专利名称：谷粒外观品质判别装置的按品质划分的重量比率的计算方法
技术领域：
本发明涉及谷粒外观品质判别装置的米、麦、豆、玉米等谷粒的按品质划分的重量比率的计算方法。
背景技术：
作为米等谷粒的评价方法之一，公知的是根据外观品质进行评价。该评价是根据谷粒中的完整粒的重量比率即完整粒比率、或谷粒的按外观品质划分的重量比率进行的。为了计算上述各重量比率，需要针对已经脱谷的谷粒，一粒一粒地分类为完整粒和碎粒，或者分类为完整粒和爆腰粒、未熟粒、死米、着色粒、以及爆腰粒以外的被害粒等，对该分类后的谷粒进行计量，耗费劳动与时间。 因此，利用公知的谷粒外观品质判别装置来计算谷粒的按品质划分的重量比率。上述谷粒外观品质判别装置是这样的装置例如利用扫描仪一次拍摄1000粒左右的样品粒，并利用该拍摄得到的图像信息判别该样品粒各自的品质，能够简便地评价谷物品质(参照专利文献I、2。)。图6示出了利用专利文献I所记载的谷粒外观品质判别装置来计算谷粒的按品质划分的重量比率的现有流程。(I)摄像处理(SI I)谷粒外观品质判别装置对作为评价对象的谷粒的样品粒进行拍摄，取得该样品粒的摄像数据。(2)数据处理(S12)谷粒外观品质判别装置根据上述摄像数据提取与样品粒的品质相关联的数据。(3)品质判别处理(S13)谷粒外观品质判别装置将与上述样品粒的品质相关联的数据和预先设定的阈值进行比较来判别该样品粒的品质。(4)粒数合计处理(S14)谷粒外观品质判别装置针对进行品质判别后的样品粒，按照品质来合计粒数。(5)重量比率计算处理(S15)谷粒外观品质判别装置根据上述按照品质进行合计的样品粒的粒数与预先按照品质设定的每一粒的重量换算系数(单粒重量)来计算按品质划分的重量比率。(6)输出处理(S16)谷粒外观品质判别装置将上述样品粒的按品质划分的重量比率的计算值输出到打印机或监视器。图7示出了基于上述现有方法的糙米的按品质划分的重量比率的计算例。此处，在图7中，将糙米的品质表示为“判别分类”。如上所述，在谷粒外观品质判别装置中，预先按照判别分类(品质)来设定每一粒糙米的重量换算系数(单粒重量)。并且，谷粒外观品质判别装置对按照判别分类(品质)进行合计后的样品粒的粒数乘以上述重量换算系数(单粒重量)，由此求出换算重量，计算该换算重量相对于总重量的比例，作为按照判别分类(品质)的重量比率。根据利用了上述谷粒外观品质判别装置的方法，能够简便且迅速地计算谷粒的按品质划分的重量比率。但是，详细观察谷粒后发现，即便被划分为相同品质，各自的大小也有所不同。图8示出了两个碎粒的比较例。图8 (a)所示的碎粒与图8 (b)所示的碎粒的大小明显不同。 然而，在利用上述以往的谷粒外观品质判别装置的方法中，将两者均作为一粒碎粒进行处理，并乘以相同的重量换算系数(单粒重量)来求出换算重量，未必能高精度地计算重量比率。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2003-90799号公报专利文献2 :日本实公平7-33151号公报

发明内容
发明所要解决的课题因此，本发明的目的在于，提供一种在利用谷粒外观品质判别装置来计算米、麦、豆、玉米等谷粒的按品质划分的重量比率的情况下，也能够高精度地计算该重量比率的方法。用于解决课题的手段为了达到上述目的，本发明的谷粒外观品质判别装置的按品质划分的重量比率的计算方法通过摄像单元拍摄谷粒，并根据该摄像数据判别谷粒的品质，其特征在于，拍摄多个谷粒，根据该摄像数据判别所述多个谷粒的品质，按品质对该进行了品质判别后的多个谷粒的所述摄像数据中的像素数进行合计，对该按照品质进行合计后的像素数乘以预先按品质设定的每一个像素的重量换算系数，由此将所述像素数换算成按品质划分的重量，根据该按品质划分的重量来计算该谷粒的按品质划分的重量比率。此外，本发明的谷粒外观品质判别装置的按品质划分的重量比率的计算方法优选的是，拍摄谷粒的摄像单元为图像读取装置。发明效果在本发明的谷粒外观品质判别装置的按品质划分的重量比率的计算方法中，按品质对谷粒的摄像数据中的像素数进行合计，对该按照品质进行合计后的像素数乘以预先按品质设定的每一个像素的重量换算系数，由此将所述像素数换算成按品质划分的重量，根据该按品质划分的重量来计算按品质划分的重量比率，因此，在按品质划分的重量的换算时能够恰当地反映谷粒的大小，与以往相比，能高精度地计算谷粒的按品质划分的重量比率。在本发明的谷粒外观品质判别装置的按品质划分的重量比率的计算方法中，若拍摄谷粒的摄像单元为图像读取装置，则能够一次拍摄多个谷粒，因此能够简便且迅速地计算谷粒的按品质划分的重量比率。


图I是示出在本发明的方法中利用的谷粒外观品质判别装置的一例的外观图。图2是基于本发明的方法的谷粒的按品质划分的重量比率的计算流程图。图3是大小不同的碎粒的像素级的比较图。图4是基于本发明的方法的糙米的按品质划分的重量比率的计算例。图5是基于本发明的方法的糙米和白米的按品质划分的重量比率的其他计算例。图6是基于现有方法的谷粒的按品质划分的重量比率的计算流程图。
图7是基于现有方法的糙米的按品质划分的重量比率的计算例。图8是大小不同的碎粒的比较图。用于实施发明的方式根据附图来说明本发明的实施方式。图I示出了本发明的方法中使用的谷粒外观品质判别装置的一例。谷粒外观品质判别装置I具有拍摄米、麦、豆、玉米等谷粒的摄像单元2 ;以及通过电缆3与该摄像单元2连接的品质判别单元4。上述摄像单元2例如可使用市面上销售的扫描仪。此外，上述品质判别单元4可使用个人计算机。上述摄像单元2具有主体2a ;设置于该主体2a上表面的摄像台2b ;以及对该摄像台2b上表面进行开闭的盖2c。此外，上述主体2a具有由白色荧光灯或白色LED等构成的光源，其对载置于上述摄像台2b上的谷粒照射光；以及由彩色CCD线传感器等构成的受光部，其接收来自该谷粒的反射光。而且，上述谷粒G排列地收纳在摄像用托盘5上而载置于上述摄像台2b。另一方面，上述品质判别单元4具有图像处理部，其对上述摄像单元2拍摄的谷粒的摄像数据进行图像处理，提取该谷粒的色彩等光学信息和外形等形状信息等；运算控制部，其预先存储并设定了用于与该图像处理部中提取出的上述各信息进行比较来判别上述谷粒的品质的阈值、以及用于计算谷粒的按品质划分的重量比率的每一个像素的重量换算系数(点重)；以及显示器，其显示在该运算控制部中得到的结果。本发明的方法中使用的上述谷粒外观品质判别装置I将上述摄像单元2取得的多个谷粒的摄像信号发送至上述品质判别单元4，在该品质判别单元4中判别上述各谷粒的品质，计算该谷粒的按品质划分的重量比率。另外，本发明的方法中使用的谷粒外观品质判别装置只要至少能拍摄米、麦、豆、玉米等谷粒，并根据该摄像数据来判别上述谷粒的品质即可，不限于具备上述一次拍摄多个谷粒的扫描仪等摄像单元的装置。本发明的方法中使用的谷粒外观品质判别装置例如也可以像日本特开2008-298695号公报所记载的谷粒品质判别装置那样，一粒一粒地拍摄谷粒。以下，对本发明的利用了谷粒外观品质判别装置的谷粒的按品质划分的重量比率的计算方法进行说明。图2示出了利用谷粒外观品质判别装置I来计算糙米的按品质划分的重量比率的本发明的流程。本发明的方法是通过将收纳有多个糙米的样品粒的摄像用托盘5载置到摄像单元2的摄像台2b上而开始的。(I)摄像处理(SI)首先，谷粒外观品质判别装置I通过上述摄像单元2对收纳在摄像用托盘5上的多个样品粒进行拍摄，取得该样品粒的摄像数据。(2)数据处理(S2)接着，谷粒外观品质判别装置I将上述取得的摄像数据发送至品质判别单元4，通过图像处理来提取样品粒的外形形状、面积、长度、宽度、色彩、爆腰等与品质相关联的信
肩、O (3)品质判别处理(S3)然后，谷粒外观品质判别装置I在品质判别单元4中，将上述与品质相关联的信息和预先设定的阈值进行比较来判别各样品粒的品质。( 4 )像素数合计处理(S4 )谷粒外观品质判别装置I针对进行品质判别后的样品粒，在品质判别单元4中根据上述外形形状，按品质对该样品粒的像素数进行合计。( 5 )重量比率计算处理(S5 )然后，谷粒外观品质判别装置I根据品质判别单元4中按品质进行合计的样品粒的像素数和预先按品质设定的每一个像素的重量换算系数(点重)来计算按品质划分的重
量比率。(6)输出处理(S6)最后，谷粒外观品质判别装置I将上述样品粒的按品质划分的重量比率的计算值输出到显不器。本发明的方法以如下阶段结束谷粒外观品质判别装置I对所有样品粒结束了品质判别，针对所有样品粒，按品质合计出像素数，并计算出针对所有样品粒的按品质划分的
重量比率。另外，针对多个糙米的上述各处理可并行进行，也可以统一地进行。此处，图3表示基于像素级对图8所示的两个碎粒进行比较的图。如图3所示，在基于像素数对两者进行比较的情况下，可知图3(a)为569个像素，图3 (b)为74个像素，大小相差约3倍。根据上述本发明的方法，对于被这样地分类为相同品质的糙米，能够进行考虑到大小差异的重量比率计算。图4示出了基于上述本发明的方法的糙米的按品质划分的重量比率的计算例。此处，在图4中，将糙米的品质表示为“判别分类”。在本发明中，在谷粒外观品质判别装置I的品质判别单元4中，预先按照判别分类(品质)，存储设定了糙米的每一个像素的重量换算系数(点重)。并且，谷粒外观品质判别装置I对按照判别分类(品质)进行合计后的样品粒的点数(像素数)乘以上述重量换算系数(点重)而求出换算重量，计算该换算重量相对于总重量的比例作为按判别分类(品质)划分的重量比率。
另外，图4中的“重量换算系数(点数)”对低位数值进行了四舍五入而进行记载，因此“换算重量”的计算值与实际值略有不同。此外，图4所示的糙米的每一个像素的重量换算系数(点重)可使用按品质分类的糙米的实际重量、和在谷粒外观品质判别装置中合计的上述按品质分类的糙米点数(像素数)而预先求出。若按照糙米的产地、品种、或按照产地和品种的组合求出上述重量换算系数，则本发明的方法能够进一步高精度地计算按品质划分的重量比率。图5示出了基于本发明的方法的谷粒的按品质划分的重量比率的其他计算例。此处，在图5中，将糙米的品质表示为“判别分类”。在图4所示的例子中，虽使用了糙米作为谷粒，但根据本发明的方法，也可高精度地计算白米等其它谷粒的按品质划分的重量比率。此外，在图4所示的例子中，作为判别分类(品质)，使用了日本国内的糙米的一种评价分类，但根据本发明的方法，基于其它的评价分类，特别是中国或其他国家的评价分 类，也同样能够高精度地计算谷粒的按品质划分的重量比率。该情况下，当然可以在谷粒外观品质判别装置I的品质判别单元4中，预先设定用于判别该评价分类的品质的各种阈值、以及与上述各品质对应地求出的谷粒的每一像素的重量换算系数(点重)。在上述本发明的方法中，谷粒的每一像素的重量换算系数(点重)考虑了谷粒的大小，但如果在该谷粒的大小中包含厚度信息，则在高精度地计算按品质划分的重量比率的方面是优选的。在上述本发明的方法中，谷粒的每一像素的重量换算系数(点重)考虑了谷粒的大小，但也可以进一步添加谷粒的颜色信息。若谷粒的每一像素的重量换算系数(点重)添加了谷粒的颜色信息，则能够进一步高精度地计算按品质划分的重量比率。基于上述本发明的方法的谷粒的按品质划分的重量比率的各计算例针对的是糙米和白米，不过，对于麦、豆、玉米等其它谷粒，显然也能够同样地计算按品质划分的重量比率。显然，本发明不限于上述实施方式，在不脱离发明的范围的情况下，可以适当地变更其结构。产业上的可利用性本发明的米、麦、豆、玉米及其它谷粒的按品质划分的重量比率的计算方法在利用谷粒外观品质判别装置的品质判别结果来计算重量比率的情况下，也能够高精度地计算该重量比率，其利用价值非常高。标号说明I :谷粒外观品质判别装置2:摄像单元(扫描仪)3 电缆4 :品质判别单元(个人计算机)5 :摄像用托盘11、12:碎粒15 :像素
权利要求
1.一种谷粒外观品质判别装置的按品质划分的重量比率的计算方法，通过摄像单元拍摄谷粒，并根据该摄像数据判别谷粒的品质，其特征在于， 拍摄多个谷粒， 根据该摄像数据判别所述多个谷粒的品质， 按品质对该进行了品质判别后的多个谷粒的所述摄像数据中的像素数进行合计， 对该按品质进行合计后的像素数乘以预先按品质设定的每一个像素的重量换算系数，由此将所述像素数换算成按品质划分的重量， 根据该按品质划分的重量来计算该谷粒的按品质划分的重量比率。
2.根据权利要求I所述的谷粒外观品质判别装置的按品质划分的重量比率的计算方法，其中， 拍摄所述谷粒的摄像单元为图像读取装置。
全文摘要
本发明提供一种在利用谷粒外观品质判别装置来计算谷粒的按品质划分的重量比率的情况下也能够高精度地计算该重量比率的方法。谷粒外观品质判别装置的按品质划分的重量比率的计算方法通过摄像单元拍摄谷粒，并根据该摄像数据判别谷粒的品质，其特征在于，拍摄多个谷粒，根据该摄像数据判别所述多个谷粒的品质，按品质对该进行了品质判别后的多个谷粒的所述摄像数据的像素数进行合计，对该按照品质进行合计后的像素数乘以预先按品质设定的每一个像素的重量换算系数，由此将所述像素数换算成按品质划分的重量，根据该按品质划分的重量来计算该谷粒的按品质划分的重量比率。
文档编号G01N21/85GK102782481SQ201180011609
公开日2012年11月14日 申请日期2011年5月10日 优先权日2010年5月19日
发明者中田惠久, 江盛贵之, 石突裕树 申请人:株式会社佐竹