JP7535243B2 - Grain inspection device and cultivation management system using said device - Google Patents
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Description
本発明は、農家等で生産した穀物の品質を知るための穀物検査装置及び該装置を利用した栽培管理システムに関する。 The present invention relates to a grain inspection device for determining the quality of grains produced by farmers and other producers, and a cultivation management system that uses the device.
従来、農家等で生産した穀物(例えば、玄米及び精米)の品位等検査(農家から出荷した後の穀物検査のこと)は、「米穀の生産者は品位等検査を受けることができる」と国の法律に規定されている(農産物検査法第3条)。すなわち、農家等の米穀の生産者は、公正かつ円滑な取引をすること、米穀の流通ルート上でのトレーサビリティを確保して品質への信頼を獲得すること等を目的に、JA(農協)などで積極的に品位等検査を受けているのが現状である。 Traditionally, quality inspections of grains (e.g. brown rice and polished rice) produced by farmers and other such entities (grain inspections after they are shipped from the farm) have been stipulated by national law as "rice producers may undergo quality inspections" (Article 3 of the Agricultural Products Inspection Act). In other words, farmers and other rice producers currently proactively undergo quality inspections at JA (agricultural cooperatives) and other organizations for the purposes of conducting fair and smooth transactions, ensuring traceability along the rice distribution route, and gaining trust in the quality of their rice.
JA(農協)などでは、現在、農産物検査員が目視で品位等検査を行っているが、最近は着色粒などの混入割合を測定できる穀粒品位判別器(例えば、特許文献1参照)の開発が進展しており、測定器が補助的に活用されるようになっている。また、着色粒などを除去するための色彩選別機は、農家等での利用を目的として小型化・低価格化を実現しながら、性能を向上した機種も登場してきている(例えば、特許文献2参照)。 At JA (agricultural cooperatives) and other organizations, agricultural product inspectors currently visually inspect the quality of produce, but recently there has been progress in the development of grain quality discriminators that can measure the proportion of colored grains and other contaminants (see, for example, Patent Document 1), and these measuring devices are being used as a supplement. In addition, color sorters for removing colored grains and other contaminants have been made smaller and cheaper for use by farmers, while models with improved performance are also appearing (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献2記載の色彩選別機にあっては、害虫等による着色粒、ヤケ米等による被害粒、青未熟粒、籾米、乳白粒などの着色粒、及び小石などの異物をすべて一つに含めて不良品として選別し、良品と区別されている。そして、例えば、良品として選別されて区分けされた精品の重量と、不良品として選別されて区分けされた選別物の重量とを比較して、原料に対する不良品混入率を算出したり、当該色彩選別機の選別率を算出したりしている(例えば、特許文献3)。
つまり、従来の色彩選別機は、不良品の中に、害虫等による着色粒や、ヤケ米等による被害粒や、青未熟粒や、籾米や、乳白粒などの着色粒や、小石などの異物がどの程度の割合であるかを詳細に調べることができなかった。このような不良品中の不良物の分析は、従来は、除去された不良品を黒色カルトンに取り分けて目視で確認したり、不良品を穀粒品位判別器に投入して別の測定器で分析したりしていた。
However, in the color sorter described in Patent Document 2, grains discolored by pests, grains damaged by discoloration, etc., unripe green grains, unhulled rice, milky grains, and foreign objects such as pebbles are all grouped together and sorted as defective products, and are distinguished from non-defective products. Then, for example, the weight of the refined products sorted and classified as non-defective products is compared with the weight of the sorted products sorted and classified as defective products to calculate the rate of defective products mixed into the raw material or the sorting rate of the color sorter (for example, Patent Document 3).
In other words, conventional color sorters could not check in detail the percentage of defective products that were colored by pests, damaged by discolored rice, unripe green rice, unhulled rice, milky white rice, or foreign objects such as pebbles. In the past, analysis of such defective products among defective products was carried out by separating the removed defective products into black cartons and visually checking them, or by feeding the defective products into a grain quality discriminator and analyzing them with a separate measuring device.
さらに、従来の色彩選別機の不良品は、ユーザーの調整に基づき、判別される基準が変わるため、次年度の圃場での稲の栽培条件など、色彩選別された選別データを農家に対してフィードバックして次年度の栽培管理に役立てることができなかった。 Furthermore, the criteria for identifying defective products using conventional color sorters change based on user adjustments, so it was not possible to feed back color-sorted sorting data, such as the rice cultivation conditions in the field for the following year, to farmers to use for the following year's cultivation management.
本発明は上記問題点にかんがみ、投入された穀物から不良品を選別すると同時に投入された穀物の品質計測を実現することができる穀物検査装置を提供することを技術的課題とする。また、この穀物検査装置のデータを有効利用して農家に対して次年度の稲の栽培管理に役立てる栽培管理システムを提供することを技術的課題とする。 In consideration of the above problems, the present invention has as its technical objective the provision of a grain inspection device that can sort out defective grains from input grains and simultaneously measure the quality of the input grains. It also has as its technical objective the provision of a cultivation management system that effectively utilizes the data from this grain inspection device to help farmers manage rice cultivation for the following year.
上記課題を解決するため本発明は、被検査物となる原料を流下させるために傾斜配置したシュートと、前記シュートの下端から落下する被検査物を検出する光学検出手段と、前記光学検出手段による検出結果に基づいて前記被検査物を選別排除するエジェクタ手段と、前記エジェクタ手段により選別された被検査物を各別に排出する排出ホッパと、前記光学検出手段の撮像信号に基づいて、被検査物を良品と不良品とに判別するとともに、不良品と判別された前記被検査物を、さらに各不良因子に判別し、その不良因子毎に前記原料に含まれる混入度合いを計測する演算手段と、前記演算手段による計測結果をサーバーへ送信する通信手段と、を備えた穀物検査装置であって、
前記演算手段は、被検査物を良品と不良品とに判別する第1演算手段となる比較回路と、前記比較回路とは別に前記比較回路で不良品と判別された被検査物について、不良因子毎に個数を求め、これらの個数から前記不良因子毎に前記原料に含まれる混入度合いを計測する第2演算手段となる計測回路とを設けたものであり、
前記通信手段は、通信回線を介して前記サーバーと携帯端末とに接続されており、前記携帯端末は、前記第2演算手段により計測された前記混入度合いを含む前記計測結果を画面に表示させる、という技術的手段を講じた。
In order to solve the above problems, the present invention provides a grain inspection device comprising: a chute arranged at an angle to allow raw material to be inspected to flow downward; optical detection means for detecting the objects to be inspected dropping from the bottom end of the chute; ejector means for selecting and rejecting the objects to be inspected based on the detection results by the optical detection means; a discharge hopper for separately discharging the objects to be inspected selected by the ejector means ; calculation means for classifying the objects to be inspected as good or defective based on the image pickup signal of the optical detection means, and further classifying the objects to be inspected that are judged to be defective into each defective factor and measuring the degree of contamination of the raw material for each defective factor; and communication means for transmitting the measurement results by the calculation means to a server,
The calculation means includes a comparison circuit serving as a first calculation means for distinguishing between good and defective objects, and a measurement circuit serving as a second calculation means for determining the number of objects for each defective factor for the objects judged to be defective by the comparison circuit separately from the comparison circuit, and measuring the degree of contamination of the raw material with each defective factor from the number of objects,
The communication means is connected to the server and the mobile terminal via a communication line, and the mobile terminal displays the measurement results, including the degree of contamination measured by the second calculation means, on a screen.
請求項2記載の発明では、前記第2演算手段が、前記光学検出手段から得られたR,G,Bの各信号を単独、もしくは組み合わせて様々な特徴量を算出するとともに、この値を加算、減算、乗算又は除算による演算処理を行って流れている原料の個数と各不良因子による不良粒の個数を求め、これらの結果から各不良因子の混入度合いを計測することを特徴とする。
In the invention described in claim 2, the second calculation means calculates various characteristic quantities by using each of the R, G, and B signals obtained from the optical detection means, either alone or in combination, and performs calculation processing by adding, subtracting, multiplying , or dividing this value to determine the number of raw materials flowing and the number of defective grains due to each defective factor, and measures the degree of contamination of each defective factor from these results.
請求項3記載の発明では、前記不良因子が、害虫等による被害粒、ヤケ米等による被害粒、青未熟粒、籾米、乳白粒又は異物から選択される、複数の不良因子であることを特徴とする。 The invention described in claim 3 is characterized in that the defective factors are a plurality of defective factors selected from grains damaged by pests, grains damaged by discolored rice, green immature grains, unhulled rice, milky grains, or foreign objects.
請求項4記載の発明では、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の穀物検査装置を含む穀物調製ラインと、農業に関するデータを集約した農業データ連携プラットフォームと、前記穀物調製ラインでの穀物の調製加工データを蓄積するサーバーと、農家に対して栽培管理情報を提供する携帯端末とを、通信回線を介して接続した栽培管理システムであって、
前記サーバーには、今年度の穀物の調製加工データと、前記農業データ連携プラットフォームからの農業データとを、農家に対してフィードバックし、次年度の栽培管理指針を農家に提供する栽培管理プログラムが組み込まれていることを特徴とする。
The invention described in claim 4 provides a cultivation management system in which a grain preparation line including the grain inspection device described in any one of
The server is characterized by having a built-in cultivation management program that provides farmers with feedback on the current year's grain preparation and processing data and agricultural data from the agricultural data linkage platform, and provides them with cultivation management guidelines for the next year.
請求項5記載の発明では、前記穀物の調製加工データが、前記穀物検査装置の第2演算手段で計測された被検査物に含まれる各不良因子の混入度合いであることを特徴とする。
In a fifth aspect of the present invention, the grain preparation and processing data is the degree of contamination of each defective factor contained in the inspection object measured by a second calculation means of the grain inspection device.
請求項6記載の発明では、前記サーバーには、今年度の穀物の調製加工データと、前記農業データ連携プラットフォームからの農業データとを、農家に対してフィードバックし、前記穀物調製ラインを構成する機械のメンテナンス情報を提供するメンテナンスプログラムが組み込まれていることを特徴とする。 The invention described in claim 6 is characterized in that the server is equipped with a maintenance program that provides farmers with feedback on the current year's grain preparation and processing data and agricultural data from the agricultural data linking platform, and provides maintenance information for the machines that make up the grain preparation line.
請求項1記載の発明によれば、被検査物となる原料を流下させるために傾斜配置したシュートと、前記シュートの下端から落下する被検査物を検出する光学検出手段と、前記光学検出手段による検出結果に基づいて前記被検査物を選別排除するエジェクタ手段と、前記エジェクタ手段により選別された被検査物を各別に排出する排出ホッパと、前記光学検出手段の撮像信号に基づいて、被検査物を良品と不良品とに判別するとともに、不良品と判別された前記被検査物を、さらに各不良因子に判別し、その不良因子毎に前記原料に含まれる混入度合いを計測する演算手段と、前記演算手段による計測結果をサーバーへ送信する通信手段と、を備えた穀物検査装置であって、
前記演算手段は、被検査物を良品と不良品とに判別する第1演算手段となる比較回路と、前記比較回路とは別に前記比較回路で不良品と判別された被検査物について、不良因子毎に個数を求め、これらの個数から前記不良因子毎に前記原料に含まれる混入度合いを計測する第2演算手段となる計測回路とを設けたものであり、
前記通信手段は、通信回線を介して前記サーバーと携帯端末とに接続されており、前記携帯端末は、前記第2演算手段により計測された前記混入度合いを含む前記計測結果を画面に表示させるものであるので、被検査物を単に良品と不良品とに選別するだけではなく、原料の中に、不良因子毎にどの程度の割合で混入しているかを詳細に調べることができ、わざわざ穀粒品位判別器に投入することなく、各不良因子の混入度合いの計測を実行することができる。その上、前記度合いを携帯端末の画面で確認することが可能となる。
According to the invention of
The calculation means includes a comparison circuit serving as a first calculation means for distinguishing between good and defective objects, and a measurement circuit serving as a second calculation means for determining the number of objects for each defective factor for the objects judged to be defective by the comparison circuit separately from the comparison circuit, and measuring the degree of contamination of the raw material with each defective factor from the number of objects,
The communication means is connected to the server and the mobile terminal via a communication line, and the mobile terminal displays the measurement results including the degree of contamination measured by the second calculation means on a screen, so that it is possible to not only simply separate the test objects into good and defective products, but also to examine in detail the proportion of each defective factor present in the raw material, and to measure the degree of contamination of each defective factor without having to take the trouble of feeding the test objects into a grain quality discriminator. Moreover, it is possible to check the degree on the screen of the mobile terminal.
また、請求項2記載の発明によれば、前記第2演算手段が、前記光学検出手段から得られたR,G,Bの各信号を単独、もしくは組み合わせて様々な特徴量を算出するとともに、この値を加算、減算、乗算又は除算による演算処理を行って流れている原料の個数と各不良因子による不良粒の個数を求め、これらの結果から各不良因子の混入度合いを計測するものであるから、従来、判別が困難であった茶色系統のヤケ米と籾米との判別や、緑色系統の青未熟粒と白色系統の乳白粒との判別が容易にできるようになった。
In addition, according to the invention described in claim 2, the second calculation means calculates various feature quantities using each of the R, G, and B signals obtained from the optical detection means, either alone or in combination, and performs calculation processing by adding, subtracting, multiplying or dividing this value to determine the number of raw materials flowing and the number of defective grains due to each defective factor, and measures the degree of contamination of each defective factor from these results.As a result, it has become easy to distinguish between brown discolored rice and unhulled rice, and between green blue immature grains and white milky white grains, which were previously difficult to distinguish.
請求項3記載の発明によれば、不良因子を、害虫等による被害粒、ヤケ米等による被害粒、青未熟粒、籾米、乳白粒及び異物から複数選択可能としたので、単に良品と不良品とに選別するだけではなく、状況に応じてユーザーの希望する複数の不良因子の混入度合いの計測を実行することができる。 According to the invention described in claim 3, the defective factors can be selected from multiple options including grains damaged by pests, grains damaged by discolored rice, green immature grains, unhulled rice, milky grains, and foreign objects. This makes it possible to not only simply separate non-defective products from defective products, but also to measure the degree of contamination by multiple defective factors as desired by the user depending on the situation.
そして、請求項4記載の発明によれば、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の穀物検査装置を含む穀物調製ラインと、農業に関するデータを集約した農業データ連携プラットフォームと、前記穀物調製ラインでの穀物の調製加工データを蓄積するサーバーと、農家に対して提栽培管理情報を提供する携帯端末とを、通信回線を介して接続した栽培管理システムであって、
前記サーバーには、今年度の穀物の調製加工データと、前記農業データ連携プラットフォームからの農業データとを、農家に対してフィードバックし、次年度の栽培管理指針を農家に提供する栽培管理プログラムが組み込まれているから、穀物検査装置で計測した今年度の各不良因子の混入度合いデータを有効利用して、農家に対して次年度の稲の栽培管理指針(例えば、翌年の灌水、施肥、農薬散布時期)を提供して栽培管理に役立てることができるようになった。
According to the invention described in claim 4, there is provided a cultivation management system in which a grain preparation line including the grain inspection device described in any one of
The server is equipped with a cultivation management program that feeds back to farmers the current year's grain preparation and processing data and the agricultural data from the agricultural data linkage platform and provides them with cultivation management guidelines for the next year.This makes it possible to effectively use data on the level of contamination of each defective factor for the current year measured by the grain inspection device to provide farmers with rice cultivation management guidelines for the next year (for example, the timing of irrigation, fertilization, and pesticide spraying for the following year) that will be useful for cultivation management.
さらに、請求項5記載の発明によれば、前記穀物の調製加工データが、前記穀物検査装置の第2演算手段で計測された被検査物に含まれる各不良因子の混入度合いとなるので、農家に対して今年度の作況を見える化して、分かり易く提供することができる。
Furthermore, according to the invention described in claim 5, the grain preparation and processing data is the degree of contamination of each defective factor contained in the inspected item measured by the second calculation means of the grain inspection device, so that the current year's crop situation can be visualized and provided to farmers in an easy-to-understand manner.
また、請求項6記載の発明によれば、前記サーバーには、今年度の穀物の調製加工データと、前記農業データ連携プラットフォームからの農業データとを、農家に対してフィードバックし、前記穀物調製ラインを構成する機械のメンテナンス情報を提供するメンテナンスプログラムが組み込まれているから、例えば、穀物の調製加工データが平年よりも低い場合、穀物調製ラインの機械の能力が通常よりも劣っている指標となり得るため、警報を発して、機械の調整やメンテナンスを促すように農家に対してお知らせすることができる。 According to the invention described in claim 6, the server is equipped with a maintenance program that provides farmers with feedback on the current year's grain preparation and processing data and agricultural data from the agricultural data linkage platform, and provides maintenance information for the machinery that makes up the grain preparation line. For example, if the grain preparation and processing data is lower than average, this can be an indication that the capabilities of the machinery in the grain preparation line are inferior to normal, and an alarm can be sounded to inform farmers to adjust and maintain the machinery.
図1は本発明の穀物検査装置を穀物調製ラインに組み込んで栽培管理システムに構成したブロック図である。この栽培管理システム10は、個人の農家、営農法人の経営規模として、圃場面積が1~3ha(ヘクタール)程度の中規模から大規模を想定している。
図1において、栽培管理システム10は、穀物調製ライン20と、穀物調製ラインでの穀物の調製加工データを蓄積するサーバー30と、携帯端末40と、民間又は公的機関によって農業に関するあらゆるデータを集約した農業データ連携プラットフォーム50とを、通信回線60を介して接続している。通信回線60は、例えばLAN(Local Area Network)やインターネット回線などのネットワークで構成されている。このネットワークは有線であってもよいし、無線であってもよい。
1 is a block diagram of a cultivation management system in which the grain inspection device of the present invention is incorporated into a grain preparation line. This
1, a
(穀物調製ライン)
穀物調製ライン20は、個人の農家の納屋、又は営農法人などにあってはライスセンタや工場などの建家内に設置される。穀物調製ライン20は、圃場内を移動しながら収穫する圃場機械(field machinery、例えば、コンバイン)に対し、建家の中に固定された屋内機械(barn machinery)であり、圃場機械で収穫した収穫物を運んできて調製加工することができる。穀物調製ライン20としては、例えば、穀物の乾燥を行う穀物乾燥機(図示せず)と、該穀物乾燥機で乾燥した乾燥籾を放冷する放冷タンクと(図示せず)と、放冷後の籾を脱ぷして玄米に仕上げる籾摺選別機201と、該籾摺選別機201で得られた玄米を基準に合った粒径と基準外の粒径とに粒の径(厚み(大きさ))により選別を行う米選機202と、該米選機202で得られた整粒玄米を光学的な方法によって穀物検査を行う穀物検査装置203と、穀物検査装置203により穀物検査した後の玄米を計量・袋詰めして出荷を行う計量袋詰め機204とを、一ラインに接続して構成されている。
(Grain preparation line)
The
籾摺選別機201には、脱ぷされた摺落米をサンプリングし、発光素子から受光素子へ投光されるセンサ光を透過させ、このセンサ光の摺落米に対する透過率によって、玄米か籾かを判別する脱ぷ率センサ201aが備えられる。また、籾摺選別機201は、その駆動部の電気諸量(例えば、電流値、電力値又は電力量等)を計測する電気諸量計測部201bを備えている。脱ぷ率センサ201a及び電気諸量計測部201bによる計測値により、基準内か否かによって籾摺選別機201に供給される籾の性状を知ることができる。
The rice husker and
米選機202は、玄米を整粒と未熟粒とに選別する選別網筒が内装してある。未熟粒の混入量が多いと商品価値が低下したり、その年の稲の生育状況が悪いことの指標となったりする。例えば、稲作期間中の異常低温と極度の日照不足や、稲作期間中の連日の猛暑による異常高温は、稲の生育不良の原因となり、籾の中に極めて貧弱な実(未熟粒)が入っていたり、中には籾の中に実が稔らない不稔(ふねん)粒となったりする。
The
そこで、米選機202には、選別網筒を通過しない整粒を袋受けして計量する整粒計量器202aと、選別網筒を通過した未熟粒などを袋受けして計量する屑粒計量器202bと、を備えている。整粒と未熟粒との選別割合を知ることで、整粒の歩留りを算出したり、その年の稲の生育状況の判別の指標に利用したりすることができる。
The
穀物検査装置203は、米選機202により粒径選別された整粒玄米を、良品と不良品とに選別するとともに、原料に含まれる、害虫等による着色粒、ヤケ米等による被害粒、青未熟粒、籾米、乳白粒、及び小石などの異物が、各不良因子がどの程度の割合で混入しているかを詳細に調べることができるものである。
The
図2に示すように、穀物検査装置203は、被検査物供給部203a、シュート203b、光学選別部203c及び排出ホッパ203dを備えている。被検査物供給部203aは、タンク210と、被検査物をシュート203bに供給する振動フィーダ211とを備える。
As shown in FIG. 2, the
シュート203bは、所定幅を有して振動フィーダ211の先端側下方位置に傾斜した状態で配置され、振動フィーダ211から供給される被検査物を自然流下させる。
光学選別部203cは、シュート203bの下端から落下する被検査物の落下軌跡の前後に配設される一対の光学検出装置212a,212b、この光学検出装置212a,212bの撮像信号に基づいて被検査物を良品と不良品に判別するとともに、投入された原料を複数の不良因子、すなわち、害虫等による着色粒、ヤケ米等による被害粒、青未熟粒、籾米と、乳白粒などの着色粒及び異物の6種類それぞれの不良因子の混入度合いを計測する演算手段213と、演算手段213により良品と不良品とに判別し、判別された判別結果に基づいて不良品を排除するエジェクタ装置215を備える。
The
The
符号214は演算手段213からエジェクタ装置215に排除信号を出力するエジェクタ駆動回路である。
排出ホッパ203dは、良品排出樋216及び不良品排出樋217を有し、エジェクタ装置215により被検査物を良品と不良品とに分別して排出する。
The
計量袋詰め機204は、精品計量器204a上に米袋などの容器204b、袋立て器204cを載置し、図示しないシャッタを開くことによって穀物が容器204bに排出され、所定の計量値に達すると自動的にシャッタが閉鎖して計量・袋詰めが完了する。
The weighing
上述の穀物調製ライン20においては、例えば、図1に示す7種のセンサ類及び制御手段が通信回線60に接続される。
In the above-mentioned
(サーバー)
サーバー30は、外部の端末と情報の送受信を行うWebサーバーと、各種データを蓄積してデータベースとして機能させるファイルサーバと、クライアントコンピュータやタブレット端末にインストールが必要なアプリケーションを配信するためのアプリケーションサーバなど汎用的な基本機能を備えたものである。サーバー30は、通信回線60に接続される。
(server)
The
(携帯端末)
携帯端末40は、圃場や穀物調製ラインなど現場において携帯して閲覧ができる閲覧用の複数のタブレット端末とするのがよい。該タブレット端末の代替機としては、ノート型の汎用パーソナルコンピュータやスマートフォンであってもよい。携帯端末40は、通信回線60に接続される。
(Mobile device)
The
(農業データ連携プラットフォーム)
農業データ連携プラットフォーム50は、農業に関する土壌や、市況や、気象等の公的データや、民間企業の様々な有償データ等を整備・提供することで、データを活用した新たなサービスの提供や農家の戦略的な経営判断を実現することを目的とするものであり、民間又は公的機関が主催している。
(Agricultural data sharing platform)
The agricultural
図1に示す農業データ連携プラットフォーム50は、例えば、国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構が主催する「WAGRI」を活用することができる。このプラットフォーム50には、過去の収量データ、市況データ、土壌データ及び農地データを格納した農業用データベース501と、農業用の気象データを格納した気象用データベース502と、過去の履歴を参照することのできる過去履歴データベース503と、を備えて構成される。これらデータベース501,502,503は、アプリケーションプログラミングインターフェース(API)の形で提供され、ソフトウェアやアプリケーションなどの一部を外部に向けて公開されているから、このデータベースを利用する第三者が開発したソフトウェアと機能とを共有できる仕組みである。このプラットフォーム50は、通信回線60に接続される。
The agricultural
(穀物検査装置の制御回路構成)
次に、前記穀物検査装置203の制御回路について詳述する。穀物検査装置203の演算手段213は、被検査物を良品と不良品とに判別するとともに、原料を害虫等による着色粒、ヤケ米等による被害粒、青未熟粒、籾米と、乳白粒などの着色粒及び小石などの異物の各不良因子の混入度合いを計測するものである。
(Control circuit configuration of grain inspection device)
Next, a detailed description will be given of the control circuit of the
図3は穀物検査装置203の制御回路を示すブロック図である。図3に示すように、光学検出装置(撮像カメラ)212は、CCDラインセンサにより構成されていて、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色に感度を有するR素子220、G素子221、B素子222を備えている。光学検出装置(撮像カメラ)212の受光信号は、R素子220、G素子221、B素子222に供給され、それぞれR信号、G信号、B信号に光電変換されて出力される。
Figure 3 is a block diagram showing the control circuit of the
前記R信号、G信号、B信号は、演算手段213内に設けた増幅器223,224,225にそれぞれ入力され、さらに、信号処理回路226に入力される。
信号処理回路226では、R,G,Bの各信号を単独、もしくは組み合わせて様々な特徴量を算出するとともに、加算、減算、乗算又は除算による演算処理を行って信号変換を行う。
この信号変換は、光学検出装置(撮像カメラ)212で受光した信号を特徴づけて被検査物を特定することであり、この信号が比較回路227aに入力されることで、被検査物の良否判別が行われ、また、計測回路227bに入力されることで、各不良因子の混入度合いの計測が行われる。
なお、比較回路227aが本発明における第1演算手段となる。そして、計測回路227bが本発明における第2演算手段となる。
The R, G, and B signals are input to
The
This signal conversion characterizes the signal received by the optical detection device (image capture camera) 212 to identify the object to be inspected. This signal is input to a
The
符号228は遅延回路であり、光学検出装置(撮像カメラ)212で被検査物を観察する位置とエジェクタ装置215により不良品を排除する排除位置との距離に応じて噴射タイミングを決定するものである。前記比較回路227aから遅延回路228を経て排除信号がエジェクタ駆動回路214に出力される。エジェクタ駆動回路214により決定した排除信号はエジェクタ装置215に出力される。
(穀物検査装置の各不良因子の混入度合いの計測アルゴリズム)
図3に示す信号処理回路226では、被検査物の各粒についてR,G,Bの各値から、分光比R/Gや、分光比R/Bなど、様々な組み合わせにより特徴量を演算する。そして、この演算した値を、計測回路227bに格納された判別式(例えば、特開平9-292344号公報の図6乃至図10などを参照)と比較し、例えば、6種類の不良因子に判別する。6種類の不良因子区分として、(a)害虫による被害粒(カメムシ被害粒)とそれ以外は良品と区分し、(b)ヤケ米等による着色粒とそれ以外は良品と区分し、(c)青未熟粒とそれ以外は良品と区分し、(d)乳白粒とそれ以外は良品と区分し、(e)籾とそれ以外は良品と区分し、(f)異物とそれ以外は良品と区分する、といったプログラムをあらかじめ組んでおくと、各不良因子の混入度合いの統計処理を速やかに実行することができる。
(Measuring algorithm for the degree of contamination of each defect factor in grain inspection equipment)
In the
(穀物検査装置の通信部)
図3の符号230は穀物検査装置の通信部であり、計測した各不良因子の混入度合いを調製加工データの一部としてサーバー30へ通信回線60を介して送信するものである。サーバー30に蓄積されたデータは、携帯端末40を用いて確認することができる。
(Communication unit of grain inspection device)
3 denotes a communication unit of the grain inspection device, which transmits the measured degree of contamination of each defective factor as part of preparation and processing data to the
図4は携帯端末40の画面40aに表示された分析結果の表示例である。図4(a)に示すものは、被検査物を(e)籾とそれ以外を良品と区分した結果を示し、本実施例では、被検査物のうち良品が93%、不良品である籾が7%の占有率であった。図4(b)に示すものは、6種の不良因子で計測したものを集計し、得られた原料に含まれる不良因子の詳細な分析結果(円グラフ)である。本実施例では、被検査物のうち良品が93%、不良品が7%の占有率であり、不良品のうち、青未熟が2%、残りの不良因子がそれぞれ1%ずつの結果であった。
Figure 4 is an example of the analysis results displayed on the
(栽培管理システム)
図1に示す栽培管理システム10のサーバー30には、次年度の栽培管理指針を農家に提供する栽培管理プログラムが組み込まれている。すなわち、この栽培管理プログラムでは、前述した穀物調製ライン20の各種調製機械から得られたデータと、前述した農業データ連携プラットフォーム50の各種サーバーから得られたデータとを参照し、今年度の圃場での稲の栽培条件など農家に対してフィードバックし、次年度の栽培管理(例えば、翌年の灌水、施肥、農薬散布時期)に役立てることができる。
(Cultivation management system)
A cultivation management program that provides farmers with cultivation management guidelines for the next year is incorporated in the
図5は、栽培管理システム10の携帯端末40の画面40aに表示された農家に提供する栽培管理の事例である。図5では、圃場番号と、この圃場番号で収穫した穀物を穀物調製ライン10で調製した後の各種データと、農業データ連携プラットフォーム50から得られたデータとを農家に対してフィードバックし、これに基づき、次年度の栽培管理についてのアドバイスを記述している。
Figure 5 shows an example of cultivation management provided to farmers, displayed on the
例えば、図5において、No.1の圃場では、穀物調製加工の結果が穀物調製ライン10の各種データから取得されて記録される。この記録から、米選機202の屑粒の割合が平年より多く、かつ、穀物検査装置203での未熟粒の割合が平年より多かったときは、その根拠や要因が、農業データ連携プラットフォーム50から参照して取得することができる。以上のことから、次年度の対策としては、「施肥管理」「刈り取り時期」を考慮した栽培管理指針(アドバイス)を農家に対して提供できるのである。
For example, in FIG. 5, in field No. 1, the results of grain preparation and processing are obtained from various data on the
同様に、図5のNo.2の圃場では、次年度の栽培管理指針(アドバイス)として、収穫時の雨を考慮して「刈り取り前後の管理」を考慮することを農家に対し提供することができ、No.3の圃場では、次年度の栽培管理指針(アドバイス)として、「種籾消毒や害虫防除計画」を重視することを農家に対し提供することができる。 Similarly, in the field No. 2 in Figure 5, the farmer can be provided with a cultivation management guideline (advice) for the next year to consider "management before and after harvesting" taking into account rain at harvest time, and in the field No. 3, the farmer can be provided with a cultivation management guideline (advice) for the next year to emphasize "seed rice disinfection and pest control plans."
このような栽培管理指針(アドバイス)だけに限らず、籾摺選別機201の脱ぷ率が平年よりも低く、かつ、穀物検査装置203での籾の割合が平年より多かったときは、携帯端末40の画面40aに警報を発することもできる。脱ぷ率が平年よりも低い場合、籾摺選別機201の能力が通常よりも劣っている可能性があるため、警報を発して、籾摺選別機201の調整やメンテナンスを促すように農家に対してお知らせするとよい。
In addition to such cultivation management guidelines (advice), if the husking rate of the rice husking and sorting
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、または、省略が可能である。 Although several embodiments of the present invention have been described above, the above-mentioned embodiments of the invention are intended to facilitate understanding of the present invention and are not intended to limit the present invention. The present invention may be modified or improved without departing from its spirit, and the present invention includes equivalents thereof. Furthermore, the components described in the claims and specification may be combined or omitted to the extent that at least part of the above-mentioned problems can be solved or at least part of the effects can be achieved.
10 栽培管理システム
20 穀物調製ライン
30 サーバー
40 携帯端末
50 農業データ連携プラットフォーム
60 通信回線
201 籾摺選別機
201a 脱ぷ率センサ
201b 電気諸量計測部
202 米選機
202a 整粒計量器
202b 屑粒計量器
203 穀物検査装置
203a 被検査物供給部
203b シュート
203c 光学選別部
203d 排出ホッパ
210 タンク
211 振動フィーダ
212a 光学検出装置
212b 光学検出装置
213 演算手段
214 エジェクタ駆動回路
215 エジェクタ装置
216 良品排出樋
217 不良品排出樋
220 R素子
221 G素子
222 B素子
223 増幅器
224 増幅器
225 増幅器
226 信号処理回路
227a 比較回路
227b 計測回路
228 遅延回路
230 通信部
204 計量袋詰め機
204a 精品計量器
204b 容器
204c 袋立て器
501 データベース
502 データベース
503 データベース
10
Claims (6)
前記シュートの下端から落下する被検査物を検出する光学検出手段と、
前記光学検出手段による検出結果に基づいて前記被検査物を選別排除するエジェクタ手段と、
前記エジェクタ手段により選別された被検査物を各別に排出する排出ホッパと、
前記光学検出手段の撮像信号に基づいて、前記被検査物を良品と不良品とに判別するとともに、不良品と判別された前記被検査物を、さらに各不良因子に判別し、その不良因子毎に前記原料に含まれる混入度合いを計測する演算手段と、
前記演算手段による計測結果をサーバーへ送信する通信手段と、
を備えた穀物検査装置であって、
前記演算手段は、被検査物を良品と不良品とに判別する第1演算手段となる比較回路と、前記比較回路とは別に前記比較回路で不良品と判別された被検査物について、不良因子毎に個数を求め、これらの個数から前記不良因子毎に前記原料に含まれる混入度合いを計測する第2演算手段となる計測回路とを設けたものであり、
前記通信手段は、通信回線を介して前記サーバーと携帯端末とに接続されており、
前記携帯端末は、前記第2演算手段により計測された前記混入度合いを含む前記計測結果を画面に表示させることを特徴とする穀物検査装置。 A chute arranged at an incline to allow the raw material to be inspected to flow downward;
an optical detection means for detecting the test object dropping from the bottom end of the chute;
an ejector means for selectively removing the object to be inspected based on a detection result by the optical detection means;
a discharge hopper for discharging each of the objects to be inspected selected by the ejector means;
a calculation means for discriminating the object to be inspected as a non-defective or defective object based on the image pickup signal of the optical detection means , and for further discriminating the object to be inspected as a defective object into each defective factor, and for measuring the degree of contamination of the raw material for each defective factor;
A communication means for transmitting the measurement result by the calculation means to a server;
A grain inspection device comprising:
The calculation means includes a comparison circuit serving as a first calculation means for distinguishing between good and defective objects, and a measurement circuit serving as a second calculation means for determining the number of objects for each defective factor for the objects judged to be defective by the comparison circuit separately from the comparison circuit, and measuring the degree of contamination of the raw material with each defective factor from the number of objects,
the communication means is connected to the server and the mobile terminal via a communication line;
The grain inspection device is characterized in that the mobile terminal displays the measurement results including the degree of contamination measured by the second calculation means on a screen.
農業に関するデータを集約した農業データ連携プラットフォームと、
前記穀物調製ラインでの穀物の調製加工データを蓄積するサーバーと、
農家に対して栽培管理情報を提供する携帯端末とを、
通信回線を介して接続した栽培管理システムであって、
前記サーバーには、今年度の穀物の調製加工データと、前記農業データ連携プラットフォームからの農業データとを、農家に対してフィードバックし、次年度の栽培管理指針を農家に提供する栽培管理プログラムが組み込まれていることを特徴とする栽培管理システム。 A grain preparation line including the grain inspection device according to any one of claims 1 to 3;
An agricultural data sharing platform that aggregates agricultural data,
A server that accumulates data on grain preparation and processing in the grain preparation line;
A mobile terminal that provides cultivation management information to farmers,
A cultivation management system connected via a communication line,
The server is equipped with a cultivation management program that provides farmers with feedback on the current year's grain preparation and processing data and agricultural data from the agricultural data linkage platform, and provides farmers with cultivation management guidelines for the next year.
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