特許 6024949 穀粒外観測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6024949

(24)【登録日】2016年10月21日

(45)【発行日】2016年11月16日

(54)【発明の名称】穀粒外観測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/85 20060101AFI20161107BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/85 A

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-143709(P2012-143709)

(22)【出願日】2012年6月27日

(65)【公開番号】特開2014-6215(P2014-6215A)

(43)【公開日】2014年1月16日

【審査請求日】2015年6月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001812

【氏名又は名称】株式会社サタケ

(72)【発明者】

【氏名】松島 秀昭

(72)【発明者】

【氏名】石突 裕樹

(72)【発明者】

【氏名】竹内 宏明

【審査官】 小野寺 麻美子

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／１４５２８７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−００２８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０７１５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０４１８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１０４１６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／８４ − Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＪＳＴＣｈｉｎａ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の穀粒を撮像する撮像手段と、
該撮像手段により撮像した穀粒の画像情報を粒単位で分析する分析手段と、
前記画像情報を加工して前記穀粒の集合画像を形成する加工手段と、
前記集合画像を保存及び／又は表示する手段と
から構成された穀粒外観測定装置において、
前記加工手段は、
前記画像情報から穀粒の画像を粒単位で抽出し、抽出した粒単位の各穀粒の画像を互いにその一部分を隣接させて配置して、それら各穀粒の画像の集合画像を形成するとともに、該集合画像を穀粒鑑定皿上に穀粒を投入した状態を表す画像とすることを特徴とする穀粒外観測定装置。

【請求項2】

前記加工手段に面積設定値入力部を設け、
該面積設定値入力部から、穀粒の画像同士を隣接させて配置する際に重なる部分の面積の大きさを設定する設定値を入力することを特徴とする請求項１に記載の穀粒外観測定装置。

【請求項3】

前記加工手段の面積設定値入力部にて前記設定値の最小値を入力し、穀粒の画像同士が重なることなく接した状態の集合画像を形成することを特徴とする請求項２に記載の穀粒外観測定装置。

【請求項4】

前記加工手段において、前記集合画像に外枠を設け、該外枠の形状を穀粒鑑定皿の穀粒載置面と同一形状とすることを特徴とする請求項１乃至３に記載の穀粒外観測定装置。

【請求項5】

前記加工手段にて形成する集合画像において、各穀粒の画像間に生じる隙間の部分を特定の色で表し保存及び／又は表示させることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の穀粒外観測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定のために撮像した複数の穀粒の画像情報を使用して、穀粒鑑定皿上に穀粒を投入した状態の集合画像（疑似画像）を作成し保存及び／又は表示する手段を備えた穀粒外観測定装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、スキャナ等の撮像装置を使用して穀粒を撮像し、撮像して得た画像情報を用いて前記穀粒の判別が行われている。例えば、特許文献１には、穀粒を撮像した画像情報から穀粒を一粒ずつ抽出し、抽出した前記穀粒を粒単位で判別し、判別した結果を粒単位で整列した状態で表示することが記載されている。この表示方法によれば、図１２に示すように判別後の各穀粒を表示させることができる。

【0003】

ところで、穀粒は、目視による検査が現在でも行われている。例えば、特許文献２に記載されているようなカルトンと呼ばれる穀粒鑑定皿を使用して目視により行われている。穀粒鑑定皿による目視検査は、前記穀粒鑑定皿上に投入された状態の穀粒により、一目でおおよその判別が可能である点が評価されている。

【0004】

このため、特許文献１に記載されているような光学的手段を使用して検査を行う場合であっても、前記検査に使用したサンプル穀粒を穀粒鑑定皿上に投入された状態の画像で保存及び表示を可能とすることが望まれている。

【0005】

しかし、スキャナ等の撮像装置で撮像した後のサンプル穀粒を穀粒鑑定皿上に投入し、投入後の穀粒鑑定皿を前記撮像装置とは異なる別の撮像手段（デジタルカメラ等）で撮像することは手間がかかる上に、互いの画像情報を関連づけて保存及び表示しなければならいという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００４−３６１３３３号公報

【特許文献2】特許第４７１６３８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は上記問題点にかんがみ、スキャナ等の撮像装置で撮像した画像情報を用いて穀粒の検査を行うとともに、その画像情報を使用して、穀粒観察皿上に穀粒を投入した状態を表す集合画像（疑似画像）を作成することで、光学的な検査を行うと同時に、穀粒観察皿による目視での検査を前記集合画像によって擬似的に行えるようにすることを技術的課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

そこで、本発明は上記問題を解決するために、複数の穀粒を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像した穀粒の画像情報を粒単位で分析する分析手段と、前記画像情報を加工して前記穀粒の集合画像を形成する加工手段と、前記集合画像を保存及び／又は表示する手段とから構成された穀粒外観測定装置において、前記加工手段は、前記画像情報から穀粒の画像を粒単位で抽出し、抽出した粒単位の各穀粒の画像を互いにその一部分を隣接させて配置して、それら各穀粒の画像の集合画像を形成するとともに、該集合画像を穀粒鑑定皿上に穀粒を投入した状態を表す画像とするという技術的手段を講じた。

【0009】

また、前記加工手段に面積設定値入力部を設け、該面積設定値入力部から、穀粒の画像同士を隣接させて配置する際に重なる部分の面積の大きさを設定する設定値を入力し、前記面積の大きさに上限を設けるという技術的手段を講じた。

【0010】

さらに、前記加工手段の面積設定値入力部にて前記設定値の最小値を入力することで、穀粒の画像同士が重なることなく接した状態の集合画像を形成可能にするという技術的手段を講じた。

【0011】

その上、前記加工手段において、前記集合画像に外枠を設け、該外枠の形状を穀粒鑑定皿の穀粒載置面と同一形状にするという技術的手段を講じた。

【0012】

そして、前記加工手段にて形成する集合画像において、各穀粒の画像間に生じる隙間の部分を特定の色で表し保存及び／又は表示させるという技術的手段を講じた。

【発明の効果】

【0013】

本発明の穀粒外観測定装置は、穀粒の外観を光学的手法により検査できるとともに、該検査した穀粒を、目視検査に用いる穀粒鑑定皿に投入した状態を表す集合画像（疑似画像）で保存又は表示させることが可能である。このため、光学的な検査の結果を得ると同時に、穀粒鑑定皿による目視での検査を前記集合画像を用いて擬似的に行うことが可能になった。

【0014】

また、本発明の穀粒外観測定装置の加工手段において、穀粒の画像同士が重なる部分の面積の大きさが一定量以上とならないように上限を設けるので、穀粒鑑定皿に投入した状態の穀粒と同様の穀粒同士の重なりを表現することが可能である。

【0015】

さらに、前記集合画像において、穀粒の画像同士が重なることなく接した状態の集合画像を容易に作成することができ、その集合画像であれば穀粒の画像同士の重なりがないので、各穀粒の全ての画像を表示することが可能である。

【0016】

その上、前記集合画像の外枠を穀粒鑑定皿の穀粒載置面と同一形状とするので、前記集合画像による擬似的な目視検査を行いやすいという特徴がある。

【0017】

そして、前記集合画像における各穀粒間の隙間を、穀粒鑑定皿に使用される青、白又は黒等の特定の色で表すので、前記集合画像による擬似的な目視検査を行いやすいという特徴がある。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る穀粒外観測定装置の斜視図である。

【図2】本発明における集合画像作成の手順を示したフロー図である。

【図3】本発明における集合画像作成の方法を示す図である。

【図4】本発明における集合画像作成の方法を示す図である。

【図5】本発明における集合画像作成の方法を示す図である。

【図6】本発明における集合画像作成の方法を示す図である。

【図7】本発明における集合画像の一例を示す図である。

【図8】本発明における集合画像の一例を示す図である。

【図9】本発明における集合画像作成の方法を示す図である。

【図10】本発明における集合画像の一例を示す図である。

【図11】本発明の穀粒外観測定装置で撮像した穀粒の画像情報である。

【図12】従来の穀粒外観測定装置で撮像した穀粒の画像情報から加工した整列状の集合画像である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明に係る穀粒外観測定装置１を示した図ある。

【0020】

図１に示されるように、穀粒外観測定１は、コンピュータ２と、該コンピュータ２に接続された「撮像装置」としてのカラースキャナ３とを含んで構成されている。

【0021】

前記コンピュータ２には、画像情報を分析する分析手段、前記画像情報を加工する加工手段、前記画像情報を保存する保存手段、前記画像情報を表示する表示手段、測定結果や画像情報等をネットワーク経由で配信する機能等が装備されている。また、コンピュータ２には後述する面積設定値入力部２７の機能も備えられている。

【0022】

前記カラースキャナ３は、画像読取面４を上端面に有するスキャナ本体５と、このスキャナ本体５の画像読取面４を測定時に覆うカバー６とから構成されている。

【0023】

前記画像読取面４はガラス製であって、スキャナ本体５の上面に配設されている。画像読取面４はガラス板に限定されるわけではなく、アクリル板を使用してもよいし、それら以外の透明材料から成る板材を使用してもよい。上記構成の画像読取面４には、測定時に試料トレー２０が載置される。

【0024】

前記スキャナ本体５内には、走査装置が配設されており、該走査装置は、試料トレー２０の底面に対して光を照射する光照射部（光源）と、光照射部から照射されて穀粒表面で反射された反射光を受光する受光部とから構成されている。

【0025】

前記走査装置の受光部は、カラーＣＣＤ等で構成されており、画像読取面４に載置された穀粒からの反射光を例えばＲＧＢの三色（赤色、緑色及び青色）の光毎に受光し、受光して得られた画像情報をコンピュータ２に出力するようになっている。

【0026】

前記カバー６の一辺はスキャナ本体５の上端一辺にヒンジ結合されているので、該ヒンジにより回動可能である。このため、測定時にはカバー６によってスキャナ本体５の画像読取面４をカバーすることができ、外部からの迷光を防止することができる。なお、カラースキャナ３には一般的なスキャナを用いることができる。

【0027】

次に、本実施形態の穀粒外観測定装置１の試料トレー２０について説明する。図示しているように、試料トレー２０は、平面視で矩形枠状に形成され、底板２１と、この底板２１の周辺部から上方に立ち上げられた側壁と、該側壁の二箇所に取り扱いやすいように設けられた把持部とによって構成されている。なお、前記底板２１は、透明な板であって、例えば、アクリル樹脂等が用いられる。また、試料トレー２０が画像読取面４の上面に載置された状態では、画像読取面４の上面に底面２１が当接状態で載置されるようになっている。

【0028】

前記側壁に囲まれたスペースの一部分には、基準板２２を設けてもよい。該基準板２２は、カラースキャナ３での測定値を補正するための画像情報を取得するためのものである。基準板２２を配置する位置は、前記スペース上であれば特に限定されることはなく、設計上都合の良い箇所に配置すればよい。また、形状についても特に限定されることはないが、設計するうえでは矩形状とするのが望ましい。本実施形態では、基準板２２の形状を矩形状とし、該基準板２２の長手方向の一端を側壁に接するように配置している。また、基準板２２は、一つの色のみで形成するだけでなく、例えば、白と黒等の２色の基準板を組み合わせて構成することが望ましい。

【0029】

なお、試料トレー２０は、カラースキャナ３で測定を行うので、試料トレー２０本体からの反射光が前記測定時に影響することが考えられる。このため、少なくとも表面は光沢がないことが好ましく、黒体若しくは黒体に近い素材で試料トレー２０を形成することが望ましい。

【0030】

本実施形態の作用及び効果について説明する。本実施形態では検査対象の穀粒が玄米である場合について説明する。

【0031】

まず、試料トレー２０の底面２１上に、約千粒の玄米７を粒同士がそれぞれ重ならないように投入する。投入後、図１に示すように、試料トレー２０をカラースキャナ３の画像読取面４上に載置する。カラースキャナ３での測定時には、試料トレー２０の底面２１が光路となるので、指等と接触して底面２１に汚れが付着することは好ましくない。なお、一回の測定で測定する穀粒の個数は、特に限定されることはなく、試料トレーの底面に載置可能な個数の範囲で自由に増減すればよい。

【0032】

前記試料トレー２０を載置した後は、カバー６で試料トレー２０の上面をカバーし、カラースキャナ３を用いて玄米７の画像を撮像する。具体的には、スキャナ本体５の走査装置を、画像読取面４の底面に沿って移動（二次元走査）させる。その際に、走査装置の光照射部から玄米７へ光が照射され、玄米７で反射した反射光が走査装置の受光部に受光される。受光した信号は、ＲＧＢの画像情報としてコンピュータ２に出力される。なお、カラースキャナ３で撮像する玄米７は、底面２１に接する面、すなわち、粒の下側が撮像される。

【0033】

前記画像情報をコンピュータ２で解析することにより、測定した玄米の外観（整粒、砕米、死米、着色米、青未熟米、害虫被害米等）を光学的に高精度で検査し判別することができる。また、コンピュータ２において、前記画像情報を保存及び表示可能であって、図１１は、前記画像情報をコンピュータ２で表示する場合の一例を示している。

【0034】

前記コンピュータ２での解析は、一般的な解析手法を用いることができる。例えば、特開２０１１−２４２２８４号公報に記載されているような方法を用いることができる。また、本実施例では、玄米を整列させることなく測定を行っているが、例えば、中国にて公開されているＣＮ１０１２８１１１２号公報（公開公報）に記載されているような画像処理を行うことで、各玄米を粒単位で識別させることが可能である。このため、図１２に示すように、測定した玄米７のそれぞれの画像を粒単位で整列させた状態で表示させることもできる。

【0035】

次に、前記画像情報を使用して、穀粒観察皿上に穀粒を投入した集合画像（疑似画像）を作成する方法について説明する。図２は、集合画像作成の手順を示したフロー図である。

【0036】

まず、前記コンピュータ２の加工手段によって、測定した穀粒を粒単位でグループ分け（ステップ１）する。該グループ分けは、整粒、着色粒、青未熟粒、害虫被害粒、砕粒等の各穀粒の外観で行えばよい。本実施形態では、説明を容易にするため、整粒、着色粒及び害虫被害粒の３つのグループに分けた場合について説明する。ところで、グループ分けの方法は特に限定されることはなく、例えば、測定した各穀粒を２５６段階で色分けしてから複数のグループに分けるようにしてもよい。

【0037】

前記ステップＳ１にてグループ分けされた各穀粒の画像を、作成する集合画像の外枠２５の内側に順に配置するために、配置する穀粒の画像を選択する（ステップＳ２）。穀粒の画像の選択においては、粒単位で抽出されている前記画像情報の各穀粒の画像を順に一つずつ選択していけばよく、例えば、図１２で示された画像情報では、図の左上から順に選択していけばよい。当然、一つの穀粒の画像が選択されるのは一度のみである。なお、集合画像の外枠２５の形状は、穀粒鑑定皿の穀粒載置面（底面）と同一の形状とすることが好ましく、通常は丸形であるが、四角形等、自由に設定すればよい。本実施形態では、外枠２５を丸形としている。

【0038】

また、前記外枠２５の大きさは、実物の穀粒鑑定皿の穀粒載置面と同一とすればよいが、縮小してもよく、その際は、外枠２５を縮小したのと同一の縮小を穀粒の画像についても行う必要がある。

【0039】

次に、前記ステップＳ２にて選択された穀粒の画像を配置する位置（座標）を決定するステップＳ３について説明する。図３は、作成初期段階の集合画像を表している。最初に選択された一つ目（１番目）の穀粒の画像は、外枠２５内に自由に配置することができる。しかし、２番目以降に選択された穀粒の画像は、既に配置済みの穀粒の画像と少なくとも一部が隣接するように配置する。その際の穀粒の画像上の角度は自由に設定すればよい。図３は、外枠２５内に４番目の穀粒の画像Ｘ４を配置する段階を示している。穀粒の画像Ｘ４は整粒の画像であって、その一部分が既に配置済みの穀粒の画像Ｘ３に少し重なった状態で隣接して配置されている。なお、本発明における穀粒の画像同士の「隣接」には、穀粒の画像の一部分が重なった状態も含まれるものとする。

【0040】

前記穀粒の画像Ｘ４の配置後、穀粒の画像Ｘ４が隣接している穀粒のグループを確認する。本発明では、目視での検査時に穀粒観察皿に穀粒が投入された状態の画像を疑似的に再現することを目的としているため、整粒以外の着色粒や害虫被害粒を前記集合画像内に分散させて配置する必要がある。このため、整粒同士は接触していてもよいが、着色粒同士、害虫被害粒同士又は着色粒と害虫被害粒とが接触して配置されないように、ステップＳ３における配置時に新たに配置する穀粒の画像が隣接する配置済みの穀粒の画像のグループを確認する（ステップＳ４）。図３においては、穀粒の画像Ｘ４が整粒、着色粒及び害虫被害粒のいずれとも隣接可能な整粒であるので、穀粒の画像Ｘ４をこの位置に配置しても問題はない。なお、本実施形態ではステップＳ３とステップＳ４とを分けているが、ステップＳ３の時点でグループの確認も行うようにしてもよい。

【0041】

ここで、ステップＳ４（グループの確認）について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、５番目の穀粒（着色粒）の画像Ｘ５に、６番目の穀粒（着色粒）の画像Ｘ６が隣接して配置された状態を示している。この場合、着色粒同士が隣接することになるので、穀粒の画像Ｘ６の配置する位置（座標）を変更して別の穀粒の画像と隣接する位置に配置し直すか、又は穀粒の画像Ｘ６の６番目での配置を中止し、前記画像情報から別の穀粒（この場合は整粒）の画像を選択（ステップＳ２）することになる。図６では、穀粒の画像Ｘ６の配置する位置を変更した場合を示しており、穀粒の画像Ｘ６が配置される位置が、整粒である穀粒の画像Ｘ３及びＸ４と隣接する位置に変更され、着色粒同士の隣接が解消されている。

【0042】

また、前記ステップＳ３における配置時に、新たに配置した穀粒の画像が、配置済みの別の穀粒の画像と重なる部分の面積の大きさが、事前に設定した設定値を超えていないかを確認し、前記設定値を超えた大きさの面積の重なりが確認された場合は、その重なりを解消するために該当する穀粒の画像の位置を調整する必要があり、新たに配置する穀粒の画像又は既に配置済みの穀粒の画像のどちらか一方、若しくは両方の位置を調整することになる。

【0043】

前記設定値は、二つの穀粒の画像が重なる部分の面積の大きさは、単純にその面積の大きさで設定することができるが、本実施形態では、前記設定値を二つの穀粒の画像が重なる部分の面積の「割合」で設定しており、その割合は「穀粒の重なっている部分の面積／穀粒の画像の全面積」で求めている。そして、前記割合の値として２５％を設定値としている。このため、穀粒の画像同士が重なる部分の面積の大きさは、穀粒の画像の全面積の２５％までは許容される。ところで、前記設定値はコンピュータ２に設けられた面積設定値入力部２７から入力する。

【0044】

なお、穀粒の大きさは穀粒毎に異なるので、当然、穀粒の画像の大きさも画像毎に異なることになる。したがって、新たに配置する穀粒の画像Ｙ１が配置済みの穀粒の画像Ｙ２の画像と重なる部分の面積が設定値（割合）以内であっても、例えば、配置済みの穀粒の画像Ｙ２の画像の大きさが、新たに配置する穀粒の画像Ｙ１の画像よりも小さい場合、穀粒Ｙ２の画像については、穀粒の画像Ｙ１と重なる部分の面積の割合が、設定値を超えることがあり得る。よって、既に配置済みの穀粒の画像についても、新たに配置される穀粒の画像と重なる部分の面積が設定値を超えないようにする必要がある。このため、既に配置済みの穀粒の画像についても、新たに配置される穀粒の画像と重なる部分の面積の大きさ又は割合を求め、前記設定値を超えていないかを確認し、設定値を超えている場合には、新たに配置する穀粒の画像又は該穀粒と重なる配置済みの穀粒の画像の位置調整をする必要がある。しかし、配置済みの穀粒の画像については、新たに配置される穀粒の画像と重なる部分を無視して集合画像を作成してもよいし、既に配置済みの穀粒の画像側にのみ設定値を超えた重なりが生じた場合であっても前記位置調整を省略してもよい。

【0045】

前記ステップＳ３の配置時において、新たに配置する穀粒の画像の面積と該穀粒の画像が既に配置されている穀粒の画像と重なる部分の面積との割合又は既に配置されている穀粒の画像の面積と該穀粒の画像が新たに配置される穀粒の画像と重なる部分の面積との割合は、全て２５％とする必要はなく、２５％以下となるように自由に前記割合を穀粒毎に決めればよい。また、０％〜２５％の範囲内で複数段階の設定値を設け、穀粒毎に任意の設定値で重なりの大きさを決定することもできる。例えば、設定値として、０％、５％、１０％、１５％、２０％及び２５％の６個の設定値を設け、ステップＳ３の配置時に穀粒毎に任意の設定値を選択し、複数種類の重なり具合で穀粒の画像を集合画像上で再現するようにすることが好ましい。また、設定値の上限は２５％に限定されるわけでなく、作成する集合画像の目的に合わせて随時任意の値を設定すればよい。さらに、前記設定値の幅も５％に限定されるわけでなく、作成する集合画像の目的に合わせて随時任意の値で前記幅を設定すればよい。ところで、前記設定値が０％の場合は、穀粒の画像同士が重なりなく接することになる。

【0046】

また、ステップＳ３の配置時において、穀粒の画像の一部分が外枠２５の外側にはみ出る場合がある。その場合は、穀粒の画像の一部分が外枠２５の外側にはみ出てよい面積の大きさ又は割合を設定値として設定して対応する。その設定値は、外枠２５の外側にはみ出る部分の穀粒の画像の面積の大きさ又は割合で設定すればよく、該当する穀粒における前記割合は「外枠２５の外側にはみ出る部分の面積／穀粒の画像の全面積」で求めればよい。本実施形態では、前記割合の２５％を設定値としている。このため、穀粒の画像の一部分が外枠２５の外側にはみ出る場合であっても前記割合が２５％までは許容されることになる。なお、前記設定値が２５％に限定されるわけではなく、作成する集合画像の目的に合わせて随時変更すればよい。また、穀粒の画像同士の重なりの場合と同様に、前記設定値を複数段階で設け、外枠２５の外側にはみ出る面積を、任意の大きさに設定することも可能である。ちなみに、前記設定値が０％の場合は、穀粒の画像が外枠２５の外側に表示されることはなく、前記画像の最外縁が外枠２５と接することになる。

【0047】

ところで、穀粒の画像同士のその一部分を重ねる場合、一方の穀粒の画像がもう一方の穀粒の画像の上側又は下側に位置することになる。このため、穀粒の画像同士を重ねる場合、どちらを上側又は下側にするかの前記画像の上下関係を決定する必要があるが、この上下関係は、任意で自由に決定すればよい。あるいは特定の法則に基づいて前記上下関係を決定するようにしてもよい。

【0048】

前記ステップＳ４の後、さらに必要に応じて穀粒の画像の位置（座標）調整を行う。この位置調整では、図３に示す隙間αを小さくする処理を行う（ステップＳ５）。具体的には図４に示すように、穀粒の画像Ｘ４を穀粒の画像Ｘ３との隣接を維持しながら回転させ、別の穀粒の画像Ｘ２にも隣接するように位置を調整して隙間αを小さくする。目視による穀粒の検査では、穀粒鑑定皿上に穀粒を隙間なく密集させた状態で行うので、作成する集合画像において密集状態の穀粒を表すために、ステップＳ５での隙間の削減処理が必要となる。

【0049】

前記ステップＳ５の隙間削減処理では、複数の穀粒の画像と隣接することになる（集合画像作成の初期段階は除く）。このため、隣接する穀粒の画像毎に重なる部分の面積の大きさ又は割合を求める必要が生じる。この大きさ又は割合については、前記ステップＳ３と同様に、穀粒の画像と穀粒の画像とが重なる部分の面積の大きさ又は割合によって設定値を設けて対応すればよい。本実施形態では、該当する穀粒の画像における前記割合を「穀粒の重なっている部分の面積／穀粒の画像の全面積」で求めている。ところで、ステップＳ３の設定値とステップＳ５の設定値は、共通の値としてもよいし、それぞれ個別に値を設けて管理してもよい。ステップＳ５の設定値も、コンピュータ２の面積設定値入力部２７から入力する。

【0050】

なお、ステップＳ３と同様にステップＳ５においても、新たに配置する穀粒の画像Ｚ１が配置済みの穀粒の画像Ｚ２と重なる部分の面積が設定値（割合）以内であっても、例えば、配置済みの穀粒の画像Ｚ２の大きさが、新たに配置する穀粒の画像Ｚ１よりも小さい場合、穀粒の画像Ｚ２については、穀粒Ｚ１と重なる部分の面積の割合が、設定値を超えることがあり得る。よって、既に配置済みの穀粒の画像についても、新たに配置される穀粒の画像と重なる部分の面積が設定値を超えないようにする必要がある。

【0051】

このため、既に配置済みの穀粒の画像についても、新たに配置される穀粒の画像と重なる部分の面積の割合又は大きさを求め、前記設定値を超えていないかを確認し、設定値を超えている場合には、新たに配置する穀粒の画像又は該穀粒の画像と重なる配置済みの穀粒の画像の位置調整をする必要がある。しかし、配置済みの穀粒の画像については、新たに配置される穀粒の画像と重なる部分を無視して集合画像を作成してもよいし、既に配置済みの穀粒の画像側にのみ設定値を超えた重なりが生じた場合であっても前記位置調整を省略してもよい。

【0052】

本実施形態では、ステップＳ５における前記割合の値として２５％を設定値にしている。このため、穀粒の画像同士が重なる部分の面積は、その穀粒の画像の全面積の最大２５％までは許容される。なお、ステップＳ５において、位置調整する穀粒の画像が既に配置されている穀粒の画像と重なる部分の面積を、全て２５％とする必要はなく、２５％以下となるように自由に前記割合を穀粒毎に決めればよい。また、０％〜２５％の範囲で複数段階の設定値を設け、穀粒毎に任意の設定値で重なりを決定するようにしてもよい。例えば、設定値として、０％、５％、１０％、１５％、２０％及び２５％の６個の設定値を設け、ステップＳ５の位置調整時に任意の設定値を選択し、複数種類の重なり具合で穀粒の画像を集合画像上で再現するようにすることが好ましい。また、設定値の上限は２５％に限定されるわけでなく、作成する集合画像の目的に合わせて随時任意の値を設定すればよく、設定値の幅も５％に限定されるわけでなく、作成する集合画像の目的に合わせて随時任意の値で前記幅を設定すればよい。なお、前記設定値が０％の場合は、穀粒の画像同士が重なりなく接することになる。

【0053】

ところで、図９に示すように、前記ステップＳ５の位置調整時に、ある穀粒の画像Ｘ（点線で表示）が複数の穀粒の画像と重なる場合、それぞれの前記穀粒の画像と個別に任意の割合で重なることになる。この場合、前記穀粒の画像Ｘが隣接する全ての穀粒の画像と重なる部分の総面積の割合が、穀粒の画像Ｘの面積の５０％を超えることが考えられる。このため、ステップＳ５の位置調整時において、位置調整の対象である穀粒の画像が他の穀粒の画像と重なる総面積と、前記対象である穀粒の画像の面積との割合が一定の値を超えないように設定値を設け、該設定値を超える重なりが生じないようにすることが好ましい。ただし、穀粒の画像同士が重なる場合、上側に重なる穀粒の画像は集合画像において表示されるので、前記割合を求める際に、上側に重なる部分の面積を前記総面積から除いて計算してもよい。

【0054】

前記ステップＳ５までの作業は、前記画像情報の全ての穀粒の画像を集合画像上に配置させるまで繰り返し行う。全ての穀粒の画像の配置後、作成した集合画像を保存及び／又は表示する。図７は作成後の集合画像を示した図である。また、図８に示すように、集合画像の背景に穀粒鑑定皿２６の平面図を用いた画像を作成し保存及び／又は表示してもよい。作成後の集合画像は、前記コンピュータ２で表示させるだけでなく、インターネットを用いて閲覧可能とすることで、外国など離れた場所であっても穀粒の取引時にその場所で活用することができる。

【0055】

ところで、図１０は、穀粒の画像同士が重なることなく互いに接した状態の集合画像である。本発明では穀粒の画像同士の重なりの大きさ又は割合の設定値を最小（０又は０％）とすることで、前記集合画像を容易に作成することができる。

【0056】

なお、集合画像の作成最終段階において、一粒又は数粒の穀粒の画像を外枠２５内に配置できるスペースが確保できない場合は、それら穀粒の画像を無理に配置する必要はなく、その時点での画像を最終的な集合画像とすればよい。

【0057】

また、前記隙間αは、任意の色で表示や保存すればよく、好ましくは穀粒鑑定皿と同一の色にすればよく、例えば、青色、黒色又は白色等にすればよい。隙間αは、集合画像におけるバックグランド（背景）となるので、検査する穀粒毎に、検査しやすい色を自由に選択すればよい。

【0058】

ところで、上記実施例では、着色粒同士、害虫被害粒同士又は着色粒と害虫被害粒とが接触して配置しないように設定しているが、上記ステップＳ１及びステップＳ４を省略して、着色粒同士、害虫被害粒同士又は着色粒と害虫被害粒とが接触する場合もあり得る集合画像を作成してもよい。

【0059】

また、穀粒の画像を粒単位で取得できるのであれば、本発明の撮像装置として使用することが可能であり、例えば、特開２００６−２００９４５号公報に記載されているような、一粒ずつ穀粒を搬送して撮像する装置でも本発明は実施可能である。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本発明の穀粒外観測定装置は、穀粒だけではなく、豆類も検査することが可能である。また、樹脂製ペレット等、粒状の物であれば検査に用いることができる。

【符号の説明】

【0061】

１ 穀粒外観測定装置
２ コンピュータ
３ カラースキャナ
４ 画像読取面
５ スキャナ本体
６ カバー
７ 玄米
２０ 試料トレー
２１ 底面
２２ 基準板
２５ 外枠

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】