粒子(片)が判別される。ただし、明度又は色相が良品と同等である異物を判別することができない。
The discriminating means is composed of colored grain / foreign matter discriminating means and foreign matter discriminating means and torso split grain discriminating means that cannot be distinguished from good quality products.
The colored particle / foreign matter determining means determines based on the amount of reflected light and / or transmitted light detected by the first CCD sensor. For example, the determination is made by comparing the color determination threshold value with the amount of reflected light and / or transmitted light detected by the first CCD sensor. Thereby, the particle | grains (piece | piece) from which brightness or a hue differs with respect to a non-defective product are discriminated. However, it is impossible to discriminate foreign matters having lightness or hue equivalent to those of non-defective products.

色彩上良品と区別できない異物判別手段は、第1CCDセンサ又は第2CCDセンサのいずれか一方の検出光量信号と第3CCDセンサの検出光量信号とを基にこれら検出光量の比率又は差を演算し、これを異物判定用の閾値と比較して判別する。この判別法は、良品と異物からの反射率が、可視光の場合には大きな差異があるのに対して、近赤外光の場合には差が少ないという特性を利用する。すなわち、近赤外光を検出する第3CCDセンサの検出光量と、緑色や赤色の可視光を検出する第1CCDセンサ又は第2CCDセンサの検出光量とを基にこれらの比率又は差を算出し、その結果をそれぞれの場合の閾値と比較する演算を行う。   The foreign matter discriminating means indistinguishable from the good quality product calculates the ratio or difference between the detected light amounts based on the detected light amount signal of either the first CCD sensor or the second CCD sensor and the detected light amount signal of the third CCD sensor. Is compared with the threshold value for foreign matter determination. This discrimination method uses the characteristic that the reflectance from the non-defective product and the foreign matter is greatly different in the case of visible light, but is small in the case of near infrared light. That is, based on the detected light amount of the third CCD sensor that detects near-infrared light and the detected light amount of the first CCD sensor or the second CCD sensor that detects visible light of green or red, the ratio or difference between them is calculated. An operation for comparing the result with the threshold value in each case is performed.

胴割判別手段は、第1CCDセンサが検出した反射光及び/又は透過光から第1の米粒画像を作成するとともに、前記第2CCDセンサが検出した透過光から第2の米粒画像を作成し、第1の米粒画像と第2の米粒画像との光量差を演算(例えば、引き算)する。
第1の米粒画像は、第1波長の光照射部からの反射光及び/又は透過光であるが、前記のように、第1波長の光照射部は、CCDカメラの光軸を挟んだ一方側と他方側に対称に配置されているので、胴割れが原因で生じる一方の照射部による影が他方の照射部による明部や透過光によって打ち消される結果となり、結局、第1CCDセンサが検出した反射光・透過光から形成される第1の米粒画像に胴割れの影は現れない。胚芽部分や肌擦れ部分が原因の他の影は現れる。
The torso split discrimination means creates a first rice grain image from the reflected light and / or transmitted light detected by the first CCD sensor, creates a second rice grain image from the transmitted light detected by the second CCD sensor, The light amount difference between the first rice grain image and the second rice grain image is calculated (for example, subtracted).
The first rice grain image is reflected light and / or transmitted light from the light irradiation unit of the first wavelength. As described above, the light irradiation unit of the first wavelength sandwiches the optical axis of the CCD camera. Since it is symmetrically arranged on the other side and the other side, the shadow caused by one irradiation part caused by the body crack is canceled by the bright part and transmitted light by the other irradiation part, and eventually the first CCD sensor detected The shadow of the shell crack does not appear in the first rice grain image formed from the reflected light and transmitted light. Other shadows appear due to the germ and rubbing parts.

一方、第2の米粒画像は、CCDカメラの光軸と重合しない、すなわち、光検出位置の原料からの透過光がCCDカメラに受光される位置に配設した第2波長の光照射部からの光(透過光)によって基づいて作成されたものなので、胴割面が原因の影が明瞭に現れる。
CCDカメラの光軸と重合しない位置から照射された第2波長の光は、米粒の表面で反射光と透過光に分かれるが、反射光は対向して配置されている例えば背面側のCCDカメラの受光範囲から外れ、透過光だけが腹面側のCCDカメラに検出される。そして、透過光を受光するCCDカメラには、胴割面によって光が別方向に屈折されたり、散乱されることにより胴割相当箇所に明瞭な影が現れる。なお、胚芽部分や肌擦れ部分が原因の他の影も現れる。
したがって、第1の米粒画像と第2の米粒画像との光量差を演算(例えば、引き算)することで、胴割粒を判別することができる。
On the other hand, the second rice grain image does not overlap with the optical axis of the CCD camera, that is, from the light irradiation unit of the second wavelength disposed at the position where the transmitted light from the raw material at the light detection position is received by the CCD camera. Since it was created based on light (transmitted light), the shadow caused by the torn surface appears clearly.
The light of the second wavelength irradiated from the position where it does not overlap with the optical axis of the CCD camera is divided into reflected light and transmitted light on the surface of the rice grain, but the reflected light is opposed to, for example, the CCD camera on the back side. Out of the light receiving range, only the transmitted light is detected by the CCD camera on the ventral side. In a CCD camera that receives transmitted light, light is refracted or scattered in another direction by the body split surface, and a clear shadow appears at a position corresponding to the body split. In addition, other shadows caused by the germ portion and the rubbing portion also appear.
Therefore, by calculating (for example, subtracting) the light amount difference between the first rice grain image and the second rice grain image, it is possible to discriminate the body split grain.

マルチ光選別機であることにより、一台で着色粒、異物(色彩上良品と区別できないものを含む)及び胴割粒の選別を効率よく行える。この結果、いわゆる一回通しで、良品から着色粒、異物及び胴割粒を選別除去でき、効率のよい米粒選別を行える。   By being a multi-light sorter, it is possible to efficiently sort colored grains, foreign matters (including those that cannot be distinguished from good quality products), and torn split grains. As a result, it is possible to sort out and remove colored grains, foreign matters, and split body grains from non-defective products in a so-called one-time manner, and efficient rice grain sorting can be performed.

米粒の背側と腹側からの反射光・透過光を同時に検出する構成とすることも容易であり、一層、選別精度を向上することができる。
色彩選別、異物選別、胴割粒選別機能を一体にまとめた構造であるので、これらの機能を個々に備えた選別機を合体した装置や組み合わせた施設などに比べて光学式米粒選別機全体が無駄のない、小型化されたものとなる。また、メンテナンスも容易となる。
It is also easy to adopt a configuration in which the reflected light and transmitted light from the back side and the ventral side of the rice grain are detected simultaneously, and the sorting accuracy can be further improved.
Since the structure of color sorting, foreign matter sorting, and body split grain sorting function is integrated, the entire optical rice grain sorter is more than the equipment and combination facilities that combine these sorters. It becomes a miniaturized product without waste. In addition, maintenance becomes easy.

図1、図2は、本発明の光学式米粒選別機1に関する実施例の縦側断面図であり、実施例1(図1)ではCCDカメラ8が原料(大部分が、原料米粒K)の落下軌跡Gの腹面側にだけ配置され、実施例2(図2)では落下軌跡Gの両側にほぼ対称に配置されている。   1 and 2 are longitudinal sectional views of an embodiment relating to the optical rice grain sorter 1 of the present invention. In Example 1 (FIG. 1), the CCD camera 8 is made of raw materials (mostly raw rice grains K). It is arranged only on the abdominal surface side of the fall locus G, and is arranged almost symmetrically on both sides of the fall locus G in the second embodiment (FIG. 2).

実施例1(図1)において、前記光学式米粒選別機1は、原料を貯留する原料タンク2と、該原料タンク2から排出された原料を後述する傾斜シュート3に順次送り出す振動フィーダ4と、下方傾斜させた前記傾斜シュート3とからなる移送手段5を構成する。本実施例においては、前記傾斜シュート3の下方傾斜角度は60度とした。前記傾斜シュート3の傾斜面には流下方向に沿って溝3a(図3(a))を複数隣接して構成し、各原料米粒Kを、米粒の長さ方向に整列させて流下させるようにしてある。本実施例においては、前記溝3aの幅Wは、米粒Kの幅寸法に相当する、3.3ミリメートルとした。前記傾斜シュート3の下端部近傍には、米粒の落下軌跡Gに沿った位置に、光学検出手段6と選別手段6aを順次配設してある。   In Example 1 (FIG. 1), the optical rice grain sorter 1 includes a raw material tank 2 for storing raw materials, and a vibration feeder 4 for sequentially sending the raw materials discharged from the raw material tank 2 to an inclined chute 3 to be described later. A transfer means 5 comprising the inclined chute 3 inclined downward is constituted. In this embodiment, the downward inclination angle of the inclined chute 3 is 60 degrees. A plurality of grooves 3a (FIG. 3 (a)) are formed adjacent to the inclined surface of the inclined chute 3 along the flow direction, and the raw rice grains K are caused to flow while being aligned in the length direction of the rice grains. It is. In this embodiment, the width W of the groove 3a is 3.3 millimeters corresponding to the width dimension of the rice grain K. In the vicinity of the lower end portion of the inclined chute 3, an optical detection means 6 and a sorting means 6a are sequentially arranged at a position along the fall trajectory G of rice grains.

前記光学検出手段6は、前記落下軌跡G上における光学検出位置Pを中心として、その一方側に照射部7を構成し、他方側にCCDカメラ8を構成する(図1)。光学検出位置Pはシュート3における溝3aの配列に対応して横一線に連続したものとなる。前記照射部7は、前記光学検出位置Pに第1波長の光(本実施例では緑色光)を照射する第1波長の光照射部9aと、該第1波長の光照射部9aとは異なる色の光(本実施例では赤色光)を照射する第2波長の光照射部9b及び近赤外光を照射する第3波長の光照射部10とで構成する。前記第1波長の光照射部9aと第3波長の照射部10は対として第1照射部12と第2照射部13を構成し、これらは、前記CCDカメラ8の光軸11を挟み、対称に配置され、さらに、この実施例では、原料の落下軌跡Gを挟んで反対側にも配置されている。したがって、原料の背部と腹部の双方を照射する配置としてある。   The optical detection means 6 forms an irradiation unit 7 on one side of the optical detection position P on the fall locus G and a CCD camera 8 on the other side (FIG. 1). The optical detection positions P are continuous in a horizontal line corresponding to the arrangement of the grooves 3 a in the chute 3. The irradiation unit 7 is different from the first wavelength light irradiation unit 9a that irradiates the optical detection position P with the first wavelength light (green light in this embodiment), and the first wavelength light irradiation unit 9a. The light irradiation unit 9b has a second wavelength that emits colored light (red light in this embodiment) and the light irradiation unit 10 has a third wavelength that emits near-infrared light. The first wavelength light irradiation unit 9a and the third wavelength irradiation unit 10 form a first irradiation unit 12 and a second irradiation unit 13 as a pair, which are symmetrical with respect to the optical axis 11 of the CCD camera 8. Furthermore, in this embodiment, they are also arranged on the opposite side with the material drop locus G in between. Therefore, it is set as the arrangement which irradiates both the back part and abdominal part of a raw material.

第1照射部12の光軸(光路)12aと前記CCDカメラ8の光軸11とがなす内角度α1と、第2照射部13の光軸(光路)13aと前記CCDカメラ8の光軸11とがなす内角度α2とが略同一角度になる位置にそれぞれ配設する。本実施例においては、前記内角度α1及び内角度α2は共に25度とした。この角度は70度以下が好ましい。なお、前記内角度α1,α2において、記CCDカメラ8や照射部7の組み付け誤差によって前記内角度α1,α2が多少異なったとしても、両角度は前記略同一角度の範囲に含まれる。一方、前記第2波長の光照射部9bについては、配設する位置を、当該第2波長の光照射部9bの照射光の光軸9baが前記CCDカメラ8の光軸11と重合しない位置とする。なお、前記CCDは、「Charge Coupled Devices」の略である。   The inner angle α1 formed by the optical axis (optical path) 12a of the first irradiation unit 12 and the optical axis 11 of the CCD camera 8, the optical axis (optical path) 13a of the second irradiation unit 13, and the optical axis 11 of the CCD camera 8 Are arranged at positions where the inner angle α2 formed by the two becomes substantially the same angle. In this embodiment, the inner angle α1 and the inner angle α2 are both 25 degrees. This angle is preferably 70 degrees or less. Even if the inner angles α1 and α2 are slightly different due to the assembly error of the CCD camera 8 and the irradiating unit 7, both angles are included in the range of the substantially same angle. On the other hand, the light irradiation unit 9b having the second wavelength is arranged at a position where the optical axis 9ba of the irradiation light of the light irradiation unit 9b having the second wavelength does not overlap with the optical axis 11 of the CCD camera 8. To do. The CCD is an abbreviation for “Charge Coupled Devices”.

実施例2(図2)は、CCDカメラ8を落下軌跡Gの両側にほぼ対称に配置し、光学検出位置Pの原料を背面側と腹面側の双方から測定できるようにしたものでありCCDカメラ8以外の構成は実施例1(図1)と共通するので、同じ構成部分に同じ符号を付してこれまでの説明を援用し、また、以下も同様とし、必要な場合にのみ区別するものとして説明を進める。   In the second embodiment (FIG. 2), the CCD camera 8 is arranged substantially symmetrically on both sides of the fall locus G so that the raw material at the optical detection position P can be measured from both the back side and the ventral side. Since the configuration other than 8 is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), the same reference numerals are given to the same components, and the description so far is used, and the same applies to the following. As the explanation proceeds.

第1照射部12及び第2照射部13、並びに、前記第2波長の光照射部9bは、それぞれ、前記光学検出位置Pに対して指向性のある光を照射できるものとする。例えば、ラインレーザー発光器を用いてもよいが、より好ましくは、左右方向の照射光のばらつきが少ないLED(発光ダイオード)を用いるのがよい。LEDを使用する場合にはそれぞれ、図1に引き出して示すようにLED素子13bと集光レンズ13cとから構成し、LED素子13bが放った光が前記集光レンズ13cによって図2に示す破線のように集光されて光学検出位置Pに対して横一線状に照射されるようにする。   The first irradiating unit 12, the second irradiating unit 13, and the light irradiating unit 9b having the second wavelength can each irradiate light having directivity with respect to the optical detection position P. For example, a line laser light emitter may be used, but more preferably, an LED (light emitting diode) with little variation in irradiation light in the left-right direction may be used. When the LED is used, each LED is composed of an LED element 13b and a condenser lens 13c as shown in FIG. 1, and the light emitted from the LED element 13b is broken by a broken line shown in FIG. In this way, the light is condensed and irradiated to the optical detection position P in a horizontal line.

LEDを用いた前記第1波長の光照射部9aは、500nm〜580nmの緑色光を用い、本実施例で用いたLED素子は中心波長を520nmで半値幅が50nmのものを使用した。また、同じくLEDを用いた前記第2波長の光照射部9bは、600nm〜710nmの赤色光を用い、本実施例で用いたLED素子は中心波長を630nmで半値幅が18nmのものを使用した。第3波長の光照射部10は、800nm〜1000nmの近赤外光を用い、本実施例で用いたLED素子は中心波長を850nmで半地幅が30nmのものを使用した。   The light emitting unit 9a having the first wavelength using an LED uses green light having a wavelength of 500 nm to 580 nm, and the LED element used in this example has a center wavelength of 520 nm and a half width of 50 nm. Similarly, the second wavelength light irradiation unit 9b using an LED uses red light of 600 nm to 710 nm, and the LED element used in this example has a center wavelength of 630 nm and a half width of 18 nm. . The light irradiation unit 10 of the third wavelength used near-infrared light of 800 nm to 1000 nm, and the LED element used in this example had a center wavelength of 850 nm and a half-width of 30 nm.

なお、本発明において前記第1波長の光照射部9aと第2波長の光照射部9bとは、前述のように異なる色の光(異なる波長領域)を照射できるようにすればよく、上記実施例のように緑色光と赤色光の組合せ以外に、420nm〜520nmの青色光と組み合わせるようにしてもよい。前記第1波長の光照射部9aと第2波長の光照射部9bの光量調整については、後述する。   In the present invention, the light irradiation unit 9a having the first wavelength and the light irradiation unit 9b having the second wavelength may irradiate light of different colors (different wavelength regions) as described above. In addition to the combination of green light and red light as in the example, it may be combined with blue light of 420 nm to 520 nm. The light amount adjustment of the first wavelength light irradiation unit 9a and the second wavelength light irradiation unit 9b will be described later.

前記CCDカメラ8の内部には、図4に示したように、入光方向から順に、レンズ14、ダイクロイックプリズム(分光手段)15、カラーCCDラインセンサ(第1CCDセンサ)16aとカラーCCDラインセンサ(第2CCDセンサ)16b及び近赤外CCDセンサ(第3CCDセンサ)17が配設してある。   As shown in FIG. 4, the CCD camera 8 includes a lens 14, a dichroic prism (spectral means) 15, a color CCD line sensor (first CCD sensor) 16a, and a color CCD line sensor (in order from the light incident direction). A second CCD sensor) 16b and a near-infrared CCD sensor (third CCD sensor) 17 are provided.

第1CCDセンサ16aには、ダイクロイックプリズム(分光手段)15の分光作用によって光学検出位置Pの米粒Kから受光した光のうち第1波長の光(緑色光)が到達し、第2CCDセンサ16bには同米粒Kから受光した光のうち第2波長の光(赤色光)が到達する。第2波長の光は米粒Kを透過した光である。また、第3CCDセンサ17には、同米粒Kから受光した光のうち第3波長の光(近赤外光)が到達する。
第1、第2及び第3のCCDセンサ16a、16b及び17の出力はそれぞれ判別手段18に接続してあり、出力(検出信号)に基づいた信号処理が行われる。
Of the light received from the rice grain K at the optical detection position P by the spectral action of the dichroic prism (spectral means) 15, the first CCD sensor 16a reaches the first wavelength light (green light), and reaches the second CCD sensor 16b. Of the light received from the rice grain K, light of the second wavelength (red light) arrives. The light of the second wavelength is light that has passed through the rice grain K. The third CCD sensor 17 reaches the third wavelength light (near infrared light) among the light received from the rice grain K.
The outputs of the first, second and third CCD sensors 16a, 16b and 17 are respectively connected to the discrimination means 18, and signal processing based on the output (detection signal) is performed.

第1、第2及び第3のCCDセンサ16a、16b及び17は、図3(b)に概念的に示したように、それぞれがライン状(横一列状)に連接した複数の受光素子から構成され、前記傾斜シュート3の複数の各溝(チャンネル)3aごとに受光素子を複数個ずつ割り当ててピクセルとし、各溝(チャンネル)3aから落下する米粒Kからの反射光・透過光をピクセル単位で受光することができるようにしてある。また、前記レンズ14、ダイクロイックプリズム15、カラーCCDラインセンサ16a、16b、17らを一体型にすることにより、同一の米粒Kから検出した3色光(3波長)の反射光及び/又は透過光に基づいた判別処理にて米粒画像を形成する際に互いの米粒画像にズレが生じない。   Each of the first, second, and third CCD sensors 16a, 16b, and 17 is composed of a plurality of light receiving elements connected in a line shape (in a horizontal row), as conceptually shown in FIG. A plurality of light receiving elements are assigned to each of the plurality of grooves (channels) 3a of the inclined chute 3 to form pixels, and the reflected / transmitted light from the rice grains K falling from the grooves (channels) 3a is in units of pixels. It is designed to receive light. Further, by integrating the lens 14, the dichroic prism 15, and the color CCD line sensors 16a, 16b, 17 and the like, the reflected light and / or transmitted light of the three color light (three wavelengths) detected from the same rice grain K can be obtained. When forming a rice grain image by the discrimination processing based on the above, no deviation occurs between the rice grain images.

選別手段6aは、本実施例においては、高圧エアーを空気銃のように噴風させる高圧空気噴風手段としたが、これ以外に、ソレノイドを使った板ばね式のものを使用してもよい。高圧空気噴風手段は、前記光学検出位置Pよりも下方位置の落下軌跡Gに向かって高圧エアーを噴風するように、前記各溝(チャンネル)3aごとに一つの噴風口を配設した複数の噴風口6cが連接してなるノズル6bを備える(図3(b))。該ノズル6bの各噴風口6cは管路を介してそれぞれの電磁弁と接続し、該各電磁弁は高圧エアー源と連通している。   In this embodiment, the sorting means 6a is a high-pressure air blowing means for blowing high-pressure air like an air gun, but a plate spring type using a solenoid may also be used. . A plurality of high-pressure air blast means are provided with one blast port for each of the grooves (channels) 3a so as to blow high-pressure air toward the drop locus G below the optical detection position P. The nozzle 6b formed by connecting the nozzle holes 6c is provided (FIG. 3B). Each jet port 6c of the nozzle 6b is connected to each electromagnetic valve via a pipe line, and each electromagnetic valve communicates with a high-pressure air source.

前記各電磁弁は前記エジェクタバルブ駆動回路25(図5)と接続し、該エジェクタバルブ駆動回路25からの噴風信号を受けて瞬間的に弁の開閉を行う。これにより、空気銃のような高圧エアーが瞬間的に噴風されて不良粒が落下軌跡Gから除去されて選別される。
図1,2において符号25aは背景板であり、CCDカメラ8の光軸11上で落下軌跡に対しCCDカメラ8と反対側に対向してそれぞれ配置され、その表面は原料米粒K中の良品と同程度の反射率を備える。
Each of the solenoid valves is connected to the ejector valve drive circuit 25 (FIG. 5), and receives a blast signal from the ejector valve drive circuit 25 to instantaneously open and close the valve. Thereby, high-pressure air such as an air gun is instantaneously blown, and defective particles are removed from the drop locus G and sorted.
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 25a denotes a background plate, which is disposed on the optical axis 11 of the CCD camera 8 so as to face the opposite side of the CCD camera 8 with respect to the falling locus, and its surface is a good product in the raw rice grain K. It has the same reflectivity.

判別手段18は、図5に示すように、CCDカメラ8に内蔵した第1、第2及び第3のCCDセンサ16a,16b及び17のそれぞれに接続した入出力回路(I/O)19と、該入出力回路(I/O)19に接続した信号処理回路20と、該信号処理回路20に接続した中央演算部(CPU)21及び読み出し書き込み用記憶部(RAM)22と、前記中央演算部21に接続した読み出し専用記憶部(ROM)23及び入出力回路(I/O)24とから構成する。また、入出力回路24は、前記エジェクタバルブ駆動回路25に接続する。本実施例において、判別部18aとは、前記信号処理回路20、中央演算部21、読み出し書き込み用記憶部22及び読み出し専用記憶部23を指す。   As shown in FIG. 5, the discriminating means 18 includes an input / output circuit (I / O) 19 connected to each of the first, second and third CCD sensors 16a, 16b and 17 incorporated in the CCD camera 8. A signal processing circuit 20 connected to the input / output circuit (I / O) 19, a central processing unit (CPU) 21 and a read / write storage unit (RAM) 22 connected to the signal processing circuit 20, and the central processing unit 21 includes a read-only memory (ROM) 23 and an input / output circuit (I / O) 24 connected to 21. The input / output circuit 24 is connected to the ejector valve drive circuit 25. In the present embodiment, the discrimination unit 18 a refers to the signal processing circuit 20, the central processing unit 21, the read / write storage unit 22, and the read-only storage unit 23.

次に、本発明の作用を説明する。
原料(原料米粒K)は、前記移送手段5である振動フィーダ4の振動作用によって原料タンク2から、順次、傾斜シュート3の上流側に供給される。該傾斜シュート3に供給された各原料米粒Kは、前記溝3aに入り、米粒の向き(姿勢)をその長さ方向に整列させながら流下して終端部から放出される。放出された各原料米粒Kは、前記落下軌跡Gに沿って前記姿勢の状態で落下し、光学検出位置Pを通過する際に、常時点灯されている第1波長の光照射部9aからの緑色光と第2波長の光照射部9bからの赤色光及び第3波長の光照射部17からの近赤外光が照射される。
Next, the operation of the present invention will be described.
The raw material (raw material rice grain K) is sequentially supplied from the raw material tank 2 to the upstream side of the inclined chute 3 by the vibration action of the vibration feeder 4 which is the transfer means 5. Each raw rice grain K supplied to the inclined chute 3 enters the groove 3a, flows down while the direction (posture) of the rice grains is aligned in the length direction, and is discharged from the terminal portion. Each released raw rice grain K falls in the posture along the fall trajectory G and passes through the optical detection position P. When the raw rice grains K pass through the optical detection position P, the green light is emitted from the first wavelength light irradiation unit 9a. Light and red light from the second wavelength light irradiation unit 9b and near-infrared light from the third wavelength light irradiation unit 17 are irradiated.

前記CCDカメラ8は光学検出位置Pにおける原料からの反射光・透過光を受光する。このうち第1波長の光(緑色光)と第3波長の光(近赤外光)は第1照射部12、第2照射部13として、前記のように、CCDカメラ8の両側に近接して対称に配置されていることから、反射光と透過光を受光する。反射光は落下軌跡Gに対してCCDカメラ8と同じ側にある照射部からの光によるものであり、透過光は落下軌跡に対してCCDカメラ8と反対側にある照射部からの光によるものである。   The CCD camera 8 receives reflected / transmitted light from the raw material at the optical detection position P. Among them, the first wavelength light (green light) and the third wavelength light (near infrared light) are close to both sides of the CCD camera 8 as the first irradiation unit 12 and the second irradiation unit 13 as described above. Therefore, the reflected light and the transmitted light are received. The reflected light is due to the light from the irradiating part on the same side as the CCD camera 8 with respect to the falling locus G, and the transmitted light is due to the light from the irradiating part on the opposite side of the CCD camera 8 with respect to the falling locus. It is.

第2波長の光(赤色光)は、照射部9bがCCDカメラの光軸と重合しない位置から照射されるので、米粒表面での反射光と透過光のうち反射光はCCDカメラ8の受光範囲から外れ、透過光だけが受光される。この意味で、第2波長の光照射部9bは落下軌跡Gを挟んで透過光を受光するCCDカメラ8と反対側に配置される必要がある(図1,2)。   The light of the second wavelength (red light) is irradiated from a position where the irradiation unit 9b does not overlap with the optical axis of the CCD camera, so the reflected light of the reflected light and transmitted light on the surface of the rice grain is the light receiving range of the CCD camera 8. And only transmitted light is received. In this sense, the second wavelength light irradiation unit 9b needs to be arranged on the opposite side of the CCD camera 8 that receives the transmitted light with the fall locus G interposed therebetween (FIGS. 1 and 2).

第1、第2及び第3のCCDセンサ16a、16b、17が受光して生じた検出信号は、順次、判別手段18の前記I/O19を介して信号処理回路20に送られ、該信号処理回路20は、順次検出された反射光・透過光に基づいて、前記光学検出位置P(横一線上)における光量の演算あるいは米粒イメージ(画像)を形成する。   Detection signals generated by receiving light by the first, second, and third CCD sensors 16a, 16b, and 17 are sequentially sent to the signal processing circuit 20 via the I / O 19 of the discrimination means 18, and the signal processing is performed. The circuit 20 calculates a light amount at the optical detection position P (on one horizontal line) or forms a rice grain image (image) based on the sequentially detected reflected light and transmitted light.

〔色彩判別〕
第1CCDセンサ16aが受光した第1波長に関する検出信号に基づいて、原料の通過ごとにそれぞれの受光量が演算され、これとRAM22にあらかじめ記録乃至設定された閾値、すなわち、背景板25aからの第1波長に関する受光量とともにCPU21に送られ、二つの受光量が比較される(図6)。そして、第1CCDセンサ16aからの受光量が閾値よりも小さいとき、光学検出位置Pを通過した原料(粒、片)を着色粒・異物と判別する。
なお、この判別法は色彩(明度)によるので、良品と同じ色彩(明度)の異物は判別できない。この判別には、次のように、第3波長の光(近赤外光)を利用した判別法を活用する。
(Color discrimination)
Based on the detection signal relating to the first wavelength received by the first CCD sensor 16a, the amount of received light is calculated for each passage of the raw material, and the threshold value recorded or set in advance in the RAM 22, that is, the first value from the background plate 25a. Together with the amount of light received for one wavelength, it is sent to the CPU 21 and the two amounts of received light are compared (FIG. 6). When the amount of light received from the first CCD sensor 16a is smaller than the threshold value, the raw materials (grains, pieces) that have passed through the optical detection position P are determined as colored grains / foreign matter.
Since this discrimination method is based on the color (lightness), a foreign object having the same color (lightness) as that of a good product cannot be discriminated. For this discrimination, a discrimination method using light of the third wavelength (near infrared light) is used as follows.

〔色彩上良品と区別できない異物の判別〕
図7に示すように、波長領域が800〜1000nmの近赤外光域では、陶磁器や白いペレットなどの反射率は0.65程度で、米粒とほぼ同じである。一方、波長領域が450〜500nmの青色光や緑色光域では米粒の反射率が0.4〜0.5程度で低いのに対し、陶磁器の反射率は0.9程度、白いペレットの反射率は0.7程度の高い反射率である。色彩上良品と区別できない異物の検出は、この特性を利用する。
すなわち、第1、第2のラインセンサ16a、16bのいずれかの検出信号と第3CCDラインセンサ17の検出信号を順次判別手段18のI/O19を介して信号処理回路20に送り、ここで原料の通過ごとにそれぞれの受光量をデータ化して順次RAMに一時的に記憶させる。ついで、CPU21は所定のタイミングでRAMから前記の受光量データを取り出してROM23に格納した演算プログラムにより、第1、第2のラインセンサ16a、16bのいずれかの受光量と第3CCDラインセンサ17の受光量との比率(図8、Y値)又は差を算出し、その結果をあらかじめ設定しRAM又はROMに記憶させた判別用の閾値と比較し、良品であるのか異物であるのかを判別する(図9)。
[Determination of foreign matter that cannot be distinguished from quality products]
As shown in FIG. 7, in the near-infrared light region where the wavelength region is 800 to 1000 nm, the reflectance of ceramics and white pellets is about 0.65, which is almost the same as that of rice grains. On the other hand, in blue light or green light region with a wavelength range of 450 to 500 nm, the reflectance of rice grains is low at about 0.4 to 0.5, whereas the reflectance of ceramic is about 0.9, the reflectance of white pellets Is a high reflectance of about 0.7. This characteristic is used to detect foreign matters that cannot be distinguished from non-defective products.
That is, the detection signal of either the first or second line sensor 16a, 16b and the detection signal of the third CCD line sensor 17 are sequentially sent to the signal processing circuit 20 via the I / O 19 of the discrimination means 18, where Each received light amount is converted into data and temporarily stored in the RAM sequentially. Next, the CPU 21 retrieves the received light amount data from the RAM at a predetermined timing and stores it in the ROM 23 to store the received light amount of one of the first and second line sensors 16 a and 16 b and the third CCD line sensor 17. The ratio (FIG. 8, Y value) or difference with the amount of received light is calculated, and the result is compared with a threshold value for discrimination set in advance and stored in the RAM or ROM to discriminate whether it is a non-defective product or a foreign material. (FIG. 9).

〔胴割粒の判別〕
第2CCDセンサ16bが受光した第2波長(赤色光)に関する検出信号に基づいて、前記光学検出位置P(横一線上)における第1の米粒イメージ(画像)を形成する。一方、同様に、第1CCDセンサ16aが受光した第1波長(緑色光)に関する検出信号に基づいて、前記光学検出位置P(横一線上)における第2の米粒イメージを形成する。
第2波長(赤色)の透過光に基づいて作成された各米粒イメージは、米粒の全体形状の中に亀裂部分、胚芽部分及び肌ずれ部分の各画像が現れた、図10(a)に示した第1の米粒画像(亀裂部分、胚芽部分及び肌ずれ部分あり)となる。この第1の米粒画像は順次前記RAM22に記憶する。
(Distinction of torn grain)
Based on the detection signal relating to the second wavelength (red light) received by the second CCD sensor 16b, a first rice grain image (image) at the optical detection position P (on the horizontal line) is formed. On the other hand, similarly, a second rice grain image at the optical detection position P (on the horizontal line) is formed based on a detection signal relating to the first wavelength (green light) received by the first CCD sensor 16a.
Each rice grain image created based on the transmitted light of the second wavelength (red) is shown in FIG. 10 (a), in which the crack part, the germ part, and the skin misalignment part appear in the whole shape of the rice grain. 1st rice grain image (there is a crack part, an embryo part, and a skin shift part). The first rice grain image is sequentially stored in the RAM 22.

一方、第1CCDセンサ16aが走査した第1波長の光(緑色光)も同様に、検出信号に基づいて、前記光学検出位置P(横一線上)における米粒イメージを形成する。
第1波長の反射光・透過光に基づいて作成された各米粒イメージは、図10(b)に示すように、米粒の全体形状の中に、亀裂部分が現れないで、胚芽部分と肌ずれ部分のみの画像が現れた第2の米粒画像となる。この第2の米粒画像2も順次前記RAM22に記憶する。
On the other hand, the first wavelength light (green light) scanned by the first CCD sensor 16a similarly forms a rice grain image at the optical detection position P (on the horizontal line) based on the detection signal.
As shown in FIG. 10 (b), each rice grain image created based on the reflected / transmitted light of the first wavelength has no cracks in the entire shape of the rice grain, and the skin part and skin misalignment. It becomes the 2nd rice grain image in which the image of only the part appeared. The second rice grain image 2 is also stored in the RAM 22 sequentially.

このように、第2の米粒画像において亀裂部分が現れない(検出されない)のは、前記第1照射部12及び第2照射部13からの照射光が、CCDカメラ8の光軸11を中心に前記光学検出位置Pの米粒(胴割粒)Kに対して同じ角度(前記内角度α1=内角度α2)から当たり、亀裂部分で光が屈折して生じる暗い影が互いに打ち消し合うためであり、一方、これが米粒(胴割粒)Kに対して一方の斜め方向のみから光を照射した場合には、亀裂部分で光が屈折して米粒表面に暗い影が現れるためである。   As described above, the cracked portion does not appear (is not detected) in the second rice grain image because the irradiation light from the first irradiation unit 12 and the second irradiation unit 13 is centered on the optical axis 11 of the CCD camera 8. This is because dark shadows caused by light being refracted at the crack portion cancel each other out from the same angle (the inner angle α1 = inner angle α2) with respect to the rice grains (trunk grains) K at the optical detection position P, On the other hand, this is because when the rice grains (trunk grains) K are irradiated with light from only one oblique direction, the light is refracted at the cracked portion and a dark shadow appears on the surface of the rice grains.

次に、前記RAM22から上記第1の米粒画像及び第2の米粒画像を読み出し、第1の米粒画像(亀裂部分、胚芽部分及び肌ずれ部分)の光量から第2の米粒画像(胚芽部分及び肌ずれ部分のみ)の光量を差し引く引き算処理を行う(図11)。この引き算処理により、胚芽部分及び肌ずれ部分はともに打ち消されてキャンセルされるため、得られた画像には亀裂部分のみが残ることになる。これによって、胴割部分だけの亀裂画像を取り出す(特定する)ことができる。   Next, the first rice grain image and the second rice grain image are read from the RAM 22, and the second rice grain image (the germ part and the skin is determined from the amount of light of the first rice grain image (the crack part, the germ part and the skin shift part). A subtraction process for subtracting the amount of light (only the shift portion) is performed (FIG. 11). By this subtraction process, both the germ portion and the skin shift portion are canceled and canceled, so that only the crack portion remains in the obtained image. As a result, it is possible to extract (specify) a crack image of only the torso part.

なお、前記第1波長の光照射部9aと第2波長の光照射部9bの光量は、前記図11に示したように引き算処理により、第1の米粒画像と第2の米粒画像の間で、胚芽部分の画像、肌ずれ部分の画像及び米粒輪郭が互いに打ち消されてできるだけ画像に残らないようにして、亀裂画像だけが残るように予め調整しておく必要がある。万一、胚芽部分の画像、肌ずれ部分の画像及び米粒輪郭の画像が薄っすら残った場合には、例えば、亀裂画像の光量と区別する閾値によって2値化処理を行い、亀裂画像だけを明確にする。   The light amounts of the first wavelength light irradiation unit 9a and the second wavelength light irradiation unit 9b are subtracted between the first rice grain image and the second rice grain image as shown in FIG. The image of the germ portion, the image of the skin deviation portion, and the rice grain outline are canceled out to each other so as not to remain in the image as much as possible, and it is necessary to adjust in advance so that only the crack image remains. In the unlikely event that the image of the germ part, the image of the skin deviation part, and the image of the rice grain outline remain thin, for example, a binarization process is performed according to a threshold value that distinguishes the light quantity of the crack image, and only the crack image is obtained. To clarify.

図12、図13を参照して図11に示した引き算処理を更に詳しく説明する。説明の便宜上、図12に示した、上記第1の米粒画像(亀裂部分、胚芽部分及び肌ずれ部分)及び第2の米粒画像(胚芽部分及び肌ずれ部分のみ)の各米粒断面(連続した撮像データの列)における光量(波形)をグラフにとり、この光量(波形)を使って前記引き算処理を具体的に説明する。   The subtraction process shown in FIG. 11 will be described in more detail with reference to FIGS. For convenience of explanation, each rice grain cross section (continuous imaging) of the first rice grain image (crack part, embryo part and skin misalignment part) and second rice grain image (only germ part and skin misalignment part) shown in FIG. The amount of light (waveform) in the data column) is taken as a graph, and the subtraction process will be specifically described using this amount of light (waveform).

まず、図13(1)には、前記上記第1の米粒画像及び第2の米粒画像の各米粒断面における前記光量(波形)を示し、図示のように波形中に亀裂部分、胚芽部分及び肌ずれ部分が検出されている。
次に、上記(1)に示した二つの波形の差を演算し、この結果、図13(2)に示した波形が得られる。これにより、互いの米粒画像における胚芽部分と肌ずれ部分とが互いに打ち消し合い亀裂部分に相当する落ち込み波形が検出される。
First, FIG. 13 (1) shows the light quantity (waveform) in each rice grain cross section of the first rice grain image and the second rice grain image, and as shown in the figure, cracks, embryo parts and skin are shown in the waveform. A shift portion is detected.
Next, the difference between the two waveforms shown in (1) above is calculated, and as a result, the waveform shown in FIG. 13 (2) is obtained. Thereby, the sprouting waveform corresponding to the crack portion is detected by the germ portion and the skin shift portion canceling each other in each rice grain image.

次に、上記(2)に示した亀裂部分の波形レベルをマイナス域からプラス域に上昇させる処理を行い、この処理による波形を図13(3)に示す。
さらに、上記(3)に示した波形を微分処理して亀裂部分の波形を明確にする処理を行い、この処理による波形を図13(4)に示す。このようにして、上記第1の米粒画像と第2の米粒画像における光量の引き算処理を各米粒断面(連続した撮像データの列)単位で行い、亀裂画像だけを残す。
Next, processing for increasing the waveform level of the cracked portion shown in (2) above from the minus region to the plus region is performed, and the waveform obtained by this processing is shown in FIG. 13 (3).
Furthermore, the waveform shown in the above (3) is subjected to differential processing to clarify the waveform of the crack portion, and the waveform obtained by this processing is shown in FIG. 13 (4). In this way, the light amount subtraction process for the first rice grain image and the second rice grain image is performed in units of each rice grain cross section (a sequence of continuous imaging data), leaving only the crack image.

次いで、前記CPU21は、前述のようにして残された亀裂画像の画素数をカウントする。カウント数は前記ROM23に予め設定した胴割判別用の閾値、すなわち、胴割部分と判定するための連続した画素数と対比し、対比結果が、閾値以上であれば胴割粒と判定(特定)する。一方、カウント数が前記閾値未満であれば、前記胴割部分をキャンセルし、これを胴割粒と判定しない。   Next, the CPU 21 counts the number of pixels of the crack image left as described above. The number of counts is compared with a threshold value for discriminating the body splitting previously set in the ROM 23, that is, the number of continuous pixels for determining the torso split part. ) On the other hand, if the count number is less than the threshold value, the body split portion is canceled and this is not determined as the body split grain.

以上のようにして、光学検出位置Pにおける原料に関して、着色粒、異物(色彩上良品と区別できない異物を含む)あるいは胴割粒のいずれかが判別されると、前記CPU21はI/O24を介して前記エジェクタバルブ駆動回路25に信号を出力し、前記エジェクタバルブ駆動回路25は、当該着色粒や異物を検出した前記各溝(チャンネル)3aに対応した前記選別手段6a(高圧空気噴風手段)における電磁弁に所定の遅延時間を置いて噴風信号を出して前記電磁弁を作動させ、これに対応したノズル6bの噴風口6cから噴風(空気銃)によって前記落下軌跡Gから着色粒、異物及び胴割粒を選別する。
このとき、胴割粒等における中心位置等を公知の方法(例えば、特許第3722354号公報など)によって検出し、検出した中心位置に対応する電磁弁に信号を出力して胴割粒の中心位置を噴風し、より確実に胴割粒を選別するようにしてもよい。
As described above, when the colored material, the foreign material (including the foreign material that cannot be distinguished from the good color), or the body split particle is determined with respect to the raw material at the optical detection position P, the CPU 21 passes through the I / O 24. The ejector valve drive circuit 25 outputs a signal to the ejector valve drive circuit 25, and the ejector valve drive circuit 25 selects the selecting means 6a (high-pressure air blast means) corresponding to the grooves (channels) 3a in which the colored particles and foreign matter are detected. The electromagnetic valve is operated with a predetermined delay time to generate a blast signal to operate the solenoid valve, and the corresponding particles are ejected from the fall locus G by a blast (air gun) from the blast port 6c of the nozzle 6b corresponding thereto. Sort out foreign material and body split grains.
At this time, the center position or the like of the split body grains is detected by a known method (for example, Japanese Patent No. 3722354), and a signal is output to the solenoid valve corresponding to the detected center position to output the center position of the split body grains. May be selected to more surely sort the torn grains.

以上、本発明はいわゆるマルチ光選別の米粒選別機として優れた性能を発揮する。特に胴割粒の判別は、亀裂部分のほかに胚芽部分や肌ずれ部分が米粒にあっても、胚芽部分や肌ずれ部分の画像をキャンセルして亀裂部分だけの亀裂画像を得ることができるので、胴割粒の判別を行う際に、胚芽部分や肌ずれ部分の画像によって亀裂部分を有さない正常粒を誤って胴割粒と判別することがなく、胴割粒の選別が大きく改善され、製品歩留まりが向上する。   As described above, the present invention exhibits excellent performance as a so-called multi-light sorting rice grain sorter. In particular, it is possible to discriminate the torn cracked grain because even if the germ part or skin misalignment part is in the rice grain in addition to the crack part, the image of the germ part or skin misalignment part can be canceled to obtain a crack image of only the crack part. When discriminating torso split grains, it is not possible to mistakenly distinguish normal grains that do not have cracks from the germ and skin misalignment images as torso split grains. , Improve product yield.

以上、実施例について説明した。
CCDラインセンサは、実施例において、使用する波長域ごとに分離したものを利用しているが、1個のCCDラインセンサに対して、第1波長、第2波長及び第3波長をパスさせるフィルターを順次切り替えて受光させたり、図14(イ)のように、CCDラインセンサにおける受光素子(ピクセル)の列に対して前記3種のフィルターを受光素子ごとに配置して第1波長、第2波長及び第3波長の光をそれぞれの単位受光素子に受光させる構造のものとすることができる。あるいは、図14(ロ)のように、CCDラインセンサを3列の受光素子列を備えたものとし、3種のフィルターを受光素子列ごとに割り当て、第1波長、第2波長及び第3波長の光をそれぞれの単位受光素子列に受光させる構造のものとすることができる。
さらに、CCDラインセンサは1個として、照射部7の側で、第1、第2及び第3波長の光を交互に照射し、各点灯による光をそれぞれ受光し、この受光データに基づいて前記の判別処理を行う構成とすることもできる。
The embodiment has been described above.
In the embodiment, the CCD line sensor is separated for each wavelength range to be used, but a filter that passes the first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength with respect to one CCD line sensor. The three types of filters are arranged for each light receiving element with respect to a row of light receiving elements (pixels) in the CCD line sensor as shown in FIG. It can have a structure in which light of a wavelength and a third wavelength is received by each unit light receiving element. Alternatively, as shown in FIG. 14B, the CCD line sensor is provided with three light receiving element arrays, and three types of filters are assigned to each light receiving element array, and the first wavelength, the second wavelength, and the third wavelength. The light can be received by each unit light receiving element array.
Further, as one CCD line sensor, the irradiation unit 7 side alternately irradiates light of the first, second and third wavelengths, receives light by each lighting, and based on the received light data, It is also possible to adopt a configuration for performing the determination process.

光学式米粒選別機の模式的に示した縦側断面図(実施例1)。The longitudinal cross-sectional view which showed typically the optical rice grain sorter (Example 1). 光学式米粒選別機の模式的に示した縦側断面図(実施例2)。The longitudinal cross-sectional view which showed typically the optical rice grain sorter (Example 2). (a)は傾斜シュートの断面図、(b)は光学検出位置を模式的に示した正面図。(A) is sectional drawing of an inclination chute, (b) is the front view which showed the optical detection position typically. CCDカメラ内の概略構成を示す側面図。The side view which shows schematic structure in a CCD camera. 判別手段のブロック図。The block diagram of a discrimination means. 着色粒の判別原理を示した図。The figure which showed the discrimination | determination principle of the colored grain. 可視光領域から波長800〜1000nm付近の近赤外光領域における米粒と異物との反射率を示した図。The figure which showed the reflectance of the rice grain and foreign material in the near-infrared light area | region of wavelength 800-1000nm vicinity from visible light area | region. 異物判別のフロー図。The flowchart of a foreign material discrimination | determination. 米粒と色彩では区別できない異物を判別する原理を示した図。The figure which showed the principle which discriminate | determines the foreign material which cannot be distinguished with a rice grain and color. 胴割粒判別における画像取得の概要を示した図。The figure which showed the outline | summary of the image acquisition in trunk | drum split grain discrimination. 胴割粒判別における亀裂検出の概要を示した図。The figure which showed the outline | summary of the crack detection in trunk | drum split grain discrimination. 胴割粒判別における取得画像を説明するための図。The figure for demonstrating the acquired image in trunk split grain discrimination. 亀裂信号取得の手順を示した図。The figure which showed the procedure of the crack signal acquisition. (イ)、(ロ)共に、CCDセンサの他の構成を示した正面図。FIGS. 4A and 4B are front views showing other configurations of the CCD sensor.

符号の説明Explanation of symbols

1 光学式米粒選別機
2 原料タンク
3 傾斜シュート
3a 溝
4 振動フィーダ
5 移送手段
6 光学検出手段
6a 選別手段
6b ノズル
6c 噴風口
7 照射部
8 CCDカメラ
9a 第1波長の光照射部
9b 第2波長の光照射部
10 第3波長の光照射部
11 CCDカメラの光軸
12 第1照射部
12a 第1照射部の光軸
13 第2照射部
13a 第2照射部の光軸
13b LED素子
13c 集光レンズ
14 レンズ
15 ダイクロイックプリズム(分光手段)
16a 第1CCDセンサ
16b 第2CCDセンサ
17 第3CCDセンサ
18 判別手段
18a 判別部
19 入出力回路(I/O)
20 信号処理回路
21 中央演算部(CPU)
22 読み出し書き込み用記憶部(RAM)
23 読み出し専用記憶部(ROM)
24 入出力回路(I/O)
25 エジェクタバルブ駆動回路
25a 背景板
K 原料米粒
P 光学検出位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical rice grain sorter 2 Raw material tank 3 Inclination chute 3a Groove 4 Vibrating feeder 5 Transfer means 6 Optical detection means 6a Sorting means 6b Nozzle 6c Blow hole 7 Irradiation part 8 CCD camera 9a Light irradiation part 9b of 1st wavelength 2nd wavelength Light irradiation unit 10 Third light irradiation unit 11 Optical axis 12 of CCD camera First irradiation unit 12a Optical axis 13 of first irradiation unit Second irradiation unit 13a Optical axis 13b of second irradiation unit LED element 13c Lens 14 Lens 15 Dichroic prism (spectral means)
16a First CCD sensor 16b Second CCD sensor 17 Third CCD sensor 18 Discriminating means 18a Discriminator 19 Input / output circuit (I / O)
20 signal processing circuit 21 central processing unit (CPU)
22 Read / write memory (RAM)
23 Read-only memory (ROM)
24 I / O circuit (I / O)
25 Ejector valve drive circuit 25a Background plate K Raw material rice grain P Optical detection position

Claims (7)

原料の各米粒を整列させて移送する移送手段と、
該移送手段から放出された前記米粒の落下軌跡における光学検出位置に対して光を照射する照射部及び前記光学検出位置を通過する各米粒からの透過光及び反射光を検出するCCDセンサを備えたCCDカメラを設けて光学検出する検出部とからなる光学検出手段と
該光学検出手段が検出した透過光及び反射光に基づいて原料における着色粒、異物及び胴割粒を判別する判別手段と、
該判別手段が判別した着色粒、異物及び胴割粒を選別する選別手段と、
を有する光学式米粒選別機であって、
CCDカメラは、複数の波長領域の光を個別に受光する可視光域に高い感度を有する第1CCDセンサと第2CCDセンサ及び近赤外域に高い感度を有する第3CCDセンサを備えるものとし、
照射部は、可視光域における第1波長の光照射部と第2波長の光照射部及び近赤外光域における第3波長の光照射部とを備え、これらの照射部による各波長の光がCCDカメラに対し反射光及び/又は透過光がそれぞれ到達する配置とされており、
第1CCDセンサ又は第2CCDセンサが検出する光量に基づいて原料から着色粒、異物を判別し、
第1CCDセンサと第2CCDセンサの検出値に基づくそれぞれの画像を演算処理することにより胴割粒を判別し、
第3CCDセンサの検出値に基づいて色彩上良品と区別できない異物を判別する手段を備えていることを特徴とした光学式米粒選別機。
Transfer means for aligning and transferring each rice grain of raw material;
An irradiation unit for irradiating light to the optical detection position in the fall trajectory of the rice grain emitted from the transfer means, and a CCD sensor for detecting transmitted light and reflected light from each rice grain passing through the optical detection position are provided. An optical detection means comprising a detection unit for optical detection by providing a CCD camera; and a discrimination means for discriminating colored grains, foreign matter and body split grains in the raw material based on transmitted light and reflected light detected by the optical detection means;
Sorting means for sorting the colored particles, foreign matter and body split grains determined by the determining means;
An optical rice grain sorter having
The CCD camera includes a first CCD sensor and a second CCD sensor having high sensitivity in the visible light region that individually receive light in a plurality of wavelength regions, and a third CCD sensor having high sensitivity in the near infrared region,
The irradiation unit includes a light irradiation unit having a first wavelength in the visible light region, a light irradiation unit having a second wavelength, and a light irradiation unit having a third wavelength in the near-infrared light region. Are arranged so that reflected light and / or transmitted light reach the CCD camera,
Based on the amount of light detected by the first CCD sensor or the second CCD sensor, color particles and foreign matter are discriminated from the raw material,
The body split grain is determined by calculating each image based on the detection values of the first CCD sensor and the second CCD sensor,
An optical rice grain sorter comprising means for discriminating foreign matter that cannot be distinguished from non-defective products based on detection values of a third CCD sensor.
原料の各米粒を整列させて移送する移送手段と、
該移送手段から放出された前記米粒の落下軌跡における光学検出位置に対して光を照射する照射部及び前記光学検出位置を通過する各米粒からの透過光及び反射光を検出するCCDセンサを備えたCCDカメラを設けて光学検出する検出部とからなる光学検出手段と、
該光学検出手段が検出した透過光及び反射光に基づいて原料における着色粒、異物及び胴割粒を判別する判別手段と、
該判別手段が判別した着色粒、異物及び胴割粒を選別する選別手段と、
を有する光学式米粒選別機であって、
前記CCDカメラは、複数の波長領域の光を個別に受光する可視光域に高い感度を有する第1CCDセンサと第2CCDセンサ及び近赤外域に高い感度を有する第3CCDセンサを備え、そのカメラ光軸を原料が落下する落下軌跡上の光学検出位置において落下軌跡とほぼ直交させて配置してあり、
前記照射部は、可視光域における第1波長の光照射部と第2波長の光照射部及び近赤外光域における第3波長の光照射部を備え、前記第1波長の光照射部と第3波長の光照射部は対をなし、落下軌跡に対して同じ側で二対が第1照射部及び第2照射部として前記CCDカメラの光軸を挟んだ一方側と他方側に一対ずつ配置され、前記光学検出位置を照射する第1照射部と第2照射部の各光軸と前記CCDカメラの光軸とがなす内角度を略同一としてあり、さらに、第1照射部及び第2照射部を落下軌跡を挟んだ反対側に配設し、これらと落下軌跡を挟んだ対向位置に良品の反射率と同程度の反射率に設定した背景板を配置し、前記第2波長の光照射部は、前記CCDカメラの光軸と重合しない位置に配設した構成であり、
前記判別手段は、着色粒・異物判別手段と色彩上良品と区別できない異物判別手段及び胴割粒判別手段とからなり、
着色粒・異物判別手段は、第1CCDセンサが検出した反射光・透過光の光量を設定した着色判定閾値と比較して着色粒・異物を判別する判別部を備え、
色彩上良品と区別できない異物判別手段は、第1CCDセンサ又は第2CCDセンサのいずれか一方の検出光量信号と第3CCDセンサの検出光量信号とを基に演算し、これを異物判定用の閾値を比較して良品と色彩上良品と区別できない異物とを判別する判別部を備え、
胴割判別手段は、第1CCDセンサが検出した反射光・透過光から第1の米粒画像を作成するとともに、前記第2CCDセンサが検出した第2波長の照射部からの透過光から第2の米粒画像を作成し、第1の米粒画像と第2の米粒画像との引き算によって米粒における亀裂部分を特定することにより胴割粒を判別する判別部を設けたことを特徴とする光学式米粒選別機。
Transfer means for aligning and transferring each rice grain of raw material;
An irradiation unit for irradiating light to the optical detection position in the fall trajectory of the rice grain emitted from the transfer means, and a CCD sensor for detecting transmitted light and reflected light from each rice grain passing through the optical detection position are provided. An optical detection means comprising a detection unit for optical detection by providing a CCD camera;
Discriminating means for discriminating colored grains, foreign matter and body split grains in the raw material based on the transmitted light and reflected light detected by the optical detecting means,
Sorting means for sorting the colored particles, foreign matter and body split grains determined by the determining means;
An optical rice grain sorter having
The CCD camera includes a first CCD sensor and a second CCD sensor having high sensitivity in the visible light region for individually receiving light in a plurality of wavelength regions, and a third CCD sensor having high sensitivity in the near infrared region, and the camera optical axis. Is placed almost orthogonal to the fall trajectory at the optical detection position on the fall trajectory where the raw material falls,
The irradiation unit includes a light irradiation unit having a first wavelength in the visible light region, a light irradiation unit having a second wavelength, and a light irradiation unit having a third wavelength in the near-infrared light region, and the light irradiation unit having the first wavelength; The third wavelength light irradiating unit makes a pair, and two pairs on the same side with respect to the fall locus, one pair on one side and the other side sandwiching the optical axis of the CCD camera as the first irradiating unit and the second irradiating unit. The inner angles formed by the optical axes of the first irradiating unit and the second irradiating unit that are disposed and irradiate the optical detection position and the optical axis of the CCD camera are substantially the same, and the first irradiating unit and the second irradiating unit The irradiation unit is arranged on the opposite side across the fall locus, and a background plate set to reflect the same degree as the non-defective product is arranged at the opposite position across the fall locus, and the light of the second wavelength The irradiating unit is arranged at a position where it does not overlap with the optical axis of the CCD camera,
The discriminating means comprises a colored particle / foreign matter discriminating means and a foreign matter discriminating means and a body split grain discriminating means that cannot be distinguished from good quality products,
The colored particle / foreign matter discriminating means includes a discriminating unit for discriminating the colored particles / foreign matter in comparison with a coloring judgment threshold that sets the amount of reflected / transmitted light detected by the first CCD sensor,
The foreign matter discriminating means that cannot be distinguished from non-defective color is calculated based on the detected light amount signal of either the first CCD sensor or the second CCD sensor and the detected light amount signal of the third CCD sensor, and compares this with a threshold value for determining the foreign matter. And a discriminator for discriminating between foreign products that cannot be distinguished from good products and good quality products,
The body split discriminating means creates a first rice grain image from the reflected light / transmitted light detected by the first CCD sensor, and the second rice grain from the transmitted light from the irradiation section of the second wavelength detected by the second CCD sensor. An optical rice grain sorter comprising: a discriminating unit for discriminating a torn grain by creating an image and specifying a crack portion in the rice grain by subtracting the first rice grain image and the second rice grain image .
原料の各米粒を整列させて移送する移送手段と、
該移送手段から放出された前記米粒の落下軌跡における光学検出位置に対して横一線状の光を照射する照射部及び前記光学検出位置を通過する各米粒からの透過光及び反射光を検出するCCDセンサを備えたCCDカメラを設けて光学検出する検出部とからなる光学検出手段と、
該光学検出手段が検出した透過光及び反射光に基づいて原料における着色粒、異物及び胴割粒を判別する判別手段と、
該判別手段が判別した着色粒、異物及び胴割粒を選別する選別手段と、
を有する光学式米粒選別機であって、
前記CCDカメラは、原料が落下する軌跡の光学検出位置において、原料の背面側と腹面側のそれぞれに対面する位置であって、かつ、CCDカメラの光軸が、落下軌跡とほぼ直角に交差する位置に配設するとともに、複数の波長領域の光を個別に受光する可視光域に高い感度を有する第1CCDセンサと第2CCDセンサ及び近赤外域に高い感度を有する第3CCDセンサを備えるものとし、
前記照射部は、420nm〜520nmの青色光又は500nm〜580nmの緑色光及び600nm〜710nmの赤色光の中から互いに異なる色の光を照射する第1波長の光照射部と第2波長の光照射部及び800nm〜1000nmの近赤外光を照射する第3波長の光照射部とを備え、前記第1波長の光照射部と第3波長の光照射部は、落下軌跡に対して同じ側で前記CCDカメラの光軸を挟んだ一方側と他方側に1対ずつ、前記光学検出位置を照射するこれらの各光軸と前記CCDカメラの光軸とがなす内角度が略同一となる位置に、第1照射部と第2照射部として配設するとともに、これらを設けた側と落下軌跡を挟んだ対向側にも第1波長の光照射部と第3波長の光照射部を配置し、第1波長の光照射部と第3波長の光照射部と落下軌跡を挟んだ対向位置には良品の反射率と同程度の反射率に設定した背景板を配置し、前記第2波長の光照射部は、前記CCDカメラの光軸と重合しない位置に配設し、
前記判別手段は、着色粒・異物判別手段と色彩上良品と区別できない異物判別手段及び胴割粒判別手段とからなり、
着色粒・異物判別手段は、第1CCDセンサが検出した反射光・透過光の光量を設定した着色判定閾値と比較して着色粒・異物を判別する判別部を備え、
色彩上良品と区別できない異物判別手段は、第1CCDセンサ又は第2CCDセンサのいずれか一方の検出光量信号と第3CCDセンサの検出光量信号とを基に演算し、これを異物判定用の閾値と比較して良品と色彩上良品と区別できない異物を判別する判別部を備え、
胴割判別手段は、第1CCDセンサが検出した反射光・透過光から第1の米粒画像を作成するとともに、前記第2CCDセンサが検出した第2波長の照射部からの透過光から第2の米粒画像を作成し、第1の米粒画像と第2の米粒画像との引き算により米粒における亀裂部分を特定することにより胴割粒を判別する判別部を設けたことを特徴とする光学式米粒選別機。
Transfer means for aligning and transferring each rice grain of raw material;
An irradiation unit for irradiating the optical detection position on the falling locus of the rice grain emitted from the transfer means and a CCD for detecting transmitted light and reflected light from each rice grain passing through the optical detection position An optical detection means comprising a CCD camera equipped with a sensor and detecting optically;
Discriminating means for discriminating colored grains, foreign matter and body split grains in the raw material based on the transmitted light and reflected light detected by the optical detecting means,
Sorting means for sorting the colored particles, foreign matter and body split grains determined by the determining means;
An optical rice grain sorter having
The CCD camera is a position facing the back side and the abdomen side of the raw material at the optical detection position of the trajectory where the raw material falls, and the optical axis of the CCD camera intersects the dropping trajectory substantially at a right angle. And a first CCD sensor and a second CCD sensor having high sensitivity in the visible light region that individually receive light in a plurality of wavelength regions, and a third CCD sensor having high sensitivity in the near infrared region.
The irradiation unit includes a first wavelength light irradiation unit and a second wavelength light irradiation that irradiates light of different colors from among 420 nm to 520 nm blue light, 500 nm to 580 nm green light, and 600 nm to 710 nm red light. And a third wavelength light irradiation unit that irradiates near-infrared light of 800 nm to 1000 nm, and the first wavelength light irradiation unit and the third wavelength light irradiation unit are on the same side with respect to the fall trajectory. The inner angles formed by the optical axes of the CCD camera and the optical axes of the CCD camera are set to be substantially the same, one pair on one side and the other side of the optical axis of the CCD camera. The first irradiation unit and the second irradiation unit are disposed, and the first wavelength light irradiation unit and the third wavelength light irradiation unit are also arranged on the opposite side of the side where the falling locus is provided, A first wavelength light irradiator and a third wavelength light irradiator; A background plate having a reflectance comparable to that of a non-defective product is disposed at the opposite position across the lower locus, and the second wavelength light irradiation unit is disposed at a position where it does not overlap with the optical axis of the CCD camera. Set up
The discriminating means comprises a colored particle / foreign matter discriminating means and a foreign matter discriminating means and a body split grain discriminating means that cannot be distinguished from good quality products,
The colored particle / foreign matter discriminating means includes a discriminating unit for discriminating the colored particles / foreign matter in comparison with a coloring judgment threshold that sets the amount of reflected / transmitted light detected by the first CCD sensor,
The foreign matter discriminating means that cannot be distinguished from the non-defective color is calculated based on the detected light amount signal of either the first CCD sensor or the second CCD sensor and the detected light amount signal of the third CCD sensor, and compares this with the threshold value for determining the foreign matter. And a discriminator that discriminates foreign objects that cannot be distinguished from non-defective products and good-quality products,
The body split discriminating means creates a first rice grain image from the reflected light / transmitted light detected by the first CCD sensor, and the second rice grain from the transmitted light from the irradiation section of the second wavelength detected by the second CCD sensor. An optical rice grain sorter comprising: a discriminating unit for discriminating a torn grain by creating an image and specifying a crack portion in the rice grain by subtracting the first rice grain image and the second rice grain image .
色彩上良品と区別できない異物判別手段において、第1CCDセンサ又は第2CCDセンサのいずれか一方の検出光量信号と第3CCDセンサの検出光量信号とを基にする演算は、前記両信号の検出光量の比率あるいは差を求めて対応する閾値と比較するものであることを特徴とした請求項2又は3に記載の光学式米粒選別機。   In the foreign matter discriminating means that cannot be distinguished from non-defective products, the calculation based on the detected light amount signal of either the first CCD sensor or the second CCD sensor and the detected light amount signal of the third CCD sensor is performed by the ratio of the detected light amount of the both signals The optical rice grain sorter according to claim 2 or 3, wherein a difference is obtained and compared with a corresponding threshold value. 前記内角度を70度以下とする請求項3又は4に記載の光学式米粒選別機。   The optical rice grain sorter according to claim 3 or 4, wherein the inner angle is 70 degrees or less. 前記第1CCDセンサ及び第2CCDセンサをカラーCCDラインセンサとするとともに、前記CCDカメラには、前記光学検出位置から検出した反射光・透過光を前記第1波長の光と第2波長の光及び第3波長の光とに分光して個別に第1CCDセンサ、第2CCDセンサ及び第3CCDセンサへ入光させる分光手段を設けた前記請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の光学式米粒選別機。   The first CCD sensor and the second CCD sensor are color CCD line sensors, and the CCD camera receives reflected light and transmitted light detected from the optical detection position as light of the first wavelength, light of the second wavelength, and second light. The optical rice grain sorter according to any one of claims 1 to 5, further comprising a spectroscopic unit that splits light into three wavelengths and separately enters the first CCD sensor, the second CCD sensor, and the third CCD sensor. . 前記第1波長の照射部及び第2波長の照射部及び第3波長の照射部をLEDによって構成する前記請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の光学式米粒選別機。   The optical rice grain sorter according to any one of claims 1 to 6, wherein the first wavelength irradiation unit, the second wavelength irradiation unit, and the third wavelength irradiation unit are configured by LEDs.
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