本発明は、小型の構成で、撮像対象物である未熟粒等を、視差を小さくしつつ撮像できる撮像装置と、明確な画像表示ができ操作性が簡略で容易である操作パネル式情報端末を穀粒外観検査用手段として機能させる操作パネル式情報端末と、を組み合わせた穀粒判別システムに関するものである。The present invention provides animaging device capable of capturing immature grains or the like as an imaging target with asmall configuration while reducing parallax, and an operation panel type information terminal capable of clear image display and simple and easy to operate. The present invention relates toa grain discrimination system that combines an operation panel type information terminal that functions as a grain appearance inspection means .
穀類の一種である穀粒は、その形状面から考察すると左右対象ではなく、胚芽が片側に片寄っているため観察する方向の如何により見え方が相違する（視差が生じる）ことから、このような穀粒を撮像しその性状を判別する場合に判別結果に差異が生じる。 A grain, which is a kind of cereal, is not a right-and-left object in terms of its shape, but because the germ is biased to one side, it looks different depending on the direction of observation (parallax occurs). When a grain is imaged and its properties are discriminated, the discrimination results are different.
このような穀粒判別のための画像データを得るための穀粒判別器における撮像方式として従来から下記のような構成のものが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, the following configuration is known as an imaging method in a grain discriminator for obtaining image data for such grain discrimination.
例えば、円板上に多数の穀粒を列設して搬送し、撮像光学系を構成するセンサの直下を穀粒が順に通過する際に当該穀粒を順に撮像しこれらの画像データを得るように構成したものが知られている。 For example, a large number of grains are arranged and conveyed on a disk, and when the grains sequentially pass directly under a sensor constituting the imaging optical system, the grains are sequentially imaged to obtain these image data. It is known what has been configured.
このような撮像方式の場合、撮像用のセンサの直下を各穀粒が予め円板上に配置した姿勢のまま通過していくので、観察する方向の如何により判別結果に差異が生じるという問題は発生しない。 In the case of such an imaging method, since each grain passes in the posture preliminarily arranged on the disk directly under the imaging sensor, there is a problem that the determination result varies depending on the direction of observation. Does not occur.
他の撮像方式として、多数の穀粒を例えばトレー１０３上に固定配置し、撮像光学系を構成するセンサを移動（走査）して撮像しこれらの画像データを得るように構成したものも知られている。 As another imaging method, there is also known a configuration in which a large number of grains are fixedly arranged on, for example, the tray 103, and a sensor that constitutes the imaging optical system is moved (scanned) to take an image and obtain these image data. ing.
この撮像方式の場合、センサの移動方向に関しては問題が生じないものの、センサの移動方向と直交する方向に関しては視差が生じてしまう。 In the case of this imaging method, no problem occurs with respect to the moving direction of the sensor, but parallax occurs with respect to a direction orthogonal to the moving direction of the sensor.
この場合、撮像対象物である穀粒と、撮像光学系のレンズやセンサとの距離を大きく取ることで視差を少なくすることは可能となる。 In this case, it is possible to reduce the parallax by increasing the distance between the grain that is the imaging target and the lens or sensor of the imaging optical system.
エリアイメージセンサを用いて撮像光学系を構成した従来の穀粒判別器においては、多くの場合、穀粒と撮像光学系のレンズやセンサとの距離を大きく取るか、又はテレセントリック方式のような特殊なレンズを用いることで視差の減少を図っている。 In conventional grain discriminators configured with an imaging optical system using an area image sensor, in many cases, the distance between the grain and the lens or sensor of the imaging optical system is increased, or a special type such as a telecentric system is used. Parallax is reduced by using a simple lens.
しかし、穀粒と撮像光学系のレンズやセンサとの距離を大きく取る構成の場合、必然的に穀粒判別器の筺体の大型化を招いてしまう。また、テレセントリック方式を採用した場合には、レンズが高価格であり、比較的小型低価格の穀粒判別器を構成する場合には採用が難しい。 However, in the case where the distance between the grain and the lens or sensor of the imaging optical system is large, the size of the grain discriminator is inevitably increased. In addition, when the telecentric method is adopted, the lens is expensive, and it is difficult to adopt when a relatively small and low-priced grain discriminator is configured.
なお、撮像対象物である穀粒に対する撮像光学系の撮像エリアを狭小することによっても視差を減少することは可能であるが、この場合には作業能率の低下を招くため採用は困難である。 In addition, although it is possible to reduce parallax also by narrowing the imaging area of the imaging optical system with respect to the grain which is an imaging target object, in this case, it is difficult to adopt because the work efficiency is lowered.
上述したように撮像光学系、更にはこの撮像光学系を含む撮像装置を小型化することと、視差を減少させ測定精度を上げることとは相反する問題であった。 As described above, the downsizing of the imaging optical system, and further the imaging apparatus including the imaging optical system, is a problem that conflicts with increasing the measurement accuracy by reducing the parallax.
特許文献１には、分析対象の穀粒に光を照射する発光手段、光が照射された穀粒からの透過光及び／又は反射光を透過するレンズ、二次元センサ等を備える穀粒成分分析装置が提案されている。
しかし、この特許文献１の穀粒成分分析装置における撮像光学系も撮像対象物である穀粒と、撮像光学系のレンズやセンサとの距離を大きく取る構成であり、撮像光学系、更にはこの撮像光学系を含む撮像装置を小型化するという技術的思想を包含していない。Patent Document 1 discloses a grain component analysis including a light emitting means for irradiating light to a grain to be analyzed, a lens that transmits transmitted light and / or reflected light from the grain irradiated with light, a two-dimensional sensor, and the like. A device has been proposed.
However, the imaging optical system in the grain component analysis apparatus of Patent Document 1 is also configured to increase the distance between the grain that is the imaging target and the lens or sensor of the imaging optical system. It does not include the technical idea of downsizing an imaging device including an imaging optical system.
本発明が解決しようとする問題点は、判別対象である穀粒の撮像時の視差を減少させ測定精度を向上し得るとともに、装置構成の小型化をも同時に実現できるようにした撮像光学系を含む撮像装置と、明確な画像表示ができ操作性が簡略で容易である操作パネル式情報端末を穀粒外観検査用手段として機能させる操作パネル式情報端末とを組み合わせた穀粒判別システムが従来存在しない点である。Problems which the invention is to provide, together can improve the measurement accuracy reduces parallax in imaging the grain is determination target apparatuswas IMAGING optical system can be realized at the same time the size of the structure Conventionally,a grain discriminating system that combines an image pickup apparatus includinga control panel type information terminal that allows a clear image display and an operation panel type information terminal that is simple and easy to operate as a means for grain appearance inspection. It is a point that does not exist.
本発明に係る撮像装置と操作パネル式情報端末とを組み合わせた穀粒判別システムは、判別対象である任意数の穀粒を載置する平坦なトレーと、このトレーの上部に配置するとともに、前記任意数の穀粒に光を照射する上部発光部と、前記任意数の穀粒からの撮像光を、前記撮像光の光路外に向けて反射撮像光として反射するミラーと、前記撮像光の光路外で前記反射撮像光の光路に配置したレンズと、このレンズを透過した反射撮像光を受光し前記穀粒の画像データを得るエリアイメージセンサと、を有する撮像光学系を備えた上部撮像・照明ユニットと、前記トレーの下部に配置するとともに、前記任意数の穀粒に光を照射し上方に透過させる任意に光量の強弱を制御出来る発光点を複数持つ発光体を用いた下部発光部を備えた下部照明ユニットと、を有し、前記トレーに配置した任意数の穀粒に対して上部撮像・照明ユニットの上部発光部から光を照射しその反射光を前記撮像光学系により撮像し、又は、前記任意数の穀粒に対して下部照明ユニットの下部発光部から光を照射しその透過光を上部撮像・照明ユニットの前記撮像光学系により撮像し、前記上部発光部の発光に基づく反射光による任意数の穀粒の画像データ、又は、前記下部発光部の発光に基づく透過光による任意数の穀粒の画像データを得る穀粒判別に用いる撮像装置と、穀粒判別用のアプリケーションプログラムを記憶したプログラムメモリと、前記撮像装置により撮像した判別対象である任意数の穀粒の画像データを取り込んで記憶するとともに、穀粒外観検査用の限界基準品、標準品に関する各種画像データを記憶する端末記憶部と、操作パネル式操作表示部と、前記アプリケーションプログラムに基づき、前記端末記憶部に記憶した任意数の穀粒の画像データと、穀粒検査用の限界基準品、標準品に関する各種画像データを比較して、撮像した前記任意数の穀粒の画像データにおける粒質を各々判別し判別結果を得るとともに、操作パネル式操作表示部に対する操作に応じてこの操作パネル式操作表示部に前記判別結果を表示させる制御手段と、を備える操作パネル式情報端末と、を有することを特徴とするとともに、前記上部発光部の発光に基づく反射光による任意数の穀粒の画像データに対する前記操作パネル式情報端末における制御手段の画像処理により胴割粒以外の判別、及び、任意数の穀粒の位置の検出と下部発光部の発光形状の算出を行い、前記下部発光部の点灯に基づく透過光による任意数の穀粒の画像データに対する前記操作パネル式情報端末における制御手段の画像処理により胴割粒の判別を行い、前記発光形状の算出結果に応じた前記下部発光部のスポット発光に基づく透過光による任意数の穀粒の画像データに対する前記操作パネル式情報端末における制御手段の画像処理により心白粒の判別を行うようにしたこと最も主要な特徴とする。The grain discrimination system combining the imaging device and the operation panel type information terminal according to the present invention is arranged on a flat tray on which an arbitrary number of grains to be discriminated are placed, and an upper portion of the tray. An upper light emitting unit that irradiates light on an arbitrary number of grains, a mirror that reflects imaging light from the arbitrary number of grains as reflected imaging light toward the outside of the optical path of the imaging light, and an optical path of the imaging light Upper imaging / illumination provided with an imaging optical system having a lens disposed outside in the optical path of the reflected imaging light and an area image sensor that receives the reflected imaging light transmitted through the lens and obtains image data of the grain A unit and a lower light emitting unit using a light emitter having a plurality of light emitting points capable of arbitrarily controlling the intensity of light that irradiates light to the arbitrary number of grains and transmits the light upward through the unit. Bottom lighting And irradiating light from the upper light emitting unit of the upper imaging / illuminating unit to an arbitrary number of grains arranged on the tray and imaging the reflected light by the imaging optical system, or the arbitrary A number of grains are irradiated with light from the lower light emitting unit of the lower lighting unit, and the transmitted light is imaged by the imaging optical system of the upper imaging / illuminating unit, and an arbitrary number by reflected light based on the light emission of the upper light emitting unit Image data used for grain discrimination to obtain image data of any grain, or image data of an arbitrary number of grains by transmitted light based on light emitted from the lower light-emitting unit, and a program storing an application program for grain discrimination Captures and stores memory and image data of an arbitrary number of grains as a discrimination target imaged by the imaging device, and various images related to limit reference products for grain appearance inspection and standard products A terminal storage unit for storing data, an operation panel type operation display unit, image data of an arbitrary number of grains stored in the terminal storage unit based on the application program, a limit reference product for grain inspection, Comparing various image data related to the standard product, each grain quality in the image data of the arbitrary number of grains taken is discriminated to obtain a discrimination result, and this operation panel type according to the operation on the operation panel type operation display unit An operation panel type information terminal comprising: a control means for displaying the determination result on the operation display unit; and an image of an arbitrary number of grains by reflected light based on light emitted from the upper light emitting unit Discrimination other than torn grains by image processing of the control means in the operation panel type information terminal for data, detection of the position of an arbitrary number of grains and the light emission shape of the lower light emitting unit The calculation of the light emission shape is performedby determining the torn grain by the image processing of the control means in the operation panel type information terminal for the image data of an arbitrary number of grains by the transmitted light based on the lighting of the lower light emitting unit According to the result, the heart white grain is discriminated by the image processing of the control means in the operation panel type information terminal for the image data of an arbitrary number of grains by the transmitted light based on the spot light emission of the lower light emitting part. Main features.
請求項１及び２記載の発明によれば、撮像部を備える上部撮像・照明ユニットと、下部照明ユニットとを有する撮像装置と、操作パネル式情報端末とを組み合わせて穀粒判別システムとすることにより、撮像装置を透過光モード、又は反射光モードとして、穴あきトレーに被測定粒を並べる手間が不要になり、測定準備段階の時間を短縮することができ、また、高効率に胴割粒・白未熟粒、着色粒を検出することができるとともに、上部撮像・照明ユニットにおける撮像光学系の小型化を図りつつ穀粒に対する視差を少なくし着色粒等を高精度に撮像することができ、穀粒の裏面の高品質画像データを得ることが可能となり、かつ、撮像装置自体の小型化をも図ることができるという優れた機能を発揮させることができる撮像装置と操作パネル式情報端末とを組み合わせた穀粒判別システムを実現し提供できる。According to invention of Claim 1 and 2, by combining an imaging device which has an upper imaging / illumination unit provided with an imaging part, a lower illumination unit, and an operation panel type information terminal, it is set as a grain discrimination system. The imaging device is set to the transmitted light modeor reflected light mode , so that it is not necessary to arrange the particles to be measured on the perforated tray, the time for the measurement preparation stage can be shortened, and White immature grains and colored grains can be detected, and the imaging optical system in the upper imaging / illuminating unit can be miniaturized while reducing the parallax with respect to the grains and capturing the colored grains with high accuracy. An image pickup apparatus and an operation panel capable of exhibiting an excellent function of being able to obtain high-quality image data on the back surface of the grains and also capable of downsizing the image pickup apparatus itself. It can be provided to achieve grain discrimination system which combines a formula information terminal.
本発明は、判別対象である穀粒の撮像時の視差を減少させ測定精度を向上し得るとともに、装置構成の小型化をも同時に実現できるようにした撮像光学系を含む撮像装置と、明確な画像表示ができ操作性が簡略で容易である操作パネル式情報端末を穀粒外観検査用手段として機能させる操作パネル式情報端末とを組み合わせた穀粒判別システムを提供するという目的を、判別対象である任意数の穀粒を載置する平坦なトレーと、このトレーの上部に配置するとともに、前記任意数の穀粒に光を照射する上部発光部と、前記任意数の穀粒からの撮像光を、前記撮像光の光路外に向けて反射撮像光として反射するミラーと、前記撮像光の光路外で前記反射撮像光の光路に配置したレンズと、このレンズを透過した反射撮像光を受光し前記穀粒の画像データを得るエリアイメージセンサと、を有する撮像光学系を備えた上部撮像・照明ユニットと、前記トレーの下部に配置するとともに、前記任意数の穀粒に光を照射し上方に透過させる任意に光量の強弱を制御出来る発光点を複数持つ発光体を用いた下部発光部を備えた下部照明ユニットと、を有し、前記トレーに配置した任意数の穀粒に対して上部撮像・照明ユニットの上部発光部から光を照射しその反射光を前記撮像光学系により撮像し、又は、前記任意数の穀粒に対して下部照明ユニットの下部発光部から光を照射しその透過光を上部撮像・照明ユニットの前記撮像光学系により撮像し、前記上部発光部の発光に基づく反射光による任意数の穀粒の画像データ、又は、前記下部発光部の発光に基づく透過光による任意数の穀粒の画像データを得る穀粒判別に用いる撮像装置と、穀粒判別用のアプリケーションプログラムを記憶したプログラムメモリと、前記撮像装置により撮像した判別対象である任意数の穀粒の画像データを取り込んで記憶するとともに、穀粒外観検査用の限界基準品、標準品に関する各種画像データを記憶する端末記憶部と、操作パネル式操作表示部と、前記アプリケーションプログラムに基づき、前記端末記憶部に記憶した任意数の穀粒の画像データと、穀粒検査用の限界基準品、標準品に関する各種画像データを比較して、撮像した前記任意数の穀粒の画像データにおける粒質を各々判別し判別結果を得るとともに、操作パネル式操作表示部に対する操作に応じてこの操作パネル式操作表示部に前記判別結果を表示させる制御手段と、を備える操作パネル式情報端末と、を有することを特徴とするとともに、前記上部発光部の発光による反射光に基づく前記エリアイメージセンサによる任意数の着色粒の表の撮像の他に、前記エリアイメージセンサからは直接撮像できない着色粒の裏側の画像データの検出のために、前記下部発光部からの全面の透過光に基づく前記エリアイメージセンサによる着色粒の裏の撮像、前記下部発光部からのスポットの透過光に基づく前記エリアイメージセンサによる着色粒の裏の撮像を行う構成により実現した。The present invention provides an image pickup apparatus including an image pickup optical system capable of reducing parallax at the time of image pickup of a grain to be discriminated and improving measurement accuracy and simultaneously realizing downsizing of the apparatus configuration, and a clear The purpose of providing a grain discrimination system in combination with an operation panel type information terminal that allows an image display and a simple and easy operation panel type information terminal to function as a grain appearance inspection means A flat tray on which an arbitrary number of grains are placed, an upper light emitting unit that is disposed on the tray and irradiates light on the arbitrary number of grains, and imaging light from the arbitrary number of grains Is reflected as reflected imaging light toward the outside of the optical path of the imaging light, a lens disposed in the optical path of the reflected imaging light outside the optical path of the imaging light, and reflected imaging light transmitted through the lens Picture of the grain An upper image pickup / illumination unit having an image pickup optical system having an area image sensor for obtaining data, and an arbitrary amount of light that is disposed below the tray and irradiates light to the arbitrary number of grains and transmits the light upward. A lower lighting unit having a lower light emitting unit using a light emitter having a plurality of light emitting points capable of controlling the intensity of the upper part, and an upper part of the upper imaging / illuminating unit for an arbitrary number of grains arranged in the tray Light is emitted from the light emitting unit and the reflected light is imaged by the imaging optical system, or the arbitrary number of grains are irradiated from the lower light emitting unit of the lower illumination unit, and the transmitted light is imaged and illuminated at the upper part. Image data of an arbitrary number of grains taken by the imaging optical system of the unit and reflected light based on the light emission of the upper light emitting part, or an image of an arbitrary number of grains by transmitted light based on the light emission of the lower light emitting part An image pickup device used for grain discrimination for obtaining data, a program memory storing an application program for grain discrimination, and image data of an arbitrary number of kernels to be discriminated captured by the image pickup device are stored and stored. , Limit reference product for grain appearance inspection, terminal storage unit for storing various image data related to standard product, operation panel type operation display unit, and any number of grains stored in the terminal storage unit based on the application program Comparing the image data of grains and various image data related to limit reference products for grain inspection, standard products, and determining the grain quality in the image data of the arbitrary number of captured grains, respectively, and obtaining the discrimination results, Control means for displaying the discrimination result on the operation panel type operation display unit in response to an operation on the operation panel type operation display unit A panel-type information terminal, with and having a, in addition to the imaging of colored grains table any number by the area image sensor based on the reflected light by the light emission of the upper light emittingportion, fromthe area image sensor In order to detect image data on the back side of the colored particles that cannot be directly imaged, imaging of the back of the colored particles by the area image sensor based on the transmitted light of the entire surface from the lower light emitting unit, transmitted light of the spot from the lower light emitting unit This is realized by the configuration in which the back side of the colored particles is imaged by the area image sensor based on the above.
以下、本発明の実施例に係る撮像光学系、該撮像光学系を用いた撮像装置、及び該撮像装置と操作パネル式情報端末とを組み合わせた穀粒判別システムについて詳細に説明する。 Hereinafter, an imaging optical system according to an embodiment of the present invention, an imaging apparatus using the imaging optical system, and a grain discrimination system that combines the imaging apparatus and an operation panel type information terminal will be described in detail.
本発明の実施例に係る撮像光学系３２を含む撮像装置２１と操作パネル式情報端末１とを組み合わせた穀粒判別システム６１について図１乃至図１３を参照して説明する。 A grain discrimination system 61 that combines an imaging device 21 including an imaging optical system 32 and an operation panel type information terminal 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、図１乃至図４を参照して本実施例に係る撮像光学系３２を含む撮像装置２１と操作パネル式情報端末１とを組み合わせた穀粒判別システム６１について詳述する。 First, with reference to FIG. 1 thru | or FIG. 4, the grain discrimination system 61 which combined the imaging device 21 containing the imaging optical system 32 which concerns on a present Example, and the operation panel type information terminal 1 is explained in full detail.
本実施例に係る撮像装置２１は、図１、図３に示すように、撮像光学系３２を含む上部撮像・照明ユニット２２と、下部照明ユニット２３と、判別対象である任意数の穀粒を載置するトレー２４とを具備している。 As shown in FIGS. 1 and 3, the imaging device 21 according to the present embodiment includes an upper imaging / illumination unit 22 including an imaging optical system 32, a lower illumination unit 23, and an arbitrary number of grains to be discriminated. And a tray 24 to be placed.
前記上部撮像・照明ユニット２２は、電源部２５と、上部撮像・照明ユニット２２全体の制御を実行するＣＰＵ又はＤＳＰ（Ｄｉｇｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）により構成されるユニット制御部２６と、このユニット制御部２６により制御されるワークメモリ２７、例えば穀粒の外観画像データを外部に無線又は有線送信する通信インターフェース２８、周囲温度を検知する温度センサ２９、照明コントローラ３０を有している。 The upper imaging / illumination unit 22 includes a power supply unit 25, a unit control unit 26 configured by a CPU or DSP (Digital Signal Processor) that performs control of the entire upper imaging / illumination unit 22, and a unit control unit 26. The work memory 27 to be controlled includes, for example, a communication interface 28 that transmits the appearance image data of the grain to the outside wirelessly or by wire, a temperature sensor 29 that detects the ambient temperature, and a lighting controller 30.
そして、前記照明コントローラ３０に、例えば白色光を発光するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子３１Ａを用いた反射画像光源を構成する上部発光部３１を接続し、上部発光部３１からトレー２４に向けて照明光を照射するように構成している。 And the upper light emission part 31 which comprises the reflected image light source using the LED (Light Emitting Diode) element 31A which light-emits white light, for example is connected to the said illumination controller 30, and it illuminates toward the tray 24 from the upper light emission part 31 It is configured to emit light.
また、前記上部撮像・照明ユニット２２は、トレー２４上の任意数の穀粒に対ャ素子向させ、穀粒を撮像しその画像データ（カラー画像データ）を生成する撮像光学系３２、前記ユニット制御部２６による制御の基に撮像光学系３２のエリアイメージセンサ（カラーイメージセンサ）３３から伝送される画像データを取り込み、画像メモリ３５に記憶するデータ処理部３４を具備している。 Further, the upper imaging / illuminating unit 22 is directed to an arbitrary number of grains on the tray 24, and the imaging optical system 32 for imaging the grains and generating image data (color image data), the unit A data processing unit 34 that captures image data transmitted from an area image sensor (color image sensor) 33 of the imaging optical system 32 under the control of the control unit 26 and stores it in the image memory 35 is provided.
前記撮像光学系３２は、図３、図４に示すように、前記上部撮像・照明ユニット２２の下面において前記トレー２４と対向するように固定配置したミラーホルダー４７と、このミラーホルダー４７により保持した反射素子であるミラー４６と、集光素子であるレンズ３２Ａと、穀粒を撮像しその画像データ（カラー画像データ）を生成するエリアイメージセンサ３３とを具備している。 As shown in FIGS. 3 and 4, the imaging optical system 32 is held by a mirror holder 47 fixedly disposed so as to face the tray 24 on the lower surface of the upper imaging / illuminating unit 22, and held by the mirror holder 47. It includes a mirror 46, which is a reflective element, a lens 32A, which is a condensing element, and an area image sensor 33 that captures grains and generates image data (color image data).
すなわち、前記撮像光学系３２は、前記ミラー４６の鏡面をトレー２４と対向させて配置し、かつ、ミラー４６を例えば３０度の傾斜配置で保持し、前記トレー２４上の穀粒の撮像光をミラー４６により撮像光の光路外に向けて反射撮像光として反射し、撮像光の光路外で前記反射撮像光の光路に配置したレンズ３２Ａを透過させてエリアイメージセンサ３３のセンサ面に結像して受光し、このエリアイメージセンサ３３により前記穀粒の画像データを得るように構成している。
前記レンズ３２Ａは、レンズホルダー４５により所定位置に保持され、また、エリアイメージセンサ３３は、レンズホルダー４５の底部にセンサ面を前記レンズ３２Ａに向けた状態で取り付けている。That is, the imaging optical system 32 arranges the mirror surface of the mirror 46 so as to face the tray 24, and holds the mirror 46 in an inclined arrangement of, for example, 30 degrees, so that the imaging light of the grains on the tray 24 is received. Reflected as reflected imaging light toward the outside of the optical path of the imaging light by the mirror 46, passes through the lens 32A arranged in the optical path of the reflected imaging light outside the optical path of the imaging light, and forms an image on the sensor surface of the area image sensor 33. The area image sensor 33 obtains the image data of the grain.
The lens 32A is held at a predetermined position by the lens holder 45, and the area image sensor 33 is attached to the bottom of the lens holder 45 with the sensor surface facing the lens 32A.
そして、エリアイメージセンサ３３から出力される前記穀粒の画像データを前記データ処理部３４に伝送するようになっている。 Then, the image data of the grain output from the area image sensor 33 is transmitted to the data processing unit 34.
前記データ処理部３４は、例えばユーザーがプログラマブル可能な半導体デバイスの一種であるＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙｓ）により構成している。 The data processing unit 34 is configured by, for example, a field programmable gate array (FPGA), which is a kind of semiconductor device that can be programmed by the user.
前記データ処理部３４は、図２に示すように、エリアイメージセンサ３３からの画像データの読み込み、この画像データの画像メモリ３５への記憶、画像データの通信インターフェース２８への伝送等の各制御を行うようにユーザーによりプログラムされたプログラムデータをＩＣチップに格納した構成となっている。 As shown in FIG. 2, the data processing unit 34 performs various controls such as reading image data from the area image sensor 33, storing the image data in the image memory 35, and transmitting the image data to the communication interface 28. The program data programmed by the user is stored in the IC chip.
前記下部照明ユニット２３は、図１に示すように、電源部３６、例えばＣＰＵにより構成される下部照明ユニット制御部３７を有し、下部照明ユニット制御部３７により、前記上部発光部３１からの照明光を検知する光量センサ３８、周囲温度を検知する温度センサ３９、トレー２４上の穀粒の移動を検出する振動センサ４０の動作を各々制御するように構成している。 As shown in FIG. 1, the lower illumination unit 23 includes a lower illumination unit control unit 37 configured by a power source 36, for example, a CPU, and the lower illumination unit control unit 37 performs illumination from the upper light emitting unit 31. The operation of the light quantity sensor 38 for detecting light, the temperature sensor 39 for detecting the ambient temperature, and the vibration sensor 40 for detecting the movement of the grain on the tray 24 are each controlled.
なお、下部照明ユニット制御部３７を無くし、前記ユニット制御部２６により下部照明ユニット２３の各要素を制御する構成とすることもできる。 Note that the lower illumination unit controller 37 may be eliminated, and the unit controller 26 may control each element of the lower illumination unit 23.
更に、前記下部照明ユニット制御部３７により、撮像用照明コントローラ４１を介して、前記トレー２４の下側から穀粒に撮像用の照明光を照射するＬＣＤ等からなる透過画像光源を構成する下部発光部（例えば１０．４インチバックライト付きＬＣＤ）４３の発光を制御するように構成している。 Further, the lower illumination unit controller 37 constitutes a lower emission that constitutes a transmission image light source comprising an LCD or the like that irradiates the grain with illumination light from the lower side of the tray 24 via the imaging illumination controller 41. Unit (for example, 10.4 inch LCD with backlight) 43 is configured to control light emission.
前記下部発光部４３は、透過光型で、任意に光量の強弱を制御出来る発光点を複数持つ発光体により構成している。 The lower light emitting unit 43 is a transmitted light type and is formed of a light emitter having a plurality of light emitting points that can arbitrarily control the intensity of light.
この場合、前記撮像用照明コントローラ４１としては、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）変換機能を有するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）用の画像用インターフェース等を含んで構成することができる。 In this case, the imaging illumination controller 41 may include an image interface for an LCD (Liquid Crystal Display) having an LVDS (Low Voltage Differential Signaling) conversion function.
上述した構成の撮像光学系３２を含む撮像装置２１によれば、図５左欄に概略的に示すように、ミラー４６の鏡面をトレー２４と対向させて配置し、かつ、ミラー４６を例えば３０度の傾斜配置で保持し、前記トレー２４上の穀粒の撮像光をミラー４６により撮像光の光路外に向けて反射撮像光として反射し、撮像光の光路外で前記反射撮像光の光路に配置したレンズ３２Ａを透過させてエリアイメージセンサ３３のセンサ面に結像することで、エリアイメージセンサ３３により穀粒の画像データを得るように構成している。 According to the imaging apparatus 21 including the imaging optical system 32 having the above-described configuration, the mirror surface of the mirror 46 is disposed so as to face the tray 24 as schematically shown in the left column of FIG. The imaging light of the grain on the tray 24 is reflected as reflected imaging light toward the outside of the optical path of the imaging light by the mirror 46, and is reflected to the optical path of the reflected imaging light outside the optical path of the imaging light. The image data of the grain is obtained by the area image sensor 33 by forming an image on the sensor surface of the area image sensor 33 through the arranged lens 32A.
これに対して、従来のこの種の撮像光学系は、従来例で述べ、また、図５右欄に示すように、穀粒と撮像光学系のレンズ１０１、センサ１０２との距離を大きく取る構成としている。 On the other hand, this type of conventional imaging optical system is described in the conventional example, and, as shown in the right column of FIG. 5, a configuration in which the distance between the grain and the lens 101 and sensor 102 of the imaging optical system is increased. It is said.
この結果、撮像光学系３２の寸法、特に高さ寸法Ｌ１を、従来例の撮像光学系の高さ寸法Ｌ２よりも小さく（Ｌ１＜Ｌ２）とすることができ、撮像光学系３２の小型化、更には、撮像装置２１の高さ寸法を側減して小型化を図ることができる。 As a result, the dimension of the imaging optical system 32, particularly the height dimension L1, can be made smaller than the height dimension L2 of the conventional imaging optical system (L1 <L2). Furthermore, the height of the imaging device 21 can be reduced to reduce the size.
また、本実施例の撮像光学系３２の場合、撮像素子として２次元画像センサであるエリアイメージセンサ３３を採用しているので、個々の穀粒についての画像取得時の視差を少なくすることができ、これにより、高精度の画像データを生成し測定精度の向上に資することが可能となる。 Further, in the case of the imaging optical system 32 of the present embodiment, the area image sensor 33 that is a two-dimensional image sensor is adopted as the imaging element, so that the parallax at the time of image acquisition for each grain can be reduced. This makes it possible to generate high-precision image data and contribute to improvement in measurement accuracy.
次に、操作パネル式情報端末の一例であるタッチパネル式情報端末１について、図１を参照して説明する。 Next, a touch panel type information terminal 1 which is an example of an operation panel type information terminal will be described with reference to FIG.
前記タッチパネル式情報端末１は、例えば薄型直方体状の端末本体２と、この端末本体２の表面部分に配置した例えば穀粒判別を行うオペレータが指等でタップ操作等を行うとともに、各種画像、文字情報等を表示するタッチパネル式操作表示部３と、を有している。 The touch panel type information terminal 1 includes, for example, a thin rectangular parallelepiped terminal main body 2 and an operator who performs, for example, grain discrimination arranged on the surface portion of the terminal main body 2 performs a tap operation with a finger etc. And a touch panel type operation display unit 3 for displaying information and the like.
また、前記端末本体２は、図１に示すように、全体の制御を実行するための制御プログラム及び本実施例に係る詳細は後述するアプリケーションプログラムを格納したプログラムメモリ４と、全体の制御を実行する制御部１０と、国が作成した例えば玄米粒の検査用の限界基準品、標準品に相当する各種画像データ、規格に基づく文字情報、画面操作誘導用の各種アイコン、判定項目情報等を記憶するとともに、撮像した画像データ、更には判定結果情報をも記憶する端末記憶部５と、撮像した画像データの画像処理を行う画像処理部１１と、予め端末本体２に搭載している電子メール処理部７と、予め端末本体２に搭載しているインターネット網Ｎを介して例えば検査員の属する検査本部等のコンピュータとデータの送受信を行う通信処理部８と、外部記憶媒体１２からのデータ読み込み又は外部記憶媒体１２に対するデータ書き込みを行うための記憶媒体用インターフェース９と、前記上部撮像・照明ユニット２２における通信インターフェース２８との間で、無線又は有線で交信する通信インターフェース１３と、を主な要素として備えている。 Further, as shown in FIG. 1, the terminal body 2 executes a control program for executing the overall control and a program memory 4 storing an application program, which will be described later in detail, and the overall control. Control unit 10 that stores, for example, the limit standard product for inspection of brown rice grains, etc. created by the country, various image data corresponding to the standard product, character information based on the standard, various icons for guiding the screen operation, judgment item information, etc. In addition, the terminal storage unit 5 that stores the captured image data, and also the determination result information, the image processing unit 11 that performs image processing of the captured image data, and the e-mail processing that is preinstalled in the terminal body 2 Communication processing for transmitting / receiving data to / from a computer such as an inspection head office to which an inspector belongs, for example, via the unit 7 and the Internet network N previously installed in the terminal body 2 8, between the storage medium interface 9 for reading data from the external storage medium 12 or writing data to the external storage medium 12 and the communication interface 28 in the upper imaging / illumination unit 22, wirelessly or wiredly The communication interface 13 for communication is provided as a main element.
上述したように、前記端末本体２は、プログラムメモリ４に全体の制御を実行するための制御プログラム及び詳細は後述するアプリケーションプログラムを格納したこと、端末記憶部５に、例えば玄米粒の検査用の限界基準品、標準品に相当する各種画像データ、規格に基づく文字情報、画面操作誘導用の各種アイコン等からなる判別基準画像情報を記憶したこと、更に端末記憶部５に例えば玄米粒に関する判定項目情報を記憶したものである。 As described above, the terminal main body 2 stores a control program for executing overall control in the program memory 4 and an application program to be described later in detail, and the terminal storage unit 5 stores, for example, for inspection of brown rice grains. Limit standard products, various image data corresponding to standard products, character information based on standards, discriminative standard image information consisting of various icons for screen operation guidance, and the like, and further, for example, determination items related to brown rice grains in the terminal storage unit 5 Information is stored.
なお、前記撮像装置２１とタッチパネル式情報端末１とは、無線又は有線通信方式の他、ケーブル接続方式、更にはメモリーカードを利用した方式等により、画像データの伝送を行うことができる。 The imaging device 21 and the touch panel type information terminal 1 can transmit image data by a cable connection method, a method using a memory card, or the like in addition to a wireless or wired communication method.
本実施例に係るアプリケーションプログラムは、前記タッチパネル式情報端末１に搭載され、前記撮像装置２１により撮像した任意数の玄米粒等からなる穀粒の画像データを端末記憶部５に記憶するとともに、前記任意数の穀粒の画像データに対する前記限界基準品、標準品に関する各種画像データを基にした粒質判別計算を行い、撮像した任意数の穀粒の画像データの粒質を各々判別し、更に判定項目情報に関連付けた判別結果を得る処理と、前記判別結果を端末記憶部５に記憶する処理と、前記端末記憶部５に記憶した前記判別結果をタッチパネル式操作表示部３に対するタッチ操作に応じてこのタッチパネル式操作表示部３に表示する処理と、を実行するように構成している。 The application program according to the present embodiment is mounted on the touch panel type information terminal 1 and stores image data of grains composed of an arbitrary number of brown rice grains and the like imaged by the imaging device 21 in the terminal storage unit 5, and Perform the grain quality determination calculation based on various image data related to the limit standard product and standard product for image data of an arbitrary number of grains, respectively determine the grain quality of the image data of an arbitrary number of captured grains, A process for obtaining a determination result associated with the determination item information, a process for storing the determination result in the terminal storage unit 5, and the determination result stored in the terminal storage unit 5 according to a touch operation on the touch panel type operation display unit 3. And a process of displaying on the touch panel type operation display unit 3.
本実施例に係るアプリケーションプログラムによる判定項目情報としては、例えば、玄米粒に関しては、整粒（肌ずれの有無）、未熟粒（乳白・基部未熟・青未熟・心白・腹白・その他未熟）、死米（白死米・青死米）、着色粒（全面着色・部分着色・赤米）、被害粒（発芽・芽くされ・胴割・き形・虫害・病害・砕粒・茶米）等の例を挙げることができる。 As judgment item information by the application program according to the present embodiment, for example, for brown rice grains, sizing (presence or absence of skin slip), immature grains (milk white, base immature, blue immature, heart white, belly white, other immature) , Dead rice (white dead rice / blue dead rice), colored grains (full-colored / partially colored / red rice), damaged grains (germination, sprout, torso, kimono, insect damage, disease, crushed grains, brown rice) Examples can be given.
また、精米粒については、正常粒（胚芽無し・胚芽痕跡・胚芽平滑・胚芽原形）、粉状質粒（全面粉状・半分粉状・心白・腹白）、被害粒（損傷・き形・その他被害・砕粒）、着色粒（全面着色・カメムシ着色・センチュウ着色・病変着色）、異種穀粒等の例を挙げることができる。 In addition, for polished rice grains, normal grains (no germs, germ traces, germ smoothness, germ form), powdered grains (whole powder, half powder, heart white, belly white), damaged grains (damage, shape, Other examples include damage and crushed grains, colored grains (overall coloring, stink bug coloring, nematode coloring, lesion coloring), and different types of grains.
更に、本実施例に係るアプリケーションプログラムによる判別結果情報としては、判別粒毎の判別項目付きのサムネイル画像、判別粒質ごとの粒数及び組成率（粒数％、質量換算％）、粒形分析のヒストグラム等の例を挙げることができる。 Further, the discrimination result information by the application program according to the present embodiment includes a thumbnail image with a discrimination item for each discriminating grain, the number of grains and the composition ratio (grain number%, mass conversion%) for each discriminating grain, and particle shape analysis. Examples of such histograms can be given.
また、本実施例に係るアプリケーションプログラムは、タッチパネル式操作表示部３に対する指操作に応じて、このタッチパネル式操作表示部３に表示された画像の拡大縮小処理、立体画像である場合の回転処理等の機能も有しており、前記タッチパネル式情報端末１を穀粒外観検査用手段として有効に機能させることが可能となる。 In addition, the application program according to the present embodiment is a process for enlarging / reducing an image displayed on the touch panel type operation display unit 3 according to a finger operation on the touch panel type operation display unit 3, a rotation process in the case of a stereoscopic image, and the like. The touch panel type information terminal 1 can be effectively functioned as a grain appearance inspection means.
すなわち、上述したような機能を有するアプリケーションプログラムを搭載したタッチパネル式情報端末１を利用することによって、検査員は、予めタッチパネル式情報端末１に記憶保持した穀粒に関する各種画像をタッチパネル式操作表示部３に対するタップ操作を順に実行するだけで、明確に視認することができ、検査すべき玄米等の穀粒の外観検査を的確に行うことが可能となる。 That is, by using the touch panel type information terminal 1 equipped with the application program having the functions as described above, the inspector can display various images relating to the grains stored in the touch panel type information terminal 1 in advance on the touch panel type operation display unit. By simply executing the tap operations on 3 in order, it can be clearly seen, and the appearance inspection of grains such as brown rice to be inspected can be accurately performed.
また、画像を拡大したり、限界基準品の立体的な穀粒画像については、画面操作によって回転表示等を行うことができるので、穀物の裏面や形状をごく簡単に確認することができ、検査すべき玄米等の穀粒の外観判別の正確性を期することができる。 In addition, since the image can be enlarged or the three-dimensional grain image of the limit standard product can be rotated and displayed by operating the screen, the back side and shape of the grain can be checked very easily, and inspection can be performed. The accuracy of appearance discrimination of grains such as brown rice should be expected.
次に、図３、図４を参照して、前記上部撮像・照明ユニット２２と、下部照明ユニット２３の各要素の実体的構成について概説する。 Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, a substantial configuration of each element of the upper imaging / illumination unit 22 and the lower illumination unit 23 will be outlined.
前記上部撮像・照明ユニット２２は、箱型状の上部筐体５１を具備し、この上部筐体５１の各部に上述した各要素を搭載している。 The upper imaging / illuminating unit 22 includes a box-shaped upper casing 51, and the above-described elements are mounted on each part of the upper casing 51.
図３においては、前記上部撮像・照明ユニット２２の一部の要素である電源部２５、データ処理部３４、ミラーホルダー４７、ミラー４６、レンズホルダー４５、レンズ３２Ａ及びエリアイメージセンサ３３により構成される撮像光学系３２、複数のＬＥＤ素子３１Ａを用い下部照明ユニット２３側に向けた上部発光部３１、この上部発光部３１に所定の電圧を印加する定電圧回路４４を配置した構成を示している。 In FIG. 3, the upper image pickup / illumination unit 22 includes a power supply unit 25, a data processing unit 34, a mirror holder 47, a mirror 46, a lens holder 45, a lens 32 </ b> A, and an area image sensor 33. An arrangement is shown in which an imaging optical system 32, a plurality of LED elements 31A, an upper light emitting unit 31 directed toward the lower illumination unit 23, and a constant voltage circuit 44 for applying a predetermined voltage to the upper light emitting unit 31 are arranged.
また、前記下部照明ユニット２３は、透過光型に構成され、箱型状の下部筐体６２を具備し、図３に示すように、この下部筐体６２に前記上部発光部３１、撮像光学系３２を構成するミラー４６に対向させた配置で下部発光部４３を配置し、この下部発光部４３上に前記トレー２４を載置する構成とするとともに、前記下部筐体６２内に、前記電源部３６、下部照明ユニット制御部３７、撮像用照明コントローラ４１を配置した構成を示している。 The lower illumination unit 23 is configured as a transmitted light type and includes a box-shaped lower casing 62. As shown in FIG. 3, the lower casing 62 includes the upper light emitting unit 31 and an imaging optical system. The lower light-emitting portion 43 is disposed so as to face the mirror 46 that constitutes 32, and the tray 24 is placed on the lower light-emitting portion 43, and the power supply portion is disposed in the lower casing 62. 36 shows a configuration in which a lower illumination unit controller 37 and an imaging illumination controller 41 are arranged.
前記下部照明ユニット２３は、例えば、バックライトを有するＬＣＤやＯＬＥＤ（有機ＥＬディスプレイ）等で構成され、任意に光量の強弱を制御出来る発光点を複数持つことを特徴とする発光体である。 The lower illumination unit 23 is, for example, an illuminant that includes a backlight, an LCD, an OLED (organic EL display), or the like, and has a plurality of light emitting points that can arbitrarily control the intensity of light.
前記下部照明ユニット２３を用いた場合、穴あきトレーを用いなくても、透過光による測定が可能になるため、穴あきトレーに被測定粒を並べる手間が不要になり測定準備に掛かる時間が短縮される利点がある。 When the lower illumination unit 23 is used, measurement with transmitted light is possible without using a perforated tray, so that it is not necessary to arrange the particles to be measured on the perforated tray, and the time required for measurement preparation is reduced. There are advantages to being.
図４は、前記上部撮像・照明ユニット２２の概略断面を示すものであり、上部筐体５１内に主基板５２を水平配置し、主基板５２の中央部で前記撮像光学系３２のミラー４６をミラーホルダー４７で支持し、ミラーホルダー４７の下端部には偏光板５５を取り付けている。 FIG. 4 shows a schematic cross section of the upper imaging / illuminating unit 22. A main substrate 52 is horizontally arranged in the upper housing 51, and the mirror 46 of the imaging optical system 32 is provided at the center of the main substrate 52. It is supported by the mirror holder 47, and a polarizing plate 55 is attached to the lower end portion of the mirror holder 47.
また、ミラーホルダー４７の回りには、放熱板５６を取り付け、前記ＬＥＤ素子３１Ａを支持するとともに、ＬＥＤ素子３１Ａの下方に位置する上部筐体５１の下端面には、拡散板５７、防塵板５８を取り付けた構成としている。 Further, a heat radiating plate 56 is attached around the mirror holder 47 to support the LED element 31A, and at the lower end surface of the upper housing 51 located below the LED element 31A, a diffusion plate 57 and a dustproof plate 58 are provided. It is set as the structure which attached.
前記下部照明ユニット２３を用い、前記エリアイメージセンサ３３により撮像した胴割粒画像の一例を図９に示す。 FIG. 9 shows an example of a torn grain image captured by the area image sensor 33 using the lower illumination unit 23.
ここで、穀粒の胴割の有無と画像の濃淡について補足説明を行う。 Here, a supplementary explanation will be given regarding the presence / absence of the body split of the grain and the shade of the image.
測定対象である試料の一部に光を当てると、光が当った部分が最も明るくなり、光源から遠くなるに従って試料内部を散乱して到達するため暗くなっていく。 When light is applied to a part of the sample to be measured, the portion that is exposed to the light becomes brightest, and as it gets farther from the light source, it scatters and reaches the inside of the sample and becomes darker.
測定対象が穀粒の場合、穀粒画像の明るさの変化は、胴割による亀裂が無ければ図１０に示すように滑らかに見える。 When the measurement target is a grain, the change in the brightness of the grain image looks smooth as shown in FIG.
一方、胴割による亀裂がある穀粒の場合、亀裂部分で光の散乱が強く生じるため、図１１に示すように亀裂の前後で明るさに急激な変化が見られる。 On the other hand, in the case of a grain having a crack due to a torso, light is strongly scattered at the crack, so that a rapid change in brightness is observed before and after the crack as shown in FIG.
本実施例においては、図９から明らかなように下部照明ユニット２３の例えばバックライトを有するＬＣＤ上の発光点上で、胴割粒の中央の胴割により像の明暗が生じていることが判明した。 In this embodiment, as is clear from FIG. 9, it was found that the image of the lower illumination unit 23 is bright and dark due to, for example, the central split of the split grain on the light emitting point on the LCD having the backlight. did.
一方、従来の穀粒判別器に使用される下部照明ユニットの場合、透過光は発光点が決まっているため、例えば胴割粒を判別する場合、被検査粒の軸に対して照明方向を一定に保つ必要があった。 On the other hand, in the case of the lower illumination unit used in the conventional grain discriminator, since the emission point of the transmitted light is determined, the illumination direction is constant with respect to the axis of the grain to be inspected, for example, when discriminating torn grains Had to keep on.
また、従来のような搬送円板式の穀粒判別器では、１粒毎の測定になるため、画像処理時間以外に穀粒の物理的な移動のための時間が制約になっていたとともに、胴割粒と心白粒を区別するため別々の光源で判別する必要ある等、複数の測定系が必要であるという不便さを有していた。 In addition, in the conventional transport disk type grain discriminator, since the measurement is performed for each grain, the time for physical movement of the grain is limited in addition to the image processing time. There is an inconvenience that a plurality of measurement systems are necessary, for example, it is necessary to distinguish between split grains and heart white grains using different light sources.
更に、画像スキャナーを利用した穀粒判別器の場合には、穀粒穴あきトレーに載せることが不可欠であるという不便さを有していた。 Furthermore, in the case of a grain discriminator using an image scanner, there is an inconvenience that it is indispensable to place it on a tray with a grain hole.
次に 、本発明の実施例に係る撮像光学系３２を含む撮像装置２１と操作パネル式情報端末１とを組み合わせた穀粒判別システム６１による穀粒判別処理について説明する。 Next, the grain discrimination process by the grain discrimination system 61 combining the imaging device 21 including the imaging optical system 32 according to the embodiment of the present invention and the operation panel type information terminal 1 will be described.
穀粒判別システム６１における撮像装置２１によるトレー２４上の穀粒の撮像処理及び操作パネル式情報端末１による画像処理の全体的な流れとしては、以下のような例を挙げることができる。 The following example can be given as an overall flow of the imaging process of the grain on the tray 24 by the imaging device 21 in the grain discrimination system 61 and the image processing by the operation panel type information terminal 1.
（Ａ）撮像装置２１の上部発光部３１を点灯後、反射光によってエリアイメージセンサ３３による穀粒の画像を撮像し画像データを得る。そして、操作パネル式情報端末１における画像処理により穀粒の位置を検出し、透過光源である下部発光部４３の発光形状を算出する。また、操作パネル式情報端末１における画像処理により胴割れ以外の検出を行う。(A) After turning on the upper light emitting unit 31 of the imaging device 21, an image of a grain is captured by the area image sensor 33 with reflected light to obtain image data. And the position of a grain is detected by the image process in the operation panel type information terminal 1, and the light emission shape of the lower light emission part 43 which is a transmission light source is calculated. Further, detection other than torso cracking is performed by image processing in the operation panel type information terminal 1.
（Ｂ）下部発光部４３の点灯後、透過光によってエリアイメージセンサによる穀粒の画像を撮像し画像データを得る。そして、操作パネル式情報端末１における画像処理により胴割れ検出を行う。(B) After the lower light emitting unit 43 is turned on, an image of the grain is captured by the area image sensor with transmitted light to obtain image data. Then, crack detection is performed by image processing in the operation panel type information terminal 1.
（Ｃ）以上の処理結果によっては、図１２に示すように、白未熟粒検出のため、下部発光部４３を別パターンで点灯し、透過光による２回目の撮像を行う。すなわち、図１１に示すように反射光による心白粒の撮像の他に、透過光（全面）による心白粒の撮像、透過光（スポット）による心白粒の撮像を行う。(C) Depending on the above processing results, as shown in FIG. 12, the lower light emitting unit 43 is turned on in a different pattern for the detection of white immature grains, and the second imaging with transmitted light is performed. That is, as shown in FIG. 11, in addition to imaging of white particles using reflected light, imaging of white particles using transmitted light (entire surface) and imaging of white particles using transmitted light (spots) are performed.
（Ｄ）測定項目によっては、エリアイメージセンサ３３から遠い面（エリアイメージセンサ３３からは直接撮像できない穀粒の裏側の面）にある着色粒の検出のために下部発光部４３を別パターンで点灯し、透過光による３回以上の撮像を行う。すなわち、図１３に示すように、反射光による着色粒（表）の撮像、着色粒（裏）の撮像の他に、透過光（全面）による着色粒の撮像（裏）、透過光（スポット）による着色粒の撮像（裏）を行う。(D) Depending on the measurement item, the lower light emitting unit 43 is lit in a different pattern for detection of coloredgrains on the surface far from the area image sensor 33 (the surface on the back side of the grains that cannot be directly imaged from the area image sensor 33). Then, imaging is performed three or more times with transmitted light. That is, as shown in FIG. 13, in addition to imaging of colored particles (front) by reflected light and imaging of colored particles (back), imaging of colored particles by transmitted light (entire surface) (back), transmitted light (spot) The colored particles are imaged (back).
（Ｅ）以上のような照明方法により、従来の反射光による画像ではエリアイメージセンサ３３からは直接撮像できない穀粒の内部・裏側の状態を測定することができ、試料の上下にエリアイメージセンサ３３を配置しなくても良いという利点がある。(E) By the illumination method as described above, it is possible to measure the state of the inside and the back side of the grains that cannot be directly captured from the area image sensor 33 with the conventional reflected light image, and the area image sensor 33 above and below the sample. There is an advantage that it is not necessary to arrange.
次に、本実施例に係るアプリケーションプログラムを搭載したタッチパネル式情報端末１の一連の処理について、図６乃至図８を参照して概説する。 Next, a series of processes of the touch panel information terminal 1 equipped with the application program according to the present embodiment will be outlined with reference to FIGS.
図６は本実施例に係るアプリケーョンプログラムの処理内容を示すフローチャートであり、図７は前記アプリケーションプログラムに基づきタッチパネル式操作表示部３に表示される穀粒判別のための初期画面である。 FIG. 6 is a flowchart showing the processing contents of the application program according to the present embodiment, and FIG. 7 is an initial screen for grain discrimination displayed on the touch panel type operation display unit 3 based on the application program.
まず、図７に示す初期画面において、例えば玄米測定を選択（タップ）し前記アプリケーションプログラムをスタートさせる。 First, on the initial screen shown in FIG. 7, for example, brown rice measurement is selected (tapped), and the application program is started.
次に、撮像装置２１にてトレー２４上に整列配置した多数の玄米粒の画像を撮像し、その画像データを上述したようにしてタッチパネル式情報端末１に伝送する。 Next, images of a large number of brown rice grains arranged on the tray 24 are picked up by the image pickup device 21, and the image data is transmitted to the touch panel type information terminal 1 as described above.
撮像装置２１にて撮像された多数の玄米粒の画像データは、前記アプリケーションプログラムに基づき前記画像処理部１１により画像処理された後、前記端末記憶部５に記憶される。 Image data of a large number of brown rice grains imaged by the imaging device 21 is subjected to image processing by the image processing unit 11 based on the application program and then stored in the terminal storage unit 5.
次に、前記アプリケーションプログラムに基づき、前記任意数の穀粒の画像データに対する前記限界基準品、標準品に関する各種画像データを基にした粒質判別計算を行い、撮像した任意数の穀粒の画像データの粒質を各々判別し、更に個々の玄米粒について各々判定項目情報に関連付けた判別結果を得る。 Next, based on the application program, the grain size determination calculation is performed based on the image data of the limit reference product and the standard product with respect to the image data of the arbitrary number of kernels, and an image of the arbitrary number of kernels captured The grain quality of the data is discriminated, and the discrimination result associated with the judgment item information is obtained for each individual brown rice grain.
更に、前記アプリケーションプログラムに基づき、前記判別結果を端末記憶部５に記憶する。 Further, the determination result is stored in the terminal storage unit 5 based on the application program.
そして、オペレータのタッチパネル式情報端末１に対する結果表示のためのタップ操作により、前記アプリケーションプログラムによって、例えば、図８に示すような判別された整粒、部分着色粒等のような各玄米粒毎の判別項目付きの数個のサムネイル画像がタッチパネル式操作表示部３に表示される。
なお、図８においては、一例として８個の玄米粒に関する判別結果を表示している。And by the tap operation for the result display with respect to the touch panel type information terminal 1 of the operator, for example, for each brown rice grain such as the sized particle, the partially colored grain, etc., which are discriminated as shown in FIG. Several thumbnail images with discrimination items are displayed on the touch panel type operation display unit 3.
In addition, in FIG. 8, the discrimination | determination result regarding eight brown rice grains is displayed as an example.
この他、図示しないが、前記アプリケーションプログラムによって、判別粒質ごとの粒数、組成率（粒数％、質量％）及びヒストグラムを算出しタッチパネル式操作表示部３に表示したり、前記アプリケーションプログラムによって、撮像画像を拡大、縮小処理したり、立体画像の場合には回転処理したり、粒質毎に並び替えて表示したり、一粒毎の粒質、典型度、粒長、粒幅、投影面積等を算出しタッチパネル式操作表示部３に表示したりすることもできる。 In addition, although not shown, the number of grains, the composition ratio (number of grains,% by mass) and a histogram are calculated and displayed on the touch panel type operation display unit 3 by the application program, or displayed by the application program. , Enlargement / reduction processing of the captured image, rotation processing in the case of a stereoscopic image, rearrangement display for each grain quality, grain quality, typicality, grain length, grain width, projection for each grain An area or the like can be calculated and displayed on the touch panel type operation display unit 3.
本実施例に係る撮像装置２１と操作パネル式情報端末１とを組み合わせた穀粒判別システム６１によれば、前記撮像装置２１にて玄米粒等からなる穀粒の画像を撮像して画像テータを得た後、操作パネル式情報端末１に伝送し、各穀粒の画像データを処理して粒質を判別してタッチパネル式操作表示部３に表示するように構成しているので、撮像装置２１により各穀粒の反射光による画像データ、又は透過光による画像データを基に操作パネル式情報端末１によりこれら穀粒の種々の粒質を的確、かつ、広範囲に判別し、判別結果を表示することができ簡略で操作のし易い斬新な穀粒判別システム６１を実現し提供することができる。 According to the grain discrimination system 61 that combines the imaging device 21 and the operation panel type information terminal 1 according to the present embodiment, the imaging device 21 captures an image of a grain made of brown rice grain and the like to obtain an image data. After being obtained, the image data is transmitted to the operation panel type information terminal 1 and processed to process the image data of each grain to determine the grain quality and display it on the touch panel type operation display unit 3. Based on the image data by reflected light of each grain or the image data by transmitted light, the operation panel type information terminal 1 accurately discriminates various grain qualities of these grains and displays the discrimination results. Thus, a novel grain discrimination system 61 that is simple and easy to operate can be realized and provided.
なお、本実施例に係る穀粒判別システム６１によれば、前記撮像装置２１により玄米粒等を撮像し、タッチパネル式情報端末１の端末メモリ５に記憶保持しておくことによって、玄米粒等の撮像時点と粒質判定時点とをずらして行うような使用態様をとることもできる。 In addition, according to the grain discrimination | determination system 61 which concerns on a present Example, a brown rice grain etc. are imaged with the said imaging device 21, and it memorize | stores in the terminal memory 5 of the touchscreen type information terminal 1, and thereby brown rice grain etc. It is also possible to adopt a usage mode in which the imaging time point and the grain quality determination time point are shifted.
また、本実施例によれば、前記タッチパネル式情報端末１を使用し、撮像した玄米粒等の画像を電子メール処理部７、通信処理部８、インターネット網Ｎを介して実施例１の場合と同様に外部のコンピュータとデータの送受信を行うことにより専門家の判断を仰ぐ等の迅速な判別処理を実現することも可能となる。 In addition, according to the present embodiment, the touch panel type information terminal 1 is used, and the captured image such as brown rice grains is transmitted through the e-mail processing unit 7, the communication processing unit 8, and the Internet N as in the case of the first example. Similarly, it is possible to realize a quick discrimination process such as seeking expert judgment by transmitting / receiving data to / from an external computer.
更に、撮像した玄米粒等の画像を公知のようなクラウド管理に供することによって、当該画像データを多くの人で共有するという使用態様を実現することもできる。 Furthermore, by using the captured images of brown rice grains and the like for publicly known cloud management, it is possible to realize a usage mode in which the image data is shared by many people.
本実施例に係るアプリケーションプログラムを、図１に示すように、例えばＳＤカードのような外部記憶媒体１２に記憶し、前記記憶媒体用インターフェース９を利用して端末本体２を当該アプリケーションプログラムに基づき上述した場合と同様に動作させることによって、汎用されているタッチパネル式情報端末１を上述したように機能させることもでき、本実施例に係るアプリケーションプログラムを多くのオペレータ用として有効利用することも可能である。 As shown in FIG. 1, the application program according to the present embodiment is stored in an external storage medium 12 such as an SD card, and the terminal body 2 is stored on the basis of the application program using the storage medium interface 9. By operating in the same manner as described above, the general-purpose touch panel information terminal 1 can be made to function as described above, and the application program according to the present embodiment can be effectively used for many operators. is there.
また、図１２に示すような下部発光部３１の発光による透過光（全面）による心白粒の撮像、透過光（スポット）による心白粒の撮像や、図１３に示すような、透過光（全面）による着色粒の撮像（裏）、透過光（スポット）による着色粒の撮像（裏）を行うことができる。 In addition, imaging of heart white grains by transmitted light (entire surface) by emission of the lower light emitting unit 31 as shown in FIG. 12, imaging of heart white grains by transmitted light (spots), and transmitted light (as shown in FIG. Imaging of colored particles by the whole surface (back) and imaging of colored particles by the transmitted light (spot) (back) can be performed.
このような照明方法により、従来の反射光による画像ではエリアイメージセンサからは見えない試料の内部・表側の状態を測定することができ、試料の下部にエリアイメージセンサを配置しなくても良いという利点がある。 With such an illumination method, it is possible to measure the state of the inside and the front side of the sample that cannot be seen from the area image sensor in the conventional reflected light image, and it is not necessary to arrange the area image sensor below the sample. There are advantages.
以上説明した本発明の実施例では、タッチパネル式情報端末１を利用する場合について説明したが、この他、操作パネル式情報端末として、例えば、フローティング・タッチ技術を搭載し、画面に直接触れずに（パネルの近くで指を動かすことによってパネルに触れることなく画面を動かす）指等を操作パネルの画面から浮かした状態で各種画面操作を実行可能な非接触操作式のスマートフォン「例えばＸｐｅｒｉａ ｓｏｌａ」（Ｘｐｅｒｉａは登録商標）等を利用する構成とすることも勿論可能である。 In the embodiment of the present invention described above, the case of using the touch panel type information terminal 1 has been described. However, for example, as an operation panel type information terminal, for example, a floating touch technology is installed without touching the screen directly. (Move the screen without touching the panel by moving the finger near the panel) Non-contact operation type smartphone “for example Xperia sol” that can execute various screen operations with the finger etc. floating from the screen of the operation panel Of course, Xperia is a registered trademark.
本発明は、上述した場合の他、精米、麦、大豆等のような各種の穀粒の外観検査用、穀粒判別用として広範に応用可能である。 In addition to the above-described case, the present invention can be widely applied for appearance inspection and grain discrimination of various grains such as milled rice, wheat and soybeans.
１ タッチパネル式情報端末
２ 端末本体
３ タッチパネル式操作表示部
４ プログラムメモリ
５ 端末記憶部
７ 電子メール処理部
８ 通信処理部
９ 記憶媒体用インターフェース
１０ 制御部
１１ 画像処理部
１２ 外部記憶媒体
１３ 通信インターフェース
２１ 撮像装置
２２ 上部撮像・照明ユニット
２３ 下部照明ユニット
２４ トレー
２５ 電源部
２６ ユニット制御部
２７ ワークメモリ
２８ 通信インターフェース
２９ 温度センサ
３０ 照明コントローラ
３１ 上部発光部
３１Ａ ＬＥＤ素子
３２ 撮像光学系
３２Ａ レンズ
３３ エリアイメージセンサ
３４ データ処理部
３５ 画像メモリ
３６ 電源部
３７ 下部照明ユニット制御部
３８ 光量センサ
３９ 温度センサ
４０ 振動センサ
４１ 撮像用照明コントローラ
４３ 下部発光部
４４ 定電圧回路
４５ レンズホルダー
４６ ミラー
４７ ミラーホルダー
５１ 上部筐体
５２ 主基板
５５ 偏光板
５６ 放熱板
５７ 拡散板
５８ 防塵板
６１ 穀粒判別システム
６２ 下部筐体
Ｎ インターネット網DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Touch panel type information terminal 2 Terminal main body 3 Touch panel type operation display part 4 Program memory 5 Terminal storage part 7 E-mail processing part 8 Communication processing part 9 Storage medium interface 10 Control part 11 Image processing part 12 External storage medium 13 Communication interface 21 Imaging device 22 Upper imaging / illumination unit 23 Lower illumination unit 24 Tray 25 Power supply unit 26 Unit control unit 27 Work memory 28 Communication interface 29 Temperature sensor 30 Illumination controller 31 Upper light emitting unit 31A LED element 32 Imaging optical system 32A Lens 33 Area image sensor 34 Data processing section 35 Image memory 36 Power supply section 37 Lower illumination unit control section 38 Light quantity sensor 39 Temperature sensor 40 Vibration sensor 41 Imaging illumination controller 43 Lower light emitting section 44 Constant current Pressure circuit 45 Lens holder 46 Mirror 47 Mirror holder 51 Upper housing 52 Main substrate 55 Polarizing plate 56 Heat radiating plate 57 Diffusion plate 58 Dust-proof plate 61 Grain discrimination system 62 Lower housing N Internet network
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