粒状物の光学式選別方法及びその装置
【課題】選別運転を停止させることなくしきい値の変更が可能な光学式選別装置を提供する。
【解決手段】
本発明によれば、原料粒状物からの検出ＲＧＢ光に基づいて良否判定を行う判定テーブルを判定手段に二つ設け、一方の判定テーブルを使って選別運転中に前記しきい値を変更する場合には、変更後のしきい値に基づいて他方の前記判定テーブルの各良否判定情報を再演算して更新し、該更新が終了した時点で選別運転を停止させることなく前記一方の判定テーブルから他方の判定テーブルに切換える。これにより、選別運転を停止させることなく選別運転中にしきい値の変更が可能となり、選別運転効率の低下を防止できる。
【解決手段】
本発明によれば、原料粒状物からの検出ＲＧＢ光に基づいて良否判定を行う判定テーブルを判定手段に二つ設け、一方の判定テーブルを使って選別運転中に前記しきい値を変更する場合には、変更後のしきい値に基づいて他方の前記判定テーブルの各良否判定情報を再演算して更新し、該更新が終了した時点で選別運転を停止させることなく前記一方の判定テーブルから他方の判定テーブルに切換える。これにより、選別運転を停止させることなく選別運転中にしきい値の変更が可能となり、選別運転効率の低下を防止できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穀物、雑穀、豆類又は樹脂ペレットなどの原料粒状物に含まれた不良品を光学的に判別して選別する光学式選別装置に係り、特に、不良品の判定を行う判定手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の光学式選別装置は、前記原料粒状物を帯状に移送・落下させて該原料粒状物に光を照射し、当該原料粒状物から得られたＲＧＢのフルカラー検出光（ＲＧＢ光）に基づいて不良品を判別（以下「不良品のフルカラー判別」という）して不良品を選別するものとして知られている。前記光学式選別装置は、前記判定手段に良否判定参照テーブル（以下、「判定テーブル」という）を備え、前記検出光が不良品であるか否かの判別が、前記判定テーブルを参照することで瞬時に行われる（いわゆるＲＧＢ判定方式）。前記判定テーブルは、検出が想定される任意の複数の検出光（ＲＧＢ光）について、予め、それぞれを設定しきい値と対比した判定結果（良品か不良品か）を定めたものである。前記判定テーブルの作成については、検出光（ＲＧＢ光）の各色の光度（光量）について、Ｒ（赤）を例えば２５５階調、Ｇ（緑）を２５５階調、Ｂ（青）を２５５階調、のようにそれぞれを複数の区分に分け、このＲ・Ｇ・Ｂの各区分（組合せ）について設定しきい値と対比し、その判定結果（良品か不良品か）を一覧表としたものである（図１１参照）。
【０００３】
一方、前記不良品のフルカラー判別の方法には、上述のように単に原料粒状物から検出したＲＧＢ光から良・不良の判定を行う方式（いわゆるＲＧＢ光判定方式）以外に、前記検出したＲＧＢ光を更に、人間の視覚（色感覚）に近いとされる均等色空間（L＊ａ＊ｂ＊表色系やL＊ｕ＊ｖ＊表色系）の値に変換して良・不良の判定を行う方式（いわゆる均等色空間判定方式）がある（例えば、特許文献１）。この均等色空間判定方式の場合においても、前記判定手段に前述のような判定テーブルを構成し、該判定テーブルを参照することで検出光（ＲＧＢ光）の良・不良の判定を瞬時に行うようにしてある。前記均等色空間判定方式における判定テーブルの作成については、検出光（ＲＧＢ光）の各色の光度（光量）について前記同様に、Ｒ（赤）を例えば２５５階調、Ｇ（緑）を２５５階調、Ｂ（青）を２５５階調、のようにそれぞれを複数の区分に分け、この後に、このＲ・Ｇ・Ｂの各区分（組合せ）について均等色空間（L＊ａ＊ｂ＊表色系など）の値に変換し、該各変換値を設定しきい値と対比し、その判定結果（良品か不良品か）が一覧表とされる（図１１参照）。選別運転中においては、原料粒状物から検出したＲＧＢ光の色の光度組合せが、前記判定テーブルを参照して瞬時に良否判定される（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８６０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記光学式選別装置には、以下の問題点があった。すなわち、選別運転中に、前記しきい値を変更して選別感度を変更したい場合があり、この場合、前記判定テーブル（良否判定結果）を変更後のしきい値に対応したものに更新する必要があるため、少なくとも、この更新に係る再演算時間（数分間）だけは選別運転を停止させなくてはならず、このため、選別運転の効率が低下するという問題が生じていた。
そこで、本願発明は上記問題点にかんがみ、選別運転を停止させることなくしきい値の変更が可能な光学式選別方法及びその装置を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１により、
原料粒状物を層状にして移送する移送工程と、
該移送手段から放出・落下した原料粒状物に光を照射して当該原料粒状物からのＲＧＢ光を受光する光学検出工程と、
該光学検出手段で検出したＲＧＢ光に基づく良否判定を、前記光学検出手段において検出が想定される複数のＲＧＢ光のそれぞれについて、予め設定しきい値と対比した良否判定情報を有する判定テーブルに基づいて行う判定工程と、
該判定手段が判定した不良品の粒状物を選別する選別工程と、
を有する光学式選別方法において、
前記判定工程は、前記判定テーブルを二つ備えるとともに、一方の判定テーブルを使って選別運転中に前記しきい値を変更する場合には、変更後のしきい値に基づいて他方の前記判定テーブルの各良否判定情報を再演算して更新し、該更新が終了した時点で選別運転を停止させることなく前記一方の判定テーブルから他方の判定テーブルに切換える、という技術的手段を講じた。
【０００７】
また、請求項２により、
選別運転中に前記しきい値を変更する場合、前記判定工程は、変更後のしきい値に基づいて、良否判定に使用していない他方の前記判定テーブルの全組合せのうち任意の低解像度の階調分における良否判定情報を再演算して更新し、該更新が終了した時点で選別運転を停止することなく良否判定に使用する判定テーブルを一方のものから他方のものに切換え、
その後、前記一方の判定テーブルの全組合せのそれぞれについて良否判定情報を再演算して更新し、該更新が終了した時点で選別運転を停止することなく良否判定に使用する判定テーブルを他方のものから一方のものに再度切換える、という技術的手段を講じた。
【０００８】
さらに、請求項３により、
前記光学検出手段で検出したＲＧＢ光をL＊ａ＊ｂ＊表色系又はL＊ｕ＊ｖ＊表色系の均等色空間における値に変換する変換手段を設ける一方、前記判定テーブルは、前記均等色空間において設定したしきい値と前記各変換値とを対比して判定した良否判定情報を有してなる、という技術的手段を講じた。
【０００９】
また、請求項４により、
原料粒状物を層状にして移送する移送手段と、
該移送手段から放出・落下した原料粒状物に光を照射して当該原料粒状物からのＲＧＢ光を受光する光学検出手段と、
該光学検出手段で検出したＲＧＢ光に基づく良否判定を、前記光学検出手段において検出が想定される複数のＲＧＢ光のそれぞれについて、予め設定しきい値と対比した良否判定情報を有する判定テーブルを参照して行う判定手段と、
該判定手段が判定した不良品の粒状物を選別する選別手段と、
を有する光学式選別装置において、
前記判定手段は、第一判定テーブル及び第二判定テーブルを有する判定テーブルと、該判定テーブルのうち前記良否判定を行う際に参照する判定テーブルを選択する選択手段と、変更後のしきい値に基づいて、前記良否判定する際に参照されていない判定テーブルについて良否判定情報を再演算して更新する再演算更新手段と、該再演算更新手段によって更新が終了した判定テーブルに切換える切換手段とを備える、という技術的手段を講じた。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１によれば、原料粒状物から検出したＲＧＢ光に基づいて良否判定を行う際に参照する判定テーブルを二つ設け、しきい値を変更しない平常の選別運転の際には、前記判定テーブルのうち一方を使って良否判定を行い、一方、選別運転中に前記しきい値を変更する際には、変更後のしきい値に基づいて、良否判定に使用していない他方の前記判定テーブルの全組合せについて良否判定情報を全て再演算して更新し、該更新が終了した時点で、当該更新後の判定テーブルに切換えて良否判定（選別運転）を継続して行うので、選別運転を停止させることなくしきい値の変更が可能となり、選別運転効率の低下を防止できる。
【００１１】
また、請求項２によれば、選別運転中に前記しきい値を変更する場合には、変更後のしきい値に基づいて、全組合せのうち任意の低解像度の階調分のみを対象として短時間のうちに再演算（更新）して仮の判定テーブルを作成し、この後、該仮の判定テーブルに切換えて良否判定（選別運転）を継続し、さらに、良否判定に使用していない他方の判定テーブルについて、全組合せを再演算（更新）して正式の判定テーブルを作成し、この後、該正式の判定テーブルに切換えて良否判定を継続するので、前述の選別運転を停止することなくしきい値の変更が可能である効果に加えて、仮の判定テーブルの早期作成・切換による、変更後のしきい値の良否判定（選別）への反映がスピーディーになる。また、正式の判定テーブルが完成するとこれに切換えて良否判定がなされるので、しきい値変更前と同様の高解像度による良否判定が行え、微妙な色味の差による良否判定が行える。
【００１２】
さらに、請求項３によれば、
前記光学検出手段で検出したＲＧＢ光をL＊ａ＊ｂ＊表色系又はL＊ｕ＊ｖ＊表色系の均等色空間における値に変換する変換手段を設けるとともに、前記判定テーブルは、前記各変換値と前記均等色空間において設定したしきい値とを対比して判定される各良否判定情報から構成することにより、請求項１又は請求項２の作用効果が、均等色空間においても得られる。
【００１３】
また、請求項４によれば、
選択手段により、第一判定テーブル又は第二判定テーブルのいずれかを良否判定に参照（使用）する判定テーブルとして選択決定して選別運転を行い、選別運転中に前記しきい値を変更する場合には、再演算更新手段によって、良否判定に使用していない判定テーブルについて良否判定情報を再演算して更新し、切換手段によって、更新が終了した前記判定テーブルに切換えるので、選別運転を停止させることなくしきい値の変更が可能となり、これにより、選別運転効率の低下を防止した光学式選別装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施例１：
実施例１は、原料粒状物から検出したＲＧＢ光に基づいて不良粒（不良品）を判定して行う、いわゆる前記ＲＧＢ光判定方式の光学式選別装置に関する実施例である。
【００１５】
本発明における光学式選別装置１の全体構成を説明する（図１参照）。
【００１６】
移送手段：
前記光学式選別装置１は前記原料穀粒の移送手段２を構成する。本実施例では移送手段２としてベルト式コンベア２を用いた。該ベルト式コンベア２は、無端状ベルトを左右の回転軸に架け渡して略水平状とし、前記回転軸の一方にモータ２ａの出力を伝達させて回転させるようにして、前記無端ベルトが一方向（矢印Ｙ）に回転するようになっている。前記ベルト式コンベアの上流方向の一端側には、原料供給部３を配設する。該原料供給部３は、原料タンク４と、該原料タンク４の排出口の下方に配設した振動供給部５とからなる。該振動供給手段５は、原料粒状物を振動移送しながら一層状にして前記無端ベルトに供給させる振動移送樋５ａと、該振動移送樋５ａの底面を支持して振動を与える振動部５ｂとからなる。なお、前記移送手段については、傾斜状の流下樋からなるシュート方式のものであってもよい。
【００１７】
光学検出手段：
前記ベルト式コンベア２の搬送終端部の近傍には、光学検出手段６を配設する。該光学検出手段６は光学部６ａ，６ｂから構成し、該光学部６ａ，６ｂは、前記ベルト式コンベア２から移送・落下した原料粒状物の落下軌跡Ｇを挟んだ上方側と下方側の各位置に互いに対向するようにして配設する。前記光学部６ａ，６ｂは、それぞれ、前記落下軌跡Ｇ上の光学検出位置Ｐに光を照射する光源７と、受光素子としてのＣＣＤ（charge coupled device）センサーを内蔵したＣＣＤカメラ８と、バックグランド（背景板）８ａとを有してなる。
【００１８】
前記ＣＣＤカメラ８は、それぞれ、該ＣＣＤカメラ８の光軸が前記光学検出位置Ｐを通過して他方側のバックグランド（背景板）８ａに当接するように調整がなされて配設してある。前記光源７は白色の蛍光灯とする。また、前記ＣＣＤセンサーは、ＲＧＢ（赤緑青）光の受光が可能なフルカラーラインＣＣＤセンサー（2048素子、Ｓｉセンサ）とし、前記光学検出位置Ｐの横一線上を走査するようになっている。なお、ＣＣＤカメラ８内には、前記ＣＣＤセンサーが検出した光（電圧アナログ信号）を増幅するアンプ（図示ぜず）やアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（図示ぜず）が内蔵されている。
【００１９】
選別手段：
前記光学検出位置Ｐよりも下流側で、かつ、落下軌跡Ｇに沿った位置には、選別手段としての、高圧エアーを噴風するノズル９が配設してある。該ノズルは、複数が互いに並設して配設してある。また、各ノズルは、高圧エアーの搬送管を介して電磁バルブに接続し、各電磁バルブは高圧エアーの供給源（図示せず）と接続している。各電磁バルブは、後述の噴射駆動回路１９からの出力信号によって駆動する。
【００２０】
判定手段：（図２参照）
次に、前記ＣＣＤカメラ８からの出力信号を処理する信号処理手段（以下、「判定手段」という）１０について説明する（図２参照）。該判定手段１０は、前記ＣＣＤカメラ８に接続した前処理回路１１を構成し、該前処理回路１１を介して、二値化処理回路１２、後処理回路１３、演算処理部（ＣＰＵ）１４を順次接続して構成する。また、前記二値化処理回路１２には、ＲＡＭ（書き込み・読み取り兼用記憶部）１５を接続し、該ＲＡＭ１５には演算処理部（ＣＰＵ）１６を接続する。該ＣＰＵ１６は、６０メガヘルツ動作前後以上のものを使用する。前処理回路１１は前記ＣＣＤカメラ８からの出力信号に対してノイズ処理等を行うものであり、公知のものを使用する。
【００２１】
前記ＲＡＭ１５には予め作成された判定テーブル（詳細は後述）が記憶してあり、前記二値化処理回路１２は、前記判定テーブルを参照にして、ＣＣＤカメラ８からの出力信号（検出ＲＧＢ光）について良否判定を行う回路である。なお、前記二値化処理回路１２には、後述する切捨て処理プログラムを記憶した記憶部を内蔵する。
【００２２】
前記後処理回路１３は、前記二値化処理回路１２で判定した不良画素が複数連続して塊（群）をなす不良画素群を特定するための回路である。前記演算処理部（ＣＰＵ）１４は、前記後処理回路１３で確定した不良画素群を不良粒として認識し、該不良粒を高圧エアー噴風によって選別するために、対応する前記ノズル９（電磁バルブ）を割り当てる回路である。前記演算処理部（ＣＰＵ）１４は、遅延回路を構成し、所定の遅延時間を経た後に選別信号が噴風駆動回路１９に送られるようになっている。
【００２３】
また、前記二値化処理回路１２と前記ＲＡＭ１５とには、前記演算処理部（ＣＰＵ）１８を接続し、前記二値化処理回路１２に、ＲＧＢ光の良否判定するために参照する判定テーブルを前記第１判定テーブル又は第２判定テーブル１７のどちらを使うかを指示するようにしてある。しきい値等を設定入力するための入力部２０を構成し、前記ＣＰＵ１８は前記入力部２０と接続する。
【００２４】
判定テーブル：図１１参照
前記ＲＡＭ１５に内蔵させる判定テーブル（前記第１判定テーブル又は第２判定テーブル１７）を説明する。判定テーブルは、前記ＣＣＤカメラ８によって検出が想定される任意の複数の検出光（ＲＧＢ光）について、予め、それぞれを設定しきい値と対比して良否の判定結果（良品か不良品か）を定めたものである。前記判定テーブルは、検出光（ＲＧＢ光）の各色の光度（光量）について、Ｒ（赤）を例えば２５５（８ビット（２８＝256））階調（解像度）、Ｇ（緑）を２５５階調、Ｂ（青）を２５５階調、のようにそれぞれを複数の区分に分け、このＲ・Ｇ・Ｂの各区分（組合せ）について設定しきい値と対比し、その良否判定結果（良否判定情報）を一覧表にしたものである。本発明の特徴点の一つは、同一の前記判定テーブルを二つ前記ＲＡＭ１５に内蔵させた点にある。説明の便宜上、前記判定テーブルのうち一方を第１判定テーブル１６、他方を第２判定テーブル１７とする。
【００２５】
実施例１の作用：
前記光学式選別装置１の駆動（選別運転）を開始すると、前記原料粒状物は、原料タンク４から振動供給部５を介してベルトコンベア２に流下し、該ベルトコンベア２によって層状にされて移送し、終端部から放出される。放出された原料粒状物は層状のまま前記落下軌跡Ｇに沿って落下し、前記光学検出位置Ｐにおいて光学検出される。原料粒状物は前記光学検出位置Ｐにおいて前記光源（白色の蛍光灯）７からの照射光を受け、前記原料粒状物からのＲＧＢ光が、前記ＣＣＤカメラ（フルカラーラインＣＣＤセンサー）８によって検出（走査）される。
【００２６】
前記ＣＣＤカメラ（フルカラーラインＣＣＤセンサー）８は、受光したＲＧＢ光の画素単位の電圧アナログ検出信号を増幅して電圧デジタル信号に変換し、前記前処理回路１１を介して、順次、画素データが前記二値化処理回路１２に送られる。該二値化処理回路１２は前記ＣＰＵ１８の指令により、順次送られる各画素データ（ＲＧＢ光）の良否判定を前記第１判定テーブル１６（良否判定情報）を参照して行う。これらの良否判定結果に基づいて、前記後処理回路１３は不良画素群を判別して不良粒を認識し、前記ＣＰＵ１４は、前記不良粒に対応した電磁バルブを駆動させるべく所定の遅延時間をおいて前記噴風駆動回路１９に駆動信号を出力し、対応したノズル９から高圧エアーを噴風させて当該不良品を選別する。以上が、平常運転（しきい値の変更がない選別運転）の説明である。
【００２７】
特徴的な作用（実施例１）：図２及び図３参照
ＳＴＥＰ1：
選別運転中にしきい値を変更する場合、まず、前記入力部２０から前記ＣＰＵ１８に対して新しいしきい値を設定入力する。
ＳＴＥＰ２：
次いで、前記ＣＰＵ１８は、前記ＲＡＭ１５に内蔵された、現在良否判定に使用されていない前記第２判定テーブル１７の良否判定情報を、全て初期化し、変更後のしきい値と各区分の光度組合せとを対比・再演算して更新する。この再演算中における良否判定（選別運転）は、変更前のしきい値に基づく前記第１判定テーブル１６が継続使用される。
【００２８】
ＳＴＥＰ３：
前記第２判定テーブル１７の再演算が全て終了すると、前記ＣＰＵ１８は前記二値化処理回路に対して、参照する判定テーブルを、前記第１判定テーブル１６から前記第２判定テーブル１７に瞬時に切換えて、変更後のしきい値に基づく判定テーブルによる良否判定（選別運転）が行われる。このように、しきい値を変更する際は、良否判定に使用していない他方の判定テーブルを再演算して更新し、該更新終了後に瞬時に切換えるので、選別運転を停止させることなく、また、選別精度等にも影響がない。よって、選別効率が低下しない。
【００２９】
実施例２：
実施例２は、実施例１と同じ前記ＲＧＢ光判定方式の光学式選別装置に関し、選別運転を停止させることなくしきい値の変更に伴って行う判定テーブルの再演算（更新）方法を、実施例１とは異なる方法で行う実施例である。
【００３０】
実施例２の構成は、上述のように判定テーブルの再演算（更新）方法以外については実施例１と同一であるため、その点の説明は省略する。以下、実施例１と異なる特徴的作用等を中心に説明する。
【００３１】
特徴的な作用等（実施例２）：図４参照
ＳＴＥＰ1：
選別運転中にしきい値を変更する場合、まず、実施例１と同様に、前記入力部２０から前記ＣＰＵ１８に対して新しいしきい値を設定入力する。この後から、実施例２は実施例１と異なる。
ＳＴＥＰ２：
前記ＣＰＵ１８は、前記ＲＡＭ１５に内蔵された、現在良否判定に使用されていない前記第２判定テーブル１７について、全ての良否判定情報を初期化するとともに、全２５５階調（全組合せ）のうち、低解像度の６４階調（６４の組合せ）についてのみ、変更後のしきい値（新しいしきい値）に基づいて再演算して更新する（図５参照）。この低解像度の６４階調の更新は、全２５５諧調の四分の一の諧調数（組合せ数）の更新であり、また、前記ＣＰＵ１８の処理速度が６０メガヘルツ動作で比較的高速であるため、更新が瞬時に終了する。
【００３２】
ＳＴＥＰ３：
前記第２判定テーブル１７の更新が終了すると、前記ＣＰＵ１８は前記二値化処理回路１２に切換指令を出し、現在良否判定に使用している第１判定テーブル１６（旧しきい値に対応）を第２判定テーブル１７（変更後のしきい値に対応して６４階調分のみを更新）に切換える。
【００３３】
また、この切換指令と同時に、前記ＣＰＵ１８は前記二値化処理回路１２に対して指令を出し、前記切捨て処理プログラムを実行する。前記切捨て処理プログラムは、前記二値化処理回路１２に順次送られた各画素データ（ＲＧＢ光）を第２判定テーブル１７における変更後のしきい値に対応した６４階調に当てはめるために行う処理である。これにより、選別運転（良否判定）は、変更後のしきい値に対応して更新された仮の判定テーブルである第２判定テーブル１７（変更後のしきい値に対応して６４階調分のみを更新）により、変更後のしきい値に基づいて継続的に行われる。
【００３４】
ＳＴＥＰ４：
一方、良否判定に使用される判定テーブルが第２判定テーブル１７（変更後のしきい値に対応して６４階調分のみを更新）に切換えられると、現在良否判定に使用されていない第１判定テーブル１６が前記ＣＰＵ１８によって更新される。前記第１判定テーブル１６の更新は、全２５５階調の良否判定情報を初期化するとともに、全２５５階調（全組合せ）のそれぞれを変更後のしきい値と比較・再演算して行われる（図６参照）。これにより、前記第１判定テーブル１６は、全２５５階調（全組合せ）が変更後のしきい値に対応した正式な判定テーブルとなる。
【００３５】
ＳＴＥＰ５：
前記第１判定テーブル１６（正式）の更新が終了すると、前記ＣＰＵ１８は前記二値化処理回路１２に切換指令を出し、現在良否判定に使用している第２判定テーブル１７（仮の判定テーブルで変更後のしきい値に対応して６４階調分のみを更新）を第１判定テーブル１６（正式）に切換えて選別運転（良否判定）を継続する。なお、該切換と同時に、前記切捨て処理プログラムの実行中止指令も出され、順次送られた各画素データ（ＲＧＢ光）は切捨て処理されることなく、第１判定テーブル１６（正式、全２５５階調分を更新）によって良否判定される。
【００３６】
このように、実施例２の判定テーブルの再演算（更新）方法よれば、選別運転中にしきい値を変更する際に、変更後のしきい値に基づいて、二つの判定テーブルのうち、現選別運転中に良否判定に使用されていない方の判定テーブルを、全２５５階調分の各良否判定情報を変更後のしきい値に基づいて再演算して更新するのではなく、６４階調分（低解像度）のみを更新して短時間のうちに仮の判定テーブルを完成し、これに切換えて選別運転を継続し、この後、他方の判定テーブルを全２５５階調分（高解像度）について更新し、正式な判定テーブルを完成させてこれに切換えて選別運転を継続する。したがって、選別運転中にしきい値を変更した際に、変更後のしきい値が良否判定に早く反映され、しかも、選別運転を停止させることもない。
【００３７】
実施例３：
実施例３は、実施例１及び実施例２とは異なり、良・不良の判定を前記均等色空間判定方式によって行う光学式選別装置１において、本発明の判定テーブルの再演算（更新）方法を実施した一例である。
【００３８】
実施例１及び実施例２の前記ＲＧＢ光判定方式は、ＣＣＤカメラ８が原料粒状物から検出したＲＧＢ光に基づいて良・不良の判定を行うものであった。これに対し、実施例３の前記均等色空間判定方式は、前記ＲＧＢ光を均等色空間の値に変換し、均等色空間において、しきい値と変換値とを比較して良否判定するものである。なお、均等色空間は、人間の視覚（色感覚）に近いとされる表色系（L＊ａ＊ｂ＊表色系やL＊ｕ＊ｖ＊表色系）として一般的に知られたものである（ＣＩＥ（国際照明委員会）が定める）。
【００３９】
前記均等色空間判定方式では、ＣＣＤカメラ８が原料粒状物から検出したＲＧＢ光を、前記均等色空間（L＊ａ＊ｂ＊表色系やL＊ｕ＊ｖ＊表色系）の値に変換する処理を、実施例１，２と同様の、前記信号処理手段（判定手段）１０の前記ＣＰＵ１８で行わせる（図７参照）。該ＣＰＵ１８には、前記ＲＧＢ光の各画素データを前記L＊ａ＊ｂ＊表色系（又はL＊ｕ＊ｖ＊表色系）の値に変換するための公知の演算式を内蔵する。前記ＣＰＵ１８には、図７及び図８参照に示すように前記前処理回路１１（ノイズ処理等）から、順次、検出したＲＧＢ光の各画素データ（電圧デジタル信号＝ＲＧＢ値）が送られ、この後、該ＲＧＢ値はＸＹＺ値に変換され、次いで、該ＸＹＺ値はＬａｂ値（L＊ａ＊ｂ＊表色系の値）に変換される。前記ＣＰＵ１８で演算されたＬａｂ値は、順次、前記二値化処理回路１２に送られ、該二値化処理回路１２は、前記ＲＡＭ１５に内蔵された判定テーブルを参照して良否判定を行う。
【００４０】
一方、しきい値は、実施例１，２と同様に、前記入力部２０からＣＰＵ１８に設定できるようにし、該ＣＰＵ１８は、設定しきい値（球状）に基づいて判定テーブルの一方について、全２５５階調（全組合せ）の良否判定情報（良否判定結果）を演算し、選別運転前における判定テーブルの設定を行う。
【００４１】
特徴的な作用（実施例３）：
選別運転中にしきい値を変更する場合には、前記実施例１及び実施例２と略同様に、まず、前記入力部２０から前記ＣＰＵ１８に対してしきい値の変更を行う（図９参照）。すると、前記ＣＰＵ１８は、前記実施例１のように、良否判定に使用していない他方の判定テーブルを、全２５５階調について、変更後のしきい値に基づいて再演算して更新し、完成した後に、前記二値化処理回路１２に対して当該他方の判定テーブルに切換えて良否判定するように指令を出す。該切換は、瞬時に行われるので、選別運転中に行うことができる。
【００４２】
一方、前記ＣＰＵ１８は、前記実施例２の判定テーブルの再演算（更新）方法も実施可能である（図１０参照）。すなわち、良否判定に使用していない他方の判定テーブルを前述のようにして仮の判定テーブル（全２５５階調のうち、６４階調分のみを更新）を完成させてこれに切換えて選別運転（良否判定）を継続し、この後に、他方の判定テーブルの全２５５階調分を再演算しれ各良否判定情報を更新し、この後に当該他方の全諧調の更新が完了した正式の判定テーブルに切換えて選別運転（良否判定）を継続するようにして、変更後のしきい値を早く良否判定に反映させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の光学式選別装置の全体構成を示す。
【図２】実施例１における信号処理手段（判定手段）のブロック図を示す。
【図３】実施例１における判定テーブルの再演算（更新）方法のフローを示す。
【図４】実施例２における判定テーブルの再演算（更新）方法のフローを示す。
【図５】（１）は、本発明において、任意の低解像度の階調分（６４階調）における組合せ数を概念的に示した参考図、（２）は、前記任意の低解像度の階調分（６４階調）の判定テーブルの概念図を示す。
【図６】（１）は、本発明において、任意の高解像度の階調分（２５５階調）における組合せ数を概念的に示した参考図、（２）は、前記任意の高解像度の階調分（２５５階調）の判定テーブルの概念図を示す。
【図７】実施例３における信号処理手段（判定手段）のブロック図を示す。
【図８】ＲＧＢ光を均等色空間（L*a*b*表色系）に変換する概念図を示す。
【図９】実施例３における判定テーブルの再演算（更新）方法のフローを示す。
【図１０】実施例３における判定テーブルの再演算（更新）方法のフローを示す。
【図１１】判定テーブルの例である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 光学式選別装置
２ ベルト式コンベア（移送手段）
２ａ モータ
３ 原料供給部
４ 原料タンク
５ 振動供給部
５ａ 振動供給樋
５ｂ 振動部
６ａ 光学検出手段
６ｂ 光学検出手段
７ 光源
８ ＣＣＤカメラ（フルカラーラインＣＣＤセンサー）
８ａ バックグランド（背景板）
９ ノズル（選別手段）
１０ 信号処理手段（判定手段）
１１ 前処理回路
１２ 二値化処理回路
１３ 後処理回路
１４ 演算処理部（ＣＰＵ）
１５ 書き込み・読み込み兼用記憶部（ＲＡＭ）
１６ 第１判定テーブル
１７ 第２判定テーブル
１８ 演算処理部（ＣＰＵ）
１９ 噴風駆動回路
Ｇ 落下軌跡
Ｐ 光学検出位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穀物、雑穀、豆類又は樹脂ペレットなどの原料粒状物に含まれた不良品を光学的に判別して選別する光学式選別装置に係り、特に、不良品の判定を行う判定手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の光学式選別装置は、前記原料粒状物を帯状に移送・落下させて該原料粒状物に光を照射し、当該原料粒状物から得られたＲＧＢのフルカラー検出光（ＲＧＢ光）に基づいて不良品を判別（以下「不良品のフルカラー判別」という）して不良品を選別するものとして知られている。前記光学式選別装置は、前記判定手段に良否判定参照テーブル（以下、「判定テーブル」という）を備え、前記検出光が不良品であるか否かの判別が、前記判定テーブルを参照することで瞬時に行われる（いわゆるＲＧＢ判定方式）。前記判定テーブルは、検出が想定される任意の複数の検出光（ＲＧＢ光）について、予め、それぞれを設定しきい値と対比した判定結果（良品か不良品か）を定めたものである。前記判定テーブルの作成については、検出光（ＲＧＢ光）の各色の光度（光量）について、Ｒ（赤）を例えば２５５階調、Ｇ（緑）を２５５階調、Ｂ（青）を２５５階調、のようにそれぞれを複数の区分に分け、このＲ・Ｇ・Ｂの各区分（組合せ）について設定しきい値と対比し、その判定結果（良品か不良品か）を一覧表としたものである（図１１参照）。
【０００３】
一方、前記不良品のフルカラー判別の方法には、上述のように単に原料粒状物から検出したＲＧＢ光から良・不良の判定を行う方式（いわゆるＲＧＢ光判定方式）以外に、前記検出したＲＧＢ光を更に、人間の視覚（色感覚）に近いとされる均等色空間（L＊ａ＊ｂ＊表色系やL＊ｕ＊ｖ＊表色系）の値に変換して良・不良の判定を行う方式（いわゆる均等色空間判定方式）がある（例えば、特許文献１）。この均等色空間判定方式の場合においても、前記判定手段に前述のような判定テーブルを構成し、該判定テーブルを参照することで検出光（ＲＧＢ光）の良・不良の判定を瞬時に行うようにしてある。前記均等色空間判定方式における判定テーブルの作成については、検出光（ＲＧＢ光）の各色の光度（光量）について前記同様に、Ｒ（赤）を例えば２５５階調、Ｇ（緑）を２５５階調、Ｂ（青）を２５５階調、のようにそれぞれを複数の区分に分け、この後に、このＲ・Ｇ・Ｂの各区分（組合せ）について均等色空間（L＊ａ＊ｂ＊表色系など）の値に変換し、該各変換値を設定しきい値と対比し、その判定結果（良品か不良品か）が一覧表とされる（図１１参照）。選別運転中においては、原料粒状物から検出したＲＧＢ光の色の光度組合せが、前記判定テーブルを参照して瞬時に良否判定される（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８６０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記光学式選別装置には、以下の問題点があった。すなわち、選別運転中に、前記しきい値を変更して選別感度を変更したい場合があり、この場合、前記判定テーブル（良否判定結果）を変更後のしきい値に対応したものに更新する必要があるため、少なくとも、この更新に係る再演算時間（数分間）だけは選別運転を停止させなくてはならず、このため、選別運転の効率が低下するという問題が生じていた。
そこで、本願発明は上記問題点にかんがみ、選別運転を停止させることなくしきい値の変更が可能な光学式選別方法及びその装置を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１により、
原料粒状物を層状にして移送する移送工程と、
該移送手段から放出・落下した原料粒状物に光を照射して当該原料粒状物からのＲＧＢ光を受光する光学検出工程と、
該光学検出手段で検出したＲＧＢ光に基づく良否判定を、前記光学検出手段において検出が想定される複数のＲＧＢ光のそれぞれについて、予め設定しきい値と対比した良否判定情報を有する判定テーブルに基づいて行う判定工程と、
該判定手段が判定した不良品の粒状物を選別する選別工程と、
を有する光学式選別方法において、
前記判定工程は、前記判定テーブルを二つ備えるとともに、一方の判定テーブルを使って選別運転中に前記しきい値を変更する場合には、変更後のしきい値に基づいて他方の前記判定テーブルの各良否判定情報を再演算して更新し、該更新が終了した時点で選別運転を停止させることなく前記一方の判定テーブルから他方の判定テーブルに切換える、という技術的手段を講じた。
【０００７】
また、請求項２により、
選別運転中に前記しきい値を変更する場合、前記判定工程は、変更後のしきい値に基づいて、良否判定に使用していない他方の前記判定テーブルの全組合せのうち任意の低解像度の階調分における良否判定情報を再演算して更新し、該更新が終了した時点で選別運転を停止することなく良否判定に使用する判定テーブルを一方のものから他方のものに切換え、
その後、前記一方の判定テーブルの全組合せのそれぞれについて良否判定情報を再演算して更新し、該更新が終了した時点で選別運転を停止することなく良否判定に使用する判定テーブルを他方のものから一方のものに再度切換える、という技術的手段を講じた。
【０００８】
さらに、請求項３により、
前記光学検出手段で検出したＲＧＢ光をL＊ａ＊ｂ＊表色系又はL＊ｕ＊ｖ＊表色系の均等色空間における値に変換する変換手段を設ける一方、前記判定テーブルは、前記均等色空間において設定したしきい値と前記各変換値とを対比して判定した良否判定情報を有してなる、という技術的手段を講じた。
【０００９】
また、請求項４により、
原料粒状物を層状にして移送する移送手段と、
該移送手段から放出・落下した原料粒状物に光を照射して当該原料粒状物からのＲＧＢ光を受光する光学検出手段と、
該光学検出手段で検出したＲＧＢ光に基づく良否判定を、前記光学検出手段において検出が想定される複数のＲＧＢ光のそれぞれについて、予め設定しきい値と対比した良否判定情報を有する判定テーブルを参照して行う判定手段と、
該判定手段が判定した不良品の粒状物を選別する選別手段と、
を有する光学式選別装置において、
前記判定手段は、第一判定テーブル及び第二判定テーブルを有する判定テーブルと、該判定テーブルのうち前記良否判定を行う際に参照する判定テーブルを選択する選択手段と、変更後のしきい値に基づいて、前記良否判定する際に参照されていない判定テーブルについて良否判定情報を再演算して更新する再演算更新手段と、該再演算更新手段によって更新が終了した判定テーブルに切換える切換手段とを備える、という技術的手段を講じた。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１によれば、原料粒状物から検出したＲＧＢ光に基づいて良否判定を行う際に参照する判定テーブルを二つ設け、しきい値を変更しない平常の選別運転の際には、前記判定テーブルのうち一方を使って良否判定を行い、一方、選別運転中に前記しきい値を変更する際には、変更後のしきい値に基づいて、良否判定に使用していない他方の前記判定テーブルの全組合せについて良否判定情報を全て再演算して更新し、該更新が終了した時点で、当該更新後の判定テーブルに切換えて良否判定（選別運転）を継続して行うので、選別運転を停止させることなくしきい値の変更が可能となり、選別運転効率の低下を防止できる。
【００１１】
また、請求項２によれば、選別運転中に前記しきい値を変更する場合には、変更後のしきい値に基づいて、全組合せのうち任意の低解像度の階調分のみを対象として短時間のうちに再演算（更新）して仮の判定テーブルを作成し、この後、該仮の判定テーブルに切換えて良否判定（選別運転）を継続し、さらに、良否判定に使用していない他方の判定テーブルについて、全組合せを再演算（更新）して正式の判定テーブルを作成し、この後、該正式の判定テーブルに切換えて良否判定を継続するので、前述の選別運転を停止することなくしきい値の変更が可能である効果に加えて、仮の判定テーブルの早期作成・切換による、変更後のしきい値の良否判定（選別）への反映がスピーディーになる。また、正式の判定テーブルが完成するとこれに切換えて良否判定がなされるので、しきい値変更前と同様の高解像度による良否判定が行え、微妙な色味の差による良否判定が行える。
【００１２】
さらに、請求項３によれば、
前記光学検出手段で検出したＲＧＢ光をL＊ａ＊ｂ＊表色系又はL＊ｕ＊ｖ＊表色系の均等色空間における値に変換する変換手段を設けるとともに、前記判定テーブルは、前記各変換値と前記均等色空間において設定したしきい値とを対比して判定される各良否判定情報から構成することにより、請求項１又は請求項２の作用効果が、均等色空間においても得られる。
【００１３】
また、請求項４によれば、
選択手段により、第一判定テーブル又は第二判定テーブルのいずれかを良否判定に参照（使用）する判定テーブルとして選択決定して選別運転を行い、選別運転中に前記しきい値を変更する場合には、再演算更新手段によって、良否判定に使用していない判定テーブルについて良否判定情報を再演算して更新し、切換手段によって、更新が終了した前記判定テーブルに切換えるので、選別運転を停止させることなくしきい値の変更が可能となり、これにより、選別運転効率の低下を防止した光学式選別装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施例１：
実施例１は、原料粒状物から検出したＲＧＢ光に基づいて不良粒（不良品）を判定して行う、いわゆる前記ＲＧＢ光判定方式の光学式選別装置に関する実施例である。
【００１５】
本発明における光学式選別装置１の全体構成を説明する（図１参照）。
【００１６】
移送手段：
前記光学式選別装置１は前記原料穀粒の移送手段２を構成する。本実施例では移送手段２としてベルト式コンベア２を用いた。該ベルト式コンベア２は、無端状ベルトを左右の回転軸に架け渡して略水平状とし、前記回転軸の一方にモータ２ａの出力を伝達させて回転させるようにして、前記無端ベルトが一方向（矢印Ｙ）に回転するようになっている。前記ベルト式コンベアの上流方向の一端側には、原料供給部３を配設する。該原料供給部３は、原料タンク４と、該原料タンク４の排出口の下方に配設した振動供給部５とからなる。該振動供給手段５は、原料粒状物を振動移送しながら一層状にして前記無端ベルトに供給させる振動移送樋５ａと、該振動移送樋５ａの底面を支持して振動を与える振動部５ｂとからなる。なお、前記移送手段については、傾斜状の流下樋からなるシュート方式のものであってもよい。
【００１７】
光学検出手段：
前記ベルト式コンベア２の搬送終端部の近傍には、光学検出手段６を配設する。該光学検出手段６は光学部６ａ，６ｂから構成し、該光学部６ａ，６ｂは、前記ベルト式コンベア２から移送・落下した原料粒状物の落下軌跡Ｇを挟んだ上方側と下方側の各位置に互いに対向するようにして配設する。前記光学部６ａ，６ｂは、それぞれ、前記落下軌跡Ｇ上の光学検出位置Ｐに光を照射する光源７と、受光素子としてのＣＣＤ（charge coupled device）センサーを内蔵したＣＣＤカメラ８と、バックグランド（背景板）８ａとを有してなる。
【００１８】
前記ＣＣＤカメラ８は、それぞれ、該ＣＣＤカメラ８の光軸が前記光学検出位置Ｐを通過して他方側のバックグランド（背景板）８ａに当接するように調整がなされて配設してある。前記光源７は白色の蛍光灯とする。また、前記ＣＣＤセンサーは、ＲＧＢ（赤緑青）光の受光が可能なフルカラーラインＣＣＤセンサー（2048素子、Ｓｉセンサ）とし、前記光学検出位置Ｐの横一線上を走査するようになっている。なお、ＣＣＤカメラ８内には、前記ＣＣＤセンサーが検出した光（電圧アナログ信号）を増幅するアンプ（図示ぜず）やアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（図示ぜず）が内蔵されている。
【００１９】
選別手段：
前記光学検出位置Ｐよりも下流側で、かつ、落下軌跡Ｇに沿った位置には、選別手段としての、高圧エアーを噴風するノズル９が配設してある。該ノズルは、複数が互いに並設して配設してある。また、各ノズルは、高圧エアーの搬送管を介して電磁バルブに接続し、各電磁バルブは高圧エアーの供給源（図示せず）と接続している。各電磁バルブは、後述の噴射駆動回路１９からの出力信号によって駆動する。
【００２０】
判定手段：（図２参照）
次に、前記ＣＣＤカメラ８からの出力信号を処理する信号処理手段（以下、「判定手段」という）１０について説明する（図２参照）。該判定手段１０は、前記ＣＣＤカメラ８に接続した前処理回路１１を構成し、該前処理回路１１を介して、二値化処理回路１２、後処理回路１３、演算処理部（ＣＰＵ）１４を順次接続して構成する。また、前記二値化処理回路１２には、ＲＡＭ（書き込み・読み取り兼用記憶部）１５を接続し、該ＲＡＭ１５には演算処理部（ＣＰＵ）１６を接続する。該ＣＰＵ１６は、６０メガヘルツ動作前後以上のものを使用する。前処理回路１１は前記ＣＣＤカメラ８からの出力信号に対してノイズ処理等を行うものであり、公知のものを使用する。
【００２１】
前記ＲＡＭ１５には予め作成された判定テーブル（詳細は後述）が記憶してあり、前記二値化処理回路１２は、前記判定テーブルを参照にして、ＣＣＤカメラ８からの出力信号（検出ＲＧＢ光）について良否判定を行う回路である。なお、前記二値化処理回路１２には、後述する切捨て処理プログラムを記憶した記憶部を内蔵する。
【００２２】
前記後処理回路１３は、前記二値化処理回路１２で判定した不良画素が複数連続して塊（群）をなす不良画素群を特定するための回路である。前記演算処理部（ＣＰＵ）１４は、前記後処理回路１３で確定した不良画素群を不良粒として認識し、該不良粒を高圧エアー噴風によって選別するために、対応する前記ノズル９（電磁バルブ）を割り当てる回路である。前記演算処理部（ＣＰＵ）１４は、遅延回路を構成し、所定の遅延時間を経た後に選別信号が噴風駆動回路１９に送られるようになっている。
【００２３】
また、前記二値化処理回路１２と前記ＲＡＭ１５とには、前記演算処理部（ＣＰＵ）１８を接続し、前記二値化処理回路１２に、ＲＧＢ光の良否判定するために参照する判定テーブルを前記第１判定テーブル又は第２判定テーブル１７のどちらを使うかを指示するようにしてある。しきい値等を設定入力するための入力部２０を構成し、前記ＣＰＵ１８は前記入力部２０と接続する。
【００２４】
判定テーブル：図１１参照
前記ＲＡＭ１５に内蔵させる判定テーブル（前記第１判定テーブル又は第２判定テーブル１７）を説明する。判定テーブルは、前記ＣＣＤカメラ８によって検出が想定される任意の複数の検出光（ＲＧＢ光）について、予め、それぞれを設定しきい値と対比して良否の判定結果（良品か不良品か）を定めたものである。前記判定テーブルは、検出光（ＲＧＢ光）の各色の光度（光量）について、Ｒ（赤）を例えば２５５（８ビット（２８＝256））階調（解像度）、Ｇ（緑）を２５５階調、Ｂ（青）を２５５階調、のようにそれぞれを複数の区分に分け、このＲ・Ｇ・Ｂの各区分（組合せ）について設定しきい値と対比し、その良否判定結果（良否判定情報）を一覧表にしたものである。本発明の特徴点の一つは、同一の前記判定テーブルを二つ前記ＲＡＭ１５に内蔵させた点にある。説明の便宜上、前記判定テーブルのうち一方を第１判定テーブル１６、他方を第２判定テーブル１７とする。
【００２５】
実施例１の作用：
前記光学式選別装置１の駆動（選別運転）を開始すると、前記原料粒状物は、原料タンク４から振動供給部５を介してベルトコンベア２に流下し、該ベルトコンベア２によって層状にされて移送し、終端部から放出される。放出された原料粒状物は層状のまま前記落下軌跡Ｇに沿って落下し、前記光学検出位置Ｐにおいて光学検出される。原料粒状物は前記光学検出位置Ｐにおいて前記光源（白色の蛍光灯）７からの照射光を受け、前記原料粒状物からのＲＧＢ光が、前記ＣＣＤカメラ（フルカラーラインＣＣＤセンサー）８によって検出（走査）される。
【００２６】
前記ＣＣＤカメラ（フルカラーラインＣＣＤセンサー）８は、受光したＲＧＢ光の画素単位の電圧アナログ検出信号を増幅して電圧デジタル信号に変換し、前記前処理回路１１を介して、順次、画素データが前記二値化処理回路１２に送られる。該二値化処理回路１２は前記ＣＰＵ１８の指令により、順次送られる各画素データ（ＲＧＢ光）の良否判定を前記第１判定テーブル１６（良否判定情報）を参照して行う。これらの良否判定結果に基づいて、前記後処理回路１３は不良画素群を判別して不良粒を認識し、前記ＣＰＵ１４は、前記不良粒に対応した電磁バルブを駆動させるべく所定の遅延時間をおいて前記噴風駆動回路１９に駆動信号を出力し、対応したノズル９から高圧エアーを噴風させて当該不良品を選別する。以上が、平常運転（しきい値の変更がない選別運転）の説明である。
【００２７】
特徴的な作用（実施例１）：図２及び図３参照
ＳＴＥＰ1：
選別運転中にしきい値を変更する場合、まず、前記入力部２０から前記ＣＰＵ１８に対して新しいしきい値を設定入力する。
ＳＴＥＰ２：
次いで、前記ＣＰＵ１８は、前記ＲＡＭ１５に内蔵された、現在良否判定に使用されていない前記第２判定テーブル１７の良否判定情報を、全て初期化し、変更後のしきい値と各区分の光度組合せとを対比・再演算して更新する。この再演算中における良否判定（選別運転）は、変更前のしきい値に基づく前記第１判定テーブル１６が継続使用される。
【００２８】
ＳＴＥＰ３：
前記第２判定テーブル１７の再演算が全て終了すると、前記ＣＰＵ１８は前記二値化処理回路に対して、参照する判定テーブルを、前記第１判定テーブル１６から前記第２判定テーブル１７に瞬時に切換えて、変更後のしきい値に基づく判定テーブルによる良否判定（選別運転）が行われる。このように、しきい値を変更する際は、良否判定に使用していない他方の判定テーブルを再演算して更新し、該更新終了後に瞬時に切換えるので、選別運転を停止させることなく、また、選別精度等にも影響がない。よって、選別効率が低下しない。
【００２９】
実施例２：
実施例２は、実施例１と同じ前記ＲＧＢ光判定方式の光学式選別装置に関し、選別運転を停止させることなくしきい値の変更に伴って行う判定テーブルの再演算（更新）方法を、実施例１とは異なる方法で行う実施例である。
【００３０】
実施例２の構成は、上述のように判定テーブルの再演算（更新）方法以外については実施例１と同一であるため、その点の説明は省略する。以下、実施例１と異なる特徴的作用等を中心に説明する。
【００３１】
特徴的な作用等（実施例２）：図４参照
ＳＴＥＰ1：
選別運転中にしきい値を変更する場合、まず、実施例１と同様に、前記入力部２０から前記ＣＰＵ１８に対して新しいしきい値を設定入力する。この後から、実施例２は実施例１と異なる。
ＳＴＥＰ２：
前記ＣＰＵ１８は、前記ＲＡＭ１５に内蔵された、現在良否判定に使用されていない前記第２判定テーブル１７について、全ての良否判定情報を初期化するとともに、全２５５階調（全組合せ）のうち、低解像度の６４階調（６４の組合せ）についてのみ、変更後のしきい値（新しいしきい値）に基づいて再演算して更新する（図５参照）。この低解像度の６４階調の更新は、全２５５諧調の四分の一の諧調数（組合せ数）の更新であり、また、前記ＣＰＵ１８の処理速度が６０メガヘルツ動作で比較的高速であるため、更新が瞬時に終了する。
【００３２】
ＳＴＥＰ３：
前記第２判定テーブル１７の更新が終了すると、前記ＣＰＵ１８は前記二値化処理回路１２に切換指令を出し、現在良否判定に使用している第１判定テーブル１６（旧しきい値に対応）を第２判定テーブル１７（変更後のしきい値に対応して６４階調分のみを更新）に切換える。
【００３３】
また、この切換指令と同時に、前記ＣＰＵ１８は前記二値化処理回路１２に対して指令を出し、前記切捨て処理プログラムを実行する。前記切捨て処理プログラムは、前記二値化処理回路１２に順次送られた各画素データ（ＲＧＢ光）を第２判定テーブル１７における変更後のしきい値に対応した６４階調に当てはめるために行う処理である。これにより、選別運転（良否判定）は、変更後のしきい値に対応して更新された仮の判定テーブルである第２判定テーブル１７（変更後のしきい値に対応して６４階調分のみを更新）により、変更後のしきい値に基づいて継続的に行われる。
【００３４】
ＳＴＥＰ４：
一方、良否判定に使用される判定テーブルが第２判定テーブル１７（変更後のしきい値に対応して６４階調分のみを更新）に切換えられると、現在良否判定に使用されていない第１判定テーブル１６が前記ＣＰＵ１８によって更新される。前記第１判定テーブル１６の更新は、全２５５階調の良否判定情報を初期化するとともに、全２５５階調（全組合せ）のそれぞれを変更後のしきい値と比較・再演算して行われる（図６参照）。これにより、前記第１判定テーブル１６は、全２５５階調（全組合せ）が変更後のしきい値に対応した正式な判定テーブルとなる。
【００３５】
ＳＴＥＰ５：
前記第１判定テーブル１６（正式）の更新が終了すると、前記ＣＰＵ１８は前記二値化処理回路１２に切換指令を出し、現在良否判定に使用している第２判定テーブル１７（仮の判定テーブルで変更後のしきい値に対応して６４階調分のみを更新）を第１判定テーブル１６（正式）に切換えて選別運転（良否判定）を継続する。なお、該切換と同時に、前記切捨て処理プログラムの実行中止指令も出され、順次送られた各画素データ（ＲＧＢ光）は切捨て処理されることなく、第１判定テーブル１６（正式、全２５５階調分を更新）によって良否判定される。
【００３６】
このように、実施例２の判定テーブルの再演算（更新）方法よれば、選別運転中にしきい値を変更する際に、変更後のしきい値に基づいて、二つの判定テーブルのうち、現選別運転中に良否判定に使用されていない方の判定テーブルを、全２５５階調分の各良否判定情報を変更後のしきい値に基づいて再演算して更新するのではなく、６４階調分（低解像度）のみを更新して短時間のうちに仮の判定テーブルを完成し、これに切換えて選別運転を継続し、この後、他方の判定テーブルを全２５５階調分（高解像度）について更新し、正式な判定テーブルを完成させてこれに切換えて選別運転を継続する。したがって、選別運転中にしきい値を変更した際に、変更後のしきい値が良否判定に早く反映され、しかも、選別運転を停止させることもない。
【００３７】
実施例３：
実施例３は、実施例１及び実施例２とは異なり、良・不良の判定を前記均等色空間判定方式によって行う光学式選別装置１において、本発明の判定テーブルの再演算（更新）方法を実施した一例である。
【００３８】
実施例１及び実施例２の前記ＲＧＢ光判定方式は、ＣＣＤカメラ８が原料粒状物から検出したＲＧＢ光に基づいて良・不良の判定を行うものであった。これに対し、実施例３の前記均等色空間判定方式は、前記ＲＧＢ光を均等色空間の値に変換し、均等色空間において、しきい値と変換値とを比較して良否判定するものである。なお、均等色空間は、人間の視覚（色感覚）に近いとされる表色系（L＊ａ＊ｂ＊表色系やL＊ｕ＊ｖ＊表色系）として一般的に知られたものである（ＣＩＥ（国際照明委員会）が定める）。
【００３９】
前記均等色空間判定方式では、ＣＣＤカメラ８が原料粒状物から検出したＲＧＢ光を、前記均等色空間（L＊ａ＊ｂ＊表色系やL＊ｕ＊ｖ＊表色系）の値に変換する処理を、実施例１，２と同様の、前記信号処理手段（判定手段）１０の前記ＣＰＵ１８で行わせる（図７参照）。該ＣＰＵ１８には、前記ＲＧＢ光の各画素データを前記L＊ａ＊ｂ＊表色系（又はL＊ｕ＊ｖ＊表色系）の値に変換するための公知の演算式を内蔵する。前記ＣＰＵ１８には、図７及び図８参照に示すように前記前処理回路１１（ノイズ処理等）から、順次、検出したＲＧＢ光の各画素データ（電圧デジタル信号＝ＲＧＢ値）が送られ、この後、該ＲＧＢ値はＸＹＺ値に変換され、次いで、該ＸＹＺ値はＬａｂ値（L＊ａ＊ｂ＊表色系の値）に変換される。前記ＣＰＵ１８で演算されたＬａｂ値は、順次、前記二値化処理回路１２に送られ、該二値化処理回路１２は、前記ＲＡＭ１５に内蔵された判定テーブルを参照して良否判定を行う。
【００４０】
一方、しきい値は、実施例１，２と同様に、前記入力部２０からＣＰＵ１８に設定できるようにし、該ＣＰＵ１８は、設定しきい値（球状）に基づいて判定テーブルの一方について、全２５５階調（全組合せ）の良否判定情報（良否判定結果）を演算し、選別運転前における判定テーブルの設定を行う。
【００４１】
特徴的な作用（実施例３）：
選別運転中にしきい値を変更する場合には、前記実施例１及び実施例２と略同様に、まず、前記入力部２０から前記ＣＰＵ１８に対してしきい値の変更を行う（図９参照）。すると、前記ＣＰＵ１８は、前記実施例１のように、良否判定に使用していない他方の判定テーブルを、全２５５階調について、変更後のしきい値に基づいて再演算して更新し、完成した後に、前記二値化処理回路１２に対して当該他方の判定テーブルに切換えて良否判定するように指令を出す。該切換は、瞬時に行われるので、選別運転中に行うことができる。
【００４２】
一方、前記ＣＰＵ１８は、前記実施例２の判定テーブルの再演算（更新）方法も実施可能である（図１０参照）。すなわち、良否判定に使用していない他方の判定テーブルを前述のようにして仮の判定テーブル（全２５５階調のうち、６４階調分のみを更新）を完成させてこれに切換えて選別運転（良否判定）を継続し、この後に、他方の判定テーブルの全２５５階調分を再演算しれ各良否判定情報を更新し、この後に当該他方の全諧調の更新が完了した正式の判定テーブルに切換えて選別運転（良否判定）を継続するようにして、変更後のしきい値を早く良否判定に反映させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の光学式選別装置の全体構成を示す。
【図２】実施例１における信号処理手段（判定手段）のブロック図を示す。
【図３】実施例１における判定テーブルの再演算（更新）方法のフローを示す。
【図４】実施例２における判定テーブルの再演算（更新）方法のフローを示す。
【図５】（１）は、本発明において、任意の低解像度の階調分（６４階調）における組合せ数を概念的に示した参考図、（２）は、前記任意の低解像度の階調分（６４階調）の判定テーブルの概念図を示す。
【図６】（１）は、本発明において、任意の高解像度の階調分（２５５階調）における組合せ数を概念的に示した参考図、（２）は、前記任意の高解像度の階調分（２５５階調）の判定テーブルの概念図を示す。
【図７】実施例３における信号処理手段（判定手段）のブロック図を示す。
【図８】ＲＧＢ光を均等色空間（L*a*b*表色系）に変換する概念図を示す。
【図９】実施例３における判定テーブルの再演算（更新）方法のフローを示す。
【図１０】実施例３における判定テーブルの再演算（更新）方法のフローを示す。
【図１１】判定テーブルの例である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 光学式選別装置
２ ベルト式コンベア（移送手段）
２ａ モータ
３ 原料供給部
４ 原料タンク
５ 振動供給部
５ａ 振動供給樋
５ｂ 振動部
６ａ 光学検出手段
６ｂ 光学検出手段
７ 光源
８ ＣＣＤカメラ（フルカラーラインＣＣＤセンサー）
８ａ バックグランド（背景板）
９ ノズル（選別手段）
１０ 信号処理手段（判定手段）
１１ 前処理回路
１２ 二値化処理回路
１３ 後処理回路
１４ 演算処理部（ＣＰＵ）
１５ 書き込み・読み込み兼用記憶部（ＲＡＭ）
１６ 第１判定テーブル
１７ 第２判定テーブル
１８ 演算処理部（ＣＰＵ）
１９ 噴風駆動回路
Ｇ 落下軌跡
Ｐ 光学検出位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料粒状物を層状にして移送する移送工程と、
該移送手段から放出・落下した原料粒状物に光を照射して当該原料粒状物からのＲＧＢ光を受光する光学検出工程と、
該光学検出手段で検出したＲＧＢ光に基づく良否判定を、前記光学検出手段において検出が想定される複数のＲＧＢ光のそれぞれについて、予め設定しきい値と対比した良否判定情報を有する判定テーブルに基づいて行う判定工程と、
該判定手段が判定した不良品の粒状物を選別する選別工程と、
を有する光学式選別方法において、
前記判定工程は、前記判定テーブルを二つ備えるとともに、一方の判定テーブルを使って選別運転中に前記しきい値を変更する場合には、変更後のしきい値に基づいて他方の前記判定テーブルの各良否判定情報を再演算して更新し、該更新が終了した時点で選別運転を停止させることなく前記一方の判定テーブルから他方の判定テーブルに切換えることを特徴とする粒状物の光学式選別方法。
【請求項２】
選別運転中に前記しきい値を変更する場合、前記判定工程は、変更後のしきい値に基づいて、良否判定に使用していない他方の前記判定テーブルの全組合せのうち任意の低解像度の階調分における良否判定情報を再演算して更新し、該更新が終了した時点で選別運転を停止することなく良否判定に使用する判定テーブルを一方のものから他方のものに切換え、
その後、前記一方の判定テーブルの全組合せのそれぞれについて良否判定情報を再演算して更新し、該更新が終了した時点で選別運転を停止することなく良否判定に使用する判定テーブルを他方のものから一方のものに再度切換えることを特徴とする請求項１に記載の粒状物の光学式選別方法。
【請求項３】
前記光学検出手段で検出したＲＧＢ光をL＊ａ＊ｂ＊表色系又はL＊ｕ＊ｖ＊表色系の均等色空間における値に変換する変換手段を設ける一方、前記判定テーブルは、前記均等色空間において設定したしきい値と前記各変換値とを対比して判定した良否判定情報を有してなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の粒状物の光学式選別方法。
【請求項４】
原料粒状物を層状にして移送する移送手段と、
該移送手段から放出・落下した原料粒状物に光を照射して当該原料粒状物からのＲＧＢ光を受光する光学検出手段と、
該光学検出手段で検出したＲＧＢ光に基づく良否判定を、前記光学検出手段において検出が想定される複数のＲＧＢ光のそれぞれについて、予め設定しきい値と対比した良否判定情報を有する判定テーブルを参照して行う判定手段と、
該判定手段が判定した不良品の粒状物を選別する選別手段と、
を有する光学式選別装置において、
前記判定手段は、第一判定テーブル及び第二判定テーブルを有する判定テーブルと、該判定テーブルのうち前記良否判定を行う際に参照する判定テーブルを選択する選択手段と、変更後のしきい値に基づいて、前記良否判定する際に参照されていない判定テーブルについて良否判定情報を再演算して更新する再演算更新手段と、該再演算更新手段によって更新が終了した判定テーブルに切換える切換手段とを備えることを特徴とする粒状物の光学式選別装置。
【請求項１】
原料粒状物を層状にして移送する移送工程と、
該移送手段から放出・落下した原料粒状物に光を照射して当該原料粒状物からのＲＧＢ光を受光する光学検出工程と、
該光学検出手段で検出したＲＧＢ光に基づく良否判定を、前記光学検出手段において検出が想定される複数のＲＧＢ光のそれぞれについて、予め設定しきい値と対比した良否判定情報を有する判定テーブルに基づいて行う判定工程と、
該判定手段が判定した不良品の粒状物を選別する選別工程と、
を有する光学式選別方法において、
前記判定工程は、前記判定テーブルを二つ備えるとともに、一方の判定テーブルを使って選別運転中に前記しきい値を変更する場合には、変更後のしきい値に基づいて他方の前記判定テーブルの各良否判定情報を再演算して更新し、該更新が終了した時点で選別運転を停止させることなく前記一方の判定テーブルから他方の判定テーブルに切換えることを特徴とする粒状物の光学式選別方法。
【請求項２】
選別運転中に前記しきい値を変更する場合、前記判定工程は、変更後のしきい値に基づいて、良否判定に使用していない他方の前記判定テーブルの全組合せのうち任意の低解像度の階調分における良否判定情報を再演算して更新し、該更新が終了した時点で選別運転を停止することなく良否判定に使用する判定テーブルを一方のものから他方のものに切換え、
その後、前記一方の判定テーブルの全組合せのそれぞれについて良否判定情報を再演算して更新し、該更新が終了した時点で選別運転を停止することなく良否判定に使用する判定テーブルを他方のものから一方のものに再度切換えることを特徴とする請求項１に記載の粒状物の光学式選別方法。
【請求項３】
前記光学検出手段で検出したＲＧＢ光をL＊ａ＊ｂ＊表色系又はL＊ｕ＊ｖ＊表色系の均等色空間における値に変換する変換手段を設ける一方、前記判定テーブルは、前記均等色空間において設定したしきい値と前記各変換値とを対比して判定した良否判定情報を有してなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の粒状物の光学式選別方法。
【請求項４】
原料粒状物を層状にして移送する移送手段と、
該移送手段から放出・落下した原料粒状物に光を照射して当該原料粒状物からのＲＧＢ光を受光する光学検出手段と、
該光学検出手段で検出したＲＧＢ光に基づく良否判定を、前記光学検出手段において検出が想定される複数のＲＧＢ光のそれぞれについて、予め設定しきい値と対比した良否判定情報を有する判定テーブルを参照して行う判定手段と、
該判定手段が判定した不良品の粒状物を選別する選別手段と、
を有する光学式選別装置において、
前記判定手段は、第一判定テーブル及び第二判定テーブルを有する判定テーブルと、該判定テーブルのうち前記良否判定を行う際に参照する判定テーブルを選択する選択手段と、変更後のしきい値に基づいて、前記良否判定する際に参照されていない判定テーブルについて良否判定情報を再演算して更新する再演算更新手段と、該再演算更新手段によって更新が終了した判定テーブルに切換える切換手段とを備えることを特徴とする粒状物の光学式選別装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−１１９６３９（Ｐ２００８−１１９６３９Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０８０６３（Ｐ２００６−３０８０６３）
【出願日】平成１８年１１月１４日（２００６．１１．１４）
【出願人】（０００００１８１２）株式会社サタケ (223)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１４日（２００６．１１．１４）
【出願人】（０００００１８１２）株式会社サタケ (223)
【Ｆターム（参考）】
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