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JP7308740B2 - Water absorption state evaluation device and water absorption state evaluation method - Google Patents
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JP7308740B2 - Water absorption state evaluation device and water absorption state evaluation method - Google Patents

Water absorption state evaluation device and water absorption state evaluation method Download PDF

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Description

本発明は、水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群の吸水状態を評価する吸水状態評価装置及び吸水状態評価方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water absorption state evaluation device and a water absorption state evaluation method for evaluating the water absorption state of a group of target rice submerged in water.

例えば、酒造において、精米工程や吸水工程、蒸工程といった原料米に対する加工工程は、その後の醸造工程を左右する重要なプロセスである。大吟醸酒などを製造する際の吸水工程では、原料米が吸水し過ぎないよう浸漬時間を短縮して原料米の吸水を制限する、いわゆる限定吸水という作業を行うことがある。この限定吸水では1%単位での吸水率の調整が求められることから、製造する酒類の品質向上を図る上では、原料米の吸水状態をリアルタイムで詳細に把握することが極めて重要となる。 For example, in sake brewing, the processing steps for raw rice, such as rice polishing, water absorption, and steaming, are important processes that influence the subsequent brewing process. In the process of water absorption in the production of daiginjo-shu, so-called limited water absorption, in which the soaking time is shortened to prevent the raw rice from absorbing too much water, is sometimes carried out. Since this limited water absorption requires adjustment of the water absorption in units of 1%, it is extremely important to grasp the water absorption state of the raw material rice in detail in real time in order to improve the quality of the alcoholic beverages to be produced.

原料米の吸水変化は、原料米の状態(品種や精米歩合、含水率など)や浸漬条件(時間や温度、濃度など)により大きく変化することが知られており、従来、このような原料米の吸水変化を評価する手法としては、浸漬前後の原料米の重量を計量機で計測し、浸漬前後の重量差から吸水量を計算する手法が一般的であった。しかしながら、このような手法では、吸水量の経時変化や吸水分布などを正確に把握することができない。そのため、実際の酒造現場では、目視により原料米の色や形状の変化から吸水分布を推測し、上述した吸水量の計算結果と合わせて吸水変化を推測しており、原料米の吸水状態を客観的にリアルタイムで評価可能な手法の開発が求められていた。 It is known that the change in water absorption of raw rice varies greatly depending on the condition of raw rice (variety, rice polishing ratio, moisture content, etc.) and soaking conditions (time, temperature, concentration, etc.). As a method for evaluating the change in water absorption, it was common to measure the weight of raw rice before and after soaking with a weighing machine and calculate the amount of water absorption from the difference in weight before and after soaking. However, with such a method, it is not possible to accurately grasp changes in water absorption over time, water absorption distribution, and the like. Therefore, at the actual sake brewing site, the water absorption distribution is estimated from the change in the color and shape of the raw material rice by visual observation, and the change in water absorption is estimated by combining the above-mentioned calculation results of the water absorption amount. Therefore, there is a demand for the development of a method that can be evaluated in real time.

ところで、本願出願人は、画像観察により炊飯対象米の吸水量や吸水分布などを判定する手法として、特許文献1記載の含水状態判定方法を提案している。この含水状態判定方法によれば、水に浸漬した状態に配置された炊飯対象米を光学的に監視して、炊飯対象米の含水率に関する含水率関連情報を経時的に測定することができるため、含水率関連情報を基に炊飯対象米の吸水量や吸水分布を評価することが可能となる。具体的には、炊飯対象米の吸水に伴う当該炊飯対象米の大きさの変化を経時的に測定して、吸水前の炊飯対象米の大きさに対して、吸水後の炊飯対象米の大きさが変化(膨張)した比率を膨張率とすることができるので、この膨張率を基にして炊飯対象米の吸水量や吸水分布を評価することができる。 By the way, the applicant of the present application has proposed a water content determination method described in Patent Document 1 as a method for determining the water absorption amount and water absorption distribution of rice to be cooked by image observation. According to this water content state determination method, it is possible to optically monitor the rice to be cooked that is placed in a state of being immersed in water, and to measure the water content related information regarding the water content of the rice to be cooked over time. , it is possible to evaluate the water absorption amount and water absorption distribution of the rice to be cooked based on the moisture content related information. Specifically, the change in the size of the rice to be cooked due to water absorption of the rice to be cooked is measured over time, and the size of the rice to be cooked after water absorption is compared with the size of the rice to be cooked before water absorption. Since the rate of change (expansion) in thickness can be taken as the expansion rate, the water absorption amount and water absorption distribution of the rice to be cooked can be evaluated based on this expansion rate.

特開2016-105074号公報JP 2016-105074 A

ところで、酒米の吸水状態は、日本酒の味や香りを左右する重要な要素である。実際の酒造現場においては、熟練者が長年の経験に基づいて酒米の吸水状態を評価しており、消費者を惹きつける繊細な味や香りをもつ日本酒を製造する上では、このような熟練者の経験に基づく評価を再現することが望ましいと考えられる。 By the way, the water absorption state of sake rice is an important factor that influences the taste and aroma of sake. At actual brewing sites, skilled workers evaluate the water absorption state of sake rice based on many years of experience. It is considered desirable to reproduce the evaluation based on the experience of the person.

本発明は以上の実情に鑑みなされたものであり、熟練者の経験に基づく測定対象米の吸水状態の評価を再現することができる吸水状態評価装置及び吸水状態評価方法の提供を、その目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a water absorption state evaluation apparatus and a water absorption state evaluation method that can reproduce the evaluation of the water absorption state of rice to be measured based on the experience of an expert. do.

上記目的を達成するための本発明に係る吸水状態評価装置の特徴構成は、
水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得した画像データに対して、所定の処理を実行可能な画像処理部と、
前記測定対象米群の吸水状態に関連する指標を決定する機能部であって、前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度を算出して、当該算出した面積重み付け平均輝度を前記指標の一つとして決定する指標決定部と、
前記指標決定部で決定した指標を基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する吸水状態評価部とを備え、
前記面積重み付け平均輝度は、前記測定対象米群を撮影した画像データにおいて、前記測定対象米群が占める部分の輝度の平均であり、
前記画像処理部は、前記画像データ取得部で取得した画像データを所定階調の画像データに変換する階調変換処理を実行可能であり、
前記面積重み付け平均輝度は、所定階調の前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される指標であって、各測定対象米が占める部分の平均輝度に各測定対象米が占める部分のピクセルの数を乗じたものの総和を前記測定対象米群が占める部分の全てのピクセルの数で除したものである点にある。
また、上記目的を達成するための本発明に係る吸水状態評価方法の特徴構成は、
水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する画像データ取得工程と、
前記画像データ取得工程で取得した画像データに対して、所定の処理を実行可能な画像処理工程と、
前記測定対象米群の吸水状態に関連する指標を決定する工程であって、前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度を算出して、算出した前記面積重み付け平均輝度を前記指標の一つとして決定する指標決定工程と、
前記指標決定工程で決定した指標を基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する吸水状態評価工程とを実行し、
前記面積重み付け平均輝度は、前記測定対象米群を撮影した画像データにおいて、前記測定対象米群が占める部分の輝度の平均であり、
前記画像処理工程では、前記画像データ取得工程で取得した画像データを所定階調の画像データに変換する階調画像処理を実行可能であり、
前記面積重み付け平均輝度は、所定階調の前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される指標であって、各測定対象米が占める部分の平均輝度に各測定対象米が占める部分のピクセルの数を乗じたものの総和を前記測定対象米群が占める部分の全てのピクセルの数で除したものである点にある。
The characteristic configuration of the water absorption state evaluation device according to the present invention for achieving the above object is as follows:
an image data acquisition unit that acquires image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water;
an image processing unit capable of executing a predetermined process on the image data acquired by the image data acquiring unit;
A functional unit that determines an index related to the water absorption state of the rice clump to be measured, which calculates an area-weighted average brightness determined based on image data of the rice clump to be measured, and calculates the calculated area an index determination unit that determines the weighted average brightness as one of the indices;
a water absorption state evaluation unit that evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on the index determined by the index determination unit;
The area-weighted average brightness is the average brightness of the portion occupied by the rice mass to be measured in the image data of the rice mass to be measured,
The image processing unit is capable of executing a gradation conversion process for converting the image data acquired by the image data acquisition unit into image data having a predetermined gradation,
The area-weighted average brightness is an index determined based on the image data obtained by photographing the rice group to be measured with a predetermined gradation, and the area occupied by each rice to be measured is added to the average brightness of the portion occupied by each rice to be measured is obtained by dividing the sum of the products obtained by multiplying the number of pixels by the number of all the pixels in the portion occupied by the rice mass to be measured.
Further, the characteristic configuration of the water absorption state evaluation method according to the present invention for achieving the above object is as follows:
an image data acquisition step of acquiring image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water;
an image processing step capable of executing a predetermined process on the image data obtained in the image data obtaining step;
A step of determining an index related to the water absorption state of the rice mass to be measured, wherein an area-weighted average luminance determined based on image data obtained by photographing the rice mass to be measured is calculated, and the calculated area-weighted an index determination step of determining the average luminance as one of the indices;
a water absorption state evaluation step of evaluating the water absorption state of the rice group to be measured based on the index determined in the index determination step;
The area-weighted average brightness is the average of the brightness of the portion occupied by the rice mass to be measured in the image data obtained by photographing the rice mass to be measured,
The image processing step is capable of executing gradation image processing for converting the image data acquired in the image data acquisition step into image data of a predetermined gradation,
The area-weighted average brightness is an index determined based on image data obtained by photographing the rice group to be measured with a predetermined gradation. is obtained by dividing the sum of the products multiplied by the number of pixels of , by the number of all pixels in the portion occupied by the rice mass to be measured.

上記本発明に係る吸水状態評価装置及び吸水状態評価方法によれば、まず、水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する。ついで、取得した画像データに対して、画像処理部において所定の処理を行う。 According to the apparatus for evaluating water absorption state and the method for evaluating water absorption state according to the present invention, first, image data of a group of target rice immersed in water is acquired. Then, the acquired image data is subjected to predetermined processing in the image processing section.

ここで、本願発明者は、熟練者の経験に基づく酒米の吸水状態の評価を再現できる手法について鋭意研究を重ねた結果、上記面積重み付け平均輝度を一つの指標とすることで、熟練者による評価を再現できることを見出した。即ち、本願発明者は、測定対象米群を撮影した画像において、測定対象米が占める部分の面積によって重み付けをした測定対象米群が占める部分の輝度の平均(面積重み付け平均輝度)が、熟練者による評価を再現するための重要な指標となるという新たな知見を得た。 Here, the inventors of the present application conducted intensive research on a method that can reproduce the evaluation of the water absorption state of sake rice based on the experience of experts. We found that the evaluation can be reproduced. That is, the inventor of the present application found that the average brightness of the portion occupied by the rice group to be measured weighted by the area of the portion occupied by the rice group to be measured (area-weighted average brightness) in the image of the rice group to be measured is obtained by a skilled person. We obtained new knowledge that it is an important index for reproducing the evaluation by

本発明に係る吸水状態評価装置及び吸水状態評価方法は、かかる知見に基づいてなされたものであり、指標決定部において、測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度を前記指標の一つとして決定する。 The water absorption state evaluation device and the water absorption state evaluation method according to the present invention have been made based on such knowledge. is determined as one of the indices.

しかる後、吸水状態評価部は、指標決定部において決定した指標(面積重み付け平均輝度)を基に、測定対象米群の吸水状態を評価する。 Thereafter, the water absorption state evaluation unit evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on the index (area-weighted average luminance) determined by the index determination unit.

このように、本発明に係る吸水状態評価装置及び吸水状態評価方法によれば、測定対象米群の吸水状態を評価する際に、面積重み付け平均輝度を指標の一つとして用いることで、熟練者の経験に基づく測定対象米群の吸水状態の評価を再現することができる。 As described above, according to the water absorption state evaluation device and the water absorption state evaluation method according to the present invention, when evaluating the water absorption state of the rice group to be measured, by using the area-weighted average luminance as one of the indices, the skilled person can It is possible to reproduce the evaluation of the water absorption state of the rice group to be measured based on the experience of

また、上記特徴構成によれば、各測定対象米が占める部分の平均輝度に各測定対象米が占める部分のピクセルの数を乗じたものの総和を、測定対象米群が占める部分の全てのピクセルの数で除したものが指標としての面積重み付け平均輝度となる。この面積重み付け平均輝度を指標として用いることで、熟練者の評価を再現することができる。尚、所定階調の抽出画像データとしては、特に限定されるものではなく、例えば、256階調の抽出画像データや16階調の抽出画像データを例示できる。 In addition, according to the above characteristic configuration, the sum of the products of the average brightness of the portion occupied by each measurement target rice multiplied by the number of pixels in the portion occupied by each measurement target rice is the sum of all pixels in the portion occupied by the measurement target rice group. The area-weighted average brightness as an index is obtained by dividing by a number. By using this area-weighted average luminance as an index, it is possible to reproduce the evaluation of an expert. Note that the extracted image data of predetermined gradation is not particularly limited, and for example, extracted image data of 256 gradations and extracted image data of 16 gradations can be exemplified.

発明に係る吸水状態評価装置の特徴構成は
水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得した画像データに対して、所定の処理を実行可能な画像処理部と、
前記測定対象米群の吸水状態に関連する指標を決定する機能部であって、前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度を算出して、当該算出した面積重み付け平均輝度を前記指標の一つとして決定する指標決定部と、
前記指標決定部で決定した指標を基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する吸水状態評価部とを備え、
前記面積重み付け平均輝度は、前記測定対象米群を撮影した画像データにおいて、前記測定対象米群が占める部分の輝度の平均であり、
前記画像処理部は、前記画像データ取得部で取得した画像データを所定階調の画像データに変換する階調変換処理を実行可能であり、
前記面積重み付け平均輝度は、所定階調の前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される指標であって、前記測定対象米が占める部分の各ピクセルの輝度の総和を前記測定対象米群が占める部分の全てのピクセルの数で除したものである点にある。
The characteristic configuration of the water absorption state evaluation device according to the present invention is as follows :
an image data acquisition unit that acquires image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water;
an image processing unit capable of executing a predetermined process on the image data acquired by the image data acquiring unit;
A functional unit that determines an index related to the water absorption state of the rice clump to be measured, which calculates an area-weighted average brightness determined based on image data of the rice clump to be measured, and calculates the calculated area an index determination unit that determines the weighted average brightness as one of the indices;
a water absorption state evaluation unit that evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on the index determined by the index determination unit;
The area-weighted average brightness is the average brightness of the portion occupied by the rice mass to be measured in the image data of the rice mass to be measured,
The image processing unit is capable of executing a gradation conversion process for converting the image data acquired by the image data acquisition unit into image data having a predetermined gradation,
The area-weighted average brightness is an index determined based on image data of the rice group to be measured with a predetermined gradation, and the sum of the brightness of each pixel in the portion occupied by the rice to be measured is the measurement target. It is divided by the number of all pixels in the portion occupied by rice clusters.

上記本発明に係る吸水状態評価装置によれば、まず、水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する。ついで、取得した画像データに対して、画像処理部において所定の処理を行う。
ここで、本願発明者は、熟練者の経験に基づく酒米の吸水状態の評価を再現できる手法について鋭意研究を重ねた結果、上記面積重み付け平均輝度を一つの指標とすることで、熟練者による評価を再現できることを見出した。即ち、本願発明者は、測定対象米群を撮影した画像において、測定対象米が占める部分の面積によって重み付けをした測定対象米群が占める部分の輝度の平均(面積重み付け平均輝度)が、熟練者による評価を再現するための重要な指標となるという新たな知見を得た。
本発明に係る吸水状態評価装置は、かかる知見に基づいてなされたものであり、指標決定部において、測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度を前記指標の一つとして決定する。
しかる後、吸水状態評価部は、指標決定部において決定した指標(面積重み付け平均輝度)を基に、測定対象米群の吸水状態を評価する。
このように、本発明に係る吸水状態評価装置によれば、測定対象米群の吸水状態を評価する際に、面積重み付け平均輝度を指標の一つとして用いることで、熟練者の経験に基づく測定対象米群の吸水状態の評価を再現することができる。
また、上記特徴構成によれば、測定対象米が占める部分の各ピクセルの輝度の総和を、測定対象米が占める部分の全てのピクセルの数で除したものが指標としての面積重み付け平均輝度となる。この面積重み付け平均輝度を指標として用いることで、熟練者の評価を再現することができる。尚、所定階調の抽出画像データとしては、特に限定されるものではなく、例えば、256階調の抽出画像データや16階調の抽出画像データを例示できる。
According to the apparatus for evaluating the state of water absorption according to the present invention, first, image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water is acquired. Then, the acquired image data is subjected to predetermined processing in the image processing section.
Here, the inventors of the present application conducted intensive research on a method that can reproduce the evaluation of the water absorption state of sake rice based on the experience of experts. We found that the evaluation can be reproduced. That is, the inventor of the present application found that the average brightness of the portion occupied by the rice group to be measured weighted by the area of the portion occupied by the rice group to be measured (area-weighted average brightness) in the image of the rice group to be measured is obtained by a skilled person. We obtained new knowledge that it is an important index for reproducing the evaluation by
The apparatus for evaluating the state of water absorption according to the present invention has been made based on such knowledge. Determine as one.
Thereafter, the water absorption state evaluation unit evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on the index (area-weighted average luminance) determined by the index determination unit.
As described above, according to the water absorption state evaluation apparatus according to the present invention, when evaluating the water absorption state of the rice group to be measured, by using the area-weighted average luminance as one of the indexes, the measurement based on the experience of the expert It is possible to reproduce the evaluation of the water absorption state of the target rice group.
Further, according to the above characteristic configuration, the sum of the brightness of each pixel in the portion occupied by the rice to be measured is divided by the number of all the pixels in the portion occupied by the rice to be measured to obtain the area-weighted average brightness as an index. . By using this area-weighted average luminance as an index, it is possible to reproduce the evaluation of an expert. Note that the extracted image data of predetermined gradation is not particularly limited, and for example, extracted image data of 256 gradations and extracted image data of 16 gradations can be exemplified.

発明に係る吸水状態評価装置の特徴構成は、
水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得した画像データに対して、一粒の測定対象米であると想定される領域を抽出する抽出処理、及び抽出処理後の測定対象米群の画像データを基に、前記抽出処理で抽出した領域を含む抽出画像データを生成する画像生成処理を少なくとも実行可能な画像処理部と、
前記測定対象米群の吸水状態に関連する指標を決定する機能部であって、前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度を算出するとともに、前記画像処理部において前記画像生成処理により生成された抽出画像データを基に決定される高輝度部割合を算出して、算出した前記面積重み付け平均輝度と前記高輝度部割合とを前記指標として決定する指標決定部と、
前記指標決定部で決定した指標を基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する吸水状態評価部とを備え、
前記面積重み付け平均輝度は、前記測定対象米群を撮影した画像データにおいて、前記測定対象米群が占める部分の輝度の平均であり、
前記高輝度部割合は、前記抽出画像データにおける前記測定対象米が占める部分のうち、高輝度部分が占める部分の割合である点にある。
The characteristic configuration of the water absorption state evaluation device according to the present invention is as follows:
an image data acquisition unit that acquires image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water;
Based on the image data acquired by the image data acquisition unit, an extraction process for extracting an area assumed to be one grain of rice to be measured, and the image data of the rice group to be measured after the extraction process, an image processing unit capable of at least executing image generation processing for generating extracted image data including the region extracted by the extraction processing;
A functional unit that determines an index related to the water absorption state of the rice clump to be measured, which calculates an area-weighted average brightness determined based on image data of the rice clump to be measured, and performs the image processing. A high-luminance portion ratio determined based on the extracted image data generated by the image generation processing is calculated in the section, and the calculated area-weighted average luminance and the high-luminance portion ratio are determined as the index. an index determination unit to
a water absorption state evaluation unit that evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on the index determined by the index determination unit;
The area-weighted average brightness is the average brightness of the portion occupied by the rice mass to be measured in the image data of the rice mass to be measured,
The ratio of the high luminance portion is the ratio of the portion occupied by the high luminance portion to the portion occupied by the rice to be measured in the extracted image data.

上記本発明に係る吸水状態評価装置によれば、まず、水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する。ついで、取得した画像データに対して、画像処理部において所定の処理を行う。
ここで、本願発明者は、熟練者の経験に基づく酒米の吸水状態の評価を再現できる手法について鋭意研究を重ねた結果、上記面積重み付け平均輝度に高輝度部割合を組み合わせることで、熟練者による評価を再現できることも見出した。即ち、本願発明者は、一粒の測定対象米であると想定される領域を含む画像における測定対象米が占める部分のうち高輝度部分が占める部分の割合である高輝度部割合及び上記面積重み付け平均輝度が、熟練者による評価を再現するための重要な指標となるという新たな知見を得た。
According to the apparatus for evaluating the state of water absorption according to the present invention, first, image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water is obtained. Then, the acquired image data is subjected to predetermined processing in the image processing section.
Here, the inventors of the present application conducted extensive research on a method that can reproduce the evaluation of the water absorption state of sake rice based on the experience of experts. It was also found that the evaluation by That is, the inventor of the present application has determined the high-luminance portion ratio, which is the ratio of the portion occupied by the high-luminance portion in the portion occupied by the rice to be measured in the image including the region assumed to be one grain of rice to be measured, and the area weighting A new finding was obtained that the average luminance is an important index for reproducing the evaluation by an expert.

本発明に係る吸水状態評価装置は、かかる知見に基づいてなされたものであり、指標決定部において、測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度に加え、画像処理部において画像生成処理により生成された抽出画像データを基に決定される高輝度部割合を前記指標の一つとして決定する。
しかる後、吸水状態評価部は、指標決定部において決定した指標(高輝度部割合及び面積重み付け平均輝度)を基に、測定対象米群の吸水状態を評価する。
このように、本発明に係る吸水状態評価装置によれば、測定対象米群の吸水状態を評価する際に、高輝度部割合及び面積重み付け平均輝度を指標として用いることで、熟練者の経験に基づく測定対象米群の吸水状態の評価を再現することができる。
The water absorption state evaluation apparatus according to the present invention is based on such knowledge, and in the index determination unit, in addition to the area-weighted average brightness determined based on the image data of the rice cluster to be measured, image processing A high-brightness portion ratio determined based on the extracted image data generated by image generation processing in the portion is determined as one of the indices.
After that, the water absorption state evaluation unit evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on the indices (ratio of high luminance portions and area-weighted average luminance) determined by the index determination unit.
As described above, according to the water absorption state evaluation apparatus according to the present invention, when evaluating the water absorption state of a rice group to be measured, by using the high luminance portion ratio and the area weighted average luminance as indexes, It is possible to reproduce the evaluation of the water absorption state of the rice group to be measured.

また、本発明に係る吸水状態評価装置の更なる特徴構成は、前記画像処理部は、前記画像データ取得部で取得した画像データを所定階調の画像データに変換する階調変換処理を実行可能であり、 Further, a further characteristic configuration of the water absorption state evaluation device according to the present invention is that the image processing section can execute a gradation conversion process of converting the image data acquired by the image data acquisition section into image data of a predetermined gradation. and
前記高輝度部割合は、所定階調の前記抽出画像データを基に決定される指標であって、前記測定対象米が占める部分のピクセルのうち、輝度が所定の閾値よりも高いピクセルの数を、前記測定対象米が占める部分の全てのピクセルの数で除したものである点にある。 The high brightness portion ratio is an index determined based on the extracted image data of a predetermined gradation, and is the number of pixels having a brightness higher than a predetermined threshold among the pixels in the portion occupied by the rice to be measured. , divided by the number of all pixels in the portion occupied by the rice to be measured.

上記特徴構成によれば、測定対象米が占める部分のピクセルのうち、輝度が所定の閾値よりも高いピクセルの数を、測定対象米が占める部分の全てのピクセルの数で除したものが指標としての高輝度割合となる。この高輝度部割合を指標の一つとして用いることで、熟練者の評価を再現することができる。尚、所定階調の抽出画像データとしては、特に限定されるものではなく、例えば、256階調の抽出画像データや16階調の抽出画像データを例示できる。 According to the above characteristic configuration, among the pixels in the portion occupied by the rice to be measured, the index is obtained by dividing the number of pixels whose luminance is higher than a predetermined threshold by the number of all pixels in the portion occupied by the rice to be measured. high luminance ratio. By using this high-brightness portion ratio as one of the indices, it is possible to reproduce the evaluation of an expert. Note that the extracted image data of predetermined gradation is not particularly limited, and for example, extracted image data of 256 gradations and extracted image data of 16 gradations can be exemplified.

また、本発明に係る吸水状態評価装置の更なる特徴構成は、前記所定階調の抽出画像データは、256階調の抽出画像データであり、 Further, a further characteristic configuration of the water absorption state evaluation apparatus according to the present invention is that the extracted image data of predetermined gradation is extracted image data of 256 gradations,
前記閾値は、90~150の範囲内で設定される点にある。 Said threshold lies in that it is set within the range of 90-150.

所定階調の抽出画像データが256階調の抽出画像データである場合に、所定の閾値は、測定対象米の種類や平均的な形状等に応じて適宜設定されるものであるが、上記90~150の範囲内で閾値を設定し、当該閾値よりも輝度が高いピクセルの数を全てのピクセルの数で除した高輝度部割合を指標として用いることで、熟練者の評価を再現することが可能であることを本願発明者は実験的に確認している。 When the extracted image data of predetermined gradation is the extracted image data of 256 gradations, the predetermined threshold value is appropriately set according to the type and average shape of the rice to be measured. By setting a threshold within the range of ~150 and using the ratio of high brightness areas obtained by dividing the number of pixels with brightness higher than the threshold by the number of all pixels as an index, it is possible to reproduce the evaluation of an expert. The inventor of the present application has experimentally confirmed that this is possible.

また、本発明に係る吸水状態評価装置の更なる特徴構成は、前記指標決定部は、前記指標としての前記高輝度部割合を決定する場合に、前記抽出画像データのうち、前記抽出画像データにおける前記測定対象米が占める部分のピクセルの数が所定範囲内である前記抽出画像データのみを基に、前記高輝度部割合を決定する点にある。 Further, a further characteristic configuration of the water absorption state evaluation device according to the present invention is that, when the index determination unit determines the high-brightness portion ratio as the index, in the extracted image data, The high luminance portion ratio is determined based only on the extracted image data in which the number of pixels in the portion occupied by the rice to be measured is within a predetermined range.

画像処理部で行われる抽出処理は、測定対象米群を撮影した画像データから一粒の測定対象米であると想定される領域を抽出することができる処理である。しかしながら、測定対象米群を撮影した画像の中での測定対象米の状態や測定対象米同士の位置関係によっては、意図しない領域が一粒の正常な測定対象米であると想定される領域として抽出されてしまう場合がある。例えば、二粒の測定対象米が重なりあっていてうまく一粒の測定対象米のみを抽出することができなかった場合、二粒の測定対象米が一粒の測定対象米であると想定される領域として抽出され、この抽出した領域を含む抽出画像データが生成されると、二粒の測定対象米が写っている画像データが一粒の測定対象米が写った抽出画像データとして得られてしまう。また、損壊などによって通常よりも極端に小さくなった測定対象米が存在する場合、サイズが極端に小さくなった測定対象米(正常でない測定対象米)が写っている画像データが一粒の測定対象米が写った抽出画像データとして得られてしまう。そして、このような一粒の正常な測定対象米でないものが写った抽出画像データを基に高輝度部割合を決定し、この高輝度部割合を指標として用いた場合、熟練者の経験による吸水状態の評価を精度よく再現できない虞がある。 The extraction processing performed by the image processing unit is processing capable of extracting a region that is assumed to be one grain of measurement target rice from image data obtained by photographing a measurement target rice group. However, depending on the state of the rice to be measured in the image of the rice group to be measured and the positional relationship between the rice to be measured, the unintended area can be assumed to be a single normal grain of rice to be measured. It may be extracted. For example, if two grains of rice to be measured overlap and it is not possible to extract only one grain of rice to be measured, it is assumed that the two grains of rice to be measured are one grain of rice to be measured. If the extracted image data including the extracted area is generated, the image data showing two grains of rice to be measured will be obtained as the extracted image data showing one grain of rice to be measured. . In addition, if there is rice subject to measurement that has become extremely smaller than usual due to damage, etc., the image data showing the rice subject to measurement that has become extremely small in size (abnormal rice subject to measurement) is one grain of measurement subject. It is obtained as extracted image data showing rice. Then, based on the extracted image data showing a single grain of rice that is not the normal rice to be measured, the ratio of the high-luminance portion is determined, and when this ratio of the high-luminance portion is used as an index, the water absorption due to the experience of the expert There is a possibility that the state evaluation cannot be reproduced with high accuracy.
しかしながら、上記特徴構成によれば、抽出画像データのうち、この抽出画像データにおける測定対象米が占める部分のピクセルの数が所定範囲内である抽出画像データのみを基に高輝度部割合を決定するため、測定対象米群の吸水状態を精度よく評価できる。尚、上記所定範囲とは、正常な一粒の測定対象米が占める部分のピクセルの数がとりうる範囲であればよく、測定対象米群を撮像する際の倍率等に応じて変動するものである。 However, according to the above characteristic configuration, the high-brightness portion ratio is determined based only on extracted image data in which the number of pixels in the portion occupied by the rice to be measured in the extracted image data is within a predetermined range. Therefore, the water absorption state of the rice group to be measured can be evaluated with high accuracy. The above-mentioned predetermined range may be any range as long as the number of pixels in the portion occupied by one normal grain of rice to be measured can be taken, and it varies according to the magnification etc. when imaging the cluster of rice to be measured. be.

また、本発明に係る吸水状態評価装置の更なる特徴構成は、 Further, a further characteristic configuration of the water absorption state evaluation device according to the present invention is
前記指標決定部は、前記画像処理部において前記画像生成処理により生成された抽出画像データを基に決定される割れ率を算出して、算出した前記面積重み付け平均輝度、前記高輝度部割合及び前記割れ率を前記指標として決定し、 The index determination unit calculates a crack ratio determined based on the extracted image data generated by the image generation process in the image processing unit, and calculates the area-weighted average luminance, the high-luminance portion ratio, and the Determine the crack rate as the index,
前記割れ率は、前記測定対象米群のうち、前記抽出画像データを基に割れが発生していると判断した前記測定対象米の割合である点にある。 The cracking rate is the percentage of the rice to be measured that is determined to have cracks based on the extracted image data, among the rice group to be measured.

ここで、本願発明者は、熟練者の経験に基づく酒米の吸水状態の評価を再現できる手法について鋭意研究を重ねた結果、上記面積重み付け平均輝度及び高輝度部割合に割れ率を組み合わせることで、熟練者による評価を再現できることも見出した。即ち、本願発明者は、測定対象米群のうち、一粒の測定対象米であると想定される領域を含む画像を基に割れが発生していると判断した測定対象米の割合である割れ率、上記面積重み付け平均輝度及び上記高輝度部割合が、熟練者による評価を再現するための重要な指標となるという新たな知見を得た。 Here, the inventors of the present application conducted intensive research on a method that can reproduce the evaluation of the water absorption state of sake rice based on the experience of experts. It was also found that the evaluation by an expert could be reproduced. That is, the inventor of the present application determined that cracks were generated based on an image containing an area assumed to be one grain of rice to be measured, out of a group of rice to be measured. A new knowledge was obtained that the ratio, the area-weighted average luminance, and the high-luminance portion ratio are important indexes for reproducing the evaluation by a skilled person.

本発明に係る吸水状態評価装置は、かかる知見に基づいてなされたものであり、指標決定部において、測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度に加え、画像処理部において前記画像生成処理により生成された抽出画像データを基に決定される割れ率及び高輝度部割合を前記指標の一つとして決定する。 The water absorption state evaluation apparatus according to the present invention is based on such knowledge, and in the index determination unit, in addition to the area-weighted average brightness determined based on the image data of the rice cluster to be measured, image processing A crack ratio and a high-brightness portion ratio determined based on the extracted image data generated by the image generation processing are determined as one of the indices.
しかる後、吸水状態評価部は、指標決定部において決定した指標(割れ率、面積重み付け平均輝度及び高輝度部割合)を基に、測定対象米群の吸水状態を評価する。 After that, the water absorption state evaluation unit evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on the index (crack rate, area-weighted average luminance, and high luminance portion ratio) determined by the index determination unit.
このように、本発明に係る吸水状態評価装置によれば、測定対象米群の吸水状態を評価する際に、割れ率、面積重み付け平均輝度及び高輝度部割合を指標として用いることで、熟練者の経験に基づく測定対象米群の吸水状態の評価を再現することができる。 As described above, according to the water absorption state evaluation apparatus according to the present invention, when evaluating the water absorption state of the rice group to be measured, by using the crack rate, the area-weighted average luminance, and the high luminance portion ratio as indicators, the skilled person can It is possible to reproduce the evaluation of the water absorption state of the rice group to be measured based on the experience of
尚、本願における「割れ」とは、測定対象米の長軸方向に沿った割れ(縦割れ)及び測定対象米の短軸方向に沿った割れ(横割れ)の両方を含む概念である。 The term "crack" in the present application is a concept that includes both cracks along the long axis direction of the rice to be measured (longitudinal cracks) and cracks along the short axis direction of the rice to be measured (transverse cracks).

発明に係る吸水状態評価装置の特徴構成は、
水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得した画像データに対して、一粒の測定対象米であると想定される領域を抽出する抽出処理、及び抽出処理後の測定対象米群の画像データを基に、前記抽出処理で抽出した領域を含む抽出画像データを生成する画像生成処理を少なくとも実行可能な画像処理部と、
前記測定対象米群の吸水状態に関連する指標を決定する機能部であって、前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度を算出するとともに、前記画像処理部において前記画像生成処理により生成された抽出画像データを基に決定される割れ率を算出して、算出した前記面積重み付け平均輝度と前記割れ率とを前記指標として決定する指標決定部と、
前記指標決定部で決定した指標を基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する吸水状態評価部とを備え、
前記面積重み付け平均輝度は、前記測定対象米群を撮影した画像データにおいて、前記測定対象米群が占める部分の輝度の平均であり、
前記割れ率は、前記測定対象米群のうち、前記抽出画像データを基に割れが発生していると判断した前記測定対象米の割合である点にある。
The characteristic configuration of the water absorption state evaluation device according to the present invention is as follows:
an image data acquisition unit that acquires image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water;
Based on the image data acquired by the image data acquisition unit, an extraction process for extracting an area assumed to be one grain of rice to be measured, and the image data of the rice group to be measured after the extraction process, an image processing unit capable of at least executing image generation processing for generating extracted image data including the region extracted by the extraction processing;
A functional unit that determines an index related to the water absorption state of the rice clump to be measured, which calculates an area-weighted average brightness determined based on image data of the rice clump to be measured, and performs the image processing. an index determination unit that calculates a crack ratio determined based on the extracted image data generated by the image generation process in the unit, and determines the calculated area-weighted average luminance and the crack ratio as the index ; and,
a water absorption state evaluation unit that evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on the index determined by the index determination unit;
The area-weighted average brightness is the average brightness of the portion occupied by the rice mass to be measured in the image data of the rice mass to be measured,
The cracking rate is the percentage of the rice to be measured that is determined to have cracks based on the extracted image data, among the rice group to be measured.

上記本発明に係る吸水状態評価装置によれば、まず、水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する。ついで、取得した画像データに対して、画像処理部において所定の処理を行う。
ここで、本願発明者は、熟練者の経験に基づく酒米の吸水状態の評価を再現できる手法について鋭意研究を重ねた結果、上記面積重み付け平均輝度に割れ率を組み合わせることで、熟練者による評価を再現できることも見出した。即ち、本願発明者は、測定対象米群のうち、一粒の測定対象米であると想定される領域を含む画像を基に割れが発生していると判断した測定対象米の割合である割れ率及び上記面積重み付け平均輝度が、熟練者による評価を再現するための重要な指標となるという新たな知見を得た。
According to the apparatus for evaluating the state of water absorption according to the present invention, first, image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water is obtained. Then, the acquired image data is subjected to predetermined processing in the image processing section.
Here, the inventors of the present application conducted intensive research on a method that can reproduce the evaluation of the water absorption state of sake rice based on the experience of experts. was also found to be reproducible. That is, the inventor of the present application determined that cracks were generated based on an image containing an area assumed to be one grain of rice to be measured, out of a group of rice to be measured. A new knowledge was obtained that the ratio and the area-weighted average luminance are important indexes for reproducing the evaluation by a skilled person.

本発明に係る吸水状態評価装置は、かかる知見に基づいてなされたものであり、指標決定部において、測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度に加え、画像処理部において前記画像生成処理により生成された抽出画像データを基に決定される割れ率を前記指標の一つとして決定する。
しかる後、吸水状態評価部は、指標決定部において決定した指標(割れ率及び面積重み付け平均輝度)を基に、測定対象米群の吸水状態を評価する。
このように、本発明に係る吸水状態評価装置によれば、測定対象米群の吸水状態を評価する際に、割れ率及び面積重み付け平均輝度を指標として用いることで、熟練者の経験に基づく測定対象米群の吸水状態の評価を再現することができる。
尚、本願における「割れ」とは、測定対象米の長軸方向に沿った割れ(縦割れ)及び測定対象米の短軸方向に沿った割れ(横割れ)の両方を含む概念である。
The water absorption state evaluation apparatus according to the present invention is based on such knowledge, and in the index determination unit, in addition to the area-weighted average brightness determined based on the image data of the rice cluster to be measured, image processing A crack rate determined based on the extracted image data generated by the image generation process is determined as one of the indices.
Thereafter, the water absorption state evaluation unit evaluates the water absorption state of the rice clump to be measured based on the indices (crack rate and area-weighted average brightness) determined by the index determination unit.
As described above, according to the water absorption state evaluation apparatus according to the present invention, when evaluating the water absorption state of the rice group to be measured, by using the crack rate and the area-weighted average luminance as indices, the measurement based on the experience of the expert It is possible to reproduce the evaluation of the water absorption state of the target rice group.
The term "crack" in the present application is a concept that includes both cracks along the long axis direction of the rice to be measured (longitudinal cracks) and cracks along the short axis direction of the rice to be measured (transverse cracks).

また、本発明に係る吸水状態評価装置の更なる特徴構成は、前記割れ率は、前記抽出画像データを基に決定される指標であって、前記測定対象米群のうち、蓄積された訓練データの機械学習の実行結果を用いて前記抽出画像データを基に割れが発生していると判定された前記測定対象米の割合である点にある。 Further, a further characteristic configuration of the water absorption state evaluation apparatus according to the present invention is that the cracking rate is an index determined based on the extracted image data, and the accumulated training data of the rice group to be measured It is the ratio of the rice to be measured that is determined to have cracks based on the extracted image data using the execution result of machine learning.

上記特徴構成によれば、測定対象米群のうち、蓄積された訓練データの機械学習の実行結果を用いて抽出画像データを基に割れが発生していると判定された測定対象米の割合が指標となる。蓄積された訓練データの機械学習の実行結果を指標として用いるようにしていることで、割れが発生している測定対象米を短時間、且つ一貫性をもって特定し、指標としての割れ率を決定することができる。また、このようにして決定した割れ率を指標として用いることで、熟練者の評価を再現することができる。 According to the above characteristic configuration, the percentage of the rice to be measured that was determined to have cracks based on the extracted image data using the execution result of machine learning of the accumulated training data among the groups of rice to be measured is be an indicator. By using the result of machine learning execution of accumulated training data as an index, it is possible to identify cracked rice for measurement in a short time and consistently, and determine the cracking rate as an index. be able to. Moreover, by using the crack rate determined in this manner as an index, it is possible to reproduce the evaluation of the expert.

また、本発明に係る吸水状態評価装置の更なる特徴構成は、前記指標決定部は、前記指標としての前記割れ率を決定する場合に、前記抽出画像データのうち、前記抽出画像データにおける前記測定対象米が占める部分のピクセルの数が所定範囲内である前記抽出画像データのみを基に、前記割れ率を決定する点にある。 Further, a further characteristic configuration of the water absorption state evaluation apparatus according to the present invention is that the index determination unit determines the crack ratio as the index, out of the extracted image data, the measurement in the extracted image data The crack rate is determined based only on the extracted image data in which the number of pixels in the portion occupied by the target rice is within a predetermined range.

上記のように、画像処理部で行われる抽出処理は、測定対象米群を撮影した画像データから一粒の測定対象米であると想定される領域を抽出することができる処理であるが、意図しない領域が一粒の正常な測定対象米であると想定される領域として抽出されてしまう場合がある。このような一粒の正常な測定対象米でないものが写った抽出画像データを基に割れ率を決定し、この割れ率を指標として用いた場合、測定対象米群の吸水状態を精度よく評価できない虞がある。 As described above, the extraction process performed by the image processing unit is a process that can extract an area that is assumed to be a grain of rice to be measured from the image data of the rice group to be measured. In some cases, an area where no measurement is performed is extracted as an area assumed to be a normal grain of rice to be measured. If the crack rate is determined based on the extracted image data showing a single grain of rice that is not the target rice to be measured, and if this crack rate is used as an index, the water absorption state of the rice group to be measured cannot be evaluated with high accuracy. There is fear.
しかしながら、上記特徴構成によれば、抽出画像データのうち、この抽出画像データにおける測定対象米が占める部分のピクセルの数が所定範囲内である抽出画像データのみを基に割れ率を決定するため、測定対象米群の吸水状態を精度よく評価できる。尚、上記所定範囲とは、正常な一粒の測定対象米が占める部分のピクセルの数がとりうる範囲であればよく、測定対象米群を撮像する際の倍率等に応じて変動するものである。 However, according to the above-described characteristic configuration, the crack rate is determined based only on extracted image data in which the number of pixels in the portion occupied by the rice to be measured in the extracted image data is within a predetermined range. The water absorption state of the rice group to be measured can be evaluated with high accuracy. The above-mentioned predetermined range may be any range as long as the number of pixels in the portion occupied by one normal grain of rice to be measured can be taken, and it varies according to the magnification etc. when imaging the cluster of rice to be measured. be.

また、本発明に係る吸水状態評価装置の更なる特徴構成は、 Further, a further characteristic configuration of the water absorption state evaluation device according to the present invention is
前記画像処理部は、前記画像データ取得部で取得した画像データを所定階調の画像データに変換する階調変換処理を実行可能であり、 The image processing unit is capable of executing a gradation conversion process for converting the image data acquired by the image data acquisition unit into image data having a predetermined gradation,
前記面積重み付け平均輝度は、所定階調の前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される指標であって、各測定対象米が占める部分の平均輝度に各測定対象米が占める部分のピクセルの数を乗じたものの総和を前記測定対象米群が占める部分の全てのピクセルの数で除したものである点にある。 The area-weighted average brightness is an index determined based on the image data obtained by photographing the rice group to be measured with a predetermined gradation, and the area occupied by each rice to be measured is added to the average brightness of the portion occupied by each rice to be measured is obtained by dividing the sum of the products obtained by multiplying the number of pixels by the number of all the pixels in the portion occupied by the rice mass to be measured.

上記特徴構成によれば、各測定対象米が占める部分の平均輝度に各測定対象米が占める部分のピクセルの数を乗じたものの総和を、測定対象米群が占める部分の全てのピクセルの数で除したものが指標としての面積重み付け平均輝度となる。この面積重み付け平均輝度を指標として用いることで、熟練者の評価を再現することができる。尚、所定階調の抽出画像データとしては、特に限定されるものではなく、例えば、256階調の抽出画像データや16階調の抽出画像データを例示できる。 According to the above characteristic configuration, the sum of the average brightness of the portion occupied by each rice to be measured multiplied by the number of pixels in the portion occupied by each rice to be measured is the number of all pixels in the portion occupied by the rice group to be measured. The result obtained by dividing is the area-weighted average luminance as an index. By using this area-weighted average luminance as an index, it is possible to reproduce the evaluation of an expert. Note that the extracted image data of predetermined gradation is not particularly limited, and for example, extracted image data of 256 gradations and extracted image data of 16 gradations can be exemplified.

また、本発明に係る吸水状態評価装置の更なる特徴構成は、Further, a further characteristic configuration of the water absorption state evaluation device according to the present invention is
前記画像処理部は、前記画像データ取得部で取得した画像データを所定階調の画像データに変換する階調変換処理を実行可能であり、 The image processing unit is capable of executing a gradation conversion process for converting the image data acquired by the image data acquisition unit into image data having a predetermined gradation,
前記面積重み付け平均輝度は、所定階調の前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される指標であって、前記測定対象米が占める部分の各ピクセルの輝度の総和を前記測定対象米群が占める部分の全てのピクセルの数で除したものである点にある。 The area-weighted average brightness is an index determined based on image data of the rice group to be measured with a predetermined gradation, and the sum of the brightness of each pixel in the portion occupied by the rice to be measured is the measurement target. It is divided by the number of all pixels in the portion occupied by rice clusters.

上記特徴構成によれば、測定対象米が占める部分の各ピクセルの輝度の総和を、測定対象米が占める部分の全てのピクセルの数で除したものが指標としての面積重み付け平均輝度となる。この面積重み付け平均輝度を指標として用いることで、熟練者の評価を再現することができる。尚、所定階調の抽出画像データとしては、特に限定されるものではなく、例えば、256階調の抽出画像データや16階調の抽出画像データを例示できる。 According to the above characteristic configuration, the area-weighted average brightness as an index is obtained by dividing the sum of the brightness of each pixel in the portion occupied by the rice to be measured by the number of all pixels in the portion occupied by the rice to be measured. By using this area-weighted average luminance as an index, it is possible to reproduce the evaluation of an expert. Note that the extracted image data of predetermined gradation is not particularly limited, and for example, extracted image data of 256 gradations and extracted image data of 16 gradations can be exemplified.

また、本発明に係る吸水状態評価装置の更なる特徴構成は、前記吸水状態評価部は、前記指標及び熟練者による評価結果を用いた回帰分析により予め構築した評価モデルを基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する点にある。
上記特徴構成によれば、比較的単純な手法で構築した評価モデルを使用して、熟練者の経験に基づく測定対象米群の吸水状態の評価を再現することができる。
Further, a further characteristic configuration of the water absorption state evaluation device according to the present invention is that the water absorption state evaluation unit evaluates the measurement object based on an evaluation model previously constructed by regression analysis using the index and evaluation results by a skilled person. The point is to evaluate the water absorption state of the rice group.
According to the above characteristic configuration, it is possible to reproduce the evaluation of the water absorption state of the rice group to be measured based on the experience of an expert using an evaluation model constructed by a relatively simple method.

本発明に係る吸水状態評価装置の特徴構成は、
水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得した画像データに対して、所定の処理を実行可能な画像処理部と、
前記測定対象米群の吸水状態に関連する指標を決定する機能部であって、前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度を算出して、当該算出した面積重み付け平均輝度を前記指標の一つとして決定する指標決定部と、
前記指標決定部で決定した指標を基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する吸水状態評価部とを備え、
前記面積重み付け平均輝度は、前記測定対象米群を撮影した画像データにおいて、前記測定対象米群が占める部分の輝度の平均であり、
前記吸水状態評価部は、前記指標及び熟練者による評価結果を用いた回帰分析により予め構築した評価モデルを基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する点にある。
上記本発明に係る吸水状態評価装置によれば、まず、水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する。ついで、取得した画像データに対して、画像処理部において所定の処理を行う。
ここで、本願発明者は、熟練者の経験に基づく酒米の吸水状態の評価を再現できる手法について鋭意研究を重ねた結果、上記面積重み付け平均輝度を一つの指標とすることで、熟練者による評価を再現できることを見出した。即ち、本願発明者は、測定対象米群を撮影した画像において、測定対象米が占める部分の面積によって重み付けをした測定対象米群が占める部分の輝度の平均(面積重み付け平均輝度)が、熟練者による評価を再現するための重要な指標となるという新たな知見を得た。
本発明に係る吸水状態評価装置は、かかる知見に基づいてなされたものであり、指標決定部において、測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度を前記指標の一つとして決定する。
しかる後、吸水状態評価部は、指標決定部において決定した指標(面積重み付け平均輝度)を基に、測定対象米群の吸水状態を評価する。
このように、本発明に係る吸水状態評価装置によれば、測定対象米群の吸水状態を評価する際に、面積重み付け平均輝度を指標の一つとして用いることで、熟練者の経験に基づく測定対象米群の吸水状態の評価を再現することができる。
また、上記特徴構成によれば、比較的単純な手法で構築した評価モデルを使用して、熟練者の経験に基づく測定対象米群の吸水状態の評価を再現することができる。
The characteristic configuration of the water absorption state evaluation device according to the present invention is as follows:
an image data acquisition unit that acquires image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water;
an image processing unit capable of executing a predetermined process on the image data acquired by the image data acquiring unit;
A functional unit that determines an index related to the water absorption state of the rice clump to be measured, which calculates an area-weighted average brightness determined based on image data of the rice clump to be measured, and calculates the calculated area an index determination unit that determines the weighted average brightness as one of the indices;
a water absorption state evaluation unit that evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on the index determined by the index determination unit;
The area-weighted average brightness is the average brightness of the portion occupied by the rice mass to be measured in the image data of the rice mass to be measured,
The water absorption state evaluation unit evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on an evaluation model previously constructed by regression analysis using the index and evaluation results by experts.
According to the apparatus for evaluating the state of water absorption according to the present invention, first, image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water is obtained. Then, the acquired image data is subjected to predetermined processing in the image processing section.
Here, the inventors of the present application conducted intensive research on a method that can reproduce the evaluation of the water absorption state of sake rice based on the experience of experts. We found that the evaluation can be reproduced. That is, the inventor of the present application found that the average brightness of the portion occupied by the rice group to be measured weighted by the area of the portion occupied by the rice group to be measured (area-weighted average brightness) in the image of the rice group to be measured is obtained by a skilled person. We obtained new knowledge that it is an important index for reproducing the evaluation by
The apparatus for evaluating the state of water absorption according to the present invention has been made based on such knowledge. Determine as one.
Thereafter, the water absorption state evaluation unit evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on the index (area-weighted average luminance) determined by the index determination unit.
As described above, according to the water absorption state evaluation apparatus according to the present invention, when evaluating the water absorption state of the rice group to be measured, by using the area-weighted average luminance as one of the indexes, the measurement based on the experience of the expert It is possible to reproduce the evaluation of the water absorption state of the target rice group.
Moreover, according to the above-described characteristic configuration, it is possible to reproduce the evaluation of the water absorption state of the rice group to be measured based on the experience of an expert using an evaluation model constructed by a relatively simple method.

本実施形態に係る吸水状態評価装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the water absorption state evaluation apparatus which concerns on this embodiment. 吸水状態評価方法の過程を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process of the water absorption state evaluation method. 画像処理の例を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of image processing; 一粒の酒米であると想定される領域から除外する領域を選定する方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method of selecting an area to be excluded from areas assumed to be one grain of sake rice; 高輝度部分と判断する輝度の閾値を決定する方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method of determining a luminance threshold for determining a high luminance portion; 高輝度部割合を決定する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to determine a high-luminance part ratio. 高輝度部割合を決定する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method to determine a high-luminance part ratio. 高輝度部割合と熟練者が判断した吸水率との関係を示すグラフである。7 is a graph showing the relationship between the ratio of high-brightness areas and the water absorption rate judged by an expert. 割れ率と熟練者が判断した吸水率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a crack rate and the water absorption rate which the expert judged. 面積重み付け平均輝度と熟練者が判断した吸水率との関係を示すグラフである。7 is a graph showing the relationship between area-weighted average luminance and water absorption determined by an expert.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る吸水状態評価装置1について説明する。尚、本実施形態では、測定対象米が酒米であり、高輝度部割合、割れ率及び面積重み付け平均輝度を基に酒米群(測定対象米群)の吸水状態を評価する場合を例にとって説明する。 Hereinafter, a water absorption state evaluation device 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the rice to be measured is sake rice, and the water absorption state of the sake rice group (measurement rice group) is evaluated based on the high luminance portion ratio, the crack rate, and the area-weighted average luminance. explain.

図1に示すように、本実施形態に係る吸水状態評価装置1は、撮影装置2と、画像データ取得部10と、画像処理部11と、指標決定部12と、吸水状態評価部13とを備えるとともに、取り扱う情報を記憶する記憶装置3を備える。尚、吸水状態評価装置1は、情報の演算処理機能や情報の入出力機能、情報の記憶機能などを備える1台又は複数台のコンピュータ装置などを用いて実現される。その場合、画像データ取得部10の機能と、画像処理部11の機能と、指標決定部12の機能と、吸水状態評価部13の機能とをコンピュータ装置に実現させるプログラムを、そのコンピュータ装置にインストールしておけばよい。 As shown in FIG. 1, the water absorption state evaluation device 1 according to this embodiment includes a photographing device 2, an image data acquisition unit 10, an image processing unit 11, an index determination unit 12, and a water absorption state evaluation unit 13. It also has a storage device 3 for storing information to be handled. The water absorption state evaluation device 1 is realized using one or a plurality of computer devices having an information arithmetic processing function, an information input/output function, an information storage function, and the like. In this case, a program for realizing the function of the image data acquisition unit 10, the function of the image processing unit 11, the function of the index determination unit 12, and the function of the water absorption state evaluation unit 13 in the computer is installed in the computer. You should keep it.

本実施形態の記憶装置3は、撮影装置2が撮影した画像データや画像処理部11で処理された画像データを記憶する画像データ記憶部3aや、吸水状態評価部13において酒米群の吸水状態を評価する際に使用する評価モデルを記憶するモデル記憶部3bなどを備える。 The storage device 3 of the present embodiment includes an image data storage unit 3a for storing image data captured by the imaging device 2 and image data processed by the image processing unit 11, and a water absorption state evaluation unit 13 for evaluating the water absorption state of the sake rice group. and a model storage unit 3b for storing an evaluation model used when evaluating.

本実施形態においては、撮影装置2が吸水状態評価装置1に設けられているものとするが、吸水状態評価装置1とは別に撮影装置を設けるようにしてもよい。 In this embodiment, the photographing device 2 is provided in the water absorption state evaluation device 1, but a photographing device may be provided separately from the water absorption state evaluation device 1. FIG.

図2は、本実施形態に係る吸水状態評価方法に含まれる各工程を説明するフローチャートである。本実施形態に係る吸水状態評価方法においては、まず、水に浸漬した状態に配置された酒米群を撮影装置2によって撮影する工程(撮影工程)が行われる(工程#10)。ついで、工程#11において、画像データ取得部10は、水に浸漬した状態に配置された酒米群を撮影装置2で撮影した画像データを取得する(画像データ取得工程)。画像データ取得部10が取得した画像データは、記憶装置3の画像データ記憶部3aに記憶されてもよい。例えば、図3に示す画像データAは、画像データ取得部10が取得する酒米群の画像データの一例である。 FIG. 2 is a flow chart explaining each step included in the water absorption state evaluation method according to the present embodiment. In the water absorption state evaluation method according to the present embodiment, first, a step (photographing step) of photographing a group of sake rice placed in a state of being immersed in water (photographing step) is performed (step #10). Next, in step #11, the image data acquisition unit 10 acquires image data of the group of brewer's rice that has been placed in a state of being immersed in water, photographed by the photographing device 2 (image data acquisition step). The image data acquired by the image data acquisition section 10 may be stored in the image data storage section 3 a of the storage device 3 . For example, image data A shown in FIG. 3 is an example of image data of a cluster of sake rice acquired by the image data acquisition unit 10 .

次に、図2の工程#12において、画像処理部11は、画像データ取得部10が取得した酒米群の画像データに対して、所定階調(本例では256階調)の画像データに変換する処理(階調変換処理)を行い、工程#13において、256階調の画像データに対してノイズを除去する処理を実行し、酒米群の画像データからノイズを除去する(ノイズ除去処理)。例えば、図3に示す画像データBは、画像処理部11においてノイズが除去された256階調の酒米群の画像データの一例である。ノイズが除去された酒米群の画像データは、記憶装置3の画像データ記憶部3aに記憶される。尚、本実施形態において、画像処理工程は、上記階調変換処理やノイズ除去処理、後述する抽出処理や画像生成処理を実行する工程である。 Next, in step #12 of FIG. 2, the image processing unit 11 converts the image data of the group of sake rice acquired by the image data acquiring unit 10 into image data with a predetermined gradation (256 gradations in this example). A conversion process (gradation conversion process) is performed, and in step #13, noise is removed from the image data of 256 gradations, and noise is removed from the image data of the sake rice group (noise removal process). ). For example, image data B shown in FIG. 3 is an example of image data of a group of sake rice with 256 gradations from which noise has been removed by the image processing unit 11 . The noise-removed image data of the sake rice group is stored in the image data storage section 3 a of the storage device 3 . In this embodiment, the image processing step is a step of executing the tone conversion processing, the noise removal processing, the extraction processing described later, and the image generation processing.

ついで、図2の工程#14において、画像処理部11は、一粒の酒米であると想定される領域を抽出する抽出処理を所謂Watershedアルゴリズムによって行う(抽出処理)。具体的に、本実施形態においては、ノイズが除去された256階調の酒米群の画像データに対して2値化処理を施した後、背景領域、前景領域を抽出した上で、背景でも前景でもない未知の領域を抽出する。その後、確実な前景にラベルマーカー処理を行い、Watershedアルゴリズムを使って256階調の酒米群の画像データにマーカーを適用し、マーカー上の輪郭を検出することで、酒米群の画像データ中の各酒米を一粒ごとに抽出する。例えば、図3に示す画像データCは、背景領域を抽出した画像データ、画像データDは、前景領域を抽出した画像データ、画像データEは、未知の領域を抽出した画像データ、画像データFは、抽出処理後の酒米群の画像データの一例である。 Next, in step #14 of FIG. 2, the image processing unit 11 performs an extraction process for extracting a region assumed to be a grain of sake rice using a so-called Watershed algorithm (extraction process). Specifically, in the present embodiment, after performing binarization processing on the noise-removed 256-gradation image data of the group of sake rice, after extracting the background region and the foreground region, Extract unknown regions that are not in the foreground. After that, label marker processing is performed on the reliable foreground, markers are applied to the image data of the sake rice group in 256 levels using the Watershed algorithm, and contours on the markers are detected. Each grain of sake rice is extracted. For example, image data C shown in FIG. 3 is image data obtained by extracting a background area, image data D is image data obtained by extracting a foreground area, image data E is image data obtained by extracting an unknown area, and image data F is image data obtained by extracting an unknown area. 4 is an example of image data of a group of brewer's rice after extraction processing.

ここで、抽出処理により一粒の酒米であると想定される領域を抽出した際に、例えば、図4の領域Aや領域Bのように、二粒以上の酒米が含まれる領域が、一粒の酒米であると想定される領域として抽出される場合がある。一粒の酒米であると想定される領域が正常に抽出された場合、当該領域の面積(ピクセル数)と周囲長との間には、一定程度の相関があると考えられる。例えば、図4の領域Aや領域Bのように二粒以上の酒米が含まれている場合には、面積(ピクセル数)に対して周囲長が長くなりすぎるため、面積と周囲長との間に一定程度の相関が見られなくなる。 Here, when a region assumed to be one grain of sake rice is extracted by the extraction process, for example, regions containing two or more grains of sake rice, such as regions A and B in FIG. It may be extracted as a region assumed to be a single grain of sake rice. When a region assumed to be a grain of sake rice is normally extracted, it is considered that there is a certain degree of correlation between the area (the number of pixels) and the perimeter of the region. For example, when two or more grains of sake rice are included, as in regions A and B in FIG. A certain degree of correlation cannot be seen between them.

そこで、本実施形態においては、抽出した領域の面積(ピクセル数)と抽出した領域の周囲長との間に所定の関係があるようなものを一粒の酒米であると想定される領域とし、所定の関係にないような領域(領域Aや領域B)については、一粒の酒米であると想定される領域から除外するようにしている。具体的には、面積(ピクセル数)と周囲長との間の関係が、図4の網掛け部分の中にある領域は、一粒の酒米であると想定される領域とし、網掛け部分の外側にある領域(領域Aや領域B)は、一粒の酒米であると想定される領域から除外するようにしている。 Therefore, in the present embodiment, an area that has a predetermined relationship between the area (number of pixels) of the extracted area and the perimeter of the extracted area is assumed to be a grain of sake rice. , regions (regions A and B) that do not have a predetermined relationship are excluded from regions that are assumed to be a single grain of sake rice. Specifically, the area where the relationship between the area (the number of pixels) and the perimeter is in the shaded part in FIG. 4 is assumed to be a grain of sake rice, and the shaded part are excluded from the area assumed to be a grain of sake rice (area A and area B).

次に、図2の工程#15において、画像処理部11は、抽出処理後の酒米群の画像データを基に、抽出した領域を含む抽出画像データを生成する処理を実行する(画像生成処理)。具体的には、抽出処理後の酒米群の画像データにおいて、一粒の酒米であると想定される領域のみを含む画像データを生成することで、抽出した領域を含む抽出画像データを生成する。尚、酒米群の画像データ中に複数の抽出された領域が存在する場合には、抽出された各領域について、各領域を含む抽出画像データを1つずつ生成する。また、本実施形態において、上記一粒の酒米であると想定される領域から除外された領域については、これらの領域を含む抽出画像データは生成しないものとするが、これに限られるものではない。 Next, at step #15 in FIG. 2, the image processing unit 11 executes a process of generating extracted image data including the extracted region based on the image data of the group of brewer's rice after the extraction process (image generation process ). Specifically, in the image data of the group of brewer's rice after the extraction process, extracting image data including the extracted region is generated by generating image data that includes only the region that is assumed to be one grain of brewer's rice. do. If there are a plurality of extracted regions in the image data of the group of sake rice, extracted image data including each region is generated for each extracted region. In addition, in the present embodiment, for regions excluded from the region assumed to be one grain of sake rice, extracted image data including these regions is not generated, but is not limited to this. do not have.

ついで、図2の工程#16において、酒米群(測定対象米群)の吸水状態に関連する指標を決定する機能部である指標決定部12は、酒米群の吸水状態に関連する指標(高輝度部割合、割れ率及び面積重み付け平均輝度)を決定する(指標決定工程)。本実施形態における吸水状態評価装置1は、指標決定部12が高輝度部割合決定部12a、割れ率決定部12b及び面積重み付け平均輝度決定部12cとからなる。 Next, in step #16 in FIG. 2, the index determination unit 12, which is a functional unit that determines an index related to the water absorption state of the sake rice cluster (measurement target rice group), determines an index related to the water absorption state of the sake rice cluster ( High brightness portion ratio, crack rate and area-weighted average brightness) are determined (index determination step). In the water absorption state evaluation device 1 according to the present embodiment, the index determination unit 12 is composed of a high brightness portion ratio determination unit 12a, a crack rate determination unit 12b, and an area-weighted average brightness determination unit 12c.

ここで、画像処理部11においては、酒米群を撮影した画像データから一粒の酒米であると想定される領域を抽出し、抽出された領域を含む抽出画像データを生成することが可能である。しかしながら、酒米の状態や酒米同士の位置関係によっては、二粒の酒米が重なりあっていて適切に一粒の酒米のみを抽出することができず、二粒の酒米が写った抽出画像データが生成される場合や、損壊などによりサイズが極端に小さくなった酒米が抽出されて、当該酒米が写った抽出画像データが生成される場合等がある。そして、このような正常な一粒の酒米が写っているとは言えない抽出画像データを基に高輝度部割合及び割れ率を決定し、これらを指標として用いた場合、熟練者の経験による吸水状態の評価を精度よく再現できない虞がある。 Here, in the image processing unit 11, it is possible to extract an area assumed to be a single grain of sake rice from the image data obtained by photographing the group of sake rice, and generate extracted image data including the extracted area. is. However, depending on the state of the sake rice and the positional relationship between the two grains of sake rice, two grains of sake rice may overlap, making it impossible to properly extract just one grain of sake rice, resulting in two grains of sake rice being photographed. There are cases where extracted image data is generated, and extracted image data showing the sake rice whose size has become extremely small due to damage or the like is extracted, and the like. Then, based on the extracted image data in which it cannot be said that a single normal grain of sake rice is shown, the ratio of high-brightness portions and the ratio of cracks are determined, and when these are used as indicators, it depends on the experience of a skilled person. There is a possibility that the evaluation of the water absorption state cannot be reproduced with high accuracy.

そこで、指標決定部12は、高輝度部割合及び割れ率を決定する場合に、画像処理部11で生成された抽出画像データのうち、抽出画像データにおける酒米が占める部分のピクセルの数が所定範囲内である抽出画像データのみを基に、高輝度部割合及び割れ率を決定する。具体的に、本実施形態において、高輝度部割合決定部12a及び割れ率決定部12bは、酒米が占める部分のピクセルの数が7000~9999である抽出画像データを使用して高輝度部割合及び割れ率を決定する。尚、上記所定範囲は、7000~9999に限られるものではなく、6000~9999であってもよいし、正常な一粒の測定対象米が占める部分のピクセルの数がとりうる範囲であればよいため、測定対象米群を撮像する際の倍率等に応じて変動に応じて適宜設定することができる。 Therefore, when determining the high-brightness portion ratio and the crack ratio, the index determination unit 12 sets the number of pixels in the portion occupied by sake rice in the extraction image data generated by the image processing unit 11 to a predetermined number. Based only on the extracted image data within the range, the high-brightness portion ratio and the crack ratio are determined. Specifically, in the present embodiment, the high-brightness portion ratio determination unit 12a and the cracking ratio determination unit 12b determine the high-brightness portion ratio using extracted image data in which the number of pixels in the portion occupied by sake rice is 7000 to 9999. and determine the crack rate. The predetermined range is not limited to 7000 to 9999, but may be 6000 to 9999, or any range as long as the number of pixels in the portion occupied by one normal grain of rice to be measured can be taken. Therefore, it can be appropriately set according to the variation according to the magnification or the like when imaging the rice clumps to be measured.

高輝度部割合決定部12aは、画像処理部11において生成された抽出画像データを基に、当該抽出画像データにおける酒米が占める部分のうち、高輝度部分が占める部分の割合(高輝度部割合)を決定する。具体的には、本実施形態において、高輝度部割合決定部12aは、酒米が占める部分のピクセルのうち、輝度が所定の閾値よりも高いピクセルの数を酒米が占める部分の全てのピクセルの数で除したものを高輝度部割合として決定する。尚、所定の閾値は、測定対象米の種類や平均的な形状等に応じて適宜設定することができ、例えば、90~150の範囲内で設定することが好ましい。 Based on the extracted image data generated by the image processing unit 11, the high-brightness portion ratio determination unit 12a determines the ratio of the high-brightness portion to the portion occupied by sake rice in the extracted image data (high-brightness portion ratio ). Specifically, in this embodiment, the high-brightness portion ratio determination unit 12a determines the number of pixels whose brightness is higher than a predetermined threshold among the pixels in the portion occupied by sake rice. , is determined as the high luminance portion ratio. The predetermined threshold value can be appropriately set according to the type and average shape of rice to be measured, and is preferably set within the range of 90 to 150, for example.

ここで、上記輝度に関する所定の閾値について説明する。本願発明者は、高輝度部割合を指標として酒米群(測定対象米群)の吸水状態を評価する際に、どの程度輝度が高い部分を高輝度部分とすれば、熟練者の経験に基づく酒米群の吸水状態の評価を再現できるのかという点について鋭意研究を重ねた。具体的に、浸漬した40個の酒米について、高輝度部分と判断する輝度の境界を検討したところ、図5に示すようなヒストグラムが得られ、最頻値は136、平均値は138.1であった。このことから、本願発明者は、抽出画像データが256階調の画像データである場合には、134~142の範囲内に閾値を設定して高輝度部割合を決定することにより、熟練者の経験に基づく酒米群の吸水状態の評価を再現する際の指標として特に有意であると判断した。尚、本願出願人は、測定対象米が飯米である場合には、酒米と比較して厚みがある分だけ256階調の抽出画像データの中で飯米が全体的に暗くなる傾向(即ち、各ピクセルの輝度が小さくなる傾向)にあるため、閾値を100程度に設定して高輝度部割合を決定することにより、熟練者の経験に基づく飯米群の吸水状態の評価を再現する際の指標として有意であることを確認している。 Here, the predetermined threshold for the brightness will be described. When evaluating the water absorption state of a group of sake rice (a group of rice to be measured) using the ratio of high-brightness portions as an index, the inventors of the present application have determined how high-brightness portions should be regarded as high-brightness portions based on the experience of experts. Intensive research was repeated to see if the evaluation of the water absorption state of the sake rice group could be reproduced. Specifically, for 40 pieces of soaked sake rice, when the boundary of brightness judged to be a high brightness portion was examined, a histogram as shown in FIG. 5 was obtained, with a mode value of 136 and an average value of 138.1. Met. Therefore, when the extracted image data is 256-gradation image data, the inventor of the present application sets the threshold within the range of 134 to 142 to determine the high-luminance portion ratio. It was judged to be particularly significant as an index when reproducing the evaluation of the water absorption state of the sake rice group based on experience. The applicant of the present application has found that when the rice to be measured is cooked rice, the cooked rice tends to be darker overall in the extracted image data of 256 gradations due to the thickness compared to the sake rice (that is, Since the brightness of each pixel tends to decrease), by setting the threshold to about 100 and determining the high brightness portion ratio, it is an index for reproducing the evaluation of the water absorption state of the rice group based on the experience of experts. It is confirmed that it is significant as

図6及び図7には、抽出画像データの輝度に関するヒストグラムにおいて、輝度が137以上であるピクセルの数を全ピクセル数で割ったものを高輝度部割合とする例を示した。尚、本実施形態において、高輝度部割合決定部12aは、抽出画像データが複数生成されている場合には、そのそれぞれについて高輝度部割合を算出して平均化したものを最終的な高輝度部割合として決定するが、抽出画像データが複数生成されている場合に、そのうちいくつの抽出画像データについて高輝度部割合を算出するのかは適宜設定可能である。 FIGS. 6 and 7 show an example in which the number of pixels having a luminance of 137 or more divided by the total number of pixels in the luminance histogram of the extracted image data is used as the high luminance portion ratio. In the present embodiment, when a plurality of pieces of extracted image data are generated, the high-brightness portion ratio determination unit 12a calculates and averages the high-brightness portion ratios for each of them to obtain the final high-brightness portion ratio. When a plurality of pieces of extracted image data are generated, it is possible to appropriately set how many pieces of the extracted image data for which the high-luminance portion ratio is to be calculated.

また、割れ率決定部12bは、画像処理部11において生成された抽出画像データを基に、酒米群のうち、割れが発生している酒米の割合(割れ率)を決定する。具体的に、本実施形態において、割れ率決定部12bは、酒米群のうち、蓄積された訓練データの機械学習の実行結果を用いて抽出画像データを基に割れが発生していると判定された酒米の割を割れ率として決定する。蓄積された訓練データの機械学習の実行結果を用いて割れの発生を判定する方法としては、例えば、CNN(Convolutional Neural Network)などのアルゴリズムを用いて酒米の形態(即ち、割れがあるか否か)を判定し、酒米群のうち、割れが発生している酒米の割合を割れ率として決定することができる。尚、表1には、複数のサンプルについて、蓄積された訓練データの機械学習の実行結果を用いた割れ判定試験を行った際の割れ認識の正解率を示した。表1からわかるように、認識正解率は平均して92.9%という高い数値を示しており、十分に実用に供するレベルである。表1中の「米粒数」とは、人が目視で確認して割れが発生していると判断した酒米の個数である。 Based on the extracted image data generated by the image processing unit 11, the cracking rate determination unit 12b determines the proportion of the sake rice with cracks (breaking rate) in the group of sake rice. Specifically, in the present embodiment, the cracking rate determination unit 12b determines that cracks have occurred in the sake rice group based on the extracted image data using the machine learning execution results of the accumulated training data. The percent of the brewed sake rice is determined as the split rate. As a method of determining the occurrence of cracks using the results of machine learning of accumulated training data, for example, an algorithm such as CNN (Convolutional Neural Network) is used to determine the shape of sake rice (i.e., whether there is a crack ) can be determined, and the percentage of sake rice with cracks in the group of sake rice can be determined as the crack rate. Table 1 shows the accuracy rate of crack recognition when a crack determination test was conducted using machine learning execution results of accumulated training data for a plurality of samples. As can be seen from Table 1, the recognition correct rate shows a high numerical value of 92.9% on average, which is a level sufficient for practical use. The "number of grains of rice" in Table 1 is the number of pieces of sake rice judged to have cracks by human visual inspection.

Figure 0007308740000001
Figure 0007308740000001

また、面積重み付け平均輝度決定部12cは、画像処理部11において生成されたノイズ除去済みの酒米群の画像データを基に、当該画像データにおいて、酒米群が占める部分の輝度の平均(面積重み付け平均輝度)を決定する。具体的には、本実施形態において、面積重み付け平均輝度決定部12cは、各酒米が占める部分の平均輝度に各酒米が占める部分のピクセルの数を乗じたものの総和を酒米群が占める部分の全てのピクセルの数で除したものを面積重み付け平均輝度として決定する。つまり、ノイズ除去済みの酒米群の画像データ中に3つの酒米が存在する場合には、各酒米が占める部分の平均輝度を算出し、この算出した平均輝度に各酒米が占める部分のピクセルの数を乗じ、これにより得られた各酒米の値を足し合わせる。そして、足し合わせた値を3つの酒米が占める部分のピクセルの数で割り、得られた値を面積重み付け平均輝度として決定する。 Based on the noise-removed image data of the sake rice group generated in the image processing unit 11, the area-weighted average luminance determining unit 12c calculates the average luminance (area weighted average luminance). Specifically, in the present embodiment, the area-weighted average luminance determining unit 12c multiplies the average luminance of the portion occupied by each sake rice by the number of pixels in the portion occupied by each sake rice, and calculates the sum of the products. Determine the area-weighted average luminance divided by the number of all pixels in the part. In other words, when three sake rice exist in the noise-removed image data of a group of sake rice, the average brightness of the portion occupied by each sake rice is calculated, and the calculated average brightness is added to the portion occupied by each sake rice. are multiplied by the number of pixels in , and the resulting values for each sake rice are added together. Then, the added value is divided by the number of pixels in the portion occupied by the three sake rice, and the obtained value is determined as the area-weighted average luminance.

因みに、本願発明者は、複数のサンプル(酒米群)について上記各指標を決定するとともに、熟練者によって吸水率を判断し、これら各指標と熟練者が判断した吸水状態としての吸水率との間にどの程度相関があるかを確認する試験を行った。図8~図10はその結果を示すグラフであり、図8は高輝度部割合と熟練者が判断した吸水率との関係、図9は割れ率と熟練者が判断した吸水率との関係、図10は面積重み付け平均輝度と熟練者が判断した吸水率との関係をそれぞれ示すグラフである。 Incidentally, the inventor of the present application determined each of the above indices for a plurality of samples (rice group for sake brewing), judged the water absorption rate by an expert, and compared each of these indices with the water absorption rate as the water absorption state judged by the expert. A test was conducted to confirm the degree of correlation between them. 8 to 10 are graphs showing the results, FIG. 8 shows the relationship between the ratio of the high-luminance portion and the water absorption rate judged by the expert, FIG. 9 shows the relationship between the crack rate and the water absorption rate judged by the expert, FIG. 10 is a graph showing the relationship between the area-weighted average luminance and the water absorption rate judged by an expert.

図8~図10から分かるように、各指標とも熟練者が判断した吸水率と高い相関を示しており、特に、高輝度部割合及び面積重み付け平均輝度は高い相関を示している。このことから、上記各指標は、熟練者の経験に基づく吸水状態の評価を再現する上で、有用な指標であり、高輝度部割合及び面積重み付け平均輝度が特に有用な指標であると考えられる。 As can be seen from FIGS. 8 to 10, each index shows a high correlation with the water absorption rate judged by an expert, and in particular, the high luminance portion ratio and area-weighted average luminance show a high correlation. From this, it is considered that each of the above indices is a useful index in reproducing the evaluation of the water absorption state based on the experience of experts, and the high luminance portion ratio and the area-weighted average luminance are particularly useful indexes. .

次に、図2の工程#17において、吸水状態評価部13は、指標決定部12で決定した指標(高輝度部割合、割れ率及び面積重み付け平均輝度)を基に、酒米群の吸水状態を評価する(吸水状態評価工程)。具体的に、本実施形態において、吸水状態評価部13は、指標決定部12で決定した指標を予め構築した評価モデルに当てはめることで、酒米群の吸水状態を示す予測吸水率を算出する。 Next, in step #17 of FIG. 2, the water absorption state evaluation unit 13 evaluates the water absorption state of the sake rice group based on the indices (ratio of high-brightness areas, crack rate, and area-weighted average brightness) determined by the index determination unit 12. is evaluated (water absorption state evaluation step). Specifically, in the present embodiment, the water absorption state evaluation unit 13 applies the index determined by the index determination unit 12 to a pre-built evaluation model to calculate a predicted water absorption rate that indicates the water absorption state of the sake rice group.

ここで、本実施形態における評価モデルは、複数のサンプル(酒米群)に関する高輝度部割合、割れ率及び面積重み付け平均輝度と、これら複数のサンプルに関する熟練者(杜氏)の評価結果とを用いた回帰分析により予め構築される回帰式(数1)である。尚、以下の数1中、「指標1」は高輝度部割合、「指標2」は面積重み付け平均輝度、「指標3」は割れ率であり、a,b,c,dは偏回帰係数である。
(数1)
予測吸水率(%)=(a×指標1+b×指標2+c×指標3+d)×100
Here, the evaluation model in the present embodiment uses the high luminance portion ratio, the crack ratio, and the area-weighted average luminance for multiple samples (sake rice group), and the evaluation results of an expert (master brewer) for these multiple samples. 1 is a regression equation (Equation 1) that is constructed in advance by regression analysis. In the following Equation 1, "index 1" is the high luminance portion ratio, "index 2" is the area-weighted average luminance, "index 3" is the crack rate, and a, b, c, and d are partial regression coefficients. be.
(Number 1)
Predicted water absorption (%) = (a x index 1 + b x index 2 + c x index 3 + d) x 100

本実施形態においては、9個のサンプルに関する高輝度部割合、割れ率及び面積重み付け平均輝度を決定するとともに、これら9個のサンプルについて熟練者が吸水率を判断し、これら9個のサンプルに関する高輝度部割合、割れ率、面積重み付け平均輝度及び吸水率を用いた重回帰分析により予め回帰式を得ておき、この回帰式が評価モデルとしてモデル記憶部3bに記憶されている。そして、吸水状態評価部13は、このモデル記憶部3bに記憶された回帰式と、指標決定部12で決定した指標(高輝度部割合、割れ率及び面積重み付け平均輝度)を基に酒米群の吸水状態(予測吸水率)を評価する。尚、この回帰式において、上記aは11.117、bは-2.776、cは-54.839、dは352.135である。 In this embodiment, the ratio of high-brightness portions, the crack rate, and the area-weighted average brightness of nine samples are determined, and an expert judges the water absorption rate of these nine samples. A regression equation is obtained in advance by multiple regression analysis using the brightness portion ratio, crack rate, area-weighted average brightness, and water absorption, and this regression equation is stored in the model storage unit 3b as an evaluation model. Then, the water absorption state evaluation unit 13 determines the sake rice group based on the regression equation stored in the model storage unit 3b and the index (high luminance portion ratio, crack ratio, and area-weighted average luminance) determined by the index determination unit 12. Evaluate the water absorption state (predicted water absorption rate). In this regression equation, a is 11.117, b is -2.776, c is -54.839, and d is 352.135.

表2は、9個の酒米群について、上記回帰式を基に算出した予測吸水率が、熟練者が判断した吸水率とどの程度再現されているかを検証した結果をまとめた表である。表2に示すように、予測吸水率と熟練者が判断した吸水率との間の平均偏差が7.74と十分に小さく、熟練者による評価を十分に再現できている。 Table 2 is a table summarizing the results of verifying to what extent the predicted water absorption calculated based on the above regression equation is reproduced with the water absorption determined by an expert for nine groups of sake rice. As shown in Table 2, the average deviation between the predicted water absorption rate and the water absorption rate judged by the expert was 7.74, which is sufficiently small, and the evaluation by the expert was sufficiently reproduced.

Figure 0007308740000002
Figure 0007308740000002

以上のように、吸水状態評価装置1及び吸水状態評価方法によれば、水に浸漬した状態の酒米(測定対象米)からなる酒米群(測定対象米群)を撮影し、この撮影した画像データやこの画像データ中の一粒の酒米であると想定される領域を含む抽出画像データを基にして、酒米の吸水状態に関連する指標(高輝度部割合、割れ率及び面積重み付け平均輝度)を決定することができる。そして、高輝度部割合、割れ率及び面積重み付け平均輝度が熟練者による吸水状態の評価を再現するための重要な指標であり、酒米の吸水状態を評価する際に、これらの指標を用いているため、熟練者の経験に基づく酒米の吸水状態の評価を再現することができる。 As described above, according to the water absorption state evaluation device 1 and the water absorption state evaluation method, a group of sake rice (measurement target rice group) composed of sake rice (measurement target rice) immersed in water is photographed, and this photographed Based on the image data and the extracted image data including the area assumed to be one grain of sake rice in this image data, indices related to the water absorption state of sake rice (high brightness part ratio, crack rate and area weighting average luminance) can be determined. The ratio of high-brightness areas, crack rate, and area-weighted average brightness are important indicators for reproducing the evaluation of the water absorption state by experts, and these indicators are used when evaluating the water absorption state of sake rice. Therefore, it is possible to reproduce the evaluation of the water absorption state of sake rice based on the experience of experts.

〔別実施形態〕
〔1〕上記実施形態において、吸水状態評価部13は、高輝度部割合、割れ率及び面積重み付け平均輝度の3つの指標を基にして、酒米の吸水状態を評価するようにしているが、これに限られるものではない。例えば、吸水状態評価部13は、面積重み付け平均輝度のみを指標として用いるようにしてもよいし、面積重み付け平均輝度と高輝度部割合又は割れ率とを指標として用いるようにしてもよい。尚、指標決定部12は、吸水状態評価部13において1つ又は2つの指標を基に吸水状態を評価するような場合、上記3つの指標を決定してもよいし、吸水状態評価部13において必要とされる指標だけを決定してもよい。
[Another embodiment]
[1] In the above embodiment, the water absorption state evaluation unit 13 evaluates the water absorption state of the sake rice based on the three indexes of high luminance portion ratio, crack rate, and area-weighted average luminance. It is not limited to this. For example, the water absorption state evaluation unit 13 may use only the area-weighted average luminance as an index, or may use the area-weighted average luminance and the high luminance portion ratio or crack ratio as indexes. When the water absorption state evaluation unit 13 evaluates the water absorption state based on one or two indices, the index determination unit 12 may determine the above three indices. Only the indicators that are needed may be determined.

〔2〕上記実施形態では、各酒米が占める部分の平均輝度に各酒米が占める部分のピクセルの数を乗じたものの総和を酒米群が占める部分の全てのピクセルの数で除したもの面積重み付け平均輝度として決定するようにしているが、これに限られるものではなく、他の方法により面積重み付け平均輝度を決定するようにしてもよい。例えば、酒米が占める部分の各ピクセルの輝度の総和を酒米群が占める部分の全てのピクセルの数で除したものを面積重み付け平均輝度として決定するようにしてもよい。例えば、ノイズ除去済みの酒米群の画像データにおいて、酒米が占める部分のピクセルの数が20であり、そのうち、4つのピクセルの輝度が40、7つのピクセルの輝度が130、9つのピクセルの輝度が150である場合には、下記計算式(数2)の計算結果である121が面積重み付け平均輝度となる。
(数2)
(4×40+7×130+9×150)/20=121
[2] In the above embodiment, the sum of the average brightness of the portion occupied by each sake rice multiplied by the number of pixels in the portion occupied by each sake rice is divided by the number of all pixels in the portion occupied by the sake rice group. Although it is determined as the area-weighted average luminance, it is not limited to this, and the area-weighted average luminance may be determined by other methods. For example, the area-weighted average brightness may be determined by dividing the sum of the brightness of each pixel in the portion occupied by sake rice by the number of all pixels in the portion occupied by the group of sake rice. For example, in the noise-removed image data of a group of sake rice, the number of pixels in the portion occupied by sake rice is 20, of which 4 pixels have a brightness of 40, 7 pixels have a brightness of 130, and 9 pixels have a brightness of 130. When the luminance is 150, the area-weighted average luminance is 121, which is the calculation result of the following formula (Equation 2).
(Number 2)
(4×40+7×130+9×150)/20=121

〔3〕上記実施形態では、酒米が占める部分のピクセルのうち、輝度が所定の閾値よりも高いピクセルの数を酒米が占める部分の全てのピクセルの数で除したものを高輝度部割合として決定し、酒米群のうち、蓄積された訓練データの機械学習の実行結果を用いて抽出画像データを基に割れが発生していると判定された酒米の割を割れ率として決定するようにしているが、これに限られるものではなく、高輝度部割合及び割れ率を他の方法により決定するようにしてもよい。 [3] In the above embodiment, the ratio of the high-luminance portion is obtained by dividing the number of pixels whose brightness is higher than a predetermined threshold among the pixels in the portion occupied by sake rice by the number of all pixels in the portion occupied by sake rice. , and out of the sake rice group, the percentage of sake rice judged to have cracks based on the extracted image data using the machine learning execution results of the accumulated training data is determined as the crack rate. However, it is not limited to this, and other methods may be used to determine the ratio of high-brightness portions and the ratio of cracks.

〔4〕上記実施形態において、指標決定部12は、高輝度部割合及び割れ率を決定する場合に、画像処理部11で生成された抽出画像データのうち、抽出画像データにおける酒米が占める部分のピクセルの数が所定範囲内である抽出画像データのみを基に、高輝度部割合及び割れ率を決定するようにしているが、画像処理部11で生成された全ての抽出画像データを基に、高輝度部割合及び割れ率を決定するようにしてもよい。 [4] In the above-described embodiment, the index determination unit 12 determines the portion of the extraction image data generated by the image processing unit 11 that is occupied by the sake rice. The high-brightness portion ratio and crack ratio are determined based only on the extracted image data in which the number of pixels of is within a predetermined range. , the ratio of high-brightness portions and the ratio of cracks may be determined.

〔5〕上記実施形態において、吸水状態評価部13は、重回帰分析により予め得られた回帰式を評価モデルとして使用し、酒米群の吸水状態を評価するようにしているが、これに限られるものではなく、指標決定部12で決定した指標を基に他の方法で酒米群の吸水状態を評価するようにしてもよい。 [5] In the above embodiment, the water absorption state evaluation unit 13 uses a regression equation obtained in advance by multiple regression analysis as an evaluation model to evaluate the water absorption state of the sake rice group. However, the water absorption state of the group of sake rice may be evaluated by another method based on the index determined by the index determination unit 12 .

〔6〕上記実施形態においては、測定対象米が酒米であり、高輝度部割合、割れ率及び面積重み付け平均輝度を基に酒米群(測定対象米群)の吸水状態を評価する場合を例にとって説明したが、これに限られるものではなく、測定対象米が飯米であってもよく、上記3つの指標を基に飯米群の吸水状態を評価してもよい。 [6] In the above embodiment, the rice to be measured is sake rice, and the water absorption state of the sake rice group (measurement rice group) is evaluated based on the high luminance portion ratio, crack rate, and area-weighted average luminance. Although described as an example, it is not limited to this, and the rice to be measured may be cooked rice, and the water absorption state of the cooked rice group may be evaluated based on the above three indices.

〔7〕上記実施形態(別実施形態を含む)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 [7] The configurations disclosed in the above embodiments (including other embodiments) can be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments unless there is a contradiction. The embodiments disclosed in the document are exemplifications, and the embodiments of the present invention are not limited thereto, and can be modified as appropriate without departing from the object of the present invention.

本発明は、測定対象米の吸水状態を評価するため装置及び方法に適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to apparatuses and methods for evaluating the water absorption state of rice to be measured.

1 吸水状態評価装置
10 画像データ取得部
11 画像処理部
12 指標決定部
13 吸水状態評価部
1 water absorption state evaluation device 10 image data acquisition unit 11 image processing unit 12 index determination unit 13 water absorption state evaluation unit

Claims (15)

水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得した画像データに対して、所定の処理を実行可能な画像処理部と、
前記測定対象米群の吸水状態に関連する指標を決定する機能部であって、前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度を算出して、当該算出した面積重み付け平均輝度を前記指標の一つとして決定する指標決定部と、
前記指標決定部で決定した指標を基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する吸水状態評価部とを備え、
前記面積重み付け平均輝度は、前記測定対象米群を撮影した画像データにおいて、前記測定対象米群が占める部分の輝度の平均であり、
前記画像処理部は、前記画像データ取得部で取得した画像データを所定階調の画像データに変換する階調変換処理を実行可能であり、
前記面積重み付け平均輝度は、所定階調の前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される指標であって、各測定対象米が占める部分の平均輝度に各測定対象米が占める部分のピクセルの数を乗じたものの総和を前記測定対象米群が占める部分の全てのピクセルの数で除したものである吸水状態評価装置。
an image data acquisition unit that acquires image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water;
an image processing unit capable of executing a predetermined process on the image data acquired by the image data acquiring unit;
A functional unit that determines an index related to the water absorption state of the rice clump to be measured, which calculates an area-weighted average brightness determined based on image data of the rice clump to be measured, and calculates the calculated area an index determination unit that determines the weighted average brightness as one of the indices;
a water absorption state evaluation unit that evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on the index determined by the index determination unit;
The area-weighted average brightness is the average brightness of the portion occupied by the rice mass to be measured in the image data of the rice mass to be measured,
The image processing unit is capable of executing a gradation conversion process for converting the image data acquired by the image data acquisition unit into image data having a predetermined gradation,
The area-weighted average brightness is an index determined based on the image data obtained by photographing the rice group to be measured with a predetermined gradation, and the area occupied by each rice to be measured is added to the average brightness of the portion occupied by each rice to be measured The water absorption state evaluation device, which is obtained by dividing the sum of the products obtained by multiplying the number of pixels by the number of all pixels in the portion occupied by the rice group to be measured.
水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する画像データ取得部と、 an image data acquisition unit that acquires image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water;
前記画像データ取得部で取得した画像データに対して、所定の処理を実行可能な画像処理部と、 an image processing unit capable of executing a predetermined process on the image data acquired by the image data acquiring unit;
前記測定対象米群の吸水状態に関連する指標を決定する機能部であって、前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度を算出して、当該算出した面積重み付け平均輝度を前記指標の一つとして決定する指標決定部と、 A functional unit that determines an index related to the water absorption state of the rice clump to be measured, which calculates an area-weighted average brightness determined based on image data of the rice clump to be measured, and calculates the calculated area an index determination unit that determines the weighted average brightness as one of the indices;
前記指標決定部で決定した指標を基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する吸水状態評価部とを備え、 a water absorption state evaluation unit that evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on the index determined by the index determination unit;
前記面積重み付け平均輝度は、前記測定対象米群を撮影した画像データにおいて、前記測定対象米群が占める部分の輝度の平均であり、 The area-weighted average brightness is the average brightness of the portion occupied by the rice mass to be measured in the image data of the rice mass to be measured,
前記画像処理部は、前記画像データ取得部で取得した画像データを所定階調の画像データに変換する階調変換処理を実行可能であり、 The image processing unit is capable of executing a gradation conversion process for converting the image data acquired by the image data acquisition unit into image data having a predetermined gradation,
前記面積重み付け平均輝度は、所定階調の前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される指標であって、前記測定対象米が占める部分の各ピクセルの輝度の総和を前記測定対象米群が占める部分の全てのピクセルの数で除したものである吸水状態評価装置。 The area-weighted average brightness is an index determined based on image data of the rice group to be measured with a predetermined gradation, and the sum of the brightness of each pixel in the portion occupied by the rice to be measured is the measurement target. A water absorption state evaluation device that is obtained by dividing by the number of all pixels in the portion occupied by rice clumps.
水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得した画像データに対して、一粒の測定対象米であると想定される領域を抽出する抽出処理、及び抽出処理後の測定対象米群の画像データを基に、前記抽出処理で抽出した領域を含む抽出画像データを生成する画像生成処理を少なくとも実行可能な画像処理部と、
前記測定対象米群の吸水状態に関連する指標を決定する機能部であって、前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度を算出するとともに、前記画像処理部において前記画像生成処理により生成された抽出画像データを基に決定される高輝度部割合を算出して、算出した前記面積重み付け平均輝度と前記高輝度部割合とを前記指標として決定する指標決定部と、
前記指標決定部で決定した指標を基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する吸水状態評価部とを備え、
前記面積重み付け平均輝度は、前記測定対象米群を撮影した画像データにおいて、前記測定対象米群が占める部分の輝度の平均であり、
前記高輝度部割合は、前記抽出画像データにおける前記測定対象米が占める部分のうち、高輝度部分が占める部分の割合である吸水状態評価装置。
an image data acquisition unit that acquires image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water;
Based on the image data acquired by the image data acquisition unit, an extraction process for extracting an area assumed to be one grain of rice to be measured, and the image data of the rice group to be measured after the extraction process, an image processing unit capable of at least executing image generation processing for generating extracted image data including the region extracted by the extraction processing;
A functional unit that determines an index related to the water absorption state of the rice clump to be measured, which calculates an area-weighted average brightness determined based on image data of the rice clump to be measured, and performs the image processing. A high-luminance portion ratio determined based on the extracted image data generated by the image generation processing is calculated in the section, and the calculated area-weighted average luminance and the high-luminance portion ratio are determined as the index. an index determination unit to
a water absorption state evaluation unit that evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on the index determined by the index determination unit;
The area-weighted average brightness is the average brightness of the portion occupied by the rice mass to be measured in the image data of the rice mass to be measured,
The water absorption state evaluation apparatus, wherein the ratio of the high brightness portion is the ratio of the portion occupied by the high brightness portion to the portion occupied by the rice to be measured in the extracted image data.
前記画像処理部は、前記画像データ取得部で取得した画像データを所定階調の画像データに変換する階調変換処理を実行可能であり、
前記高輝度部割合は、所定階調の前記抽出画像データを基に決定される指標であって、前記測定対象米が占める部分のピクセルのうち、輝度が所定の閾値よりも高いピクセルの数を、前記測定対象米が占める部分の全てのピクセルの数で除したものである請求項に記載の吸水状態評価装置。
The image processing unit is capable of executing a gradation conversion process for converting the image data acquired by the image data acquisition unit into image data having a predetermined gradation,
The high brightness portion ratio is an index determined based on the extracted image data of a predetermined gradation, and is the number of pixels having a brightness higher than a predetermined threshold among the pixels in the portion occupied by the rice to be measured. , by the number of all pixels in the portion occupied by the rice to be measured.
前記所定階調の抽出画像データは、256階調の抽出画像データであり、
前記閾値は、90~150の範囲内で設定される請求項に記載の吸水状態評価装置。
the predetermined gradation extracted image data is 256 gradation extracted image data,
5. The water absorption state evaluation device according to claim 4 , wherein the threshold is set within a range of 90-150.
前記指標決定部は、前記指標としての前記高輝度部割合を決定する場合に、前記抽出画像データのうち、前記抽出画像データにおける前記測定対象米が占める部分のピクセルの数が所定範囲内である前記抽出画像データのみを基に、前記高輝度部割合を決定する請求項のいずれか一項に記載の吸水状態評価装置。 When determining the ratio of the high-luminance portion as the index, the index determination unit determines that the number of pixels in the portion of the extracted image data occupied by the rice to be measured is within a predetermined range. 6. The water absorption state evaluation device according to any one of claims 3 to 5 , wherein the ratio of the high luminance portion is determined based only on the extracted image data. 前記指標決定部は、前記画像処理部において前記画像生成処理により生成された抽出画像データを基に決定される割れ率を算出して、算出した前記面積重み付け平均輝度、前記高輝度部割合及び前記割れ率を前記指標として決定し、 The index determination unit calculates a crack ratio determined based on the extracted image data generated by the image generation process in the image processing unit, and calculates the area-weighted average luminance, the high-luminance portion ratio, and the Determine the crack rate as the index,
前記割れ率は、前記測定対象米群のうち、前記抽出画像データを基に割れが発生していると判断した前記測定対象米の割合である請求項3~6のいずれか一項に記載の吸水状態評価装置。 7. The cracking rate according to any one of claims 3 to 6, wherein the percentage of rice to be measured is the ratio of the rice to be measured that is determined to have cracks based on the extracted image data, among the group of rice to be measured. Water absorption state evaluation device.
水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する画像データ取得部と、
前記画像データ取得部で取得した画像データに対して、一粒の測定対象米であると想定される領域を抽出する抽出処理、及び抽出処理後の測定対象米群の画像データを基に、前記抽出処理で抽出した領域を含む抽出画像データを生成する画像生成処理を少なくとも実行可能な画像処理部と、
前記測定対象米群の吸水状態に関連する指標を決定する機能部であって、前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度を算出するとともに、前記画像処理部において前記画像生成処理により生成された抽出画像データを基に決定される割れ率を算出して、算出した前記面積重み付け平均輝度と前記割れ率とを前記指標として決定する指標決定部と、
前記指標決定部で決定した指標を基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する吸水状態評価部とを備え、
前記面積重み付け平均輝度は、前記測定対象米群を撮影した画像データにおいて、前記測定対象米群が占める部分の輝度の平均であり、
前記割れ率は、前記測定対象米群のうち、前記抽出画像データを基に割れが発生していると判断した前記測定対象米の割合である吸水状態評価装置。
an image data acquisition unit that acquires image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water;
Based on the image data acquired by the image data acquisition unit, an extraction process for extracting an area assumed to be one grain of rice to be measured, and the image data of the rice group to be measured after the extraction process, an image processing unit capable of at least executing image generation processing for generating extracted image data including the region extracted by the extraction processing;
A functional unit that determines an index related to the water absorption state of the rice clump to be measured, which calculates an area-weighted average brightness determined based on image data of the rice clump to be measured, and performs the image processing. an index determination unit that calculates a crack ratio determined based on the extracted image data generated by the image generation process in the unit, and determines the calculated area-weighted average luminance and the crack ratio as the index ; and,
a water absorption state evaluation unit that evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on the index determined by the index determination unit;
The area-weighted average brightness is the average brightness of the portion occupied by the rice mass to be measured in the image data of the rice mass to be measured,
The water absorption state evaluation device, wherein the cracking rate is the ratio of the rice to be measured that is determined to have cracks based on the extracted image data, among the rice groups to be measured.
前記割れ率は、前記抽出画像データを基に決定される指標であって、前記測定対象米群のうち、蓄積された訓練データの機械学習の実行結果を用いて前記抽出画像データを基に割れが発生していると判定された前記測定対象米の割合である請求項7又は8に記載の吸水状態評価装置。 The cracking rate is an index determined based on the extracted image data, and the cracking rate is based on the extracted image data using the execution result of machine learning of the accumulated training data of the rice group to be measured. 9. The water absorption state evaluation device according to claim 7 or 8, wherein it is the ratio of the rice to be measured that is determined to have occurred. 前記指標決定部は、前記指標としての前記割れ率を決定する場合に、前記抽出画像データのうち、前記抽出画像データにおける前記測定対象米が占める部分のピクセルの数が所定範囲内である前記抽出画像データのみを基に、前記割れ率を決定する請求項7~9のいずれか一項に記載の吸水状態評価装置。 When determining the crack rate as the index, the index determination unit determines the extracted image data in which the number of pixels in the portion occupied by the rice to be measured in the extracted image data is within a predetermined range. The water absorption state evaluation device according to any one of claims 7 to 9 , wherein the crack rate is determined based only on image data. 前記画像処理部は、前記画像データ取得部で取得した画像データを所定階調の画像データに変換する階調変換処理を実行可能であり、 The image processing unit is capable of executing a gradation conversion process for converting the image data acquired by the image data acquisition unit into image data having a predetermined gradation,
前記面積重み付け平均輝度は、所定階調の前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される指標であって、各測定対象米が占める部分の平均輝度に各測定対象米が占める部分のピクセルの数を乗じたものの総和を前記測定対象米群が占める部分の全てのピクセルの数で除したものである請求項3~10のいずれか一項に記載の吸水状態評価装置。 The area-weighted average brightness is an index determined based on the image data obtained by photographing the rice group to be measured with a predetermined gradation, and the area occupied by each rice to be measured is added to the average brightness of the portion occupied by each rice to be measured The water absorption state evaluation device according to any one of claims 3 to 10, wherein the total number of pixels multiplied by the number of pixels is divided by the number of all pixels in the portion occupied by the rice mass to be measured.
前記画像処理部は、前記画像データ取得部で取得した画像データを所定階調の画像データに変換する階調変換処理を実行可能であり、 The image processing unit is capable of executing a gradation conversion process for converting the image data acquired by the image data acquisition unit into image data having a predetermined gradation,
前記面積重み付け平均輝度は、所定階調の前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される指標であって、前記測定対象米が占める部分の各ピクセルの輝度の総和を前記測定対象米群が占める部分の全てのピクセルの数で除したものである請求項3~10のいずれか一項に記載の吸水状態評価装置。 The area-weighted average brightness is an index determined based on image data of the rice group to be measured with a predetermined gradation, and the sum of the brightness of each pixel in the portion occupied by the rice to be measured is the measurement target. The water absorption state evaluation device according to any one of claims 3 to 10, which is obtained by dividing by the number of all pixels in the portion occupied by rice clumps.
前記吸水状態評価部は、前記指標及び熟練者による評価結果を用いた回帰分析により予め構築した評価モデルを基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する請求項1~12のいずれか一項に記載の吸水状態評価装置。 13. Any one of claims 1 to 12 , wherein the water absorption state evaluation unit evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on an evaluation model previously constructed by regression analysis using the index and evaluation results by an expert. 3. The water absorption state evaluation device according to the item. 水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する画像データ取得部と、 an image data acquisition unit that acquires image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water;
前記画像データ取得部で取得した画像データに対して、所定の処理を実行可能な画像処理部と、 an image processing unit capable of executing a predetermined process on the image data acquired by the image data acquiring unit;
前記測定対象米群の吸水状態に関連する指標を決定する機能部であって、前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度を算出して、当該算出した面積重み付け平均輝度を前記指標の一つとして決定する指標決定部と、 A functional unit that determines an index related to the water absorption state of the rice clump to be measured, which calculates an area-weighted average brightness determined based on image data of the rice clump to be measured, and calculates the calculated area an index determination unit that determines the weighted average brightness as one of the indices;
前記指標決定部で決定した指標を基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する吸水状態評価部とを備え、 a water absorption state evaluation unit that evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on the index determined by the index determination unit;
前記面積重み付け平均輝度は、前記測定対象米群を撮影した画像データにおいて、前記測定対象米群が占める部分の輝度の平均であり、 The area-weighted average brightness is the average brightness of the portion occupied by the rice mass to be measured in the image data of the rice mass to be measured,
前記吸水状態評価部は、前記指標及び熟練者による評価結果を用いた回帰分析により予め構築した評価モデルを基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する吸水状態評価装置。 The water absorption state evaluation unit is a water absorption state evaluation device that evaluates the water absorption state of the rice group to be measured based on an evaluation model previously constructed by regression analysis using the index and evaluation results by a skilled person.
水に浸漬した状態の測定対象米からなる測定対象米群を撮影した画像データを取得する画像データ取得工程と、
前記画像データ取得工程で取得した画像データに対して、所定の処理を実行可能な画像処理工程と、
前記測定対象米群の吸水状態に関連する指標を決定する工程であって、前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される面積重み付け平均輝度を算出して、算出した前記面積重み付け平均輝度を前記指標の一つとして決定する指標決定工程と、
前記指標決定工程で決定した指標を基に、前記測定対象米群の吸水状態を評価する吸水状態評価工程とを実行し、
前記面積重み付け平均輝度は、前記測定対象米群を撮影した画像データにおいて、前記測定対象米群が占める部分の輝度の平均であり、
前記画像処理工程では、前記画像データ取得工程で取得した画像データを所定階調の画像データに変換する階調画像処理を実行可能であり、
前記面積重み付け平均輝度は、所定階調の前記測定対象米群を撮影した画像データを基に決定される指標であって、各測定対象米が占める部分の平均輝度に各測定対象米が占める部分のピクセルの数を乗じたものの総和を前記測定対象米群が占める部分の全てのピクセルの数で除したものである吸水状態評価方法。
an image data acquisition step of acquiring image data obtained by photographing a group of target rice immersed in water;
an image processing step capable of executing a predetermined process on the image data obtained in the image data obtaining step;
A step of determining an index related to the water absorption state of the rice mass to be measured, wherein an area-weighted average luminance determined based on image data obtained by photographing the rice mass to be measured is calculated, and the calculated area-weighted an index determination step of determining the average luminance as one of the indices;
a water absorption state evaluation step of evaluating the water absorption state of the rice group to be measured based on the index determined in the index determination step;
The area-weighted average brightness is the average brightness of the portion occupied by the rice mass to be measured in the image data of the rice mass to be measured,
The image processing step is capable of executing gradation image processing for converting the image data acquired in the image data acquisition step into image data of a predetermined gradation,
The area-weighted average brightness is an index determined based on the image data obtained by photographing the rice group to be measured with a predetermined gradation, and the area occupied by each rice to be measured is added to the average brightness of the portion occupied by each rice to be measured A method for evaluating the state of water absorption, which is obtained by dividing the sum of the products obtained by multiplying the number of pixels by the number of all pixels in the portion occupied by the rice group to be measured.
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