JP2003101722A - Kernel image-reading apparatus - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a kernel image-reading apparatus that can be made less expensive, can be made compact and light, and does not cause the complexity in software. SOLUTION: In a scanner body 20 of a color scanner 18, a scanning apparatus 30 is provided where the scanning apparatus 30 can be moved along a sample stand 26 and includes a light application section 32 and a light reception section 34. Further, the light application section 32 is provided so that a light axial direction is inclined by a specific angle to a sample placement surface 26A. Therefore, one portion of light that is applied to a kernel 28 is applied to the inside of the kernel, and is irregularly reflected on a crack surface in the kernel (cracked rice kernel) 28. As a result, the crack surface in the kernel 28 is clearly shown by an image. With the configuration, as compared with a configuration for detecting the state in the kernel by two types of light sources, the number of components can be decreased, thus reducing costs, making compact and light, and at the same time preventing software from becoming complex.

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、米粒等の穀粒の品
質を判定する際に用いられる穀粒画像読取装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】特許第
２８１５６３３号公報には、米粒を一粒ずつ搬送して光
を照射し、米粒一粒ずつの反射光量を測定することで、
玄米、白米、又は籾米の品位を判定する米粒品位判定装
置が開示されている。しかしながら、米粒一粒ずつに光
を照射して米粒一粒ずつの品位を判定するため、検査時
間が極めて長くかかるという問題がある。 【０００３】一方、実公平７−３３１５１号公報には、
米粒が一粒ずつ入る凹部が多数穿設された試料皿の凹部
の各々に米粒を入れて米粒に光を照射し、スキャナを走
査して米粒からの反射光又は透過光に基づいて穀粒の画
像を取り込み、米粒の品質を一粒ずつ判定する米粒品質
判定装置が記載されている。 【０００４】しかしながら、従来の米粒品質判定装置で
は、米粒からの反射光又は透過光から得られる画像から
米粒の品質を判定しているため、反射光を用いる場合に
は、砕粒米、籾米、死米、茶系着色米、青色未熟米、害
虫被害による着色米については判別することができるも
のの、胴割れ米については精度良く判別することが困難
であり、透過光を用いる場合には胴割れ米については判
別することができるものの他の不良米を判別することが
困難であり、いずれにしても精度良く米粒の品質を判定
することができないという問題があった。 【０００５】そうであれば、反射光画像と透過光画像と
の双方が得られるように構成し、反射光画像と透過光画
像との双方から米粒の品質を判定するようにすれば、精
度の良い判定結果が得られることになり、上記問題点は
解消される筈である。しかしながら、このように反射光
画像と透過光画像との双方から米粒の品質を判定する構
成にすると、反射光画像を得るための光源と透過光画像
を得るための光源とが別個独立に必要となるため、部品
点数及び組付工数が増加し、結果的にはコストアップを
招くことになる。また、二種類の光源を設置するスペー
スが必要となるため、装置全体が大型化すると共に重量
も増加する。さらに、双方の画像から米粒の品質を判定
するためには画像間演算が必要となるため、ソフトが複
雑化するという問題点も生じる。 【０００６】本発明は上記事実を考慮し、低コスト化及
び小型軽量化を図ることができ、しかもソフトの複雑化
を招かない穀粒画像読取装置を得ることが目的である。 【０００７】 【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
係る穀粒画像読取装置は、底部が透明材料によって構成
されると共に穀粒が二次元状に載置可能とされた試料台
を画像読取位置に有し、当該試料台の底部に沿って移動
可能に設けられかつ穀粒に対して光を照射する光照射部
及び穀粒で反射された反射光を受光する受光部を含んで
構成された走査手段を備えたスキャナ本体を有し、前記
走査手段の光照射部は、その光軸方向が前記試料台の試
料載置面に対して所定の傾斜角度をなすように設定され
ている、ことを特徴としている。 【０００８】請求項１記載の本発明によれば、まず、ス
キャナ本体の画像読取位置に設けられた試料台の上面に
穀粒が二次元状に載置される。次に、スキャナ本体が有
している走査手段の光照射部を点灯させながら、当該走
査手段を試料台の底部に沿って移動させていく。これに
より、光照射部から光が穀粒に照射されて、当該穀粒で
反射した反射光が受光部に受光される。これにより、穀
粒の反射光画像が得られ、穀粒の外形や色彩といった穀
粒表面の状態を読取ることが可能となる。その結果、表
面異常の穀粒（砕米、籾米、死米、茶系着色米、青色未
熟米、害虫被害米等の着色米）を高精度で見つけること
ができる。 【０００９】ここで、本発明では、走査手段の光照射部
の光軸方向を試料台の試料載置面に対して所定の傾斜角
度をなすように設定したので、光照射部から照射された
光は穀粒に対して斜め方向から照射される。従って、照
射された光のある程度は前記の如く穀粒表面で反射して
穀粒表面の画像形成に寄与するが、その一方で一部の光
は穀粒内部へ入射されて当該穀粒の内部亀裂面で乱反射
する。このため、受光部には内部亀裂面で乱反射したと
きの乱反射光も受光され、その結果、穀粒の内部亀裂面
が明度の差として穀粒の反射光画像に映し出される。 【００１０】このように本発明に係る穀粒画像読取装置
によれば、光源を一種類しか設置しない構成であるた
め、従来の光源を別個独立に二種類設置する場合に比べ
て、部品点数の削減及び組付工数の削減を図ることがで
き、更には低コスト化を図ることができる。また、本発
明によれば、光源の設置種類が削減されることから、光
源の設置スペースも削減することが可能となり、穀粒画
像読取装置の小型軽量化を図ることができる。さらに、
本発明によれば、走査手段の光照射方向の設定を工夫す
る（即ち、光を斜め方向から照射する）というものであ
るから、画像間演算が必要とされることもない。従っ
て、ソフトを単純化することができる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、図１〜図７を用いて、本発
明に係る穀粒画像読取装置の実施形態について説明す
る。 【００１２】図１に示されるように、本実施形態の穀粒
品質判定装置１０は、ＬＡＮ等のネットワーク１２に接
続された複数のクライアントコンピュータ１４と、管理
用のサーバコンピュータ１６と、各クライアントコンピ
ュータ１４に接続された「穀粒画像読取装置」としての
カラースキャナ１８と、を含んで構成されている。 【００１３】クライアントコンピュータ１４には、画像
及び判定結果の集計、データ圧縮、データの暗号化、補
助記憶装置メディアへの記録、印刷、ネットワーク経由
での配信、及びパスワードによるデータ保護の機能が装
備されており、穀粒品質判定システム端末として機能す
るように構成されている。 【００１４】図２には、カラースキャナ１８の概略構成
が断面図にて示されている。この図に示されるように、
カラースキャナ１８は、画像読取面を上端面に有するス
キャナ本体２０と、このスキャナ本体２０の画像読取面
を覆うカバー２２とによって構成されている。 【００１５】より詳しく説明すると、スキャナ本体２０
は、直方体形状のケーシング２４を備えている。ケーシ
ング２４の上端面の大半は開口されており、この部分に
ガラス製の試料台２６が着脱可能に配設されている。な
お、試料台２６は必ずしもガラス板である必要はなく、
アクリル板を使用してもよいし、これら以外の透明材料
から成る板材を使用してもよい。上記構成の試料台２６
には、多数の穀粒（試料である玄米）２８が二次元状に
載置可能とされている。 【００１６】また、スキャナ本体２０のケーシング２４
内には、「走査手段」としての走査装置３０が配設され
ている。走査装置３０は試料台２６に対して対向して配
置されており、試料台２６の底面に沿って図２の矢印方
向へ往復移動（二次元走査）可能とされている。また、
走査装置３０は、穀粒２８に対して光を照射する光照射
部（光源）３２と、光照射部３２から照射されて穀粒２
８で反射された反射光を受光する受光部３４とを含んで
構成されている。なお、図２（Ｂ）においては、光照射
部３２及び受光部３４を含めた全体を走査装置「３０」
として表記している。また、走査装置３０の受光部３４
はカラーＣＣＤを含んで構成されており、試料台２６に
載置された穀粒２８の画像をＲＧＢの三色（赤色、緑
色、青色）に分解して読取ってクライアントコンピュー
タ１４に出力するようになっている。 【００１７】一方、カバー２２は矩形平板状に形成され
ており、スキャナ本体２０の上端一辺にヒンジ結合され
ている。従って、カバー２２はヒンジ３６回りに回動可
能とされている。なお、カバー２２の開閉形式は、本実
施形態のようにヒンジ形式でもよいし、スライド形式で
もよく、両者の複合形式でもよい。 【００１８】ここで、本実施形態では、図３に示される
ように、走査装置３０の光照射部３２の光軸方向（即
ち、照射光Ａの方向）が、試料台２６の試料載置面２６
Ａに対して所定の傾斜角度θ２だけ傾斜されている。傾
斜角θ２について補足しておくと、ここでいう「傾斜」
とは、光照射部３２からの照射光Ａが、穀粒（胴割れ
米）２８の内部亀裂面Ｐに対して「斜めに」照射される
程度の光の傾きをいい、その効果として、穀粒２８の
内部亀裂面Ｐで乱反射が生じ易くなること、密に並ん
でいる穀粒２８の隙間からでも光を当てることができる
こと、の二点が得られるような光の照射角をいう。極端
な例として、例えば、穀粒（胴割れ粒）２８の真下から
光を当てた場合には、内部亀裂面Ｐでの乱反射は起きに
くい。従って、この場合はの効果が得られず、除外さ
れる。逆に、密に並んだ穀粒２８の真横から光を当てた
場合には、後続の穀粒（胴割れ粒）２８が先頭の穀粒２
８に隠れてしまうので、内部亀裂面Ｐまで光が届かな
い。従って、この場合はの効果が得られず、除外され
る。 【００１９】次に、本実施形態の作用並びに効果につい
て説明する。 【００２０】まず最初に、予め等級が既知の穀粒（良品
の穀粒）２８を試料台２６の上に載置させて、判定結果
が良品となるようにティーチングを行う。このとき、穀
粒２８の品質と判定結果が一致しない場合には、図４〜
図６に示す二色を組み合わせて予め定められた穀粒２８
の品質を判定するための判定用テーブルのＲ信号の最小
値Ｒｍｉｎ、Ｒ信号の最大値Ｒｍａｘ、二色間の関係を
示す直線の傾きａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２等を調整し、穀
粒２８の品質と判定結果とが一致するようにティーチン
グを行う。なお、他の等級の穀粒２８を判定するときに
は、判定対象の等級に分類された穀粒２８を試料台２６
の上に載置して、判定結果が良品になるようにテーチィ
ングを行えばよい。このように、テーチィングを行うこ
とにより目的とする等級の穀粒２８を良品として判定す
ることができる。 【００２１】次に、実際に穀粒２８の品質を判定する作
業が行われる。 【００２２】まず、試料台２６に載置された穀粒２８の
画像の読取作業が行われる。具体的には、カバー２２を
ヒンジ３６回りに開放させて、試料台２６の上に多数の
穀粒２８を二次元状に載置させた後、カバー２２を閉止
する。この状態で、スキャナ本体２０の走査装置３０を
駆動して試料台２６の底面に沿って移動（二次元走査）
させる。これにより、走査装置３０の光照射部３２から
穀粒２８へ光が照射され、穀粒２８で反射して戻ってき
た反射光が走査装置３０の受光部３４に受光される。反
射光の受光結果は、受光部３４を構成するカラーＣＣＤ
によってＲＧＢ（赤色、緑色、青色）に分解して読取ら
れ、画像情報としてクライアントコンピュータ１４に出
力される。上記により、穀粒２８の反射光画像が得られ
るため、穀粒２８の外形や色彩といった穀粒表面の状態
を読取ることが可能となり、表面異常の穀粒（砕米、籾
米、死米、茶系着色米、青色未熟米、害虫被害米等の着
色米）２８を高精度で見つけることができる。 【００２３】ここで、本実施形態では、図３を用いて説
明したように、走査装置３０の光照射部３２の光軸方向
を試料台２６の試料載置面２６Ａに対して所定の角度θ
２だけ傾斜させたので、光照射部３２から照射された光
Ａは穀粒２８に対して斜め方向から照射される。従っ
て、照射された光Ａのある程度は前記の如く穀粒２８の
表面で反射して穀粒表面の画像形成に寄与するが、その
一方で一部の光Ａは穀粒２８の内部へ入射されて当該穀
粒２８の内部亀裂面Ｐで乱反射する（図３のＲ２がこの
ときの乱反射光である）。このため、受光部３４には内
部亀裂面Ｐで乱反射したときの乱反射光Ｒ２も受光さ
れ、その結果、穀粒２８の内部亀裂面Ｐが明度の差とし
て穀粒２８の反射光画像に映し出される。すなわち、本
実施形態によれば、穀粒（胴割れ米）２８の内部亀裂面
Ｐでより多くの乱反射光Ｒ２を生じさせることができ、
受光部３４に受光される光Ｂ（図３参照）の強度に差を
持たせる（光Ｂの強度を強くする）ことができる。その
結果、本実施形態によれば、図７に示される如く、穀粒
２８の内部亀裂面Ｐをより鮮明に明度の差として画像に
映し出すことができる。 【００２４】上述した穀粒２８の品質判定処理の仕方に
ついて補足説明しておくと、各クライアントコンピュー
タ１４は、スキャナ本体２０から送信された穀粒２８の
画像信号を取り込み、各画素のＲＧＢ３色の画像信号の
各々について、図４に示すように、ａ１Ｂ＞Ｒ＞ａ２
Ｂ、かつ、Ｒｍｉｎ＜Ｒ＜Ｒｍａｘの条件を満たし、図
５に示すように、ｂ１Ｂ＞Ｇ＞ｂ２Ｂ、かつ、Ｇｍｉｎ
＜Ｇ＜Ｇｍａｘの条件を満たし、更に図６に示すよう
に、ｃ１Ｇ＞Ｒ＞ｃ２Ｇ、かつ、Ｒｍｉｎ＜Ｒ＜Ｒｍａ
ｘの条件を満たすか否かを判断する。なお、Ｒｍｉｎは
Ｒ色の画像信号の最小値、ＲｍａｘはＲ色の画像信号の
最大値、ＧｍｉｎはＧ色の画像信号の最小値、Ｇｍａｘ
はＧ色の画像信号の最大値を示しており、又ａ１、ａ
２、ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２は図４〜図６に示す直線の
傾きを示す定数である。 【００２５】そして、これらのＲ・Ｇ・Ｂに関する色彩
の条件を満たすとき、当該穀粒２８は色彩に関しては良
品であると判定し、上記条件を満たさないとき、当該穀
粒２８は色彩に関しては不良品（即ち、死米、茶系着色
米、青色未熟米、害虫被害による着色米、或いは籾米）
であると判定する。なお、同じ不良品でも、砕粒米につ
いては面積比（画素数の多・少）によって判別され（籾
米も基本的には面積比から判別される）、胴割れ米は前
述した如く傾斜光の照射によって米内部に発生した影
（即ち、明度の急激な変化）を読取ることによって判別
される。これにより、穀粒２８の等級付けを行うことが
できる。 【００２６】また、定期的に、クライアントコンピュー
タ１４からサーバコンピュータ１６に、スキャナ本体２
０で取り込んだ画像とクライアントコンピュータ１４の
判定結果とを送信し、サーバコンピュータ１６の画面に
表示させる。これにより、熟練したオペレータが、スキ
ャナ本体２０で取り込んだ画像とクライアントコンピュ
ータ１４の判定結果とを目視により比較することで、穀
粒品質判定装置１０のクライアントコンピュータ１４が
正常に作動しているか、或いは、クライアントコンピュ
ータ１４の判定結果にバラツキがないかをチェックし、
統一的な管理を行うことができる。 【００２７】このように本実施形態に係るカラースキャ
ナ１８では、走査装置３０の光照射部３２の光軸方向を
試料台２６の試料載置面２６Ａに対して所定の角度θ２
だけ傾斜させたので、穀粒２８の内部に亀裂面Ｐがあっ
た場合に、当該内部亀裂面Ｐを明度の差として画像に反
映させることができる。換言すれば、本実施形態に係る
カラースキャナ１８では、走査装置３０を用いて穀粒２
８の反射光画像を読取る構成を基本的前提とするため、
外形や色彩といった穀粒表面の状態の把握には好適であ
るが、胴割れ米の内部亀裂面Ｐの検出といった穀粒内部
の状態の把握には適さないという性質を本来的に有して
いるにも拘わらず、光照射部３２の光軸方向を試料載置
面２６Ａに対して所定の角度θ２だけ傾斜させることに
より、穀粒内部の状態まである程度把握することが可能
になる。その結果、本実施形態によれば、特に胴割れ米
の判別精度を高めることができ、この観点からの穀粒２
８の品質判定精度の向上を図ることができる点で非常に
優れている。 【００２８】また、本実施形態に係るカラースキャナ１
８では、光源を一種類しか設置しない構成であるため、
従来の光源を別個独立に二種類設置する場合に比べて、
部品点数の削減及び組付工数の削減を図ることができ、
更には低コスト化を図ることができる。 【００２９】さらに、本実施形態に係るカラースキャナ
１８では、光源の設置種類が削減されることから、光源
の設置スペースも削減することが可能となり、ひいては
カラースキャナ１８の小型軽量化を図ることができる。 【００３０】また、本実施形態に係るカラースキャナ１
８では、走査装置３０の光照射部３２の光照射方向の設
定を工夫する（即ち、光を斜め方向から照射する）とい
うものであるから、画像間演算が必要とされることもな
い。従って、ソフトを単純化することができる。 【００３１】 【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の穀
粒画像読取装置は、底部が透明材料によって構成される
と共に穀粒が二次元状に載置可能とされた試料台を画像
読取位置に有し、当該試料台の底部に沿って移動可能に
設けられかつ穀粒に対して光を照射する光照射部及び穀
粒で反射された反射光を受光する受光部を含んで構成さ
れた走査手段を備えたスキャナ本体を有し、走査手段の
光照射部の光軸方向を試料台の試料載置面に対して所定
の傾斜角度をなすように設定したので、、低コスト化及
び小型軽量化を図ることができ、しかもソフトの複雑化
を招かないという優れた効果を有する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a grain image reading apparatus used for determining the quality of grains such as rice grains. 2. Description of the Related Art Japanese Patent No. 2815633 discloses a method in which rice grains are conveyed one by one and irradiated with light, and the amount of reflected light of each rice grain is measured.
A rice grain quality determination device for determining the quality of brown rice, white rice, or paddy rice is disclosed. However, since the quality of each rice grain is determined by irradiating light to each rice grain, there is a problem that the inspection time is extremely long. On the other hand, Japanese Utility Model Publication No. 7-33151 discloses that
The rice grains are put into each of the recesses of the sample dish in which a large number of recesses into which the rice grains are inserted are pierced, and the rice grains are irradiated with light, and the scanner is scanned to form the grains based on the reflected light or transmitted light from the rice grains. There is described a rice grain quality determination device that captures an image and determines the quality of rice grains one by one. However, in the conventional rice grain quality judging device, the quality of rice grain is judged from an image obtained from reflected light or transmitted light from the rice grain. Rice, tea-colored rice, blue immature rice, and colored rice due to pest damage can be distinguished, but cracked rice is difficult to distinguish with high accuracy. However, there is a problem that it is difficult to determine other defective rice, but anyway, the quality of rice grain cannot be determined with high accuracy. [0005] In such a case, if the configuration is such that both the reflected light image and the transmitted light image are obtained, and if the quality of the rice grain is determined from both the reflected light image and the transmitted light image, the accuracy is improved. Good judgment results will be obtained, and the above problem should be solved. However, if the configuration is such that the quality of the rice grain is determined from both the reflected light image and the transmitted light image, a light source for obtaining the reflected light image and a light source for obtaining the transmitted light image are required separately and independently. Therefore, the number of parts and the number of assembling steps are increased, and as a result, the cost is increased. Further, since a space for installing two types of light sources is required, the size of the entire apparatus is increased and the weight is increased. Furthermore, in order to judge the quality of rice grains from both images, an inter-image operation is required, which causes a problem that software becomes complicated. The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to obtain a grain image reading apparatus which can be reduced in cost, reduced in size and weight, and does not cause complicated software. According to a first aspect of the present invention, there is provided a grain image reading apparatus according to the present invention, wherein a bottom portion is made of a transparent material and grains can be placed two-dimensionally. A light irradiating unit that has a sample stage at an image reading position, is provided movably along the bottom of the sample stage, and irradiates the kernel with light, and a light receiving unit that receives light reflected by the kernel. And a light irradiating section of the scanning means such that the optical axis direction forms a predetermined inclination angle with respect to the sample mounting surface of the sample stage. Is set. According to the first aspect of the present invention, first, kernels are two-dimensionally placed on the upper surface of a sample stage provided at the image reading position of the scanner body. Next, the scanning unit is moved along the bottom of the sample table while turning on the light irradiation unit of the scanning unit of the scanner body. As a result, light is irradiated from the light irradiating unit to the kernel, and the light reflected by the kernel is received by the light receiving unit. As a result, a reflected light image of the grain is obtained, and the state of the grain surface such as the outer shape and color of the grain can be read. As a result, grains having abnormal surface (colored rice such as broken rice, unpolished rice, dead rice, tea-colored rice, blue immature rice, and pest-damaged rice) can be found with high accuracy. In the present invention, since the direction of the optical axis of the light irradiating section of the scanning means is set at a predetermined inclination angle with respect to the sample mounting surface of the sample stage, the light is irradiated from the light irradiating section. Light is applied to the grain obliquely. Therefore, a certain amount of the irradiated light is reflected on the grain surface as described above and contributes to image formation on the grain surface, but on the other hand, a part of the light is incident on the inside of the grain and becomes inside the grain. Diffusely reflected at crack surface. For this reason, the light receiving section also receives irregularly reflected light when irregularly reflected at the internal crack surface, and as a result, the internal crack surface of the kernel is reflected in the reflected light image of the kernel as a difference in brightness. As described above, according to the grain image reading apparatus of the present invention, since only one type of light source is installed, the number of parts can be reduced as compared with the conventional case where two types of light sources are installed separately and independently. It is possible to reduce the number of assembling steps and the number of assembling steps, and to further reduce the cost. Further, according to the present invention, since the number of types of light sources to be installed is reduced, the space for installing the light sources can be reduced, and the size and weight of the grain image reading device can be reduced. further,
According to the present invention, since the setting of the light irradiation direction of the scanning unit is devised (that is, light is irradiated from an oblique direction), there is no need for calculation between images. Therefore, the software can be simplified. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a grain image reading apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a grain quality judging device 10 according to the present embodiment includes a plurality of client computers 14 connected to a network 12 such as a LAN, a server computer 16 for management, and a client computer. 14 and a color scanner 18 as a “grain image reading device”. The client computer 14 is provided with functions for totalizing images and determination results, compressing data, encrypting data, recording on an auxiliary storage medium, printing, distributing via a network, and protecting data with a password. And is configured to function as a grain quality determination system terminal. FIG. 2 is a schematic sectional view of the color scanner 18. As shown in this figure,
The color scanner 18 includes a scanner main body 20 having an image reading surface at an upper end surface, and a cover 22 that covers the image reading surface of the scanner main body 20. More specifically, the scanner body 20
Has a rectangular parallelepiped casing 24. Most of the upper end surface of the casing 24 is open, and a glass sample stand 26 is detachably provided in this portion. In addition, the sample stage 26 does not necessarily need to be a glass plate,
An acrylic plate may be used, or a plate made of a transparent material other than these may be used. Sample table 26 having the above configuration
, A large number of grains (brown rice as a sample) 28 can be placed two-dimensionally. The casing 24 of the scanner body 20
Inside, a scanning device 30 as “scanning means” is provided. The scanning device 30 is disposed so as to face the sample table 26, and is capable of reciprocating (two-dimensional scanning) along the bottom surface of the sample table 26 in the direction of the arrow in FIG. Also,
The scanning device 30 includes a light irradiator (light source) 32 that irradiates the kernel 28 with light, and a kernel 2 that is illuminated from the light irradiator 32.
And a light receiving unit 34 that receives the reflected light reflected by the light receiving unit 8. In FIG. 2B, the entire scanning device “30” including the light irradiation unit 32 and the light receiving unit 34 is used.
It is written as Further, the light receiving unit 34 of the scanning device 30
Is configured to include a color CCD. The image of the grain 28 placed on the sample stage 26 is separated into three colors of RGB (red, green, and blue), read, and output to the client computer 14. Has become. On the other hand, the cover 22 is formed in a rectangular plate shape, and is hinged to one side of the upper end of the scanner body 20. Therefore, the cover 22 is rotatable around the hinge 36. Note that the opening / closing type of the cover 22 may be a hinge type as in the present embodiment, a slide type, or a combination type of both. Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the direction of the optical axis of the light irradiating section 32 of the scanning device 30 (that is, the direction of the irradiating light A) corresponds to the sample mounting surface of the sample stage 26. 26
A is inclined by a predetermined inclination angle θ2 with respect to A. Supplementary information about the inclination angle θ2 is “tilt” here.
The term “inclination” means that the irradiation light A from the light irradiation unit 32 is irradiated “obliquely” to the internal crack plane P of the grain (cracked rice) 28, and the effect is as follows. The irradiation angle of light is such that irregular reflection is likely to occur on the internal crack plane P of the grain 28, and that light can be applied even from the gaps between the densely arranged grains 28. As an extreme example, for example, when light is applied from directly below the grain (body cracking grain) 28, irregular reflection on the internal crack plane P is unlikely to occur. Therefore, in this case, the effect is not obtained and is excluded. Conversely, when light is applied from right beside the densely arranged grains 28, the subsequent grains (body cracking grains) 28
8, the light does not reach the internal crack plane P. Therefore, in this case, the effect is not obtained and is excluded. Next, the operation and effect of this embodiment will be described. First, a grain (good grain) 28 whose grade is known in advance is placed on the sample stand 26, and teaching is performed so that the judgment result is a good grade. At this time, when the quality of the grain 28 and the determination result do not match, FIGS.
The predetermined grain 28 by combining the two colors shown in FIG.
The minimum value Rmin of the R signal, the maximum value Rmax of the R signal, and the gradients a1, a2, b1, b2, etc. of the straight lines indicating the relationship between the two colors in the determination table for determining the quality of Teaching is performed so that the quality of the test matches the determination result. When judging the grain 28 of another grade, the grain 28 classified into the grade to be judged is placed on the sample table 26.
, And teaching is performed so that the determination result becomes a non-defective product. In this way, by performing teaching, it is possible to determine the target grade of the grain 28 as a good product. Next, an operation for actually determining the quality of the grain 28 is performed. First, an operation of reading an image of the grain 28 placed on the sample table 26 is performed. Specifically, the cover 22 is opened around the hinge 36, and a large number of grains 28 are two-dimensionally placed on the sample table 26, and then the cover 22 is closed. In this state, the scanning device 30 of the scanner body 20 is driven to move along the bottom surface of the sample table 26 (two-dimensional scanning).
Let it. As a result, light is irradiated from the light irradiation unit 32 of the scanning device 30 to the kernel 28, and the reflected light reflected by the kernel 28 and returned is received by the light receiving unit 34 of the scanning device 30. The result of receiving the reflected light is a color CCD constituting the light receiving section 34.
The image data is read out after being decomposed into RGB (red, green, and blue), and output to the client computer 14 as image information. As described above, since the reflected light image of the grain 28 is obtained, the state of the grain surface such as the outer shape and color of the grain 28 can be read, and the grain having an abnormal surface (crushed rice, unpolished rice, dead rice, tea type) Colored rice 28, such as colored rice, blue immature rice, and pest-damaged rice) 28 can be found with high accuracy. In this embodiment, as described with reference to FIG. 3, the direction of the optical axis of the light irradiating section 32 of the scanning device 30 is set at a predetermined angle θ with respect to the sample mounting surface 26A of the sample table 26.
Since the light A is tilted by two, the light A radiated from the light irradiating section 32 is radiated to the grain 28 from an oblique direction. Therefore, a certain amount of the irradiated light A is reflected on the surface of the grain 28 as described above and contributes to image formation on the surface of the grain 28, while a part of the light A is incident on the inside of the grain 28. Thus, the light is irregularly reflected at the internal crack plane P of the grain 28 (R2 in FIG. 3 is the irregularly reflected light at this time). For this reason, the light receiving portion 34 also receives the irregularly reflected light R2 when irregularly reflected at the internal crack plane P, and as a result, the internal crack plane P of the kernel 28 is reflected on the reflected light image of the kernel 28 as a difference in brightness. . That is, according to this embodiment, more irregularly reflected light R2 can be generated on the inner crack surface P of the grain (cracked rice) 28,
The intensity of the light B (see FIG. 3) received by the light receiving unit 34 can be made different (increase the intensity of the light B). As a result, according to the present embodiment, as shown in FIG. 7, the internal crack plane P of the grain 28 can be more clearly displayed on the image as a difference in brightness. A supplementary explanation of the above-mentioned method of determining the quality of the grain 28 is as follows. Each client computer 14 takes in the image signal of the grain 28 transmitted from the scanner body 20 and outputs the RGB three colors of each pixel. For each of the image signals, as shown in FIG. 4, a1B>R> a2
B and the condition of Rmin <R <Rmax is satisfied, and as shown in FIG. 5, b1B>G> b2B and Gmin
<G <Gmax is satisfied, and as shown in FIG. 6, c1G>R> c2G, and Rmin <R <Rmax
It is determined whether the condition of x is satisfied. Note that Rmin is the minimum value of the R color image signal, Rmax is the maximum value of the R color image signal, Gmin is the minimum value of the G color image signal, Gmax
Indicates the maximum value of the G color image signal, and a1, a
2, b1, b2, c1, and c2 are constants indicating the slopes of the straight lines shown in FIGS. When the color conditions for R, G, B are satisfied, the grain 28 is judged to be good in color, and when the above conditions are not satisfied, the grain 28 is not good for color. Defective products (ie dead rice, brown colored rice, blue immature rice, colored rice due to pest damage, or paddy rice)
Is determined. Even for the same defective product, the broken rice is determined by the area ratio (the number of pixels is large / small) (the paddy rice is also basically determined from the area ratio), and the broken rice is irradiated with the inclined light as described above. Thus, it is determined by reading a shadow (ie, a sharp change in brightness) generated inside the rice. Thereby, the grading of the grain 28 can be performed. Further, the scanner main unit 2 is periodically transmitted from the client computer 14 to the server computer 16.
The image captured at 0 and the determination result of the client computer 14 are transmitted and displayed on the screen of the server computer 16. Thereby, the skilled operator visually compares the image captured by the scanner main body 20 with the determination result of the client computer 14 to determine whether the client computer 14 of the grain quality determination apparatus 10 is operating normally, or Check whether there is any variation in the judgment result of the client computer 14,
Unified management can be performed. As described above, in the color scanner 18 according to the present embodiment, the direction of the optical axis of the light irradiation section 32 of the scanning device 30 is set at a predetermined angle θ2 with respect to the sample mounting surface 26A of the sample table 26.
In this case, when there is a crack plane P inside the grain 28, the internal crack plane P can be reflected in the image as a difference in brightness. In other words, the color scanner 18 according to the present embodiment uses the scanning device 30 to
8 based on the basic premise of reading the reflected light image,
Although it is suitable for grasping the state of the grain surface such as the outer shape and color, it inherently has a property that it is not suitable for grasping the state of the grain inside such as detection of the internal crack plane P of the cracked rice. Nevertheless, by inclining the optical axis direction of the light irradiating section 32 by a predetermined angle θ2 with respect to the sample mounting surface 26A, it is possible to grasp the state inside the grain to some extent. As a result, according to the present embodiment, it is possible to particularly improve the accuracy of discriminating cracked rice.
8 is very excellent in that the quality determination accuracy can be improved. The color scanner 1 according to the present embodiment
8, because only one type of light source is installed,
Compared to the case where two types of conventional light sources are installed separately and independently,
It is possible to reduce the number of parts and assembly man-hours,
Furthermore, cost reduction can be achieved. Further, in the color scanner 18 according to the present embodiment, since the number of types of light sources to be installed is reduced, the space for installing the light sources can be reduced, and the size and weight of the color scanner 18 can be reduced. it can. The color scanner 1 according to the present embodiment
In No. 8, since the setting of the light irradiation direction of the light irradiation unit 32 of the scanning device 30 is devised (that is, light is irradiated from an oblique direction), no inter-image calculation is required. Therefore, the software can be simplified. As described above, the grain image reading device according to the first aspect of the present invention has a sample table in which the bottom is made of a transparent material and the kernel can be placed two-dimensionally. At the image reading position, and includes a light irradiating unit that is provided movably along the bottom of the sample stage and irradiates the kernel with light, and a light receiving unit that receives light reflected by the kernel. Since the scanner has a scanner body provided with a scanning unit, and the optical axis direction of the light irradiation unit of the scanning unit is set to form a predetermined inclination angle with respect to the sample mounting surface of the sample table, The present invention has an excellent effect that cost and size and weight can be reduced and that software does not become complicated.

【図面の簡単な説明】 【図１】本実施形態に係る穀粒品質判定装置のシステム
構成図である。 【図２】（Ａ）は本実施形態に係る穀粒画像読取装置の
全体構成をカバーを閉めた状態で示す断面図、（Ｂ）は
その側面図である。 【図３】本実施形態の要部となる概念を示す模式図であ
る。 【図４】良品領域を示す画像情報のＲとＢとの関係を示
す線図である。 【図５】良品領域を示す画像情報のＧとＢとの関係を示
す線図である。 【図６】良品領域を示す画像情報のＲとＧとの関係を示
す線図である。 【図７】本実施形態に係る穀粒画像読取装置を用いて胴
割れ米を観察したときの画像を示す概略図である。 【符号の説明】 １８ カラースキャナ（穀粒画像読取装置） ２０ スキャナ本体 ２６ 試料台 ２６Ａ 試料載置面 ２８ 穀粒 ３０ 走査装置（走査手段） ３２ 光照射部 ３４ 受光部BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a system configuration diagram of a grain quality determination device according to an embodiment. FIG. 2A is a cross-sectional view showing the entire configuration of the grain image reading device according to the embodiment with a cover closed, and FIG. 2B is a side view thereof. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a concept that is a main part of the present embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between R and B of image information indicating a non-defective area. FIG. 5 is a diagram showing a relationship between G and B of image information indicating a non-defective area. FIG. 6 is a diagram showing a relationship between R and G of image information indicating a non-defective area. FIG. 7 is a schematic diagram showing an image when cracked rice is observed using the grain image reading device according to the embodiment. [Description of Signs] 18 Color scanner (grain image reading device) 20 Scanner main body 26 Sample table 26A Sample mounting surface 28 Grain 30 Scanning device (scanning means) 32 Light irradiation unit 34 Light receiving unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G051 AA04 AB06 BB01 CA03 5B047 AA15 AB04 BA02 BB02 BC12 BC14 5C051 AA01 BA04 DA03 DB01 DB28 DC05 DC07 EA01 5C072 AA01 BA01 CA02 CA09 DA25 EA07 LA02 VA10    ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    F term (reference) 2G051 AA04 AB06 BB01 CA03                 5B047 AA15 AB04 BA02 BB02 BC12                       BC14                 5C051 AA01 BA04 DA03 DB01 DB28                       DC05 DC07 EA01                 5C072 AA01 BA01 CA02 CA09 DA25                       EA07 LA02 VA10

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項１】 底部が透明材料によって構成されると共
に穀粒が二次元状に載置可能とされた試料台を画像読取
位置に有し、当該試料台の底部に沿って移動可能に設け
られかつ穀粒に対して光を照射する光照射部及び穀粒で
反射された反射光を受光する受光部を含んで構成された
走査手段を備えたスキャナ本体を有し、 前記走査手段の光照射部は、その光軸方向が前記試料台
の試料載置面に対して所定の傾斜角度をなすように設定
されている、 ことを特徴とする穀粒画像読取装置。Claims: 1. A sample table having a bottom portion made of a transparent material and capable of placing kernels two-dimensionally at an image reading position, wherein the sample table is provided along a bottom portion of the sample table. A scanner body provided with a scanning means configured to include a light irradiating unit that is movably provided and irradiates light to the kernel and a light receiving unit that receives light reflected by the kernel, The grain image reading device, wherein the light irradiation unit of the scanning unit is set so that an optical axis direction forms a predetermined inclination angle with respect to a sample mounting surface of the sample stage.