專利名稱：谷粒外觀品質判別裝置的按品質劃分的重量比率的計算方法
技術領域：
本發明涉及谷粒外觀品質判別裝置的米、麥、豆、玉米等谷粒的按品質劃分的重量比率的計算方法。
背景技術：
作為米等谷粒的評價方法之一，公知的是根據外觀品質進行評價。該評價是根據谷粒中的完整粒的重量比率即完整粒比率、或谷粒的按外觀品質劃分的重量比率進行的。為了計算上述各重量比率，需要針對已經脫谷的谷粒，一粒一粒地分類為完整粒和碎粒，或者分類為完整粒和爆腰粒、未熟粒、死米、著色粒、以及爆腰粒以外的被害粒等，對該分類后的谷粒進行計量，耗費勞動與時間。 因此，利用公知的谷粒外觀品質判別裝置來計算谷粒的按品質劃分的重量比率。上述谷粒外觀品質判別裝置是這樣的裝置例如利用掃描儀一次拍攝1000粒左右的樣品粒，并利用該拍攝得到的圖像信息判別該樣品粒各自的品質，能夠簡便地評價谷物品質(參照專利文獻I、2。)。圖6示出了利用專利文獻I所記載的谷粒外觀品質判別裝置來計算谷粒的按品質劃分的重量比率的現有流程。(I)攝像處理(SI I)谷粒外觀品質判別裝置對作為評價對象的谷粒的樣品粒進行拍攝，取得該樣品粒的攝像數據。(2)數據處理(S12)谷粒外觀品質判別裝置根據上述攝像數據提取與樣品粒的品質相關聯的數據。(3)品質判別處理(S13)谷粒外觀品質判別裝置將與上述樣品粒的品質相關聯的數據和預先設定的閾值進行比較來判別該樣品粒的品質。(4)粒數合計處理(S14)谷粒外觀品質判別裝置針對進行品質判別后的樣品粒，按照品質來合計粒數。(5)重量比率計算處理(S15)谷粒外觀品質判別裝置根據上述按照品質進行合計的樣品粒的粒數與預先按照品質設定的每一粒的重量換算系數(單粒重量)來計算按品質劃分的重量比率。(6)輸出處理(S16)谷粒外觀品質判別裝置將上述樣品粒的按品質劃分的重量比率的計算值輸出到打印機或監視器。圖7示出了基于上述現有方法的糙米的按品質劃分的重量比率的計算例。此處，在圖7中，將糙米的品質表示為“判別分類”。如上所述，在谷粒外觀品質判別裝置中，預先按照判別分類(品質)來設定每一粒糙米的重量換算系數(單粒重量)。并且，谷粒外觀品質判別裝置對按照判別分類(品質)進行合計后的樣品粒的粒數乘以上述重量換算系數(單粒重量)，由此求出換算重量，計算該換算重量相對于總重量的比例，作為按照判別分類(品質)的重量比率。根據利用了上述谷粒外觀品質判別裝置的方法，能夠簡便且迅速地計算谷粒的按品質劃分的重量比率。但是，詳細觀察谷粒后發現，即便被劃分為相同品質，各自的大小也有所不同。圖8示出了兩個碎粒的比較例。圖8 (a)所示的碎粒與圖8 (b)所示的碎粒的大小明顯不同。 然而，在利用上述以往的谷粒外觀品質判別裝置的方法中，將兩者均作為一粒碎粒進行處理，并乘以相同的重量換算系數(單粒重量)來求出換算重量，未必能高精度地計算重量比率。現有技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2003-90799號公報專利文獻2 :日本實公平7-33151號公報
發明內容
發明所要解決的課題因此，本發明的目的在于，提供一種在利用谷粒外觀品質判別裝置來計算米、麥、豆、玉米等谷粒的按品質劃分的重量比率的情況下，也能夠高精度地計算該重量比率的方法。用于解決課題的手段為了達到上述目的，本發明的谷粒外觀品質判別裝置的按品質劃分的重量比率的計算方法通過攝像單元拍攝谷粒，并根據該攝像數據判別谷粒的品質，其特征在于，拍攝多個谷粒，根據該攝像數據判別所述多個谷粒的品質，按品質對該進行了品質判別后的多個谷粒的所述攝像數據中的像素數進行合計，對該按照品質進行合計后的像素數乘以預先按品質設定的每一個像素的重量換算系數，由此將所述像素數換算成按品質劃分的重量，根據該按品質劃分的重量來計算該谷粒的按品質劃分的重量比率。此外，本發明的谷粒外觀品質判別裝置的按品質劃分的重量比率的計算方法優選的是，拍攝谷粒的攝像單元為圖像讀取裝置。發明效果在本發明的谷粒外觀品質判別裝置的按品質劃分的重量比率的計算方法中，按品質對谷粒的攝像數據中的像素數進行合計，對該按照品質進行合計后的像素數乘以預先按品質設定的每一個像素的重量換算系數，由此將所述像素數換算成按品質劃分的重量，根據該按品質劃分的重量來計算按品質劃分的重量比率，因此，在按品質劃分的重量的換算時能夠恰當地反映谷粒的大小，與以往相比，能高精度地計算谷粒的按品質劃分的重量比率。在本發明的谷粒外觀品質判別裝置的按品質劃分的重量比率的計算方法中，若拍攝谷粒的攝像單元為圖像讀取裝置，則能夠一次拍攝多個谷粒，因此能夠簡便且迅速地計算谷粒的按品質劃分的重量比率。
圖I是示出在本發明的方法中利用的谷粒外觀品質判別裝置的一例的外觀圖。圖2是基于本發明的方法的谷粒的按品質劃分的重量比率的計算流程圖。圖3是大小不同的碎粒的像素級的比較圖。圖4是基于本發明的方法的糙米的按品質劃分的重量比率的計算例。圖5是基于本發明的方法的糙米和白米的按品質劃分的重量比率的其他計算例。圖6是基于現有方法的谷粒的按品質劃分的重量比率的計算流程圖。
圖7是基于現有方法的糙米的按品質劃分的重量比率的計算例。圖8是大小不同的碎粒的比較圖。用于實施發明的方式根據附圖來說明本發明的實施方式。圖I示出了本發明的方法中使用的谷粒外觀品質判別裝置的一例。谷粒外觀品質判別裝置I具有拍攝米、麥、豆、玉米等谷粒的攝像單元2 ;以及通過電纜3與該攝像單元2連接的品質判別單元4。上述攝像單元2例如可使用市面上銷售的掃描儀。此外，上述品質判別單元4可使用個人計算機。上述攝像單元2具有主體2a ;設置于該主體2a上表面的攝像臺2b ;以及對該攝像臺2b上表面進行開閉的蓋2c。此外，上述主體2a具有由白色熒光燈或白色LED等構成的光源，其對載置于上述攝像臺2b上的谷粒照射光；以及由彩色CCD線傳感器等構成的受光部，其接收來自該谷粒的反射光。而且，上述谷粒G排列地收納在攝像用托盤5上而載置于上述攝像臺2b。另一方面，上述品質判別單元4具有圖像處理部，其對上述攝像單元2拍攝的谷粒的攝像數據進行圖像處理，提取該谷粒的色彩等光學信息和外形等形狀信息等；運算控制部，其預先存儲并設定了用于與該圖像處理部中提取出的上述各信息進行比較來判別上述谷粒的品質的閾值、以及用于計算谷粒的按品質劃分的重量比率的每一個像素的重量換算系數(點重)；以及顯示器，其顯示在該運算控制部中得到的結果。本發明的方法中使用的上述谷粒外觀品質判別裝置I將上述攝像單元2取得的多個谷粒的攝像信號發送至上述品質判別單元4，在該品質判別單元4中判別上述各谷粒的品質，計算該谷粒的按品質劃分的重量比率。另外，本發明的方法中使用的谷粒外觀品質判別裝置只要至少能拍攝米、麥、豆、玉米等谷粒，并根據該攝像數據來判別上述谷粒的品質即可，不限于具備上述一次拍攝多個谷粒的掃描儀等攝像單元的裝置。本發明的方法中使用的谷粒外觀品質判別裝置例如也可以像日本特開2008-298695號公報所記載的谷粒品質判別裝置那樣，一粒一粒地拍攝谷粒。以下，對本發明的利用了谷粒外觀品質判別裝置的谷粒的按品質劃分的重量比率的計算方法進行說明。圖2示出了利用谷粒外觀品質判別裝置I來計算糙米的按品質劃分的重量比率的本發明的流程。本發明的方法是通過將收納有多個糙米的樣品粒的攝像用托盤5載置到攝像單元2的攝像臺2b上而開始的。(I)攝像處理(SI)首先，谷粒外觀品質判別裝置I通過上述攝像單元2對收納在攝像用托盤5上的多個樣品粒進行拍攝，取得該樣品粒的攝像數據。(2)數據處理(S2)接著，谷粒外觀品質判別裝置I將上述取得的攝像數據發送至品質判別單元4，通過圖像處理來提取樣品粒的外形形狀、面積、長度、寬度、色彩、爆腰等與品質相關聯的信
肩、O (3)品質判別處理(S3)然后，谷粒外觀品質判別裝置I在品質判別單元4中，將上述與品質相關聯的信息和預先設定的閾值進行比較來判別各樣品粒的品質。( 4 )像素數合計處理(S4 )谷粒外觀品質判別裝置I針對進行品質判別后的樣品粒，在品質判別單元4中根據上述外形形狀，按品質對該樣品粒的像素數進行合計。( 5 )重量比率計算處理(S5 )然后，谷粒外觀品質判別裝置I根據品質判別單元4中按品質進行合計的樣品粒的像素數和預先按品質設定的每一個像素的重量換算系數(點重)來計算按品質劃分的重
量比率。(6)輸出處理(S6)最后，谷粒外觀品質判別裝置I將上述樣品粒的按品質劃分的重量比率的計算值輸出到顯不器。本發明的方法以如下階段結束谷粒外觀品質判別裝置I對所有樣品粒結束了品質判別，針對所有樣品粒，按品質合計出像素數，并計算出針對所有樣品粒的按品質劃分的
重量比率。另外，針對多個糙米的上述各處理可并行進行，也可以統一地進行。此處，圖3表示基于像素級對圖8所示的兩個碎粒進行比較的圖。如圖3所示，在基于像素數對兩者進行比較的情況下，可知圖3(a)為569個像素，圖3 (b)為74個像素，大小相差約3倍。根據上述本發明的方法，對于被這樣地分類為相同品質的糙米，能夠進行考慮到大小差異的重量比率計算。圖4示出了基于上述本發明的方法的糙米的按品質劃分的重量比率的計算例。此處，在圖4中，將糙米的品質表示為“判別分類”。在本發明中，在谷粒外觀品質判別裝置I的品質判別單元4中，預先按照判別分類(品質)，存儲設定了糙米的每一個像素的重量換算系數(點重)。并且，谷粒外觀品質判別裝置I對按照判別分類(品質)進行合計后的樣品粒的點數(像素數)乘以上述重量換算系數(點重)而求出換算重量，計算該換算重量相對于總重量的比例作為按判別分類(品質)劃分的重量比率。
另外，圖4中的“重量換算系數(點數)”對低位數值進行了四舍五入而進行記載，因此“換算重量”的計算值與實際值略有不同。此外，圖4所示的糙米的每一個像素的重量換算系數(點重)可使用按品質分類的糙米的實際重量、和在谷粒外觀品質判別裝置中合計的上述按品質分類的糙米點數(像素數)而預先求出。若按照糙米的產地、品種、或按照產地和品種的組合求出上述重量換算系數，則本發明的方法能夠進一步高精度地計算按品質劃分的重量比率。圖5示出了基于本發明的方法的谷粒的按品質劃分的重量比率的其他計算例。此處，在圖5中，將糙米的品質表示為“判別分類”。在圖4所示的例子中，雖使用了糙米作為谷粒，但根據本發明的方法，也可高精度地計算白米等其它谷粒的按品質劃分的重量比率。此外，在圖4所示的例子中，作為判別分類(品質)，使用了日本國內的糙米的一種評價分類，但根據本發明的方法，基于其它的評價分類，特別是中國或其他國家的評價分 類，也同樣能夠高精度地計算谷粒的按品質劃分的重量比率。該情況下，當然可以在谷粒外觀品質判別裝置I的品質判別單元4中，預先設定用于判別該評價分類的品質的各種閾值、以及與上述各品質對應地求出的谷粒的每一像素的重量換算系數(點重)。在上述本發明的方法中，谷粒的每一像素的重量換算系數(點重)考慮了谷粒的大小，但如果在該谷粒的大小中包含厚度信息，則在高精度地計算按品質劃分的重量比率的方面是優選的。在上述本發明的方法中，谷粒的每一像素的重量換算系數(點重)考慮了谷粒的大小，但也可以進一步添加谷粒的顏色信息。若谷粒的每一像素的重量換算系數(點重)添加了谷粒的顏色信息，則能夠進一步高精度地計算按品質劃分的重量比率。基于上述本發明的方法的谷粒的按品質劃分的重量比率的各計算例針對的是糙米和白米，不過，對于麥、豆、玉米等其它谷粒，顯然也能夠同樣地計算按品質劃分的重量比率。顯然，本發明不限于上述實施方式，在不脫離發明的范圍的情況下，可以適當地變更其結構。產業上的可利用性本發明的米、麥、豆、玉米及其它谷粒的按品質劃分的重量比率的計算方法在利用谷粒外觀品質判別裝置的品質判別結果來計算重量比率的情況下，也能夠高精度地計算該重量比率，其利用價值非常高。標號說明I :谷粒外觀品質判別裝置2:攝像單元(掃描儀)3 電纜4 :品質判別單元(個人計算機)5 :攝像用托盤11、12:碎粒15 :像素
權利要求
1.一種谷粒外觀品質判別裝置的按品質劃分的重量比率的計算方法，通過攝像單元拍攝谷粒，并根據該攝像數據判別谷粒的品質，其特征在于， 拍攝多個谷粒， 根據該攝像數據判別所述多個谷粒的品質， 按品質對該進行了品質判別后的多個谷粒的所述攝像數據中的像素數進行合計， 對該按品質進行合計后的像素數乘以預先按品質設定的每一個像素的重量換算系數，由此將所述像素數換算成按品質劃分的重量， 根據該按品質劃分的重量來計算該谷粒的按品質劃分的重量比率。
2.根據權利要求I所述的谷粒外觀品質判別裝置的按品質劃分的重量比率的計算方法，其中， 拍攝所述谷粒的攝像單元為圖像讀取裝置。
全文摘要
本發明提供一種在利用谷粒外觀品質判別裝置來計算谷粒的按品質劃分的重量比率的情況下也能夠高精度地計算該重量比率的方法。谷粒外觀品質判別裝置的按品質劃分的重量比率的計算方法通過攝像單元拍攝谷粒，并根據該攝像數據判別谷粒的品質，其特征在于，拍攝多個谷粒，根據該攝像數據判別所述多個谷粒的品質，按品質對該進行了品質判別后的多個谷粒的所述攝像數據的像素數進行合計，對該按照品質進行合計后的像素數乘以預先按品質設定的每一個像素的重量換算系數，由此將所述像素數換算成按品質劃分的重量，根據該按品質劃分的重量來計算該谷粒的按品質劃分的重量比率。
文檔編號G01N21/85GK102782481SQ201180011609
公開日2012年11月14日 申請日期2011年5月10日 優先權日2010年5月19日
發明者中田惠久, 江盛貴之, 石突裕樹 申請人:株式會社佐竹