谷物的光泽测定装置

技术领域

本发明涉及一种对精白米、豆类等谷物的表面的光泽进行测定的谷物的光泽测定装置。

背景技术

作为米粒的品质评价项目之一，有光泽。以往，米粒表面的光泽通过检查员的目视进行评价。但是，基于目视的评价受到人的感觉的影响而缺乏客观性。因此，在基于目视的评价中，存在无法定量地评价米粒表面的光泽的问题。

对此，提出了以光学方式测定米粒的光泽的装置(参照专利文献1)。

专利文献1所记载的光泽测定装置包括：供给谷物的通道3；用于向谷物的表面照射光的光照射装置13；以及检测来自谷物表面的反射光并捕捉谷物的图像的光检测装置11。进而，专利文献1所记载的光泽测定装置包括处理单元，该处理单元生成表示从所述图像得到的每个不同强度值的像素数的直方图，根据该直方图计算偏差，基于该偏差决定谷物的光泽程度。

根据专利文献1所记载的光泽测定装置，通过将米粒的光泽数值化来定量地评价米粒表面的光泽。

然而，专利文献1所记载的光泽测定装置中，所述光检测装置11同时检测来自米粒的反射光以及来自供给通路的反射光。因此，专利文献1所记载的光泽测定装置无法区别来自米粒的反射光和来自供给通路的反射光。其结果是，专利文献1所记载的光泽测定装置无法准确地测定米粒的光泽。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：美国专利申请公开第2016/0320311号说明书

发明内容

发明要解决的课题

对此，本发明的目的在于提供一种能够准确地测定谷物光泽的谷物的光泽测定装置。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明是一种谷物的光泽测定装置，具备：光源，其从倾斜方向对谷物的测定部照射光；受光部，其接受来自所述测定部的反射光；以及光泽值计算装置，其基于所述受光部接受的反射光计算谷物的光泽值，其特征在于：所述光源包括：第一光源，其从一侧对所述测定部照射光；以及第二光源，其从隔着所述测定部与所述第一光源对置的另一侧照射与所述第一光源不同波长的光，所述受光部被配设在与所述第二光源相同的一侧，所述光泽值计算装置包括基于所述受光部接受的所述第二光源的光的反射光来确定所述测定部中的谷物区域的图像处理部。

优选的是，本发明中，所述光泽值计算装置包括图像处理部，该图像处理部基于所述受光部接受的所述第一光源的光的反射光来确定所述测定部中的光泽区域，基于所述受光部接受的所述第二光源的光的反射光来确定所述测定部中的谷物区域，基于所述光泽区域和所述谷物区域来确定谷物的光泽区域。

优选的是，本发明中，所述图像处理部基于所述受光部接受的所述第一光源的光的反射光量，生成将所述测定部中的光泽区域作为白色区域的第一二进制图像，基于所述受光部接受的所述第二光源的光的反射光量，生成将所述测定部中的谷物区域作为白色区域的第二二进制图像，基于所述第一二进制图像和所述第二二进制图像来确定所述谷物的光泽区域。

优选的是，本发明中，所述光泽值计算装置包括光泽值计算部，该光泽值计算部求出所述谷物区域的面积(S1)和所述谷物的光泽区域的面积(S2)，基于所述谷物区域与所述谷物的光泽区域的面积比(S2/S1)来计算谷物的光泽值。

优选的是，本发明中，所述光泽值计算装置包括光泽值计算部，该光泽值计算部基于所述受光部从所述谷物的光泽区域接受的所述第一光源的光的反射光量以及所述受光部从配置于所述测定部的确定了光泽度的基准板接受的所述第一光源的光的反射光量，计算谷物的光泽值。

优选的是，本发明中，所述光泽值计算部求出所述受光部从所述谷物的光泽区域接受的所述第一光源的光的反射光量的累计值(A2)，将所述累计值(A2)换算成与所述基准板的整个面积(S0)存在精白米(面积(S1))的情况对应的反射光量的累计值(A2×S0/S1)，基于与所述受光部从所述基准板接受的所述第一光源的光的反射光量的累计值(A0)的比较来计算谷物的光泽值。

优选的是，本发明中，所述光泽值计算装置包括光泽值计算部，该光泽值计算部求出所述受光部从所述谷物的光泽区域接受的所述第一光源的光的反射光量的累计值(A2)，换算成与确定了光泽度的基准板的整个面积(S0)存在精白米(面积(S1))的情况对应的反射光量的累计值(A2×S0/S1)，基于与所述受光部从配置于所述测定部的所述基准板接受的所述第一光源的光的反射光量的累计值(A0)的比较，计算谷物的光泽值。

优选的是，本发明中，所述测定部具有载置谷物的水平的测定面，所述第一光源以相对于铅垂方向为60～75度的倾斜角，被配设在所述测定面的一侧上方，所述第二光源以相对于铅垂方向为30～60度的倾斜角，被配设在所述测定面的另一侧上方，所述受光部被配设在与配设有所述第二光源的一侧相同的一侧，以相对于铅垂方向为60～75度的倾斜角被配设在所述测定面的另一侧上方。

优选的是，本发明中，所述测定面是具有水平的输送面的输送部的输送方向上的预定范围。

优选的是，本发明中，所述第二光源是蓝色光源。

【发明效果】

本发明的谷物的光泽测定装置中，光源包括：第一光源，其从一侧对所述测定部照射光；以及第二光源，其从隔着所述测定部与所述第一光源对置的另一侧照射与所述第一光源不同波长的光，受光部被配设于与所述第二光源相同的一侧，光泽值计算装置包括基于所述受光部接受的所述第二光源的光的反射光来确定所述测定部中的谷物区域的图像处理部。因此，通过确定测定部中的谷物区域，能够将所述受光部接受的所述第一光源的光的反射光区分为来自谷物的反射光和来自测定部的反射光。

因此，根据本发明的谷物的光泽测定装置，能够准确地测定谷物的光泽。

本发明的谷物的光泽测定装置中，如果所述光泽值计算装置包括图像处理部，该图像处理部基于所述受光部接受的所述第一光源的光的反射光来确定所述测定部中的光泽区域，基于所述受光部接受的所述第二光源的光的反射光来确定所述测定部中的谷物区域，基于所述光泽区域和所述谷物区域来确定谷物的光泽区域，则通过确定测定部中的谷物的光泽区域，能够准确地测定谷物的光泽。

本发明的谷物的光泽测定装置中，如果所述光泽值计算装置包括光泽值计算部，该光泽值计算部求出所述谷物区域的面积(S1)和所述谷物的光泽区域的面积(S2)，根据所述谷物区域与所述谷物的光泽区域的面积比(S2/S1)计算谷物的光泽值，则能够排除存在于测定部的谷物的数量的影响而将谷物的光泽数值化。

本发明的谷物的光泽测定装置中，如果所述光泽值计算装置包括光泽值计算部，该光泽值计算部基于所述受光部从所述谷物的光泽区域接受的所述第一光源的光的反射光量以及所述受光部从配置于所述测定部的确定了光泽度的基准板接受的所述第一光源的光的反射光量，计算谷物的光泽值，则能够以按照日本工业标准(JIS)、国际标准化机构(ISO)的标准的形式将谷物的光泽数值化。

本发明的谷物的光泽测定装置中，如果所述光泽值计算部求出所述受光部从所述谷物的光泽区域接受的所述第一光源的光的反射光量的累计值(A2)，将所述累计值(A2)换算成与所述基准板的整个面积(S0)存在精白米(面积(S1))的情况对应的反射光量的累计值(A2×S0/S1)，基于与所述受光部从所述基准板接受的所述第一光源的光的反射光量的累计值(A0)的比较来计算谷物的光泽值，则能够考虑光泽的程度而将谷物的光泽数值化。

本发明的谷物的光泽测定装置中，如果所述测定部具有载置谷物的水平的测定面，所述第一光源以相对于铅垂方向为60～75度的倾斜角，被配设在所述测定面的一侧上方，所述第二光源以相对于铅垂方向为30～60度的倾斜角，被配设在所述测定面的另一侧上方，所述受光部被配设在与配设有所述第二光源的一侧相同的一侧，以相对于铅垂方向为60～75度的倾斜角被配设在所述测定面的另一侧上方，则能够准确地测定载置于测定面上的谷物的光泽。

本发明的谷物的光泽测定装置中，如果所述测定面是具有水平的输送面的输送部的输送方向上的预定范围，则通过连续多次测定输送中的谷物的光泽并求出其平均值，能够排除谷物的姿势、个体差异所造成的影响。

本发明的谷物的光泽测定装置中，如果所述第二光源为蓝色光源，则在所述谷物为精白米的情况下，能够同时测定精白米的白度(白色程度)，因此在所述受光部接受的来自所述精白米的所述第一光源的光的反射光量有可能因所述精白米的白度而变化的情况下，能够校正精白米的光泽值。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的谷物的光泽测定装置的概要俯视图。

图2是从输送部的下游侧观察图1的装置的测定部的概要说明图。

图3是利用了图1的装置的谷物的光泽测定流程图。

图4是谷物的光泽值计算流程图。

图5是谷物的光泽值计算流程图。

具体实施方式

基于附图对本发明的实施方式进行说明。

图1表示本发明的实施方式中的谷物的光泽测定装置的概要俯视图。图2表示从输送部的下游侧观察本发明的实施方式中的谷物的光泽测定装置的测定部的概要说明图。

本发明的实施方式中的谷物的光泽测定装置1具备：输送部2，其将谷物输送到测定部11；光源3，其从倾斜方向对所述测定部11照射光；受光部4，其接受来自所述测定部11的反射光；以及光泽值计算装置5，其基于所述受光部4接受的反射光，计算谷物的光泽值。

所述输送部2包括供给谷物的料斗21以及载置从所述料斗21供给的谷物并输送至测定部11的振动给料机22。所述振动给料机22具有水平的输送面，以所述输送面的输送方向上的预定范围作为所述测定部11的测定面221。

所述光源3包括：第一光源31，其从谷物的输送方向的一侧对所述测定部11照射光；以及第二光源32，其从隔着所述测定部11与所述第一光源31对置的另一侧照射与所述第一光源31不同波长的光。

所述第一光源31以相对于铅垂方向为60～75度，优选为60度的倾斜角，被配设在所述测定面221的一侧斜上方。另外，所述第二光源32以相对于铅垂方向为30～60度、优选为30度的倾斜角，被配设在所述测定面221的另一侧斜上方。

在此，使用红色LED(红色发光二极管)作为所述第一光源31，使用蓝色LED(蓝色发光二极管)作为所述第二光源32。

所述受光部4使用内置有CCD、CMOS等拍摄元件的照相机。

所述照相机4在配设有所述蓝色LED32的一侧，以相对于铅垂方向为60～75度、优选为75度的倾斜角，被配设在所述测定面221的另一侧斜上方。

所述照相机4对于被从所述红色LED31照射红色光并且被从所述蓝色LED32照射蓝色光的所述测定部11进行拍摄，获取拍摄数据。由此，所述照相机4接受来自所述测定部11的所述红色光的反射光，接受来自所述测定部11的所述蓝色光的反射光。

所述光泽值计算装置5使用计算机。

所述光泽值计算装置5包括图像处理部51，该图像处理部51基于所述照相机4接受的来自所述测定部11的反射光生成二进制图像，确定谷物区域和谷物的光泽区域。另外，所述光泽值计算装置5包括光泽值计算部52，该光泽值计算部52提取与谷物的光泽值相关的信息并计算谷物的光泽值。

图3表示利用了本发明的实施方式中的谷物的光泽测定装置的谷物的光泽测定流程图。

在本发明的实施方式中，所述光泽测定装置1通过以下的工序进行谷物的光泽测定。此外，在此，以测定作为谷物的精白米的光泽的情况为例子。

(1)输送工序(步骤1)

从料斗21供给并载置在振动给料机22的输送面上的精白米以薄层状态向测定部11输送。

(2)拍摄工序(步骤2)

通过红色LED31从精白米的输送方向的一侧朝向测定部11照射红色光，通过蓝色LED32从另一侧朝向测定部11照射蓝色光，用照相机4拍摄测定面221上的精白米。

此时，所述照相机4被配设在与所述红色LED31对置的一侧，因此除了接受来自精白米表面的所述红色光的反射光以外，还同时接受来自不存在精白米的所述测定面221的表面的红色光的反射光。

另外，所述照相机4被配设在与所述蓝色LED32相同的一侧，因此接受来自精白米表面的蓝色光的反射光，但由于在所述测定面221上所述蓝色光被正反射，因此不接受来自不存在所述精白米的所述测定面221的表面的蓝色光的反射光。

(3)图像处理工序(步骤3)

在图像处理部51中，对所述照相机4的拍摄数据进行图像处理，确定所述测定面221上的精白米的区域以及精白米的光泽部分的区域。

(4)光泽值计算工序(步骤4)

在光泽值计算部52中，基于所述图像处理部51的图像处理数据、所述照相机4的拍摄数据，提取与精白米的光泽值相关的信息，计算精白米的光泽值。

(5)输出工序(步骤5)

由光泽值计算部52计计算的精白米的光泽值通过数值被输出到显示器等显示装置等。

图4表示谷物的光泽值计算流程的一例。

在所述图像处理工序(步骤3)中，所述图像处理部51对所述照相机4接受的所述红色光的反射光的输出信号进行二进制化，生成以像素单位确定所述测定面221上的光泽区域作为白色区域的第一二进制图像。

另外，所述图像处理部51对所述照相机4接受的所述蓝色光的反射光的输出信号进行二进制化，生成以像素单位确定所述测定面221上的精白米区域作为白色区域的第二二进制图像。

并且，所述图像处理部51通过对所述第一二进制图像与所述第二二进制图像进行比较核对，以像素单位确定精白米的光泽区域。

接着，在所述光泽值计算工序(步骤4)中，所述光泽值计算部52根据所述第二二进制图像计算精白米区域的面积(S1)。

另外，所述光泽值计算部52根据所述第一二进制图像与所述第二二进制图像的比较核对结果，计算精白米的光泽区域的面积(S2)。

并且，所述光泽值计算部52基于所述精白米区域与所述精白米的光泽区域的面积比(S2/S1)，计算精白米的光泽值。

在此，所述精白米区域的面积(S1)通过对所述第二二进制图像中的白色区域的像素数进行计数而求出。另外，所述精白米的光泽区域的面积(S2)通过对由所述第一二进制图像与所述第二二进制图像的比较核对结果确定出的区域的像素数进行计数而求出。

根据图4所示的谷物的光泽值计算流程，基于精白米区域与精白米的光泽区域的面积比(S2/S1)来计算精白米的光泽值。因此，排除存在于测定面221上的精白米的数量的影响来使精白米的光泽数值化。

此外，在本发明的实施方式中，由于所述第二光源32为蓝色光源，所以精白米的白度(白的程度)与精白米的光泽值同时被测定。

所述照相机4接受的来自所述精白米的第一光源31的光的反射光量有可能根据精白米的白度而变化。然而，即使在这种情况下，也通过测定所述白度来校正精白米的光泽值。

图5表示谷物的光泽值计算流程的另一例。图5的计算流程与图4的计算流程相比，光泽值计算工序(步骤4)中的光泽值的计算处理不同。此外，在图5的计算流程中，适用于数式1所示的日本工业标准(JIS)的光泽度的定义，通过百分比计算精白米的光泽值。

【数式1】

光泽度的定义(JIS Z 8741)

G＝φ

G：光泽度

φ

φ

在所述光泽值计算工序(步骤4)中，所述光泽值计算部52基于所述照相机4从由所述图像处理部51确定的所述精白米的光泽区域接受的所述红色光的反射光量以及由所述照相机4从确定了光泽度(G0)的基准板接受的所述红色光的反射光量，计算精白米的光泽值。

具体而言，所述光泽值计算部52求出所述照相机4从所述精白米的光泽区域接受的所述红色光的反射光量(反射光的输出信号的大小)的累计值(A2)。所述光泽值计算部52将所述累计值(A2)换算为与在所述基准板的整个面积(检测范围)(S0)存在精白米(面积(S1))的情况对应的反射光量的累计值(A2×S0/S1)。所述光泽值计算部52基于与所述照相机4从所述基准板接受的所述红色光的反射光量的累计值(A0)的比较，计算精白米的光泽值。

此外，如图5所示，所述精白米的光泽值通过与所述基准板的光泽度(G0)相对于由JIS规定的镜面光泽度的基准值的比例(G0/100)相乘，从而校正为符合JIS规定的光泽值的值。

在此，所述照相机4接受的来自所述基准板的所述红色光的反射光量在精白米的光泽测定之前预先测量。另外，通过将所述基准板配置在所述测定部11的预定位置，所述照相机4接受的来自所述基准板的所述红色光的反射光量与精白米的光泽测定同时被测量。

此外，也可以预先测定所述基准板的面积(所述照相机4接受的来自所述基准板的反射光的检测范围)(S0)。

根据图5所示的谷物的光泽值计算流程，精白米的光泽以符合JIS等的标准的形式而被数值化。

另外，根据图5所示的谷物的光泽值计算流程，由于使用红色光的反射光量的累计值(A1)，所以考虑光泽的程度而将精白米的光泽数值化。

此外，在图5所示的谷物的光泽值计算流程的情况下，由于所述第二光源32为蓝色光源，所以也同时测定精白米的白度(白的程度)。

因此，即使在所述照相机4接受的来自所述精白米的第一光源21的光的反射光量根据精白米的白度而变化的情况下，也通过测定所述白度来校正精白米的光泽值。

在上述本发明的实施方式的谷物的光泽测定装置中，光源3包括：第一光源31，其从一侧对测定部11照射光；以及第二光源32，其从隔着所述测定部11与所述第一光源31对置的另一侧照射与所述第一光源31不同的波长的光，照相机4被配设在与所述第二光源32相同的一侧，光泽值计算装置5包括基于所述照相机4接受的所述第二光源32的光的反射光来确定所述测定部11中的谷物区域的图像处理部51。因此，确定所述测定部11中的谷物区域，将所述照相机4接受的所述第一光源31的光的反射光区分为来自谷物的反射光和来自测定部11的反射光。

另外，在上述本发明的实施方式的谷物的光泽测定装置中，光泽值计算装置5包括图像处理部51，其根据所述照相机4接受的所述第一光源31的光的反射光来确定所述测定部11中的光泽区域，基于所述照相机4接受的所述第二光源32的光的反射光来确定所述测定部11中的谷物区域，基于所述光泽区域和所述谷物区域来确定谷物的光泽区域。因此，能够确定所述测定部11中的谷物的光泽区域，准确地测定谷物的光泽。

在上述本发明的实施方式的谷物的光泽测定装置中，测定部11的测定面221被设定成振动给料机22的水平的输送面的输送方向上的预定范围。因此，连续多次地测定输送中的谷物的光泽。另外，通过求出该光泽的平均值，排除谷物的姿势、个体差异所造成的影响。

在上述本发明的实施方式中，输送部2也可以用转台代替振动给料机22。

另外，在上述本发明的实施方式中，将所述振动给料机22的水平的输送面(测定面221)上设为谷物的测定部11。但是，例如在谷物在透明的筒体内流下的情况下，所述筒体的预定范围也可以是测定部。

在上述本发明的实施方式中，设为测定在输送部2的输送面上输送途中的谷物的光泽。但是，也可以测定以静止的状态载置在测定面上的谷物的光泽。

在上述本发明的实施方式中，设为第一光源31使用红色光源，第二光源32使用蓝色光源，但除此以外，也可以使用波长不同的其他颜色的光源。另外，也可以组合白色光的光源和过滤器，从第一光源31和第二光源32分别照射不同波长的光。

在上述本发明的实施方式中，设为光源使用LED(发光二极管)。但是，也可以使用荧光灯等其他照明部。

本发明的实施方式的谷物的光泽测定装置也可以在上述光泽值计算装置5中通过其他的光泽值计算流程来计算谷物的光泽值。

在本发明的实施方式中，例如即使在通过美国专利申请公开第2016/0320311号说明书所记载的光泽计算流程来计算谷物的光泽值的情况下，通过在图像处理部51中确定谷物区域，也能够区分来自谷物的反射光和来自测定部的反射光。因此，准确地测定谷物的光泽。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，只要不脱离发明的范围，自然能够对其结构进行适当变更。

【工业上的可利用性】

本发明的谷物的光泽测定装置通过确定谷物区域并确定谷物的光泽区域，能够准确地测定谷物的光泽。另外，光泽测定装置能够通过将谷物的光泽数值化来定量地进行评价。因此，本发明的谷物的光泽测定装置极其有用。

【附图标记说明】

1：光泽测定装置

2：输送部

21：料斗

22：振动给料机

221：测定面

3：光源

31：第一光源(红色LED)

32：第二光源(蓝色LED)

4：受光部(照相机)

5：光泽值计算装置(计算机)

51：图像处理部

52：光泽值计算部。