專利名稱：谷物質(zhì)量判斷樣品容器,判斷器,樣品排列夾具及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及谷物質(zhì)量判斷樣品容器，谷物質(zhì)量判斷器(判斷裝置)，谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)，谷物圖像讀取設(shè)備，用于谷物圖像讀取設(shè)備的樣品排列夾具(排列裝置)，樣品排列方法，以及用于谷物圖像讀取設(shè)備的樣品排列器。
在經(jīng)審查公布的日本實用新型申請No.7-33151中，說明了用來通過將谷粒放在樣品碟中形成的大量凹槽中的單獨一個凹槽，用光照射谷粒，并在來自谷粒的反射光或傳送光的基礎(chǔ)上激發(fā)掃描器得到谷物的圖像，從而逐個判斷谷粒的質(zhì)量的谷粒質(zhì)量判斷設(shè)備。
然而，在上述的谷粒質(zhì)量判斷設(shè)備中，谷粒的質(zhì)量是從由谷粒的反射光或傳送光得到的圖像判斷的。因此，在使用反射光的情況下，可以區(qū)別碎米、未去殼的米、壞米、成褐色的米、未成熟的藍色米或由蟲害損壞的有顏色的米，但是很難高度準確地區(qū)別破裂的米粒。在使用傳送光的情況下，可以區(qū)別破裂的米粒，但是很難區(qū)別剩下的有缺陷的米粒。在任何一種情況下，都存在沒有解決的問題，那就是不能高度準確地判斷谷粒的質(zhì)量。
特別是破裂的米粒在其內(nèi)有裂紋或者破裂的平面。因此，破裂的米粒的判斷要比諸如破碎的米?；蛘哂蓄伾拿琢＿@樣的輪廓或顏色不正常的有缺陷的米粒的判斷要困難得多。因此，即使破裂的米粒能從傳送光學(xué)圖像區(qū)別，其檢查精度也是相當(dāng)?shù)偷?，總之，增強?nèi)部裂紋的檢查精度是重要的未來目標。
考慮到這樣的背景，我們已經(jīng)發(fā)展了能解決那些問題的谷物圖像讀取設(shè)備，通過從不同視角進行進一步的改進，這種谷物圖像讀取設(shè)備具有高附加值，因此被認為是谷物圖像讀取設(shè)備的發(fā)展。一種考慮是，當(dāng)谷物或樣品放置在由透明玻璃盤制成的樣品臺上時，是否能通過簡單方法在預(yù)定方向按預(yù)定間隔快速排列谷物或樣品。這是因為如果它們能在一個方向上按照間隔排列在樣品臺上，比起樣品隨機放置在樣品臺上，在同樣的條件下用光照射可以得到更一致的檢查結(jié)果。此外，如果可以忽略以適當(dāng)?shù)拿芏榷恢丿B地在樣品臺上放置樣品的困難，那么可以縮短工作時間。
本發(fā)明的另一個目標是提供能提高谷物質(zhì)量判斷精度的谷物圖像讀取設(shè)備，以及使用該讀取設(shè)備的谷物質(zhì)量判斷設(shè)備。
本發(fā)明還有一個目標是提供能通過增強判斷破裂的米粒的精度來改進谷物質(zhì)量判斷精度的谷物圖像讀取設(shè)備。
本發(fā)明的進一步目標是提供用于谷物圖像讀取設(shè)備的樣品排列夾具，它能在樣品臺上以排列狀態(tài)簡單和快速地放置樣品谷物，使用該夾具的樣品排列方法，以及用于谷物圖像讀取設(shè)備的樣品排列器。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，所提供的谷物質(zhì)量判斷樣品容器包括具有用來在其上放置谷物的透明底面的樣品臺；設(shè)置在樣品臺上邊用來發(fā)射光以照射放置在樣品臺上的樣品的光源；以及用來使從光源發(fā)射的光在傾斜方向一致的斜線天窗，這樣可以用光在傾斜方向照射二維放置在樣品臺上的谷物。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)照射放置在樣品臺上的樣品時，斜線天窗使從光源發(fā)射的光的方向在傾斜方向上一致，這樣可以用光在傾斜方向照射二維放置在樣品臺上的谷物。這里，谷物不需要規(guī)則地放置在樣品臺上，而可以隨機放置。但因此用光在傾斜方向照射谷物時，如果谷物有破裂的平面，在谷物中容易形成陰影。通過用光照射透明底面并使用如下兩種光可以觀察到陰影從光源發(fā)射并通過樣品臺的底面?zhèn)魉偷膫魉凸庖约皬牡酌鎮(zhèn)劝l(fā)射并由谷物反射的反射光，這樣能高度準確地判斷谷物質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所提供的谷物質(zhì)量判斷樣品容器包括具有用來在其上放置谷物的透明底面的樣品臺；二維排列的復(fù)數(shù)個光發(fā)射單元，它們用來使發(fā)光方向相對于樣品臺的樣品放置面傾斜，這樣可以用光在傾斜方向照射二維放置在樣品臺上的谷物。
根據(jù)本發(fā)明的這一方面，由于不使用斜線天窗，而使用維排列的復(fù)數(shù)個光發(fā)射單元，使發(fā)光方向相對于樣品臺的樣品放置面傾斜，這樣可以用光在斜線方向照射放置在樣品臺上的谷物。由于不使用斜線天窗，因此結(jié)構(gòu)得到了簡化。
根據(jù)本發(fā)明的還有的另一方面，所提供的谷物質(zhì)量判斷樣品容器包括具有用來在其上放置谷物的透明底面的樣品臺；包括一維排列的多個光發(fā)射元件的光發(fā)射元件組，其發(fā)光方向相對于樣品臺的樣品放置面傾斜，這樣可以用光在傾斜方向照射放置在樣品臺上的谷物；以及用來在和光發(fā)射元件的排列方向相交的方向移動樣品臺和光發(fā)射元件組中的至少一個的移動裝置。
根據(jù)本發(fā)明的這一方面，樣品臺和具有一維排列的眾多光發(fā)射元件的光發(fā)射元件組中的至少一個為了掃描而進行移動，這樣可以用光在傾斜方向照射放置在樣品臺上的谷物。
根據(jù)本發(fā)明的這一方面，使用了具有一維排列的光發(fā)射元件的光發(fā)射元件組，這樣與本發(fā)明的前述方面相比，可以減少光發(fā)射元件的數(shù)量。
本發(fā)明的前述單個方面的光照角度在30°到60°的范圍之內(nèi)，相對于樣品臺的放置面的傾斜角度最好是30°。
根據(jù)本發(fā)明的進一步方面，所提供的谷物質(zhì)量判斷器包括；根據(jù)發(fā)明的任一方面的谷物質(zhì)量判斷樣品存儲器；用來從谷物質(zhì)量判斷樣品容器的底面?zhèn)茸x取谷物圖像的掃描儀；以及用來在由掃描儀讀取的谷物圖像的基礎(chǔ)上判斷谷物質(zhì)量的判斷裝置。
根據(jù)該谷物質(zhì)量判斷器，谷物圖像使用兩種光讀取，也就是反射光和傳送光從設(shè)置在掃描儀中的光源的光；以及從設(shè)置在谷物質(zhì)量判斷樣品存儲器中的光源的光，這樣能高度準確地判斷谷物質(zhì)量。
在圖像被輸入到谷物質(zhì)量判斷器的情況下，通過關(guān)閉傾斜方向的光讀取的反射光學(xué)圖像，和通過打開傾斜方向的光讀取到的圖像之間的圖像間操作可以有效地提取到關(guān)于谷物內(nèi)部和谷物表面的兩種信息，并將其輸入到判斷裝置。因此，可以區(qū)別諸如破裂的米?；虬咨範蠲椎牟糠钟猩任?。
通過提供因此構(gòu)造的谷物質(zhì)量判斷器，可以構(gòu)造谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)終端，它具有如下功能累計或計算圖像和判斷結(jié)果；壓縮數(shù)據(jù)；加密數(shù)據(jù)；在附屬存儲設(shè)備媒介中記錄數(shù)據(jù)；打印數(shù)據(jù)；通過網(wǎng)絡(luò)分配數(shù)據(jù)；通過口令字保護數(shù)據(jù)，或者從前面功能中選擇的多個功能。
將多個谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)終端以及用來顯示由掃描儀讀取的圖像和判斷裝置的判斷結(jié)果的管理裝置連接到網(wǎng)絡(luò)，從而構(gòu)成谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)。
通過比較管理裝置中顯示并由掃描儀讀取的圖像和判斷裝置的判斷結(jié)果，該系統(tǒng)可以判斷谷物質(zhì)量判斷器是否正常工作，谷物質(zhì)量判斷器的判斷結(jié)果是否有誤，從而在判斷結(jié)果的基礎(chǔ)上有效地執(zhí)行谷物質(zhì)量判斷器的操作。
根據(jù)發(fā)明的進一步方面，所提供的谷物圖像讀取設(shè)備包括掃描儀，包括放置在圖像讀取位置，并具有用來在其上二維放置谷物的由透明材料制成的底部的樣品臺；具有可以沿著樣品臺的底部移動以用光照射谷物的光學(xué)照射部分和用來接收由谷物反射的反射光的光接收部分的掃描裝置；以及相對于掃描儀體的樣品臺可打開/關(guān)閉的覆蓋裝置，包括用來在關(guān)閉時傾斜照射谷物的斜線裝置，其中通過使用如下兩種光讀取谷物圖像從斜線裝置發(fā)射，通過谷物傳送并由掃描裝置的光接收部分接收的傳送光；以及從光學(xué)照射部分發(fā)射，由谷物反射并由掃描裝置的光接收部分接收的反射光。
根據(jù)發(fā)明的這一方面，具有由透明材料制成的底部的樣品臺設(shè)置在谷物圖像讀取設(shè)備的掃描儀的圖像讀取位置上。在谷物二維放置在樣品臺后覆蓋部件關(guān)閉。在這種狀態(tài)下，讀取谷物的圖像。
這里，本發(fā)明能使用兩種光，也就是發(fā)射光和傳送光，讀取谷物圖像。通過在用來自光學(xué)照射部分的光照射谷物時沿著樣品臺的底部移動掃描裝置，這樣光接收部分接收到由谷物反射的反射光。因此，能得到谷物的發(fā)射光學(xué)圖像，并高度準確地讀取諸如谷物的輪廓或顏色的谷物表面狀態(tài)，以發(fā)現(xiàn)表面不正常的谷物(例如碎米、未去殼的米、壞米、成褐色的米、未成熟的藍色米或者由蟲害損壞的有顏色的米)。
另一方面，用斜線裝置提供為覆蓋部件，這樣通過使用斜線裝置能用光在傾斜方向照射谷物。通過谷物傳送的光由掃描儀體的光接收部分接收，這樣得到谷物的傳送光學(xué)圖像。如果在發(fā)明中用光傾斜照射谷物，如果谷物破裂或者平面損壞，它們的內(nèi)部易于被陰影遮蔽。因此，通過讀取陰影，可以讀取諸如裂紋或破裂平面的谷物內(nèi)部狀態(tài)，從而高度準確地發(fā)現(xiàn)內(nèi)部不正常的谷物(例如破裂的米粒)。
因此，通過使用根據(jù)本發(fā)明的谷物圖像讀取設(shè)備，能高度準確地檢測到表面不正常的谷物和內(nèi)部不正常的谷物，從而改進谷物的質(zhì)量判斷精度。
另外，通過在掃描儀體側(cè)上排列樣品臺，根據(jù)本發(fā)明的谷物圖像讀取設(shè)備可以減小覆蓋部件側(cè)的尺寸和重量。換句話說，樣品臺在覆蓋部件上的結(jié)構(gòu)更象是“盒子部件”，而不是“覆蓋部件”。然而在本發(fā)明中，通過在掃描儀體側(cè)上排列樣品臺，可以減小“覆蓋部件”的尺寸和重量。結(jié)果，覆蓋部件可以打開地連接在掃描儀體的樣品臺上，或者兩個部件也可以集成在一起。
根據(jù)發(fā)明的進一步方面，所提供的谷物圖像讀取設(shè)備包括谷物圖像讀取裝置；以及和谷物圖像讀取裝置相連的判斷裝置，用來在從谷物圖像讀取裝置發(fā)送的圖像信息的基礎(chǔ)上判斷谷物的質(zhì)量。
根據(jù)發(fā)明的這一方面，谷物圖像由谷物圖像讀取裝置讀取。該圖像信息傳送到和谷物圖像讀取裝置相連的判斷裝置，判斷裝置在輸入圖像信息的基礎(chǔ)上判斷谷物的質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的谷物質(zhì)量判斷設(shè)備能極大地改進谷物的質(zhì)量判斷精度。
根據(jù)發(fā)明的進一步方面，所提供的谷物圖像讀取設(shè)備包括掃描儀體，包括設(shè)置在圖像讀取位置，并具有用來在其上二維放置谷物的由透明材料制成的底部的樣品臺；具有可以沿著樣品臺的底部移動以用光照射谷物的光學(xué)照射部分，以及用來接收由谷物反射的反射光的光接收部分的掃描裝置；相對于掃描儀的樣品臺可以打開/關(guān)閉的覆蓋元件，包括用來在關(guān)閉時傾斜照射谷物的光源，其中掃描裝置的光學(xué)照射部分的光學(xué)軸方向設(shè)置為相對于樣品臺的樣品放置面呈預(yù)定傾斜角度，其中光源固定在覆蓋元件中的樣品臺的樣品放置面的端面，它的光學(xué)軸方向設(shè)置為相對于樣品臺的樣品放置面呈預(yù)定傾斜角度。
根據(jù)發(fā)明的這一方面，將谷物二維放置在設(shè)置在掃描儀體的圖像讀取位置上的樣品臺的上表面上，然后關(guān)閉覆蓋元件。在這種狀態(tài)下，讀取谷物的圖像。
掃描儀體提供有能沿著樣品臺的底部移動的掃描裝置，這樣在移動掃描裝置時，通過打開光學(xué)照射部分由光接收部分接收從光學(xué)照射部分發(fā)射到谷物的光和由谷物反射的光。因此，能得到谷物的發(fā)射光學(xué)圖像，以讀取諸如谷物的輪廓或顏色的谷物表面的狀態(tài)，從而高度準確地發(fā)現(xiàn)表面不正常的谷物(例如，碎米、未去殼的米、壞米、成褐色的米、未成熟的藍色米或者由蟲害損壞的有顏色的米)。
此外，覆蓋部件提供有光源，這樣掃描裝置的光接收部分通過打開光源接收從光源發(fā)射的光和通過谷物傳送的光。因此，能得到谷物的傳送光學(xué)圖像，這樣能讀取谷物內(nèi)部的狀態(tài)，諸如谷物內(nèi)部是否有破裂的平面，以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部不正常的谷物(例如破裂的米粒)。
在發(fā)明中，設(shè)置在覆蓋部件側(cè)的光源的光學(xué)軸方向設(shè)置為相對于樣品臺的樣品放置面呈預(yù)定傾斜角度，這樣從光源發(fā)射的光傾斜入射到谷物的內(nèi)部破裂平面上，并在內(nèi)部破裂平面上隨機反射。在發(fā)明中，光源設(shè)置在覆蓋部件中的樣品臺的樣品放置面的端面，這樣能用光傾斜照射放置在樣品臺的上表面上的所有谷物。因此，通過有意產(chǎn)生隨機反射增加由光接收部分接收的光的量，這樣谷物的內(nèi)部破裂平面在亮度上變得不同，并作為陰影反射。結(jié)果，內(nèi)部破裂的平面清晰地反映在圖像中。
換句話說，在發(fā)明中，掃描裝置的光學(xué)照射部分的光學(xué)軸方向也設(shè)置為相對于樣品臺的樣品放置面呈預(yù)定傾斜角度，這樣從光學(xué)照射部分發(fā)射的光傾斜照射谷物。此外，在谷物表面上反射一部分，但是剩余部分進入到谷物內(nèi)部，并在谷物的內(nèi)部破裂平面上隨機反射。因此，由光接收部分接收的光的量增加形成谷物的內(nèi)部破裂平面的清晰圖像。
因此根據(jù)發(fā)明，從掃描裝置的光學(xué)照射部分的角度以及覆蓋元件側(cè)上的光源的角度出發(fā)，都增強了谷物的內(nèi)部破裂平面的檢測精度。結(jié)果，可以增強破裂的米粒的判斷精度，并因此增強谷物的質(zhì)量判斷精度。
根據(jù)發(fā)明的進一步方面，所提供的用于具有掃描儀體的谷物圖像讀取設(shè)備的樣品排列夾具，掃描儀體包括設(shè)置在圖像讀取位置的樣品臺，它具有由透明材料制成的用來在其上二維放置谷物的底部；具有光學(xué)照射部分和光接收部分的掃描裝置，光學(xué)照射部分能沿著樣品臺的底部移動以用光照射谷物，光接收部分用來接收由谷物反射的反射光，樣品排列夾具包括形成為碟形的樣品排列夾具體，它能放置在樣品臺的底部的上表面上，并包括具有按照預(yù)定間隔的多個能容納一粒米的孔的底墻部分，通常形成為米粒形狀，并在預(yù)定方向上具有長軸方向；能在樣品排列夾具體的底墻部分的上表面上滑行的移動部件，并能放置在底墻部分的上表面上，并具有和多個第一孔的形狀和樣式相同的多個第二孔。
根據(jù)發(fā)明的這一方面，移動部件首先放置在樣品排列夾具體的底墻部分的上表面上。移動部件能相對于樣品排列夾具體的底墻部分的上表面滑動，這樣它能在樣品排列夾具體中滑動。此外，在樣品排列夾具體中，形成了眾多第一孔，它們通常形成為米粒形狀，并且其長軸方向在預(yù)定方向上。在移動部件中，相應(yīng)地形成了大量和第一孔的形狀和樣式相同的第二孔。因此，通過相對于樣品排列夾具體輕微滑動移動元件，可以形成第二孔偏移第一孔的狀態(tài)。在第二孔和第一孔偏移的情況下，沒有樣品排列夾具體的底墻部分的第一孔的部分放在第二孔下面。簡而言之，第二孔形成了底面。在這種狀態(tài)下，當(dāng)谷物或樣品被放入到樣品排列夾具體內(nèi)，并且搖動該樣品排列夾具體和移動部件時，或者用指尖或刮勺梳理放置在夾具體內(nèi)的谷物時，谷物逐次進入移動部件的第二孔。其后，從樣品排列夾具體中清除多余的谷物。
在這種狀態(tài)下，樣品排列夾具體和移動部件然后放置在樣品臺底部的上表面上，移動部件相對于樣品排列夾具體的底墻部分輕微滑動。然后第二孔重疊在第一孔上。結(jié)果，第二孔和第一孔相互連通，這樣樣品臺的底部的上表面變成第一孔的底面。然后，已經(jīng)進入第二孔的谷物掉落到第一孔中，并放置在樣品臺的上表面。其后，從樣品臺上抬起樣品排列夾具體和移動部件并移開。在移開后的狀態(tài)中，大量谷物的長軸方向位于預(yù)定方向，并且按預(yù)定間隔排列。當(dāng)通過使用用于根據(jù)本發(fā)明的谷物圖像讀取設(shè)備的樣品排列夾具將谷物或樣品放置在樣品臺的上表面上，能以排列狀態(tài)簡單且快速地放置谷物。
當(dāng)樣品因此排列和設(shè)置在樣品臺的上表面上時，通過使用掃描儀體讀取谷物的圖像。特別當(dāng)用來自掃描裝置的光學(xué)照射部分的光照射谷物時，通過沿著樣品臺的底部移動掃描裝置，光接收部分接收谷物上反射的反射光。結(jié)果，能讀取谷物的反射光學(xué)圖像。
根據(jù)發(fā)明的進一步方面，提供了使用用于谷物圖像讀取設(shè)備的樣品排列夾具的樣品排列方法，它包括第一步，將移動部件放置在樣品排列夾具體的底墻部分的上表面上，并按照第二孔偏移第一孔的狀態(tài)將二者固定在一起；第二步，將作為樣品的谷物放在處于該固定狀態(tài)的樣品排列夾具體中，并逐次將谷物引入第二孔中；第三步，將處于該固定狀態(tài)的樣品排列夾具體和移動部件放置在樣品臺的底部的上表面上；第四部，相對于樣品排列夾具體的底墻部分滑動移動元件，并使第二孔重疊在第一孔上；第五步，從樣品臺上抬起并移開處于該固定狀態(tài)的樣品排列夾具體和移動部件。
根據(jù)發(fā)明的這一方面，谷物或樣品能以排列狀態(tài)以如下方式放置在掃描儀的樣品臺的上表面上。
在第一步，移動部件放置在樣品排列夾具體的底墻部分的上表面上。接著，移動部件的第二孔和樣品排列夾具體的第一孔被保持為前者偏移于后者。因此，沒有樣品排列夾具體的第一孔的部分提供了第二孔的底面。接著，在第二步，谷物或樣品被放入樣品排列夾具體內(nèi)。接著，當(dāng)搖動樣品排列夾具體和移動部件或者當(dāng)用指尖或刮勺梳理谷物時，谷物逐次引入第二孔中。接著在第三步，樣品排列夾具體和移動部件放置在樣品臺的底部的上表面上。接著在第四步，移動部件相對于樣品排列夾具的底墻部分滑動，使第二孔重疊在第一孔上。因此，使第二孔和第一孔相互連通，這樣樣品臺的底部的上表面提供了第一孔的底面。然后，第二孔中的谷物掉落到第一孔中，并放置在樣品臺的上表面上。接著在第五步，從樣品臺上抬起并移開樣品排列夾具和移動部件。在移開后，眾多的谷物按預(yù)定間隔排列，其長軸方向排列在預(yù)定方向。
在這種結(jié)構(gòu)下，可以得到優(yōu)秀的效果，那就是能簡單且快速地在樣品臺上以排列狀態(tài)放置谷物或樣品。
根據(jù)發(fā)明的進一步方面，提供了具有用于掃描儀體的谷物圖像讀取設(shè)備的樣品排列器，掃描儀體包括設(shè)置在圖像讀取位置的樣品臺，它具有由透明材料制成的用來在其上二維放置谷物的底部；具有光學(xué)照射部分和光接收部分的掃描裝置，光學(xué)照射部分能沿著樣品臺的底部移動以用光照射谷物，光接收部分用來接收由谷物反射的反射光，樣品排列器包括形成為碟形的樣品排列盤，包括具有按照預(yù)定間隔的多個能容納一粒米的孔的底墻部分，通常形成為米粒形狀，其長軸方向在預(yù)定方向；樣品排列器體，包括通常形成為框架結(jié)構(gòu)的支持部件，它能適合樣品排列盤的底墻部分；設(shè)置在支持部件的底部并放置在樣品臺的底部的上表面的透明盤，用來放置樣品排列盤的底墻部分。
根據(jù)發(fā)明的這一方面，樣品排列盤的底墻部分首先放置在透明盤上，這樣樣品排列盤固定在樣品排列器體的支持部件中。因此，樣品排列盤中形成的眾多孔的底面用透明盤關(guān)閉。簡言之，在孔上形成了底面。在這種狀態(tài)下，谷物然后被放到樣品排列盤上，垂直或水平搖動樣品排列盤，或者用指尖或刮勺梳理谷物。因此，谷物逐次引入孔中。接著，當(dāng)在樣品排列器體中固定排列盤時，樣品排列器體放置在樣品臺的底部的上表面上。接著，從樣品排列器體上移開樣品排列盤。在移開后的狀態(tài)中，眾多谷物放置在透明盤的上表面上，它們按預(yù)定間隔排列，并且其長軸方向位于預(yù)定方向。
這里，當(dāng)用排列狀態(tài)將樣品放置在樣品排列器體的透明盤的上表面上時，使用掃描儀體讀取谷物圖像。更特別地，通過當(dāng)用來自掃描裝置的光學(xué)照射部分的光照射谷物時，沿著樣品臺的底面滑動掃描裝置，光接收部分接收由谷物反射的反射光。因此，可以讀取谷物的反射光學(xué)圖像。同時，樣品臺的底部由透明材料制成，樣品排列器體的透明盤也是透明的。因此，在樣品排列器體放置在樣品臺的底部的上表面的情況下，可以簡單和快速地讀取谷物圖像。
圖9A是顯示其覆蓋部件關(guān)閉的谷物質(zhì)量判斷樣品容器的第三實施例的示意圖；圖9B是圖9A的側(cè)視圖；

圖10A是顯示其覆蓋部件關(guān)閉的谷物質(zhì)量判斷樣品容器的第三實施例的修正的示意圖；圖10B是圖10A的側(cè)視圖；圖11A是顯示其覆蓋部件關(guān)閉的谷物質(zhì)量判斷樣品容器的第四實施例的示意圖；圖11B是圖11A的側(cè)視圖；圖12是顯示根據(jù)第五實施例的其覆蓋部件打開的谷物圖像讀取設(shè)備的整個構(gòu)造的截面圖；圖13A是顯示其覆蓋部件關(guān)閉的圖12A中的谷物圖像讀取設(shè)備的整個結(jié)構(gòu)的截面圖，圖13B是它的側(cè)視圖；圖14A是對應(yīng)圖13A但顯示了谷物圖像讀取設(shè)備的第六實施例(表面光源型)的截面圖，圖14B是它的側(cè)視圖；圖15A是對應(yīng)圖13A但顯示了谷物圖像讀取設(shè)備的第七實施例(二維發(fā)光二極管型)的截面圖，圖15B是它的側(cè)視圖；圖16A是對應(yīng)圖13A但顯示了谷物圖像讀取設(shè)備的第八實施例(也就是二維發(fā)光二極管型的另一個示例)的截面圖，圖16B是它的側(cè)視圖；圖17A是對應(yīng)圖13A但顯示了谷物圖像讀取設(shè)備的第九實施例(一維發(fā)光二極管型)的截面圖，圖17B是它的側(cè)視圖；圖18A是顯示根據(jù)第十實施例其覆蓋部件關(guān)閉的谷物圖像讀取設(shè)備的整個結(jié)構(gòu)的截面圖，圖18B是它的側(cè)視圖；圖19是展示組成本實施例的必要部分的原理的示意圖；圖20是顯示根據(jù)本實施例的使用谷物圖像讀取設(shè)備觀察破裂的米粒時的圖像的示意圖；圖21是對應(yīng)于圖19但是顯示下述構(gòu)造的第十一實施例的示意圖，此構(gòu)造使在覆蓋部件側(cè)的光源和掃描裝置的光學(xué)照射部分相對于樣品臺傾斜的兩種情況下都能隨意選擇要使用的光；
圖22是顯示根據(jù)第五到第九中任一實施例的谷物放置在谷物圖像讀取設(shè)備的樣品臺上的狀態(tài)的透視圖；圖23是顯示根據(jù)第十二實施例的樣品排列夾具的透視圖；圖24是以放大比例顯示圖23中顯示的在樣品排列夾具體中形成的第一孔(以及移動部件中的第二孔)的上視圖；圖25是顯示移動部件固定在樣品排列夾具體中的狀態(tài)的縱向部分；圖26A是必需部分的放大圖，并顯示了移動部件的第二孔相對于樣品排列夾具體的第一孔放置時的谷物的狀態(tài)，圖26B是必需部分的放大圖，并顯示了第二孔和第一孔重合時谷物的狀態(tài)；圖27是顯示根據(jù)第十三實施例的樣品排列器的透視圖；圖28是圖27中所示的樣品排列器的縱向部分；和圖29對應(yīng)于圖28的縱向部分，但是顯示了用來解釋根據(jù)第十三實施例的樣品排列器的效果的比較。
如圖1所示，本實施例的谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)包括和諸如LAN的網(wǎng)絡(luò)12相連的多個客戶計算機14；管理服務(wù)器計算機16；以及谷物質(zhì)量判斷樣品容器20(參考圖2)。各個客戶計算機14連接一個彩色掃描儀18，彩色掃描儀18用來將諸如放在掃描儀體的玻璃面上的谷物質(zhì)量判斷樣品容器20中的谷粒的谷物圖像分解為三種RGB顏色(也就是紅色、綠色和藍色)，以讀取圖像并將它們輸入到客戶計算機14。商業(yè)上可用的彩色掃描儀可以作為該彩色掃描儀18的示例。如圖2所示，在彩色掃描儀18中，在往復(fù)方向上固定著掃描單元22，它包括用來照射諸如放在掃描儀體的玻璃18A的表面上的谷物質(zhì)量判斷樣品容器20中的谷粒的谷物24的光源；以及通過將光源照射的谷物的圖像分解為三種RGB顏色來讀取圖像的彩色CCD。通過移動掃描單元22可以進行二維掃描，這樣可以讀取放在掃描儀體的玻璃面上的谷物質(zhì)量判斷樣品容器20中的谷物24的圖像。
客戶計算機14具有如下功能累計圖像和判斷結(jié)果；壓縮數(shù)據(jù)；加密數(shù)據(jù)；在附屬存儲設(shè)備媒介中記錄數(shù)據(jù)；打印數(shù)據(jù)；通過網(wǎng)絡(luò)分配數(shù)據(jù)；用口令字保護數(shù)據(jù)，以及作為谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)終端。
如圖3、圖4A和圖4B所示，谷物質(zhì)量判斷樣品容器20具有盒子形的樣品臺30，它具有打開的上表面，以及由諸如透明玻璃盤或透明薄膜的透明盤部件制成的透明的底面30A。這里，不僅底面，而且整個樣品臺30都能由透明玻璃盤或透明薄膜的透明盤部件制成為透明的。樣品臺30的底面的內(nèi)部能壓平，以隨機放置多個谷物(或樣品)，能判斷最好多種谷物的質(zhì)量。在此實施例中，樣品臺30的底面是平的，但沒有用來逐次接收谷粒的凹槽，這樣能隨機放置谷物。覆蓋部件32通過鉸鏈31打開地連接到樣品臺30。
覆蓋部件32的底面的內(nèi)側(cè)用來反射光，多個條形光源36諸如熒光燈平行連接到覆蓋部件32的內(nèi)部。
在條形光源36的光學(xué)照射側(cè)，也就是在條形光源36和樣品臺30之間，和樣品臺30的底面平行地排列了斜線天窗38，用來使從條形光源照射的射線方向在斜線方向一致，這樣能傾斜照射放置在樣品臺30上的谷物。斜線天窗38由塑料薄片構(gòu)造而成，其中平行地形成了用來傾斜傳送射線的眾多光學(xué)通路38A。相對于樣品臺30的底面的射線的傾斜角度，也就是相對于樣品臺30的底面的光學(xué)通路38A的角度能設(shè)置在30度到60度之間，最好是30度。所使用的斜線天窗38可以由“光控制板”(知名的埃德蒙科學(xué)日本有限公司的商品名)作為示例。
如圖2所示，因此而構(gòu)造的谷物質(zhì)量判斷樣品容器20和連接到作為判斷裝置的客戶計算機14的掃描儀18合并，并放置在掃描儀18的玻璃面上，這樣和掃描儀18、客戶計算機14一起構(gòu)成了谷物質(zhì)量判斷器。
這里將說明本實施例的操作。首先，通過將具有已知等級的谷物(也就是合格等級的谷物)放入谷物質(zhì)量判斷樣品容器中來訓(xùn)練，這樣判斷結(jié)果將是合格。當(dāng)谷物質(zhì)量和判斷結(jié)果不一致時，通過調(diào)整R信號的最小值Rmin和最大值Rmax，以及其中合并了圖5到圖7所示的兩種顏色并用以判斷預(yù)定谷物質(zhì)量的判斷表的斜率a1、a2、b1、b2，使谷物質(zhì)量和判斷結(jié)果相一致來訓(xùn)練。當(dāng)判斷另一等級的谷物時，可以將要判斷等級的谷物放進谷物質(zhì)量判斷樣品容器，并進行訓(xùn)練以確保判斷結(jié)果是合格。通過這些訓(xùn)練，可以將目標等級的谷物判斷為合格。
接著，打開谷物質(zhì)量判斷樣品容器20的覆蓋部件32，并放入要判斷的谷物(或樣品)24。其后，關(guān)閉覆蓋部件32，將谷物質(zhì)量判斷樣品容器20放在掃描儀18的玻璃面上。當(dāng)條形光源36打開時，它放射光。所發(fā)射的光通過斜線天窗38在其方向上保持相同的傾斜度，這樣放置在樣品臺30上的谷物24或谷粒被相對于樣品臺30的放置面成30度到60度范圍內(nèi)的傾斜角的射線照射。
當(dāng)在此狀態(tài)驅(qū)動并移動掃描儀18的掃描單元22時，掃描單元22的光源從底面?zhèn)日丈涔任?4，來自條形光源36的照射光的傳送光和來自掃描單元22的光源的照射光的反射光被輸入到彩色CCD，這樣通過彩色CCD讀取反射光和傳送光的圖像。
其后，用光傾斜照射谷物24。因此，如果谷物中存在破裂面，照射光將被破裂面遮蔽，形成陰影。這些陰影由掃描儀檢測，谷物質(zhì)量判斷處理決定單個顏色信號是否在預(yù)定范圍的區(qū)域內(nèi)。然后，可以高度準確地判斷谷物的質(zhì)量。
通過操作反射圖像和照明圖像之間的關(guān)系，可以用谷物質(zhì)量判斷處理提取關(guān)于谷物的內(nèi)部和表面的信息，反射圖像是通過關(guān)閉條形光源36以關(guān)閉斜線方向的光照，在只有掃描儀的掃描單元22的光照下讀取的圖像，照明圖像是通過打開條形光源36以接納傾斜方向的光照，用傳送的斜線光讀取的圖像。因為可以從破裂米粒中區(qū)別諸如白色腹狀谷物的部分有色谷物，這種判斷是有效的。這里，通過從傾斜傳送的光照圖像中去掉反射圖像得到關(guān)于谷物內(nèi)部的信息(或圖像信號)，從反射圖像中得到關(guān)于谷物表面的信息(或圖像信號)。
下面將說明谷物質(zhì)量判斷程序。各個客戶計算機14得到來自掃描儀18的圖像信號，并對于單個像素的三種RGB顏色的單個圖像信號，決定是否如圖5所示滿足a1B＞R＞a2B和Rmin＜R＜Rmax，或者如圖6所示滿足b1B＞G＞b2B和Gmin＜G＜Gmax，或者如圖7所示滿足c1G＞R＞c2G和Rmin＜R＜Rmax。這里，Rmin表示R顏色的圖像信號的最小值；Rmax表示R顏色的圖像信號的最大值；Gmin表示G顏色的圖像信號的最小值；Gmax表示G顏色的圖像信號的最大值；a1、a2、b1、b2、c1和c2表示代表圖5到圖7中所示的斜線的斜率的常數(shù)。
在提取和判斷關(guān)于谷物內(nèi)部和表面的兩條信息時，可以基于關(guān)于谷物內(nèi)部和表面的單條信息(或圖像信號)判斷是否滿足上面指定的條件。
此外，如果滿足關(guān)于R/G/B的這些條件，可以判斷谷物128在顏色上是合格品。否則，可以判斷谷物128在顏色上不合格(也就是壞米、呈棕色、藍色不成熟、為蟲害顏色或未去殼)。然而，如上文所說明的那樣，通過傾斜照射谷物，對于這些不合格品，通過面積比(也就是更多或更少數(shù)量的像素)判斷破裂的米粒(盡管未去殼的米?；旧弦彩怯擅娣e比判斷)，并通過谷物內(nèi)部形成的陰影(也就是亮度的突然變化)判斷有裂紋的米粒。因此，可以為谷物128確定等級。
此外，由掃描儀得到的圖像和客戶計算機14的判斷結(jié)果周期性地從客戶計算機14傳送到服務(wù)器計算機16，這樣它們顯示在服務(wù)器計算機16的屏幕上。因此，通過由熟練的操作員可視比較掃描儀18得到的圖像和客戶計算機14的判斷結(jié)果，可以檢查谷物判斷器的計算機是否工作正常，并檢查判斷結(jié)果是否分散在單個谷物質(zhì)量判斷器中，從而進行統(tǒng)一管理。
這里說明了通過使用和網(wǎng)絡(luò)相連的計算機構(gòu)造的谷物質(zhì)量判斷器的實施例。然而，發(fā)明并不局限于此，它還可包含由單機型計算機組成具有判斷單元功能并未與網(wǎng)絡(luò)相連的谷物質(zhì)量判斷器。
這里將說明可以用在谷物質(zhì)量判斷器和谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)中的谷物質(zhì)量判斷樣品容器的另一個實施例。圖8A和圖8B顯示了谷物質(zhì)量判斷樣品容器的第二實施例，其中表面光源40用在圖4A和圖4B的條形光源的位置。如圖8B所示，表面光源40有用斜線天窗平行設(shè)置的矩形漫射板40A，一對條形光源40B固定在漫射板40A的相對的兩面。
當(dāng)條形光源40B點亮?xí)r，射線在漫射板40A中傳播，這樣它們從漫射板40A的上面和下面作為漫射光發(fā)射。另一方面，從表面光源40發(fā)射的漫射光由斜線天窗38在傾斜方向上保持一致，以在傾斜方向上照射放置在樣品臺上的谷物24。
在此實施例中，表面光源用來均勻照射斜線天窗，這樣能用光在傾斜方向均勻地照射谷物。
這里將說明谷物質(zhì)量判斷樣品容器的第三實施例。在此實施例中，用作光源的發(fā)光二極管(LED)傾斜照射放置在樣品臺上的谷物，而不使用斜線天窗。
如圖9A和圖9B所示，在覆蓋部件32內(nèi)，眾多LED44在發(fā)光方向以二維形狀(n行×m列)設(shè)置，發(fā)光方向也就是相對于樣品臺30的樣品放置面的30度到60度之間(最好是30度)單獨傾斜的光學(xué)軸方向。這些LED可以用單色LED作為示例，但是可以通過交替地設(shè)置三種RGB顏色的LED來修正，這樣可以產(chǎn)生作為整體的白色光。
在此實施例中，所有LED設(shè)置為具有共同的發(fā)光方向。然而，如圖10A和圖10B所示，可以交替地設(shè)置具有相反發(fā)光方向的一維LED組44A和44B。在這種情況下，在兩種不同方向傾斜照射谷物，這樣能更有效地判斷它們的質(zhì)量。
該實施例不使用斜線天窗，因而結(jié)構(gòu)得到簡化。
這里將說明谷物質(zhì)量判斷樣品容器的第四實施例。在此實施例中，LED組用作光源，并且在和LED的排列方向相交的方向移動，從而用光在傾斜方向照射放置在樣品臺上的所有谷物。
如圖11A和圖11B所示，通過設(shè)置LED組46構(gòu)成第四實施例，它由覆蓋部件32內(nèi)的一維方向設(shè)置的眾多光發(fā)射元件組成，其發(fā)光方向相對于樣品臺的樣品放置面傾斜，這樣它能沿著和LED的排列方向相交的方向移動。用來移動LED列46的機制可以通過眾所周知的諸如帶驅(qū)動機制的驅(qū)動機制作為示例。
如上文所述，此實施例的谷物質(zhì)量判斷樣品容器為了使用而固定在掃描儀上。在圖像讀取時間，要移動的掃描單元和LED組同時移動，因為掃描單元可移動地固定在掃描儀上，這樣用掃描儀的光源照射的部分和LED組照射的部分可以一致。
當(dāng)在此實施例中移動LED組時，可以改變來自LED組的光學(xué)照射方向，這樣向前路徑和向后路徑可以具有不同的光學(xué)照射方向。因此，正如參照圖10A和圖10B說明的那樣，通過這些往復(fù)運動，用兩個方向傾斜照射谷物，這樣能更有效地判斷谷物質(zhì)量。
下面將用一個LED組作為示例說明此實施例。然而，可以制成可移動的LED組，其中圖10A所示的LED組44A和LED組44B合并在一起，從而具有相反的發(fā)光方向。在此實施例中，在固定LED組時可以移動樣品臺，或者樣品臺和LED組可以在彼此相反的方向移動。
此外，前面的單個實施例可以在LED的位置使用有機EL元件。
參考圖12到圖17，下面將說明根據(jù)發(fā)明的谷物圖像讀取設(shè)備和使用讀取設(shè)備的谷物質(zhì)量判斷設(shè)備的實施例。
在谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)10的掃描儀18的位置上使用根據(jù)第五實施例的彩色掃描儀118或者谷物圖像讀取設(shè)備。
圖12和圖13是顯示彩色掃描儀118的示意構(gòu)造的截面圖。如圖所示，彩色掃描儀118的構(gòu)造包括在其上端面具有圖形讀取面的掃描儀體120；以及用來覆蓋掃描儀體120的圖像讀取面的覆蓋部件122。
更特別地，掃描儀體120提供有盒子形外殼124。外殼124多數(shù)時候打開其上端面，這樣可拆卸地設(shè)置玻璃樣品臺126。這里，樣品臺126并不總是需要由玻璃盤制成，也可以使用丙烯酸盤或由其他透明材料制成的盤元件。眾多谷物128(也就是大米或小麥的谷物的樣品)可以二維放置在前述結(jié)構(gòu)的樣品臺126上。
此外，在掃描儀體120的外殼124中，設(shè)置了作為“掃描裝置”的掃描單元130。掃描單元130設(shè)置為面向樣品臺126，并且能沿著樣品臺126的底面如圖12的箭頭方向往復(fù)移動(用于二維掃描)。此外，掃描單元130的構(gòu)造包括用來用光照射谷物128的光學(xué)照射部分(或光源)132；以及光接收部分134，用來接收用光源140在后面說明的覆蓋部件122的一側(cè)上照射并通過樣品臺126上的谷物128傳送的傳送光，以及從光學(xué)照射部分132照射并由谷物128反射的反射光。在圖12等圖中，包括光學(xué)照射部分132和光接收部分134的整體被指定為掃描單元“130”。此外，掃描裝置130的光接收部分134的構(gòu)造包括彩色CCD，用來將放置在樣品臺126上的谷物128的圖像分解為三種RGB顏色(也就是紅色、綠色和藍色)，從而讀取圖像并將它們輸出到客戶計算機14。
另一方面，覆蓋部件122提供有相對細小的外殼135，它在其下端一側(cè)通過鉸鏈連接到掃描儀體120的上端一側(cè)。因此，覆蓋部件122能繞鉸鏈136在樞軸上轉(zhuǎn)動，這樣它執(zhí)行用來打開/關(guān)閉掃描儀體120的圖像讀取面的外殼的功能。這里，覆蓋部件122的打開/關(guān)閉類型可以是本實施例中的鉸鏈類型，也可以是滑動類型或兩種類型的結(jié)合。覆蓋部件122的下端面大部分時間打開，多個條形光源140諸如熒光燈在開口138中以預(yù)定間隔(參考圖13B)深深排列(也就是在覆蓋部件122內(nèi)部)。
此外，在面向覆蓋部件122的開口138的位置，設(shè)置了由塑料板部件制成的斜線天窗142。在覆蓋部件122關(guān)閉的情況下(如圖13A所示)，斜線天窗142的設(shè)置使從光源140傾斜發(fā)射的光的方向在傾斜方向上一致，這樣可以用光在傾斜方向照射放置在樣品臺126的上表面上的谷物128。因此，在斜線天窗142中，并列了眾多用來通過在傾斜方向傳送光的光學(xué)通路142A。相對于樣品臺126的底面的射線的傾斜角度，也就是相對于樣品臺126的底面的光學(xué)通路142A的角度，最好設(shè)置在30度到60度之間，這個角度范圍中大約30度是最適宜的。此外，所使用的斜線天窗142可以由“光控制板”(知名的埃德蒙科學(xué)日本有限公司的商品名)作為示例。
這里，光源140和斜線天窗142對應(yīng)于發(fā)明的“斜線裝置”。
接著，將在下面說明此實施例的操作和效果。
首先，通過將具有已知等級的谷物128(也就是合格等級的谷物)放入樣品臺126上來訓(xùn)練，這樣判斷結(jié)果將是合格。當(dāng)谷物質(zhì)量和判斷結(jié)果不一致時，通過調(diào)整R信號的最小值Rmin和最大值Rmax，以及其中合并了圖5到圖7所示的兩種顏色并用以判斷預(yù)定谷物質(zhì)量的判斷表的斜率a1、a2、b1、b2，使谷物質(zhì)量和判斷結(jié)果相一致來訓(xùn)練。當(dāng)判斷另一等級的谷物128時，可以將要判斷等級的谷物128放在樣品臺126上，并進行訓(xùn)練以確保判斷結(jié)果是合格。通過這些訓(xùn)練，可以將目標等級的谷物128判斷為合格。
接著，實際地進行判斷谷物128的質(zhì)量的工作。
首先，讀取放置在樣品臺126上的谷物128的圖像。特別地，覆蓋部件122繞鉸鏈136在樞軸上轉(zhuǎn)動，眾多谷物128二維放置在樣品臺126上。其后，覆蓋部件122關(guān)閉。在這種狀態(tài)下，沿著樣品臺126的底面驅(qū)動和移動掃描儀體120的掃描單元130(用于二維掃描)。結(jié)果，用來自掃描單元130的光學(xué)照射部分132的光照射谷物128，掃描單元130的光接收部分134接收由谷物128反射并返回的反射光。由構(gòu)成光接收部分134的彩色CCD將反射光的接收結(jié)果分解為RGB(紅色、綠色和藍色)顏色，這些顏色成分作為谷物128的圖像(也稱為“反射圖像”)信息被輸出到客戶計算機14。因此，可以得到谷物128的反射圖像，以讀取諸如谷物128的輪廓或顏色的谷物表面的狀態(tài)，這樣能高準確地檢測表面有問題的谷物128(碎米、未去殼的米、壞米、成褐色的米、未成熟的藍色米或者由蟲害損壞的有顏色的米)。
接著，在覆蓋部件122的一側(cè)的光源140點亮，以用光照射谷物128。在此實施例的情況下，斜線天窗142位于光源140和樣品臺126之間，這樣能用來自光源140的照射光在30度到60度范圍內(nèi)傾斜均勻照射谷物128。因此，通過使用斜線天窗142用光傾斜照射谷物128。這是因為只要谷物128中有裂紋或破裂的面，光很容易被裂紋或破裂的面遮住，從而形成陰影，這樣通過讀取該陰影可以讀取內(nèi)部有裂紋或破裂的面的谷物的狀態(tài)，從而增強對內(nèi)部不正常谷物(或破裂的米粒)128的檢測精度。
在前述狀態(tài)中，掃描儀體120的掃描單元130像前述一樣沿著樣品臺126的底面驅(qū)動和移動(用于二維掃描)。結(jié)果，掃描單元130的光接收部分134接收從覆蓋部件122一側(cè)上的光源140發(fā)射并通過谷物128傳送的傳送光，以及從光學(xué)照射部分132發(fā)射的用來照射谷物128并由谷物128反射的反射光。換句話說，掃描單元130的光接收部分134同時接收從覆蓋部件122一側(cè)上的光源140發(fā)射并通過谷物128傳送的傳送光，以及從掃描單元130一側(cè)上的光學(xué)照射部分132發(fā)射的并由谷物128反射的反射光。傳送光和反射光的同時接收的接收結(jié)果被組成光接收部分134的彩色CCD分解為RGB(也就是紅色、綠色和藍色)，作為RGB讀取，并且作為圖像(也稱為“傳送/反射光學(xué)圖像”)信息輸出到客戶計算機14。
在因此得到的圖像信息的基礎(chǔ)上，進行谷物128的質(zhì)量判斷處理。特別地，通過從傳送/反射光學(xué)圖像(或接收信號值)減去反射光學(xué)圖像(或接收信號值)進行圖像間操作處理。因此，得到傳送光學(xué)圖像(或接收信號值)，這樣能讀取谷物內(nèi)部的狀態(tài)(例如破裂的/損壞的面)，以高度準確地發(fā)現(xiàn)內(nèi)部不正常的谷物128(例如破裂的米粒)。
根據(jù)此實施例，通過在傳送/反射光學(xué)圖像和反射光學(xué)圖像之間進行圖像間操作，從中可以提取關(guān)于谷物內(nèi)部的圖像信息和關(guān)于谷物128表面的圖像信息。在這種情況下，能從前述圖像間操作的結(jié)果確定關(guān)于谷物128內(nèi)部的圖像信息，并從反射光學(xué)圖像確定關(guān)于谷物128表面的圖像信息。結(jié)果，能清楚地判斷諸如白色腰狀谷物的破裂的谷物和部分有色谷物，以進行高精度的質(zhì)量判斷。
這里，通過先讀取反射光學(xué)圖像，而后讀取傳送/反射光學(xué)圖像，以此作為示例說明圖像讀取操作。然而，操作并不局限于此，可以以相反的順序讀取谷物128的圖像。
如何判斷谷物128的質(zhì)量的前述方法和第一實施例的方法相似。
因此在根據(jù)此實施例的彩色掃描儀118中，樣品臺126設(shè)置在掃描儀體120的一側(cè)上，覆蓋部件122和掃描儀體120集成在一起，這樣通過使用如下兩種光讀取谷物128的圖像使用覆蓋部件122的一側(cè)上的光源140和斜線天窗142的傳送光；以及使用在掃描儀體120的一側(cè)上的掃描單元130的光學(xué)照射部分132的反射光。因此，可以高度準確地檢測破裂的米粒和有色大米。結(jié)果，通過采用使用彩色掃描儀118的谷物質(zhì)量判斷設(shè)備110能改進谷物128的質(zhì)量判斷精度。
特別地，根據(jù)此實施例的彩色掃描儀118能通過使用斜線天窗142用光傾斜照射谷物。因此，當(dāng)谷物128內(nèi)部破裂/損壞，在谷物128中很容易形成陰影，這樣通過讀取該陰影能增強破裂的米粒的判斷精度(或質(zhì)量判斷精度)。
此外，在根據(jù)此實施例的彩色掃描儀118中，樣品臺126設(shè)置在掃描儀體120的一側(cè)上，這樣覆蓋部件122的尺寸能減小，并且重量能減輕。換句話說，如果在其一側(cè)提供樣品臺126，相對于“盒子”的概念，覆蓋部件122將超出被稱為“覆蓋部件”的尺寸。通過象在此實施例中那樣在掃描儀體120的一側(cè)上設(shè)置樣品臺126，可以從“盒子”的尺寸和重量減小到“覆蓋部件”的尺寸和重量。結(jié)果，覆蓋部件122能打開地連接到掃描儀體120的樣品臺126，并且這兩個部件還可以集成在一起。
此外，在根據(jù)此實施例的彩色掃描儀118中，通過使用斜線天窗142調(diào)節(jié)照射方向，以用來自光源140的照射光在傾斜方向均勻地照射谷物128。因此，不需要在光源140的一側(cè)上制造傾斜射線的設(shè)備。結(jié)果，根據(jù)此實施例可以簡化覆蓋部件122的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和簡化覆蓋部件122的制造。
此外，在根據(jù)此實施例的谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)10中，通過使用彩色掃描儀118讀取的傳送/反射光學(xué)圖像和反射光學(xué)圖像之間的圖像間操作，確定當(dāng)只接收傳送光時的圖像信息。因此，可以使用已存在的掃描單元130。結(jié)果，可以以合理的費用提供谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)10。
這里將說明根據(jù)發(fā)明的谷物圖像讀取設(shè)備的第六到第九實施例。這里，通過指定共同的參考數(shù)字省略等同于第五實施例的構(gòu)造部分的說明。
如圖14A和圖14B所示，彩色掃描儀150的特點在于表面光源152用在覆蓋部件122的一側(cè)上的條形光源140的位置。如圖14B所示，表面光源152的構(gòu)造包括和斜線天窗142平行設(shè)置的矩形漫射板152A；以及設(shè)置在漫射板152A的對面上的兩個條形光源152B。
根據(jù)此構(gòu)造，當(dāng)條形光源152B打開時，它們的光通過漫射板152A傳播，并作為漫射光從漫射板152A的上面和下面發(fā)射。斜線天窗142使這些漫射光在傾斜方向上一致，以在傾斜方向照射放置在樣品臺126上的谷物128。因此，相對于斜線天窗142的照射光比使用條形光源140的照射光更一致，從而增強放置在樣品臺126上的谷物128的光學(xué)照射在傾斜方向上的一致性。
如圖15A和圖15B所示，彩色掃描儀160的特點在于眾多發(fā)光二極管(LED)162排列在覆蓋部件122的一側(cè)上的光源140和斜線天窗142的位置上的二維斜面。特別地，單個發(fā)光二極管162的光學(xué)軸方向設(shè)置為相對于樣品臺126的樣品放置面的30度到60度的范圍之內(nèi)，最好是30度，眾多發(fā)光二極管以二維形狀排列(也就是n行×m列)。在此實施例中，使用單色發(fā)光二極管162，但是可以通過交替設(shè)置三種RGB顏色的發(fā)光二極管162產(chǎn)生整體白色光來進行修正。
在眾多發(fā)光二極管162以預(yù)定角度傾斜二維設(shè)置的結(jié)構(gòu)中，可以省略斜線天窗142。結(jié)果，根據(jù)此實施例可以簡化覆蓋部件122一側(cè)上的結(jié)構(gòu)。
在此實施例中，發(fā)光二極管162的所有發(fā)光方向(或光學(xué)軸方向)都設(shè)置為同一方向。然而，如圖16A和圖16B所示，此結(jié)構(gòu)可以修正為如下結(jié)構(gòu)(也就是第八實施例)，交替排列具有相反發(fā)光方向的一維發(fā)光二極管組164和166。在此修正中，用兩種不同方向的光傾斜照射谷物128，這樣能更有效地判斷它們的質(zhì)量。
如圖17A和圖17B所示，彩色掃描儀170(第九實施例)的特點在于，以一維方向單獨傾斜排列的發(fā)光二極管組172排列在覆蓋部件122的一側(cè)上的光源140和斜線天窗142的位置上，并且發(fā)光二極管組172在和其排列方向相交(以適當(dāng)?shù)慕嵌?的方向(圖17A箭頭所示方向)移動。諸如帶驅(qū)動機制的有名的驅(qū)動機制可以應(yīng)用在用來移動一維發(fā)光二極管組172的機制中。
根據(jù)此結(jié)構(gòu)，用一維方向排列的發(fā)光二極管組172發(fā)射的光傾斜照射谷物128，這樣能保留一維傾斜射線特性。此外，為了將此一維照射發(fā)展為二維照射，需要在和發(fā)光二極管組172的排列方向相交的方向充分移動發(fā)光二極管組172。此時，掃描單元130和發(fā)光二極管組172同時移動，這樣用掃描儀體120的光學(xué)照射部分132照射的部分和用發(fā)光二極管組172照射的部分可以重合?；蛘?，在發(fā)光二極管組172沒有移動的情況下，可以在和發(fā)光二極管組172的排列方向相交的方向移動樣品臺126。在此修正中，掃描單元130保持在對應(yīng)于發(fā)光二極管組172的位置上。這里也可以采用另一種結(jié)構(gòu)，那就是發(fā)光二極管組172和樣品臺126在彼此相反的方向移動。根據(jù)此實施例，通過采用這些方法中的任何一種，不僅可以省略斜線天窗142，而且可以極大地減少發(fā)光二極管組172的數(shù)量。結(jié)果，根據(jù)此實施例極大地降低了費用。
在因此說明的結(jié)構(gòu)中，發(fā)光二極管組172的光學(xué)照射方向可以在向前通路和向后通路之間變化。正如參考圖16A和圖16B說明的那樣，在這種情況下，通過發(fā)光二極管組172的往復(fù)運動，用兩個不同方向傾斜照射谷物128，這樣能更有效地判斷谷物128的質(zhì)量。
此外，已經(jīng)說明了使用一個發(fā)光二極管組172的前述結(jié)構(gòu)。然而，可以使具有圖16A中所示結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管組164和166(也就是合并為具有彼此相反的發(fā)光方向的發(fā)光二極管組)可以移動。
此外，如圖15到圖17所示，單個實施例使用發(fā)光二極管162和發(fā)光二極管組164、166和172。然而，發(fā)明并不局限于此，還可以使用有機EL元件。
下面將參考圖18到圖21說明根據(jù)發(fā)明的谷物圖像讀取設(shè)備的實施例。根據(jù)第十實施例的作為“谷物圖像讀取設(shè)備”示例的彩色掃描儀218使用在谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)10中的掃描儀18的位置上。
圖18A和圖18B是顯示彩色掃描儀218的示意構(gòu)造的截面圖。如圖18A和圖18B所示，彩色掃描儀218的構(gòu)造包括在其上端面具有圖形讀取面的掃描儀體220；以及用來覆蓋掃描儀體220的圖像讀取面的覆蓋部件222。
更特別地，掃描儀體220提供有盒形外殼224。外殼224大部分時間上端面打開，這樣玻璃樣品臺226設(shè)置為可拆卸。這里，樣品臺226不需要總是由玻璃板制成，而可以由丙乙烯板或其他透明材料板制成。在因此構(gòu)造的樣品臺226上，有二維排列的眾多谷物128(也就是諸如去殼大米的樣品)。
此外，在掃描儀體220的外殼224中，設(shè)置了作為“掃描裝置”的掃描單元230。掃描單元230面向樣品臺226，這樣能沿著樣品臺226的底面以圖18A的箭頭方向往復(fù)移動(用于二維掃描)。此外，掃描單元230的構(gòu)造包括用來用光照射谷物228的光學(xué)照射部分(或光源)232；光接收部分234，用來接收從后面要說明的覆蓋部件222的一側(cè)上的光源280發(fā)射并通過樣品臺226上的谷物傳送的傳送光，以及從光學(xué)照射部分232發(fā)射并由谷物228反射的反射光。在圖18B中，包括光學(xué)照射部分232和光接收部分234的整體被指定為掃描單元“230”。此外，掃描單元230的光接收部分234的構(gòu)造包括彩色CCD，它用來將放置在樣品臺226上的谷物228的圖像分解為三種RGB顏色(也就是紅色、綠色和藍色)，從而讀取并將它們輸出到客戶計算機14。
另一方面，覆蓋部件222提供有相對細小的外殼235，外殼在其下端側(cè)鉸鏈連接到掃描儀體220的上端側(cè)。因此，覆蓋部件222能繞鉸鏈236在樞軸上轉(zhuǎn)動，這樣它能執(zhí)行用來打開/關(guān)閉掃描儀體220的圖像讀取面的蓋子功能。這里，覆蓋部件222的打開/關(guān)閉類型可以是此實施例中的鉸鏈類型，也可以是滑動類型或者是兩種類型的綜合。覆蓋部件222的下端面經(jīng)常打開，以形成開口238，這樣能更深地以一維方向排列由發(fā)光二極管組構(gòu)成的光源280。
在此實施例中，光源280固定在覆蓋部件222中的樣品臺226的樣品放置面226A的端部。此外，如圖19所示，光源280的光學(xué)軸方向(也就是照射光C的方向)相對于樣品臺226的樣品放置面226A以預(yù)定角度θ1傾斜。另一方面，掃描單元230的光學(xué)軸方向(也就是照射光A的方向)也相對于樣品臺226的樣品放置面226A以預(yù)定角度θ2傾斜。
下面將說明傾斜角度θ1和θ2。這里，“傾斜”指的是光的傾斜，也就是來自光源280的照射光線C和來自光學(xué)照射部分的照射光線A“傾斜”照射(破裂的大米的)谷物228的內(nèi)部破裂平面P。這種“傾斜”有兩種效果(1)在谷物的內(nèi)部破裂平面P中容易產(chǎn)生隨機反射；(2)即使緊密排列，也能通過它們的間隙照射谷物228。在極端示例中，即使在用正上方的光照射(破裂的大米的)谷物228的情況下，在內(nèi)部破裂平面P中也很難產(chǎn)生隨機反射。因此，在這種情況下，不能達到效果(1)，從而被排除。相反，在用正側(cè)面的光照射緊密排列的谷物228的情況下，后面的(破裂的大米的)谷物隱藏在排頭的谷物228后，這樣光不能到達內(nèi)部破裂平面P。因此，在這種情況下，不能達到效果(2)，從而被排除。
下面將說明此實施例的操作和效果。
首先，下面將說明根據(jù)此實施例的彩色掃描儀218的基本操作(完整操作)。
首先，通過將具有已知等級的谷物228(也就是合格等級的谷物)放在樣品臺226上來訓(xùn)練，這樣判斷結(jié)果將是合格。當(dāng)谷物質(zhì)量和判斷結(jié)果不一致時，通過調(diào)整R信號的最小值Rmin和最大值Rmax，以及合并了圖5到圖7所示的兩種顏色并用來判斷預(yù)定谷物質(zhì)量的判斷表的斜率a1、a2、b1、b2，使谷物質(zhì)量和判斷結(jié)果一致來訓(xùn)練。當(dāng)判斷另一等級的谷物時，可以將要判斷等級的谷物放在樣品臺226上，并進行訓(xùn)練以確保判斷結(jié)果是合格。通過這些訓(xùn)練，可以將目標等級的谷物228判斷為合格。
接著，實際地進行判斷谷物228的質(zhì)量的工作。
首先，讀取放置在樣品臺226上的谷物228的圖像。特別地，覆蓋部件222繞鉸鏈236在樞軸上轉(zhuǎn)動，眾多谷物228二維放置在樣品臺226上。其后，覆蓋部件222關(guān)閉。在這種狀態(tài)下，沿著樣品臺226的底面驅(qū)動和移動掃描儀體220的掃描裝置230(用于二維掃描)。結(jié)果，用來自掃描單元230的光學(xué)照射部分232的光照射谷物228，掃描單元230的光接收部分234接收由谷物228反射并返回的反射光。構(gòu)成光接收部分234的彩色CCD將反射光的接收結(jié)果分解為RGB(紅色、綠色和藍色)顏色，這些顏色成分作為圖像(也稱為“反射圖像”)信息被輸出到客戶計算機14。因此，可以得到谷物228的反射圖像，以讀取諸如谷物228的輪廓或顏色的谷物表面的狀態(tài)，這樣能高度準確地檢測表面有問題的谷物228(也就是諸如破裂大米、未去殼大米、壞米、呈棕色的大米、藍色未成熟大米或被蟲害損壞的大米等的有色大米)。
接著，在覆蓋部件222的一側(cè)的光源280點亮，以用光照射谷物228。在此實施例的情況下，光源280由光學(xué)軸方向相對于樣品放置面226A以預(yù)定角度傾斜的一維發(fā)光二極管組構(gòu)成，這樣，來自光源280的照射光傾斜地照射谷物。這是因為只要谷物228中有裂紋或破裂的面，光很容易被有裂紋或破裂的平面遮住，從而形成陰影，這樣通過讀取該陰影可以讀取內(nèi)部有裂紋或破裂的平面的谷物的狀態(tài)，從而增強對內(nèi)部不正常谷物(或破裂的米粒)228的檢測精度。
在前述狀態(tài)中，掃描儀體220的掃描裝置230像前面一樣沿著樣品臺226的底面驅(qū)動和移動(用于二維掃描)。結(jié)果，掃描單元230的光接收部分234接收到從覆蓋部件222一側(cè)上的光源280發(fā)射并通過谷物228傳送的傳送光，以及從光學(xué)照射部分232發(fā)射的用來照射谷物228并由谷物228反射的反射光。換句話說，掃描單元230的光接收部分234同時接收從覆蓋部件222一側(cè)上的光源280發(fā)射并通過谷物228傳送的傳送光，以及從掃描單元230一側(cè)上的光學(xué)照射部分232發(fā)射的并由谷物228反射的反射光。傳送光和反射光的同時接收的接收結(jié)果被構(gòu)成光接收部分234的彩色CCD分解為RGB(也就是紅色、綠色和藍色)，作為RGB讀取，并且作為圖像(也稱為“傳送/反射光學(xué)圖像”)信息輸出到客戶計算機14。
在因此得到的圖像信息的基礎(chǔ)上，進行谷物228的質(zhì)量判斷處理。特別地，通過從傳送/反射光學(xué)圖像(或接收信號值)減去反射光學(xué)圖像(或接收信號值)進行圖像間操作處理。因此，得到傳送光學(xué)圖像(或接收信號值)，這樣能讀取谷物內(nèi)部的狀態(tài)(例如破裂的/損壞的面)，以高度準確地發(fā)現(xiàn)內(nèi)部不正常谷物228(例如破裂的米粒)。
根據(jù)此實施例，通過在傳送/反射光學(xué)圖像和反射光學(xué)圖像之間進行圖像間操作，從中可以提取關(guān)于谷物228內(nèi)部的圖像信息和關(guān)于谷物228表面的圖像信息。在這種情況下，能從前述圖像間操作的結(jié)果確定關(guān)于谷物228內(nèi)部的圖像信息，并從反射光學(xué)圖像確定關(guān)于谷物228表面的圖像信息。結(jié)果，能清楚地判斷諸如白色腰狀谷物的破裂的谷物和部分有色的谷物，以進行高精度的質(zhì)量判斷。
這里，通過先讀取反射光學(xué)圖像，而后讀取傳送/反射光學(xué)圖像，以此作為示例說明圖像讀取操作。然而，操作并不局限于此，可以以相反的順序讀取谷物228的圖像。此外，在此實施例中，從降低成本的角度出發(fā)，在覆蓋部件222的預(yù)定位置上固定光源280，這樣在距離光源280遠近不同的部分光的亮度也不同。這種亮度差異借助于軟件進行修正。
前面講述了根據(jù)此實施例的彩色掃描儀218和谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)10的基本操作，但是根據(jù)此實施例還能獲得下面要說明的操作。
更特別地，正如參考圖19所說明的那樣，在此發(fā)明中，光源280的光學(xué)軸方向相對于樣品臺226的樣品放置面226A的預(yù)定角度θ1傾斜。因此，從光源280發(fā)射的光C傾斜進入(破裂的米粒的)谷物228的內(nèi)部破裂平面P，并在內(nèi)部破裂平面P上隨機反射(正如圖19中隨機反射線R1)。因此，通過掃描單元230的光接收部分234接收的隨機反射線R1的量增加。在此實施例中，光源280放置在覆蓋部件222中的樣品臺226的樣品放置面226A的端側(cè)上，這樣能用光C傾斜照射放置在樣品臺226的樣品放置面226A上的所有谷物228。
另一方面，掃描單元230的光學(xué)接收部分232的光學(xué)軸方向也相對于樣品臺226的樣品放置面226A的預(yù)定角度θ2傾斜(盡管從光學(xué)接收部分232發(fā)射的光A將基本上由谷物228的表面反射并由光接收部分234接收)。因此，光A的一部分并不在(破裂的米粒的)谷物228的表面上反射，而是傾斜入射到內(nèi)部破裂平面P，這樣它將在內(nèi)部破裂平面上隨機反射(正如圖19中隨機反射線R2)。因此，增加了由掃描單元230的光接收部分234接收的隨機反射線R2的量。
根據(jù)此實施例，在(破裂的米粒的)谷物的內(nèi)部破裂平面P上能產(chǎn)生更多的隨機反射線(R1+R2)，以形成由光接收單元234接收的光B的亮度差(參考圖19)(或者用來增強光B)。結(jié)果，如圖20所示，根據(jù)此實施例，谷物228的內(nèi)部破裂平面P能作為圖像中的亮度差清楚地投影。
因此在根據(jù)此實施例的彩色掃描儀228中，樣品臺226設(shè)置在掃描儀體220的一側(cè)上，覆蓋部件222和掃描儀體220集成在一起，這樣通過使用如下兩種光讀取谷物228的圖像使用在覆蓋部件222的一側(cè)上的光源280的傳送光；以及使用在掃描儀體220的一側(cè)上的掃描單元230的光學(xué)照射部分232的反射光。因此，可以高度準確地檢測破裂的米粒和有色大米。結(jié)果，通過采用使用彩色掃描儀228的谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)10改進了谷物228的質(zhì)量判斷精度。
特別地，在根據(jù)此實施例的彩色掃描儀218中，光源280固定在覆蓋部件222的樣品臺226的樣品放置面226A的端側(cè)，光源280的光學(xué)軸方向以相對于樣品臺226的樣品放置面226A的預(yù)定角度θ1傾斜，而掃描單元230的光學(xué)照射部分232的光學(xué)軸方向也以相對于樣品臺226的樣品放置面226A的預(yù)定角度θ2傾斜。因此，在谷物228中存在破裂平面P的情況下，它能以圖像中的亮度差反映出來。因此，根據(jù)此實施例的彩色掃描儀218能特別地增強破裂的米粒的判斷精度，這樣從它能改進谷物228的質(zhì)量判斷精度的角度出發(fā)，此實施例是非常優(yōu)秀的。
下面將說明根據(jù)本發(fā)明的谷物圖像讀取設(shè)備的第十一實施例。通過指定共同的參考數(shù)字省略等同于第十實施例的部分的說明。
如圖21所示，此實施例的特點在于掃描單元230的光學(xué)照射部分232和覆蓋部件222的一側(cè)上的光源280能彼此獨立地打開/關(guān)閉。
根據(jù)此結(jié)構(gòu)，能得到三種光學(xué)照射模型，從中可以任意選擇一種。
例如，在只有光源280打開的情況下，建立了一個模型，從光源280發(fā)射的光C傾斜入射在谷物228的內(nèi)部破裂平面P上，這樣光接收部分234僅接收到在內(nèi)部破裂平面P上隨機反射的隨機反射線R1。因此，在這種模型中，通過B1指定由光接收部分234接收的光B。相反，在光源280關(guān)閉而僅有光學(xué)照射部分232打開的情況下，建立了一個模型，從光學(xué)照射部分232發(fā)射的光A的部分傾斜入射到谷物228的內(nèi)部破裂平面P上，這樣光接收部分234僅接收到在內(nèi)部破裂平面P上隨機反射的隨機反射線R2。因此，在這種模型中，通過B2指定由光接收部分234接收的光B。此外，在光源280和光學(xué)照射部分232都打開的情況下，建立了一個模型，光A和光C都入射到谷物228的內(nèi)部破裂平面P上，這樣光接收部分234接收到在內(nèi)部破裂平面P上隨機反射的隨機反射線R1和R2。因此，在這種情況下，由光接收部分接收的光B是B1+B2。
這里，從內(nèi)部破裂平面P的清楚性的角度比較三種模型。最有優(yōu)勢的模型是第三個模型，隨機反射線的光接收強度最大；第二個優(yōu)勢模型是第一個；接下來具有優(yōu)勢的模型是第二個。
因此，根據(jù)此實施例，可以根據(jù)需要選擇光學(xué)照射模型。
在根據(jù)第五到第十一實施例的谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)10的構(gòu)造中，彩色掃描儀118或218和客戶計算機14相連，客戶計算機14和網(wǎng)絡(luò)相連。然而，發(fā)明并不局限于此構(gòu)造，還可以采用作為判斷設(shè)備的單片機型計算機，它用作不和網(wǎng)絡(luò)12相連的客戶計算機14。
此外，在根據(jù)第五到第十一實施例的谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)10中，通過讀取傳送/反射光學(xué)圖像和反射光學(xué)圖像并通過客戶計算機14中的圖像間操作得到傳送光學(xué)圖像。然而，發(fā)明并不局限于此，還可以采用如下的方法。
和前述方法相反，一種方法是用來通過讀取傳送光學(xué)圖像和通過執(zhí)行圖像間操作得到反射光學(xué)圖像的方法。特別地，掃描單元130或230的光學(xué)照射部分132或232的構(gòu)造使其能打開/關(guān)閉。在傾斜射線裝置的光源和光學(xué)照射部分132或232都打開的情況下，在光接收部分134或234接收到從前光源發(fā)射并通過谷物128或228傳送的傳送光以及從后光源發(fā)射并由谷物128或228反射的反射光時，能得到圖像信息(或傳送/反射光學(xué)圖像信息)。此外，在傾斜射線裝置的光源打開而光學(xué)照射部分132或232關(guān)閉的情況下，在光接收部分134或234只接收到從前光源發(fā)射并通過谷物128或228傳送的傳送光時，能得到圖像信息(或傳送光學(xué)圖像信息)。此外，這些圖像信息被輸出到客戶計算機14，通過從傳送/接收光學(xué)圖像中減去傳送光學(xué)圖像確定反射光學(xué)圖像。通過這個方法，也可以得到和前述各實施例的精度相似的高精度質(zhì)量判斷。
根據(jù)前述方法中的另一種方法，掃描單元130或230的光學(xué)照射部分132或232的構(gòu)造使其能打開/關(guān)閉。在傾斜射線裝置的光源打開而光學(xué)照射部分132或232關(guān)閉的情況下，在光接收部分134或234僅接收到從前光源發(fā)射并通過谷物128或228傳送的傳送光時，能得到圖像信息(或傳送光學(xué)圖像信息)。在傾斜射線裝置的光源關(guān)閉而光學(xué)照射部分132或232打開的情況下，在光接收部分134或234只接收到從后光源發(fā)射并通過谷物128或228反射的反射光時，能得到圖像信息(或反射光學(xué)圖像信息)。此外，這些圖像信息被輸出到客戶計算機14。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，能直接單獨得到傳送光學(xué)圖像信息和反射光學(xué)圖像信息，這樣不需要圖像間操作。因此，客戶計算機14能從兩種輸入圖像信息直接判斷谷物128或228的質(zhì)量。因此，由于不需要圖像間操作，可以在更短的時間內(nèi)判斷谷物128或228的質(zhì)量。
在根據(jù)前述第十和第十一實施例的彩色掃描儀218中，使用了由發(fā)光二極管組構(gòu)造而成的光源280。然而，發(fā)明并不局限于此，還可以使用條形光源(例如熒光燈)。
下面將參考圖22到圖26說明用于谷物圖像讀取設(shè)備和使用夾具的樣品排列方法的樣品排列夾具的實施例。
提供的樣品排列夾具300用來在前述彩色掃描儀118的樣品臺126的上表面(或樣品放置面)上以排列狀態(tài)放置谷物128，并能用于第五到第九實施例的彩色掃描儀118中。
圖22是彩色掃描儀118的透視圖。當(dāng)覆蓋部件122繞鉸鏈136在樞軸上轉(zhuǎn)動打開時，出現(xiàn)樣品臺126，這樣圖23所示的樣品排列夾具300設(shè)置在樣品臺126的上表面上。
樣品排列夾具300的構(gòu)造包括通常形成為碟形的樣品排列夾具體302；放置在樣品排列夾具體302上的移動部件304。這里，樣品排列夾具體302和移動部件304可以由樹脂或金屬制成。
樣品排列夾具體302的構(gòu)造包括形成為與樣品臺126的上表面形狀相同的底墻部分302A；從底墻部分302A的外圍邊緣部分向上的短側(cè)墻部分302B和302C以及長側(cè)墻部分302D和302E。在一個長側(cè)墻部分302D上形成了轉(zhuǎn)延(return)306，它朝另一個長側(cè)墻部分302E延伸。此外，在另一個長側(cè)墻部分302E上形成了柄(grip)308，它朝外延伸。此外，在一個側(cè)墻部分302B上，形成了矩形排出口310，它位于轉(zhuǎn)延306附近。此外，在底墻部分302A中，形成了多個(例如1000個)第一孔312。如圖24所示，第一孔312形成為具有6毫米長3毫米寬的跑道形狀，以容納谷物128。
回到圖23，移動部件304的構(gòu)造包括放置在樣品排列夾具體302的底墻部分302A上的矩形平面底部部分(base portion)304A；在底部部分304A的一個長側(cè)部分形成的臺階形柄304B；以及從底部部分304A的另一個長側(cè)部分升起的升起部分304C。如圖25所示，在移動部件304固定在樣品排列夾具體302中的情況下，移動部件304的柄304B固定在樣品排列夾具體302的柄308上，移動部件304的升起部分304C固定在樣品排列夾具體302的轉(zhuǎn)延306的低側(cè)上。此外，在這種狀態(tài)下，在移動部件304的升起部分304C和樣品排列夾具體302的一個長側(cè)墻部分302D之間，形成了預(yù)定間隙314，它的尺寸定義了移動部件304相對于樣品排列夾具體302的移動距離。這里，移動部件304的底部部分304A的寬度基本等于樣品排列夾具體302的底墻部分(bottom portion)302A的上表面的寬度，這樣移動部件304只能以圖25所示箭頭A方向相對于樣品排列夾具體302滑動。此外，在移動部件304的底部部分304A中，形成了多個第二孔316，它們具有和夾具體302的第一孔312相同的形狀和樣式。在移動部件304的底部部分304A的(四個)外圍部分中(也對應(yīng)于樣品排列夾具體302的底墻部分302A的(四個)外圍部分)，形成了沒有孔的無孔部分318，以遮蔽谷物128。
接著，下面說明此實施例的操作和效果。
在此實施例中，使用樣品排列夾具300以如下方式在彩色掃描儀118的樣品臺126的上表面(或樣品放置面)放置谷物128。
首先，移動部件304固定在樣品排列夾具體302中，這樣移動部件304的底部部分304A放置在樣品排列夾具體302的底墻部分302A的上表面上。接著，如圖25所示，推動柄304B，以使移動部件304靠近樣品排列夾具體302的柄308。結(jié)果，移動部件304的第二孔316和樣品排列夾具體302的第一孔312被固定，這樣前面的孔偏移于后面的孔。如圖26A所示，樣品排列夾具體302的無第一孔部分320提供了第二孔的底面(這些放置和固定操作屬于第一步)。接著，正如圖25的箭頭B指示的那樣，谷物128或樣品被放進樣品排列夾具體302中。接著，通過搖動樣品排列夾具體302和移動部件304，或者通過用指尖或刮勺梳理谷物128，將谷物128逐次引入第二孔316中(這些放進和引導(dǎo)操作屬于第二步)。接著，傾斜樣品排列夾具300，使排出口310朝下，從而將多余谷物128從樣品排列夾具體302的排出口310排除出去。多數(shù)多余谷物因此從排出口310排出，但是一些谷物128依然留在移動部件304的底部部分304A的上面。在這種情況下，剩余谷物128能用來覆蓋移動部分304的無孔部分318。
在這種狀態(tài)下，樣品排列夾具體302和移動部件304然后放置在樣品臺126的上表面上(這一放置操作屬于第三步)。接著，將移動部件304移動到遠離樣品排列夾具300的底墻部分302A，這樣移動部件304的升起部分304C毗鄰樣品排列夾具體302的一個長側(cè)墻部分302D，并且第二孔316重疊在第一孔312上。因此，如圖26B所示，第二孔316和第一孔312相互連通，這樣樣品臺126的上表面提供了第一孔的底面。然后，已經(jīng)進入第二孔316的谷物128墜落到第一孔312內(nèi)，這樣它們放置在樣品臺126的上表面上(這些滑動和重疊操作屬于第四步)。接著，樣品排列夾具體302和移動部件304被抬起，并從樣品臺126移開。如圖22所示，在移開狀態(tài)下，眾多谷物128按預(yù)定間隔排列，這樣使谷物的長軸方向指向預(yù)定的方向(這些抬起和移開操作屬于第五步)。
當(dāng)通過使用根據(jù)此實施例的樣品排列夾具300將樣品谷物128放置在樣品臺126的上表面時，能簡單和快速地以排列狀態(tài)放置它們。
此外，在根據(jù)此實施例的樣品排列夾具300中，形成了排出口310和無孔部分318。因此，多余谷物128能在短時間內(nèi)通過排出口310排出出去，在多余谷物128排出以后剩下的谷物128能遮蔽無孔部分318，這樣能有效地消減不需要的谷物128。根據(jù)此實施例，結(jié)果減少了用來在樣品臺126上放置樣品谷物128的工作時間。
已經(jīng)在這種模型的基礎(chǔ)上說明了前述實施例，其中用于彩色掃描儀118的樣品排列夾具300的構(gòu)造包括具有樣品臺126和掃描單元130的掃描儀體220；以及具有光源140和用作傾斜射線裝置的斜線天窗142的覆蓋部件122。然而，根據(jù)本發(fā)明的用于谷物圖像讀取設(shè)備的樣品排列夾具還可以用不同于前述構(gòu)造的模式應(yīng)用到彩色掃描儀中。特別地，發(fā)明還可以應(yīng)用到在覆蓋部件的一側(cè)上沒有設(shè)置光源(因此其功能僅是用來覆蓋樣品臺126的蓋子)，但是具有僅由具有樣品臺126和掃描單元130構(gòu)成的掃描儀體120的必需部分的彩色掃描儀中。
此外，在前述實施例中，設(shè)置二者之間的尺寸關(guān)系，使移動部件304僅能在圖25中的箭頭A方向相對于樣品排列夾具體302移動。然而，發(fā)明并不局限于此，其構(gòu)造為能使移動部件304在垂直于圖25的箭頭A方向移動(也就是樣品排列夾具體302的長側(cè)部分302D和302E的縱向)或者相對于樣品排列夾具體302兩個方向移動。
此外，在前述實施例中，在移動部件304的底部部分304A和樣品排列夾具體302的底墻部分302A的所有外圍部分都形成了無孔部分318。然而，發(fā)明并不局限于此，它還可以具有在樣品排列夾具體302和移動部件304的至少一個外圍側(cè)形成無孔部分的結(jié)構(gòu)。
參考圖27到圖29，下面將說明根據(jù)發(fā)明的用于谷物圖像讀取設(shè)備的樣品排列器的實施例。
樣品排列器350用來以排列狀態(tài)在前述彩色掃描儀118的樣品臺126的上表面(或樣品放置面)上放置谷物128，并能用在第五到第九實施例的彩色掃描儀118中。
圖27是樣品排列器350的透視圖。如圖所示，樣品排列器350的構(gòu)造包括通常形成為碟形的樣品放置盤352；以及用來以固定狀態(tài)放置樣品排列盤352的樣品排列器體354。
樣品排列盤352的構(gòu)造包括從上看為矩形的底墻部分352A(譯者注原文為252A，實際應(yīng)為352A)；在底墻部分352A的外圍邊緣部分升起的側(cè)墻部分352B、352C、352D和352E；從一個短側(cè)墻部分352B延伸的柄部分352F。柄部分352F的長度A設(shè)置為大于樣品排列器體354的后面要說明的支持部件360的厚度(還可以參考圖28)。此外，在樣品排列盤352的底墻部分352A中，形成了多個(例如1000個)孔356。各個孔356形成為跑道形狀，其短直徑為3.0毫米到3.3毫米，長直徑為5.5毫米到6.0毫米，這樣能接受谷物128。此外，為了防止兩個樣品谷物128進入孔356，樣品排列盤352的厚度設(shè)置為1.5毫米到2.0毫米。此外，在樣品排列盤352的底墻部分352A的(四個)外圍部分，形成了寬度為B的無孔部分358。這里，樣品排列盤352可以由金屬或樹脂制成。
另一方面，樣品排列器體354的構(gòu)造包括從上看形成為矩形框架形狀并能在其中固定樣品排列盤352的底墻部分352A的支持部件360；以及以固定狀態(tài)固定在支持部件360的低側(cè)部分內(nèi)的透明盤362。這里，支持部件360由金屬或樹脂制成，透明盤由玻璃或諸如丙乙烯的樹脂制成。
如圖28所示，在樣品排列盤352固定在樣品排列器體354的情況下，樣品排列盤352的底墻部分352A放置在透明盤362的上表面的地方，在樣品排列盤352中形成的孔356由透明盤362封閉。此外，在樣品排列器350放置在樣品臺126的上表面的情況下，透明盤362放置在樣品臺126的上表面的位置。
接著，下面將說明此實施例的操作和效果。
在前述教程后，通過使用樣品排列器350以排列狀態(tài)將谷物128放置在樣品臺126上。特別地，樣品排列盤352固定在樣品排列器體354中。在這種狀態(tài)下，通過樣品排列器體354的透明盤362關(guān)閉樣品排列盤352的孔356。在這種狀態(tài)下，必要數(shù)量或更多的谷物128然后被放在樣品排列盤352上。接著，垂直和水平地搖動樣品排列器350，或者以指尖或刮勺梳理放進的谷物128，以將谷物128逐次引入孔356中。接著，握著柄部分352F并抬起之，以在圖28的箭頭C方向旋轉(zhuǎn)樣品排列盤352。結(jié)果，多余谷物128進入樣品排列盤352的無孔部分358。其后，當(dāng)握住柄部分352F時，從樣品排列器體354上移開樣品排列盤352。因此，谷物128在預(yù)定方向以預(yù)定間隔放置在樣品排列器體354的透明盤362的上表面上。最后，繞鉸鏈136在樞軸上轉(zhuǎn)動打開彩色掃描儀118的覆蓋部件122，然后將樣品排列器體354放在樣品臺126的上表面上。
接著，在覆蓋部件122關(guān)閉后完成谷物128的圖像的讀取工作。如前所述，在樣品排列器體354放置在樣品臺126的上表面的情況下完成此項工作。
因此，通過使用根據(jù)此實施例的樣品排列器350，將樣品谷物128放置在樣品臺126的上表面上，這樣能以排列狀態(tài)簡單和快速地放置谷物128。
此外，在根據(jù)此實施例的樣品排列器350中，在樣品排列盤352的底墻部分352A的外圍部分形成了無孔部分358，這樣多余谷物128能遮蔽無孔部分358。因此，能有效地去除多余谷物128。結(jié)果，根據(jù)此實施例能縮短在樣品臺126上放置樣品排列器體354的工作時間。
此外，根據(jù)此實施例的樣品排列器350具有圖29所示結(jié)構(gòu)的如下優(yōu)點。圖29所示的示例是根據(jù)此實施例的樣品排列器350的修正。特別地，由玻璃或樹脂制成的透明盤372固定在樣品排列盤370的較低端面上。然而，通過采用此結(jié)構(gòu)，灰塵將容易進入樣品排列盤370和透明盤372中形成的眾多孔374之間(的間隙)，這樣它將逐漸投射在圖像上。因為灰塵導(dǎo)致谷物128的質(zhì)量判斷中的誤差，此結(jié)構(gòu)沒有優(yōu)越性。此外，總是清除灰塵也很麻煩。相反，在根據(jù)此實施例的樣品排列器350中，樣品排列盤352和樣品排列器體354被分開，這樣能避免灰塵問題。因此，根據(jù)此實施例的樣品排列器350能改進谷物128的質(zhì)量判斷和維持。
在此模型上說明了此實施例，其中用于彩色掃描儀118的樣品排列器350的構(gòu)造包括具有樣品臺126和掃描單元130的掃描儀體120；以及具有光源140和用作光學(xué)射線裝置的斜線天窗142的覆蓋部件122。然而，除了說明外，根據(jù)此實施例的用于谷物圖像讀取單元的樣品排列器還能以另一種模式應(yīng)用到彩色掃描儀。例如，發(fā)明還可以應(yīng)用到如下的彩色掃描儀，它沒有設(shè)置在覆蓋部件122的一側(cè)上的光源(因此覆蓋部件的功能僅是用來覆蓋樣品臺126的蓋子)，但是具有僅由包含樣品臺126和掃描單元130的掃描儀體120構(gòu)造的必需部分。
此外，在前述實施例中，僅在樣品排列盤352的一側(cè)上形成了柄部分352F。然而，發(fā)明并不局限于此，還可以采用在其他側(cè)形成相似的柄部分352G(參考圖27)的結(jié)構(gòu)。在此修正中，可以用兩只手抬起樣品排列盤352。
此外，在前述實施例中，在樣品排列盤352的底墻部分352A的所有外圍部分形成了無孔部分358。然而，在樣品排列盤352的底墻部分352A的至少一個外圍部分形成無孔部分358就足夠了。
此外，在前述實施例中，支持部件360和透明盤362由透明零件制成。然而，如果透明盤由諸如丙乙烯盤的樹脂塑造而成，支持部件和透明盤可以集成在一起。
此外，在前述實施例中，從上方看支持部件360形成為矩形框架形狀。然而，支持部件不需要在所有外圍上形成，而可以在相對于透明盤的單側(cè)的預(yù)定長度并能定位樣品排列盤352的一部分上形成。如前所述，特別是支持部件和透明盤集成在一起的情況下，此構(gòu)造能充分固定。
權(quán)利要求
1.一種谷物質(zhì)量判斷樣品容器，包括用以在其上放置谷物的具有透明底面的樣品臺；設(shè)置在所述樣品臺上，用來發(fā)射光以照射放置在所述樣品臺的樣品的光源；和斜線天窗，用來使從所述光源以傾斜方向發(fā)射的光均勻，這樣可以用光在傾斜方向照射二維放置在樣品臺上的谷物。
2.一種谷物質(zhì)量判斷樣品容器，包括用以在其上放置谷物的具有透明底面的樣品臺；和二維排列的復(fù)數(shù)個光發(fā)射單元，以使發(fā)光方向相對于樣品臺的樣品放置面傾斜，這樣可以用光在傾斜方向照射二維放置在所述樣品臺上的谷物。
3.一種谷物質(zhì)量判斷樣品容器，包括用以在其上放置谷物的具有透明底面的樣品臺；光發(fā)射元件組，包括多個一維排列的光發(fā)射元件，以使發(fā)光方向相對于所述樣品臺的樣品放置面傾斜，這樣可以用光在傾斜方向照射放置在所述樣品臺上的谷物；和移動裝置，用來在和所述光發(fā)射元件的排列方向相交的方向移動所述樣品臺和所述光發(fā)射元件列中的至少一個。
4.一種谷物質(zhì)量判斷器，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的谷物質(zhì)量判斷樣品容器；用來從谷物質(zhì)量判斷樣品容器的底面?zhèn)茸x取谷物的圖像的掃描儀；和用來在由所述掃描儀讀取的谷物圖像的基礎(chǔ)上判斷谷物的質(zhì)量的判斷裝置。
5.一種谷物質(zhì)量判斷器，包括根據(jù)權(quán)利要求2所述的谷物質(zhì)量判斷樣品容器；用來從谷物質(zhì)量判斷樣品容器的底面?zhèn)茸x取谷物的圖像的掃描儀；和用來在由所述掃描儀讀取的谷物圖像的基礎(chǔ)上判斷谷物的質(zhì)量的判斷裝置。
6.一種谷物質(zhì)量判斷器，包括根據(jù)權(quán)利要求3所述的谷物質(zhì)量判斷樣品容器；用來從谷物質(zhì)量判斷樣品容器的底面?zhèn)茸x取谷物的圖像的掃描儀；和用來在由所述掃描儀讀取的谷物圖像的基礎(chǔ)上判斷谷物的質(zhì)量的判斷裝置。
7.一種使用權(quán)利要求4所述的谷物質(zhì)量判斷器的圖像輸入方法，用來提取關(guān)于谷物內(nèi)部和谷物表面的信息，它通過關(guān)閉傾斜方向的光讀取的反射光學(xué)圖像和打開傾斜方向的光讀取的圖像的圖像間操作完成。
8.一種使用權(quán)利要求5所述的谷物質(zhì)量判斷器的圖像輸入方法，用來提取關(guān)于谷物內(nèi)部和谷物表面的信息，它通過由關(guān)閉傾斜方向的光讀取的反射光學(xué)圖像和由打開傾斜方向的光讀取的圖像之間的圖像間操作完成。
9.一種使用權(quán)利要求6所述的谷物質(zhì)量判斷器的圖像輸入方法，用來提取關(guān)于谷物內(nèi)部和谷物表面的信息，它通過關(guān)閉傾斜方向的光讀取的反射光學(xué)圖像和打開傾斜方向的光讀取的圖像之間的圖像間操作完成。
10.一種提供權(quán)利要求4所述的谷物質(zhì)量判斷器的谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)終端，它具有如下功能累計圖像和判斷結(jié)果；壓縮數(shù)據(jù)；加密數(shù)據(jù)；在附屬存儲設(shè)備媒介中記錄數(shù)據(jù)；打印數(shù)據(jù)；通過網(wǎng)絡(luò)分配數(shù)據(jù)；以及用口令字保護數(shù)據(jù)。
11.一種提供權(quán)利要求5所述的谷物質(zhì)量判斷器的谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)終端，它具有如下功能累計圖像和判斷結(jié)果；壓縮數(shù)據(jù)；加密數(shù)據(jù)；在附屬存儲設(shè)備媒介中記錄數(shù)據(jù)；打印數(shù)據(jù)；通過網(wǎng)絡(luò)分配數(shù)據(jù)；以及用口令字保護數(shù)據(jù)。
12.一種提供權(quán)利要求6所述的谷物質(zhì)量判斷器的谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)終端，它具有如下功能累計圖像和判斷結(jié)果；壓縮數(shù)據(jù)；加密數(shù)據(jù)；在附屬存儲設(shè)備媒介中記錄數(shù)據(jù)；打印數(shù)據(jù)；通過網(wǎng)絡(luò)分配數(shù)據(jù)；以及用口令字保護數(shù)據(jù)。
13.一種谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求10所述的和網(wǎng)絡(luò)相連的復(fù)數(shù)個谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)終端；和和所述網(wǎng)絡(luò)相連用來顯示由所述系統(tǒng)終端讀取的圖像和所述判斷裝置的判斷結(jié)果的管理裝置。
14.一種谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求11所述的和網(wǎng)絡(luò)相連的復(fù)數(shù)個谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)終端；和和所述網(wǎng)絡(luò)相連用來顯示由所述系統(tǒng)終端讀取的圖像和所述判斷裝置的判斷結(jié)果的管理裝置。
15.一種谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求12所述的和網(wǎng)絡(luò)相連的復(fù)數(shù)個谷物質(zhì)量判斷系統(tǒng)終端；和和所述網(wǎng)絡(luò)相連用來顯示由所述系統(tǒng)終端讀取的圖像和所述判斷裝置的判斷結(jié)果的管理裝置。
16.一種谷物圖像讀取設(shè)備，包括掃描儀體，包括設(shè)置在圖像讀取位置并具有由透明材料制成的用來在其上二維放置谷物的底部的樣品臺；以及具有光學(xué)照射部分和光接收部分的掃描裝置，光學(xué)照射部分可以沿著所述樣品臺的底部移動以用光照射上述谷物，光接收部分用來接收由上述谷物反射的反射光；和相對于所述掃描儀體的樣品臺可打開/關(guān)閉，并包括用來在關(guān)閉時傾斜照射谷物的傾斜射線裝置的覆蓋部件，其中通過使用如下兩種光讀取谷物的圖像從所述傾斜射線裝置發(fā)射、通過谷物傳送并由所述掃描裝置的光接收部分接收的傳送光；以及從所述光學(xué)照射部分發(fā)射，由谷物反射并由所述掃描裝置的光接收部分接收的反射光。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的谷物圖像讀取設(shè)備，其中所述傾斜射線裝置包括谷物照射光源；斜線天窗，用來調(diào)節(jié)照射方向，這樣可以用從光源發(fā)射的發(fā)射光在傾斜方向更均勻地照射谷物。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的谷物圖像讀取設(shè)備，其中所述傾斜射線裝置包括二維排列，并設(shè)置在光發(fā)射方向以用它們的光在傾斜方向照射谷物的復(fù)數(shù)個光發(fā)射單元。
19.根據(jù)權(quán)利要求所述16的谷物圖像讀取設(shè)備，其中所述傾斜射線裝置包括一維排列，并設(shè)置在光發(fā)射方向以用它們的光在傾斜方向照射谷物的復(fù)數(shù)個光發(fā)射單元，和其中在和所述光發(fā)射單元的排列方向相交的方向移動所述光發(fā)射單元和所述樣品臺的至少一個。
20.一種谷物質(zhì)量判斷設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求16所述的谷物圖像讀取設(shè)備；和與所述谷物圖像讀取設(shè)備相連的判斷裝置，用來在從所述谷物圖像讀取設(shè)備發(fā)送的圖像信息的基礎(chǔ)上判斷谷物質(zhì)量。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的谷物質(zhì)量判斷設(shè)備，其中所述掃描裝置將下面的兩種圖像信息輸出到所述判斷裝置在所述傾斜射線裝置的光源和所述掃描裝置的光學(xué)照射部分打開的情況下，在所述光接收部分同時接收到從前光源發(fā)射和通過谷物傳送的傳送光以及從后光源發(fā)射并由谷物反射的反射光時得到的圖像信息；在所述傾斜射線裝置的光源關(guān)閉而所述光學(xué)照射部分打開的情況下，在所述光接收部分接收到從后光源發(fā)射并由谷物反射的反射光時得到的圖像信息，和其中通過從同時接收的傳送光和反射光時的圖像信息中減去僅接收反射光時的圖像信息，所述判斷裝置決定在僅接收傳送光時的圖像信息，并判斷谷物質(zhì)量。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的谷物質(zhì)量判斷設(shè)備，其中所述掃描裝置將下面的兩種圖像信息輸出到所述判斷裝置在所述傾斜射線裝置的光源和所述掃描裝置的光學(xué)照射部分打開的情況下，在所述光接收部分同時接收到從前光源發(fā)射和通過谷物傳送的傳送光以及從后光源發(fā)射并由谷物反射的反射光時得到的圖像信息；以及在所述傾斜射線裝置的光源打開而所述光學(xué)照射部分關(guān)閉的情況下，在所述光接收部分接收到從前光源發(fā)射并由谷物傳送的傳送光時得到的圖像信息，和其中通過從同時接收的傳送光和反射光時的圖像信息中減去僅接收傳送光時的圖像信息，所述判斷裝置決定在僅接收反射光時的圖像信息，并判斷谷物質(zhì)量。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的谷物質(zhì)量判斷設(shè)備，其中所述掃描裝置將下面的兩種圖像信息輸出到所述判斷裝置在所述傾斜射線裝置的光源打開和所述掃描裝置的光學(xué)照射部分關(guān)閉的情況下，在所述光接收部分僅接收到從前光源發(fā)射并通過谷物傳送的傳送光時得到的圖像信息，以及在所述傾斜射線裝置的光源關(guān)閉而所述光學(xué)照射部分打開的情況下，在所述光接收部分僅接收到從后光源發(fā)射并由谷物反射的傳送光時得到的圖像信息。
24.一種谷物圖像讀取設(shè)備，包括掃描儀體，包括設(shè)置在圖像讀取位置并具有由透明材料制成的用來在其上二維放置谷物的底部的樣品臺；以及具有光學(xué)照射部分和光接收部分的掃描裝置，光學(xué)照射部分可以沿著所述樣品臺的底部移動以用光照射谷物，光接收部分用來接收由谷物反射的反射光；和相對于所述掃描儀體的樣品臺可打開/關(guān)閉，并包括用來在關(guān)閉時傾斜照射谷物的光源的覆蓋部件，其中所述掃描裝置的光學(xué)照射部分的光學(xué)軸方向設(shè)置為相對于所述樣品臺的樣品放置面呈預(yù)定傾斜角度，和其中所述光源固定在所述覆蓋部件中的所述樣品臺的樣品放置面的端側(cè)上，這樣光學(xué)軸方向能設(shè)置為相對于所述樣品臺的樣品放置面呈預(yù)定傾斜角度。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的谷物圖像讀取設(shè)備，其中所述掃描裝置的光學(xué)照射部分和所述光源的構(gòu)造使它們能彼此獨立地打開/關(guān)閉。
26.一種用于具有掃描儀體的谷物圖像讀取設(shè)備的樣品排列夾具，其中掃描儀體包括設(shè)置在圖像讀取位置并具有由透明材料制成的用來在其上二維放置谷物的底部的樣品臺；以及具有光學(xué)照射部分和光接收部分的掃描裝置，光學(xué)照射部分可以沿著所述樣品臺的底部移動以用光照射谷物，光接收部分用來接收由谷物反射的反射光，包括樣品排列夾具體，它形成為碟形，這樣能放置在所述樣品臺的底部的上表面上，并包括具有以預(yù)定間隔排列的多個第一孔的底墻部分，孔的尺寸能容納一粒谷物，通常形成為谷物形狀，并且其長軸方向在預(yù)定方向；和移動部件，尺寸使其能在樣品排列夾具體的底墻部分的上表面上滑動，并能放置在所述底墻部分的上表面上，并具有和所述多個第一孔的所述形狀和樣式相同的多個第二孔。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的用于谷物圖像讀取設(shè)備的樣品排列夾具，其中所述樣品排列夾具體具有在其側(cè)墻部分用來排出多余谷物的排出口，以及在所述移動部件的至少一個外圍部分側(cè)上設(shè)置并用來遮蔽剩余谷物的無孔部分。
28.一種使用根據(jù)權(quán)利要求27所述的用于谷物圖像讀取設(shè)備的樣品排列夾具的樣品排列方法，包括第一步，將所述移動部件放置在所述樣品排列夾具體的底墻部分的上表面上，并以第二孔與第一孔偏移的狀態(tài)將二者固定在一起；第二步，在所述狀態(tài)中將作為示例的谷物放進樣品排列夾具體中，并將所述谷物逐次引入第二孔中；第三步，在所述狀態(tài)中將所述樣品排列夾具體和所述移動部件放置在樣品臺的底部的上表面上；第四步，將所述移動部件相對于所述樣品排列夾具體的底墻部分滑動，并將第二孔重疊在第一孔上；和第五步，在所述狀態(tài)中從樣品臺上抬起并移開所述樣品排列夾具體和所述移動部件。
29.一種用于具有掃描儀體的谷物圖像讀取設(shè)備的樣品排列器，其中掃描儀體包括設(shè)置在圖像讀取位置并具有由透明材料制成的用來在其上二維放置谷物的底部的樣品臺；以及具有光學(xué)照射部分和光接收部分的掃描裝置，光學(xué)照射部分可以沿著所述樣品臺的底部移動以用光照射谷物，光接收部分用來接收由谷物反射的反射光，包括樣品排列盤，它形成為碟形，并包括具有以預(yù)定間隔排列的多個孔的底墻部分，孔的尺寸能容納一粒谷物，通常形成為谷物形狀，并且其長軸方向在預(yù)定方向；和樣品排列器體，包括通常形成為框架形狀以能固定所述樣品排列盤的底墻部分的支持部件；設(shè)置在所述支持部件的底部上并放置在所述樣品臺的底部的上表面上的用來放置所述樣品排列盤的底墻部分的透明盤。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的谷物圖像讀取設(shè)備的樣品排列器，其中所述樣品排列盤具有在所述樣品排列盤的底墻部分的至少一個外圍部分上形成并且其中沒有所述孔的無孔部分。
全文摘要
覆蓋部件32通過鉸鏈31以打開/關(guān)閉方式連接到具有透明底面30A的樣品臺30。在該覆蓋部件32中，固定了由熒光燈或類似設(shè)備制成的多個條形光源36。在條形光源36和樣品臺30之間，布置了斜線天窗38，它和樣品臺30的底面平行，并用來使條形光源36發(fā)射的光在傾斜方向上一致，這樣能用光在傾斜方向照射放置在樣品臺30上的谷物。
文檔編號G01N21/85GK1407331SQ01143998
公開日2003年4月2日 申請日期2001年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月10日
發(fā)明者佐藤敏幸, 山本惣一, 后藤恒義, 荒井広志 申請人:山形縣, 株式會社山本制作所