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JP7805764B2 - Particle size distribution measuring device - Google Patents
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JP7805764B2 - Particle size distribution measuring device - Google Patents

Particle size distribution measuring device

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JP7805764B2
JP7805764B2 JP2021196985A JP2021196985A JP7805764B2 JP 7805764 B2 JP7805764 B2 JP 7805764B2 JP 2021196985 A JP2021196985 A JP 2021196985A JP 2021196985 A JP2021196985 A JP 2021196985A JP 7805764 B2 JP7805764 B2 JP 7805764B2
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秋 小島
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Description

本発明は、粒径分布計測装置に関する。 The present invention relates to a particle size distribution measuring device.

従来、セメントと混ぜてコンクリートを構成する砂や砂利などの骨材や、土地を平坦にしたり土地に勾配を付けたりするために土地に盛る盛土材といった粒状材の粒径を測定して粒径の分布を示す粒径加積曲線を算出する場合、目の大きさが異なる複数のふるいを用いて粒状材をふるい分けし、各ふるいを通過した粒状材の質量が粒状材全体の質量に占める割合を算出する方法が用いられている。
このような方法では、人的作業に多大な労力と時間を要する問題がある。
そこで、特許文献1には、デジタルカメラにより粒状材を撮像して生成された画像データから粒状材の粒径を求める技術が提案されている。
また、特許文献2には、粒状材を撮像して画像データを生成し、画像データに基づいて粒状材の粒径を算出し、算出された粒状材の粒径に基づいて粒径加積曲線を算出する技術が提案されている。
Conventionally, when measuring the particle size of granular materials such as aggregates such as sand and gravel that are mixed with cement to make concrete, or fill materials that are piled on land to level or slope it, and calculating a particle size accumulation curve that shows the particle size distribution, a method has been used in which the granular material is sieved using multiple sieves with different mesh sizes, and the proportion of the mass of the granular material that passed through each sieve to the total mass of the granular material is calculated.
This method has the problem of requiring a great deal of manual effort and time.
Therefore, Patent Document 1 proposes a technique for determining the particle size of a granular material from image data generated by capturing an image of the granular material with a digital camera.
In addition, Patent Document 2 proposes a technology in which a granular material is imaged to generate image data, the particle size of the granular material is calculated based on the image data, and a particle size accumulation curve is calculated based on the calculated particle size of the granular material.

特開2010-038865号公報JP 2010-038865 A 特許第6319791号公報Patent No. 6319791

粒状材の粒径の算出にあたっては、カラー画像である画像データを2値化してグレースケール画像データに変換し、グレースケール画像データから粒状材の輪郭(領域)データを抽出し、輪郭データから粒状材の粒径を求めている。
ここで、骨材や盛土材を構成する粒状材は、通常、均一な色ではなく、粒状材が採取された場所によって様々な色を呈している。
画像データの2値化、輪郭データの抽出といった処理は、画像データに含まれる粒状材の色の影響を受けるため、粒状材の色によって輪郭データの精度が左右されることになり、粒状材の粒径の算出結果が粒状材の色の影響を受けることから、粒径の算出結果の精度の向上を図る上で改善の余地がある。
本発明は前記事情に鑑み案出されたもので、本発明の目的は、粒状材の粒径を正確に計測して粒状材の粒径加積曲線を正確に算出する上で有利な粒径分布計測装置を提供することにある。
To calculate the particle size of the granular material, the image data, which is a color image, is binarized and converted into grayscale image data, the contour (area) data of the granular material is extracted from the grayscale image data, and the particle size of the granular material is determined from the contour data.
Here, the granular materials that make up aggregates and fill materials are not usually uniform in color, but have a variety of colors depending on the location where the granular materials are collected.
Processes such as binarizing image data and extracting contour data are affected by the color of the granular material contained in the image data, so the accuracy of the contour data depends on the color of the granular material, and since the calculation results of the particle size of the granular material are affected by the color of the granular material, there is room for improvement in improving the accuracy of the particle size calculation results.
The present invention was devised in consideration of the above-mentioned circumstances, and its object is to provide a particle size distribution measuring device that is advantageous for accurately measuring the particle size of granular material and accurately calculating the particle size accumulation curve of the granular material.

本発明の一実施の形態は、異なる粒径の粒状材が混合された粒状材料が投入され分散される載置面部と、前記載置面部上に分散された前記粒状材を撮像して画像データを生成する撮像部と、前記画像データに基づいて前記粒状材の粒径を算出する画像処理部と、前記画像処理部で算出された前記粒状材の粒径に基づいて前記粒状材料における粒状材の粒径の分布を示す粒径加積曲線を算出する粒径分布算出部とを備える粒径分布計測装置であって、前記載置面部の色を変化させる色変化部を備えることを特徴とする。
本発明の一実施の形態は、前記載置面部は、光が透過可能に形成されると共に、前記粒状材が分散される表面とその反対側に位置する裏面とを備え、前記色変化部は、前記載置面部の前記裏面側から前記表面側に光を照射すると共に前記光の色が変化可能に構成された光源装置で構成されていることを特徴とする。
本発明の一実施の形態は、前記光源装置は、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイで構成されていることを特徴とする。
本発明の一実施の形態は、前記載置面部は、前記粒状材が分散される表面の全域の色が予め定められた規定色を呈し、前記色変化部は、前記表面から上方に離間した箇所に配置され、前記表面および前記表面に分散された前記粒状材に対して光を照射すると共に前記光の色が変化可能に構成された光源装置で構成されていることを特徴とする。
本発明の一実施の形態は、前記載置面部は、前記粒状材が分散される表面の全域が、複数のシートにより交換可能に構成され、前記色変化部は、互いに色が異なる前記複数のシートで構成されていることを特徴とする。
本発明の一実施の形態は、前記載置面部は、複数の分割載置面部に分割され、前記色変化部は、前記分割載置面部毎に独立して色を変化させることを特徴とする。
本発明の一実施の形態は、前記画像処理部は、RGB画像データで構成される前記画像データから、以下の式(1)に基づいてグレースケール画像データを生成するグレースケール画像データ生成部を含み、前記係数a,b,cの値を予め定められた既定値に対して調整可能に構成されていることを特徴とする。
Y=a*R+b*G+c*B…(1)
ただし、Y:輝度、R:R画像データ、G:G画像データ、B:B画像データ、a,b,c:係数
本発明の一実施の形態は、前記画像処理部は、前記グレースケール画像データから2値化データを生成する2値化データ生成部と、前記2値化データから前記粒状材の輪郭を示す輪郭データを抽出する輪郭データ生成部と、前記輪郭データに基づいて前記粒状材の粒径を算出する粒径算出部と、を含むことを特徴とする。
本発明の一実施の形態は、前記粒径算出部による前記粒径の算出は、前記輪郭データで区画される閉領域の面積を算出し、その面積の算出結果から前記粒状材が球体であると仮定した場合の前記球体の直径を粒径として求めることによりなされることを特徴とする。
One embodiment of the present invention is a particle size distribution measuring device comprising: a loading surface onto which a granular material containing a mixture of granular materials of different particle sizes is introduced and dispersed; an imaging unit that images the granular material dispersed on the loading surface to generate image data; an image processing unit that calculates the particle size of the granular material based on the image data; and a particle size distribution calculation unit that calculates a particle size accumulation curve showing the particle size distribution of the granular material in the granular material based on the particle size of the granular material calculated by the image processing unit, and is characterized by comprising a color change unit that changes the color of the loading surface.
One embodiment of the present invention is characterized in that the placement surface portion is formed to be light-transmitting and has a surface on which the granular material is dispersed and a back surface located on the opposite side, and the color-changing portion is composed of a light source device that irradiates light from the back surface side of the placement surface portion to the front surface side and is configured to be able to change the color of the light.
In one embodiment of the present invention, the light source device is configured as a liquid crystal display or an organic EL display.
One embodiment of the present invention is characterized in that the placement surface portion has a predetermined specified color over the entire surface on which the granular material is dispersed, and the color-changing portion is arranged at a location spaced above the surface and is composed of a light source device that irradiates light onto the surface and the granular material dispersed on the surface and is configured to change the color of the light.
One embodiment of the present invention is characterized in that the entire surface of the placement surface on which the granular material is dispersed is constructed of a plurality of replaceable sheets, and the color-changing portion is constructed of the plurality of sheets which are different in color from each other.
In one embodiment of the present invention, the placement surface portion is divided into a plurality of divided placement surface portions, and the color-changing portion changes color independently for each of the divided placement surface portions.
In one embodiment of the present invention, the image processing unit includes a grayscale image data generation unit that generates grayscale image data from the image data consisting of RGB image data based on the following equation (1), and is configured to be able to adjust the values of the coefficients a, b, and c relative to predetermined default values:
Y=a*R+b*G+c*B…(1)
However, Y: brightness, R: R image data, G: G image data, B: B image data, a, b, c: coefficients. One embodiment of the present invention is characterized in that the image processing unit includes a binary data generation unit that generates binary data from the grayscale image data, a contour data generation unit that extracts contour data indicating the contour of the granular material from the binary data, and a particle size calculation unit that calculates the particle size of the granular material based on the contour data.
One embodiment of the present invention is characterized in that the particle size calculation unit calculates the particle size by calculating the area of the closed area defined by the contour data, and from the area calculation result, determining the diameter of the sphere assuming that the granular material is a sphere as the particle size.

本発明の一実施の形態によれば、粒状材料が投入され分散される載置面部の色を変化させる色変化部を設けた。
したがって、画像データに基づいて得られた粒状材の輪郭データの精度を評価しつつ、粒状材の輪郭の認識精度が向上するように色変化部により載置面部の色を変化させることができる。
そのため、精度が高い輪郭データに基づいて一つ一つの粒状材の粒径を正確に計測でき、粒状材の粒径加積曲線を正確に算出する上で有利となり、粒状材料の評価を正確に行なう上で有利となる。
また、載置面部を光が透過可能に形成し、色変化部を、載置面部の裏面側から表面側に光を照射すると共に光の色が変化可能に構成された光源装置で構成すると、簡単な構成により載置面部の色を変化させる上で有利となる。
また、光源装置を、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイで構成すると、光源装置から照射する光の色を簡単かつ容易に変化させる上で有利となる。
また、載置面部を、粒状材が分散される表面の全域の色が予め定められた規定色を呈したものとし、色変化部を、表面および表面に分散された粒状材に対して光を照射すると共に光の色が変化可能に構成された光源装置で構成すると、光源装置から照射する光の色を変えることで、取得した画像データ上における載置面部の色と粒状材の色との組み合わせのパターンをより多く実現させることができる。
そのため、画像データに基づいて得られた粒状材の輪郭データの精度を評価しつつ、粒状材の輪郭の認識精度が向上するように色変化部により載置面部の色を変化させる上でより有利となり、精度が高い輪郭データに基づいて一つ一つの粒状材の粒径を正確に計測でき、粒状材の粒径加積曲線を正確に算出する上でより有利となり、粒状材料の評価を正確に行なう上でより有利となる。
また、色変化部を、互いに色が異なる複数のシートで構成すると、画像データに基づいて得られた粒状材の輪郭データの精度を評価しつつ、粒状材の輪郭の認識精度が向上するようにシートを交換することによって載置面部の色を変化させることができる。
そのため、精度が高い輪郭データに基づいて一つ一つの粒状材の粒径を正確に計測でき、粒状材の粒径加積曲線を正確に算出する上で有利となり、粒状材料の評価を正確に行なう上で有利となる。
また、載置面部を複数の分割載置面部に分割し、色変化部を分割載置面部毎に独立して色を変化させるようにすると、異なる色の分割載置面部に対応した画像データを一度に得ることができるため、抽出された粒状材の輪郭データの精度を評価する際の効率を高める上で有利となり、粒径加積曲線を得るために要する作業時間の短縮を図る上で有利となる。
また、画像処理部が、以下の式(1)に基づいてグレースケール画像データを生成するグレースケール画像データ生成部を含み、係数a,b,cの値を予め定められた既定値に対して調整可能に構成されていると、
Y=a*R+b*G+c*B…(1)
画像データに基づいて得られた粒状材の輪郭データの精度を評価しつつ、粒状材の輪郭の認識精度が向上するように上記各係数a,b,cの値を調整することによって、精度が高い輪郭データを得る上でより有利となり、粒状材の粒径加積曲線を正確に算出する上でより有利となり、粒状材料の評価を正確に行なう上でより有利となる。
また、画像処理部を、2値化データ生成部と、輪郭データ生成部と、粒径算出部とを含んで構成すると、画像処理部の構成を簡素化する上で有利となる。
また、粒径の算出を、輪郭データで区画される閉領域の面積を算出し、その面積の算出結果から粒状材が球体であると仮定した場合の球体の直径を粒径として求めることにより行なうと、粒状材の粒径を精度良く算出でき、粒状材の粒径加積曲線を正確に算出する上でより有利となり、粒状材料の評価を正確に行なう上でより有利となる。
According to one embodiment of the present invention, a color-changing portion is provided that changes the color of the placement surface onto which the granular material is poured and dispersed.
Therefore, while evaluating the accuracy of the contour data of the granular material obtained based on the image data, the color of the placement surface portion can be changed by the color changing portion so as to improve the recognition accuracy of the contour of the granular material.
Therefore, the particle size of each granular material can be accurately measured based on highly accurate contour data, which is advantageous for accurately calculating the particle size accumulation curve of the granular material and for accurately evaluating the granular material.
Furthermore, if the placement surface portion is formed to be light-transmittable and the color-changing portion is constructed from a light source device that irradiates light from the back side to the front side of the placement surface portion and is configured to be able to change the color of the light, this is advantageous in changing the color of the placement surface portion with a simple configuration.
Furthermore, if the light source device is configured as a liquid crystal display or an organic EL display, it is advantageous in that the color of the light emitted from the light source device can be changed simply and easily.
Furthermore, if the placing surface portion is configured so that the color of the entire surface on which the granular material is dispersed is a predetermined specified color, and the color changing portion is configured as a light source device that irradiates light onto the surface and the granular material dispersed on the surface and is configured so that the color of the light can be changed, then by changing the color of the light irradiated from the light source device, it is possible to realize a greater number of combination patterns of the color of the placing surface portion and the color of the granular material on the acquired image data.
Therefore, it is more advantageous to evaluate the accuracy of the contour data of the granular material obtained based on image data, and to change the color of the placing surface using the color changing section so as to improve the recognition accuracy of the contour of the granular material; it is more advantageous to be able to accurately measure the particle size of each granular material based on highly accurate contour data, and to accurately calculate the particle size accumulation curve of the granular material, and it is more advantageous to accurately evaluate the granular material.
Furthermore, if the color-changing portion is made up of multiple sheets of different colors, the color of the placing surface portion can be changed by replacing the sheets so as to improve the recognition accuracy of the contours of the granular material while evaluating the accuracy of the contour data of the granular material obtained based on the image data.
Therefore, the particle size of each granular material can be accurately measured based on highly accurate contour data, which is advantageous for accurately calculating the particle size accumulation curve of the granular material and for accurately evaluating the granular material.
Furthermore, if the mounting surface is divided into multiple divided mounting surface sections and the color-changing section is made to change color independently for each divided mounting surface section, image data corresponding to divided mounting surface sections of different colors can be obtained at once, which is advantageous in increasing efficiency when evaluating the accuracy of the contour data of the extracted granular material and in shortening the work time required to obtain a particle size accumulation curve.
Furthermore, if the image processing unit includes a grayscale image data generating unit that generates grayscale image data based on the following formula (1), and is configured to be able to adjust the values of the coefficients a, b, and c relative to predetermined default values,
Y=a*R+b*G+c*B…(1)
By evaluating the accuracy of the contour data of the granular material obtained based on image data and adjusting the values of the above coefficients a, b, and c so as to improve the recognition accuracy of the contour of the granular material, it is more advantageous for obtaining highly accurate contour data, more advantageous for accurately calculating the particle size accumulation curve of the granular material, and more advantageous for accurately evaluating the granular material.
Furthermore, if the image processing section is configured to include a binary data generating section, a contour data generating section, and a particle size calculating section, it is advantageous in simplifying the configuration of the image processing section.
Furthermore, if the particle size is calculated by calculating the area of the closed region defined by the contour data and then using the area calculation results to determine the diameter of the sphere assuming that the granular material is a sphere, the particle size of the granular material can be calculated with high accuracy, which is more advantageous for accurately calculating the particle size accumulation curve of the granular material and more advantageous for accurately evaluating the granular material.

第1の実施の形態に係る粒径分布計測装置の構成を示す説明図である。1 is an explanatory diagram showing the configuration of a particle size distribution measuring device according to a first embodiment; 第1の実施の形態に係る粒径分布計測装置の制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a control system of the particle size distribution measuring device according to the first embodiment. 第1の実施の形態に係る粒径分布計測装置の容器を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a container of the particle size distribution measuring device according to the first embodiment. 第1の実施の形態に係る粒径分布計測装置の動作フローチャートである。3 is an operation flowchart of the particle size distribution measuring device according to the first embodiment. 載置面部上に分散された粒状材の輪郭データの一例を示す説明図である。10 is an explanatory diagram showing an example of contour data of granular material dispersed on a placement surface portion. FIG. 第1の実施の形態に係る粒径分布計測装置によって算出された粒径加積曲線の一例を示す線図である。3 is a diagram showing an example of a particle size accumulation curve calculated by the particle size distribution measuring device according to the first embodiment. FIG. (A)は第2の実施の形態に係る粒径分布計測装置の構成を示す説明図、(B)は(A)のB矢視図である。1A is an explanatory diagram showing the configuration of a particle size distribution measuring device according to a second embodiment, and FIG. 1B is a view taken along the arrow B in FIG. 1A. (A)は第3の実施の形態に係る粒径分布計測装置の容器とシートを示す斜視図、(B)は載置面部にシートを載置した状態を示す斜視図、(C)は載置面部に別のシートを載置した状態を示す斜視図である。10A is a perspective view showing a container and a sheet of a particle size distribution measuring device according to a third embodiment, FIG. 10B is a perspective view showing a state in which a sheet is placed on the placement surface, and FIG. 10C is a perspective view showing a state in which another sheet is placed on the placement surface. (A)は、第4の実施の形態に係る粒径分布装置の容器の載置面部の裏面が光源装置の表示画面に重ね合わされて設置された状態を示す斜視図、(B)はその平面図である。10A is a perspective view showing a state in which the back surface of the mounting surface of the container of the particle size distribution device of the fourth embodiment is placed on top of the display screen of the light source device, and FIG. 10B is a plan view thereof. (A)は第5の実施の形態に係る粒径分布計測装置の容器と3つのシートを示す斜視図、(B)は3つの分割載置面部にそれぞれシートを載置した状態を示す斜視図である。10A is a perspective view showing a container and three sheets of a particle size distribution measuring device according to a fifth embodiment, and FIG. 10B is a perspective view showing a state in which a sheet is placed on each of three divided placement surfaces.

(第1の実施の形態)
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、本明細書で用いる用語について説明する。
粒状材とは、例えば、土木工事や建築工事などで使用する材料であり、具体的には、セメントと混ぜてコンクリートを構成する砂や砂利などの骨材や、土地を平坦にしたり土地に勾配を付けたりするために土地に盛る盛土材などを含んでいる。
骨材や盛土材は、異なる粒径の粒状材が混合された粒状材料で構成されている。
粒状材の粒径の定義として面積等価径が知られている。
面積等価径とは、粒状材を球体と仮定し、粒状材を平面に投影した際の輪郭で規定される面積、言い換えると、撮像装置で撮像した画像データ上で特定される粒状材の輪郭で規定される面積を球体の投影面積とした場合における、この球体の直径として算出される面積等価径である。
粒状材の粒径として面積等価径を算出する理由は、粒状材が様々な形状の不定形であるためである。
(First embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the terms used in this specification will be explained.
Granular materials are materials used in civil engineering and construction projects, for example, and specifically include aggregates such as sand and gravel that are mixed with cement to make concrete, and fill materials that are piled on land to level or slope it.
Aggregates and fill materials are made up of granular materials that are a mixture of granular materials of different particle sizes.
The area equivalent diameter is known as a definition of the particle size of granular materials.
The area equivalent diameter is the area defined by the outline of the granular material when it is assumed to be a sphere and projected onto a plane; in other words, the area defined by the outline of the granular material as identified on image data captured by an imaging device is taken as the projected area of the sphere, and is calculated as the diameter of this sphere.
The reason why the area equivalent diameter is calculated as the particle diameter of the granular material is that the granular material has an irregular shape of various shapes.

骨材や盛土材を構成する粒状材は、粒径Dの範囲によって以下のように区分されている(JISA0207:2018(地盤工学用語))。
粘土分: 粒径D<0.005mm
シルト分: 0.005mm≦粒径D<0.075mm
砂分: 0.075mm≦粒径D<2mm
れき(礫)分: 2mm≦粒径D<75mm
石分: 75mm≦粒径D
Granular materials that make up aggregates and embankment materials are classified as follows according to the range of particle size D (JIS A0207:2018 (geotechnical engineering terminology)).
Clay content: Particle size D<0.005mm
Silt content: 0.005 mm≦particle size D<0.075 mm
Sand content: 0.075mm≦particle size D<2mm
Gravel: 2 mm≦particle size D<75 mm
Stone content: 75mm≦particle size D

粒径加積曲線とは、粒状材料を構成する粒状材の粒径の分布を示すものである。
図6に示すように、粒径加積曲線C1、C2は、各粒状材の粒径Dを横軸(対数スケール)とし、通過質量百分率P(加積通過率ともいう)を縦軸(線形スケール)とした片対数グラフによって表される。
通過質量百分率Pとは、各粒径D以下の粒状材の全体に対する質量百分率、すなわち、その粒径D以下の粒状材の総質量の粒状材全体の総質量に占める割合をパーセンテージで示した値である。
The particle size accumulation curve indicates the distribution of particle sizes of the granular materials that make up the granular material.
As shown in Figure 6, the particle size accumulation curves C1 and C2 are represented by a semi-logarithmic graph with the particle size D of each granular material on the horizontal axis (logarithmic scale) and the passing mass percentage P (also called the accumulated passing rate) on the vertical axis (linear scale).
The passing mass percentage P is the mass percentage of granular material having a particle size D or less relative to the total, i.e., the percentage value of the total mass of granular material having a particle size D or less relative to the total mass of all granular material.

次に、本実施の形態に係る粒径分布計測装置10の構成について説明する。
図1、図2に示すように、粒径分布計測装置10は、容器12Aと、撮像部14と、色変化部16と、コンピュータ18とを含んで構成されている。
図3に示すように、容器12Aは、異なる粒径の粒状材が混合された粒状材料が投入されるものであり、載置面部20と、載置面部20の周囲から起立された側壁22とを備え上方に開放状に形成されている。
本実施の形態では、載置面部20は長辺と短辺を有する均一厚さの矩形板状を呈しているが、載置面部20の形状は円形や多角形状などであってもよく限定されない。
載置面部20は、上記の粒状材料が投入され分散される箇所である。
本実施の形態では、載置面部20は、光が透過可能に形成されると共に、粒状材が分散される表面2002と、その反対側に位置する裏面2004とを備えている。
載置面部20は光が透過可能であればよく、無色透明であっても、白色半透明であってもよく、後述する色変化部16から照射される光の色(光色)が載置面部20の表面2002側から見て撮像部14で撮像できればよい。言い換えると、撮像部14で撮像された載置面部20の画像データに光の色が反映されればよい。
載置面部20を構成する材料として、光が透過可能な合成樹脂やガラスなどの材料が使用可能である。
なお、側壁22は、載置面部20に分散された粒状材料が載置面部20の縁部から落下しないように設けられているものであり省略してもよい。
また、側壁22を構成する材料は載置面部20と同様に光が透過可能な材料であっても不透明な材料であってもかまわない。
Next, the configuration of the particle size distribution measuring device 10 according to this embodiment will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the particle size distribution measuring device 10 includes a container 12A, an imaging unit 14, a color change unit 16, and a computer 18.
As shown in Figure 3, the container 12A is used to pour granular material containing a mixture of granular materials of different particle sizes, and is open at the top and has a mounting surface 20 and a side wall 22 that extends from the periphery of the mounting surface 20.
In this embodiment, the mounting surface portion 20 has a rectangular plate shape of uniform thickness having long and short sides, but the shape of the mounting surface portion 20 is not limited and may be circular, polygonal, or the like.
The loading surface 20 is where the granular material is poured and dispersed.
In this embodiment, the placement surface portion 20 is formed to be light transmissive and includes a front surface 2002 on which granular material is dispersed, and a back surface 2004 located on the opposite side.
The placement surface unit 20 only needs to be light-transmittable, and may be colorless and transparent or white and translucent, as long as the color of light (light color) irradiated from the color changing unit 16 (described later) can be captured by the imaging unit 14 when viewed from the surface 2002 side of the placement surface unit 20. In other words, the color of the light only needs to be reflected in the image data of the placement surface unit 20 captured by the imaging unit 14.
The material that can be used to form the mounting surface portion 20 is a light-transmitting material such as synthetic resin or glass.
The side walls 22 are provided to prevent the granular material dispersed on the placement surface 20 from falling off the edge of the placement surface 20 and may be omitted.
Similarly to the mounting surface portion 20, the material forming the side wall 22 may be either a light-transmitting material or an opaque material.

色変化部16は、載置面部20の色を変化させるものである。
本実施の形態では、色変化部16は、載置面部20の裏面2004側から表面2002側に光を照射すると共に光の色が変化可能に構成された光源装置24で構成されている。
光源装置24として、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイが使用可能である。
光源装置24は、矩形板状の本体部2402と、本体部2402が基台26に設置された状態で本体部2402の上面に位置し水平面上を延在する矩形状の表示画面2404と、操作部2406と、不図示の表示制御部とを備えている。
表示画面2404は、載置面部20と同じか、あるいは、載置面部20よりも大きな輪郭を有し、載置面部20の裏面2004の全域が表示画面2404に重ね合わされている。
操作部2406は、表示画面2404から照射される光の色を変化させる操作スイッチ、表示画面2404から照射される光の光量を変化させる操作スイッチなどを含んで構成されている。
不図示の表示制御部は、操作部2406の操作を受け付けて光源装置24を制御し、表示画面2404照射される光の色、光量を調整する。
本実施の形態では、光源装置24は、表示画面2404の全域にわたって均一の色で均一の光量の光が照射されるように構成されている。
なお、表示画面2404から照射される光の色は、R(赤)、G(緑)、B(青)の光の三原色の組み合わせで表現される色であればよい。
The color-changing portion 16 changes the color of the placement surface portion 20 .
In this embodiment, the color changing section 16 is configured with a light source device 24 that is configured to irradiate light from the back surface 2004 side to the front surface 2002 side of the mounting surface section 20 and to be able to change the color of the light.
The light source device 24 can be a liquid crystal display or an organic EL display.
The light source device 24 comprises a rectangular plate-shaped main body 2402, a rectangular display screen 2404 located on the upper surface of the main body 2402 and extending in a horizontal plane when the main body 2402 is installed on the base 26, an operation unit 2406, and a display control unit (not shown).
The display screen 2404 has an outline that is the same as or larger than the placement surface 20 , and the entire rear surface 2004 of the placement surface 20 is superimposed on the display screen 2404 .
The operation unit 2406 includes an operation switch for changing the color of the light emitted from the display screen 2404, an operation switch for changing the amount of light emitted from the display screen 2404, and the like.
A display control unit (not shown) receives an operation from the operation unit 2406 to control the light source device 24 and adjusts the color and amount of light irradiated onto the display screen 2404 .
In this embodiment, the light source device 24 is configured to irradiate the entire display screen 2404 with light of a uniform color and a uniform amount.
The color of the light emitted from the display screen 2404 may be any color that is expressed by a combination of the three primary colors of light: R (red), G (green), and B (blue).

なお、光源装置24は、載置面部20の裏面2004側から表面2002側に光を照射すると共に光の色が変化可能に構成されていればよく、光の色を変化することができる従来公知の様々な照明装置を用いることができ、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイに限定されるものではない。
例えば、白色光を照射する光源部と、光源部に着脱可能に設けられた照明用の複数のカラーフィルタとを組み合わせ、カラーフィルタを交換することで光の色を変化させてもよい。
The light source device 24 only needs to be configured to irradiate light from the back surface 2004 side of the mounting surface portion 20 to the front surface 2002 side and to be capable of changing the color of the light, and various conventionally known lighting devices capable of changing the color of light can be used, and are not limited to liquid crystal displays or organic EL displays.
For example, a light source unit that emits white light may be combined with a plurality of color filters for illumination that are detachably attached to the light source unit, and the color of the light may be changed by replacing the color filters.

撮像部14は、デジタルカメラなどの撮像装置14Aで構成され、光源装置24の表示画面2404上に載置面部20が重ね合わされて配置された状態で、載置面部20の表面2002上に分散された粒状材を撮像して画像データ(静止画)を生成するものである。
撮像部14は、基台26上に配置されたスタンド28を介して載置面部20の上方に離間した箇所に支持され、上方から載置面部20の全域を撮像できるように構成されている。
The imaging unit 14 is composed of an imaging device 14A such as a digital camera, and when the mounting surface unit 20 is superimposed on the display screen 2404 of the light source device 24, it captures an image of the granular material dispersed on the surface 2002 of the mounting surface unit 20 to generate image data (still image).
The imaging unit 14 is supported at a location spaced above the mounting surface 20 via a stand 28 arranged on a base 26, and is configured to be able to image the entire mounting surface 20 from above.

図2に示すように、コンピュータ18は、何れも不図示のCPU、ROM、RAM、ハードディスク装置、入出力インターフェースに加えて、入力装置30、出力装置32、外部記憶装置34を含んで構成されている。
ROMは所定の制御プログラムなどを格納し、RAMはワーキングエリアを提供するものである。
ハードディスク装置は、後述する入力部18A、画像処理部18Bと、粒径分布算出部18Cと、出力部18Dと、通信部18Eを実現するための制御プログラムを格納している。
入出力インターフェースは、以下の入力装置30、出力装置32、ネットワーク36とのインターフェースを取るものである。
入力装置30は、操作者による操作入力を受け付けるものであり、キーボード3002、マウス3004を備えている。
出力装置32は、情報を出力するものであり、ディスプレイ3202、プリンタ3204を備えている。
外部記憶装置34は、情報を記憶するものであり、外付けのハードディス装置や外付けのSSD(ソリッドステートドライブ装置)、あるいは、メモリカードやUSBメモリなどの半導体記録媒体、あるいは、DVDなどの光ディスク記録媒体などを含む。
As shown in FIG. 2, the computer 18 includes an input device 30, an output device 32, and an external storage device 34 in addition to a CPU, ROM, RAM, a hard disk drive, and an input/output interface, all of which are not shown.
The ROM stores predetermined control programs and the like, and the RAM provides a working area.
The hard disk device stores control programs for realizing an input unit 18A, an image processing unit 18B, a particle size distribution calculation unit 18C, an output unit 18D, and a communication unit 18E, which will be described later.
The input/output interface is an interface with the following input device 30, output device 32, and network 36.
The input device 30 receives operational input from an operator, and includes a keyboard 3002 and a mouse 3004 .
The output device 32 outputs information and includes a display 3202 and a printer 3204 .
The external storage device 34 stores information and includes an external hard disk device, an external SSD (solid state drive), a semiconductor recording medium such as a memory card or USB memory, or an optical disk recording medium such as a DVD.

CPUがハードディスク装置の制御プログラムを実行することにより、入力部18A、画像処理部18Bと、粒径分布算出部18Cと、出力部18Dと、通信部18Eが実現される。
入力部18Aは、撮像装置14Aで撮像された画像データを受け付けるものである。
The CPU executes the control program of the hard disk device, thereby realizing an input unit 18A, an image processing unit 18B, a particle size distribution calculation unit 18C, an output unit 18D, and a communication unit 18E.
The input unit 18A receives image data captured by the imaging device 14A.

画像処理部18Bは、画像データに基づいて粒状材の粒径Dを算出するものであり、画像データから画像認識により粒状材の面積を算出し、算出された面積から粒径D(面積等価径)を算出するものである。
詳細に説明すると、画像処理部18Bは、グレースケール画像データ生成部40と、2値化データ生成部42と、輪郭データ生成部44と、粒径算出部46とを含んでいる。
The image processing unit 18B calculates the particle diameter D of the granular material based on the image data, calculates the area of the granular material from the image data by image recognition, and calculates the particle diameter D (area equivalent diameter) from the calculated area.
More specifically, the image processing unit 18B includes a grayscale image data generating unit 40, a binary data generating unit 42, a contour data generating unit 44, and a particle size calculating unit 46.

グレースケール画像データ生成部40は、撮像装置14Aから供給されるRGB画像データで構成される画像データから、以下の式(1)に基づいてグレースケール画像データを生成するものである。
Y=a*R+b*G+c*B…(1)
ただし、Y:輝度、R:R画像データ、G:G画像データ、B:B画像データ、a,b,c:係数であり、記号*は乗算記号を示す。
R、G、Bのデータはそれぞれ8ビットで表現され、したがって、輝度Yは24ビットで表現されることになる。
各係数a,b,cの値は、従来公知の様々な規格で設定された値を用いることができる。
例えば、ITU-R Rec BT.601規格で定められた各係数によれば、式(1)は以下の式(2)となる。
Y=0.299*R+0.587*G+0.114*B…(2)
本実施の形態では、グレースケール画像データ生成部40は、これら各係数a,b,cの値を予め定められた既定値に対して調整可能に構成されている。
具体的には、グレースケール画像データ生成部40は、ディスプレイ上に各係数の設定画面を表示させ、キーボードやマウスの操作により各係数を設定することで各係数a,b,cの値を調整できるように構成されている。
The grayscale image data generating section 40 generates grayscale image data from image data made up of RGB image data supplied from the imaging device 14A, based on the following equation (1).
Y=a*R+b*G+c*B…(1)
where Y is luminance, R is R image data, G is G image data, B is B image data, a, b, c are coefficients, and the symbol * indicates a multiplication symbol.
Each of the R, G, and B data is expressed in 8 bits, and therefore the luminance Y is expressed in 24 bits.
The values of the coefficients a, b, and c can be set according to various known standards.
For example, according to the coefficients defined in the ITU-R Rec BT.601 standard, equation (1) becomes equation (2) below.
Y=0.299*R+0.587*G+0.114*B...(2)
In this embodiment, the grayscale image data generating unit 40 is configured to be able to adjust the values of these coefficients a, b, and c relative to predetermined default values.
Specifically, the grayscale image data generating unit 40 is configured to display a setting screen for each coefficient on a display, and to allow the values of each coefficient a, b, and c to be adjusted by setting each coefficient using the keyboard or mouse.

2値化データ生成部42は、グレースケール画像データを所定のしきい値と比較して2値化して2値化データを生成するものである。
このような処理は、例えば、公知のオープンソースのライブラリであるOpenCVのthreshold関数を用いることで実現することができる。
The binary data generating section 42 compares the grayscale image data with a predetermined threshold value to binarize the grayscale image data and generate binary data.
Such processing can be realized, for example, by using the threshold function of OpenCV, a known open source library.

輪郭データ生成部44は、2値化データから粒状材の輪郭を示す輪郭データを抽出するものである。
このような処理は、例えば、上記OpenCVのfindContours関数を用いることで実現することができる。
The contour data generating section 44 extracts contour data indicating the contours of the granular material from the binarized data.
Such processing can be realized by using the findContours function of OpenCV, for example.

粒径算出部46は、輪郭データに基づいて粒状材の粒径Dを算出するものであり、具体的には、輪郭データで区画される閉領域の面積を算出し、その面積の算出結果から粒状材が球体であると仮定した場合の球体の直径、言い換えると、面積等価径を粒径Dとして求める。
すなわち、閉領域の面積は、画素単位で算出されるので、画素単位で求められた閉領域の面積S1に、1画素当たりの面積を示す校正係数αの2乗を乗算して実空間での面積S2=α*α*S1を算出し、面積S2から面積等価径を算出する。
The particle size calculation unit 46 calculates the particle size D of the granular material based on the contour data. Specifically, it calculates the area of the closed region defined by the contour data, and from the area calculation result, determines the diameter of a sphere if the granular material is assumed to be a sphere, in other words, the area equivalent diameter, as the particle size D.
That is, since the area of the closed region is calculated in pixel units, the area S1 of the closed region calculated in pixel units is multiplied by the square of the calibration coefficient α, which indicates the area per pixel, to calculate the area S2 in real space = α*α*S1, and the area equivalent diameter is calculated from the area S2.

粒径分布算出部18Cは、画像処理部18Bで算出された粒状材の粒径Dに基づいて粒状材料における粒状材の粒径Dの分布を示す図6の粒径加積曲線C1、C2を算出するものである。
出力部18Dは、粒径分布算出部18Cで算出された粒径加積曲線のデータを、出力装置32、あるいは、外部記憶装置34に供給するものである。
通信部18Eはインターネットや専用回線などを含むネットワーク36を介して不図示の端末(コンピュータ)と通信を行なうものであり、本実施の形態では、粒径分布算出部18Cで算出された粒径加積曲線のデータを不図示の端末に送信する。
The particle size distribution calculation unit 18C calculates the particle size accumulation curves C1 and C2 in Figure 6, which show the distribution of particle size D of the granular material in the granular material, based on the particle size D of the granular material calculated by the image processing unit 18B.
The output section 18D supplies data of the particle size accumulation curve calculated by the particle size distribution calculation section 18C to the output device 32 or the external storage device 34.
The communication unit 18E communicates with a terminal (computer) not shown via a network 36 including the Internet or a dedicated line, and in this embodiment, transmits data on the particle size accumulation curve calculated by the particle size distribution calculation unit 18C to the terminal not shown.

次に、本実施の形態に係る粒径分布計測装置10の動作について図4のフローチャートを参照して説明する。
まず初めに粒径分布を計測する対象となる粒状材料、例えば、骨材や盛土材の採取を行なう(ステップS10)。
次いで、採取した粒状材料を容器12Aの載置面部20上に投入して粒状材を分散させる(ステップS12)。
なお、予め、容器12Aは、載置面部20の裏面2004が光源装置24の表示画面2404に重ね合わされて設置されている。
そして、光源装置24から照射される光の色を適宜設定し、載置面部20の裏面2004から表面2002に向かって設定した光を照射させる(ステップS14)。
Next, the operation of the particle size distribution measuring apparatus 10 according to this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, a granular material, such as aggregate or fill material, whose particle size distribution is to be measured, is sampled (step S10).
Next, the collected granular material is poured onto the mounting surface 20 of the container 12A to disperse the granular material (step S12).
The container 12A is set in advance with the rear surface 2004 of the placement surface portion 20 superimposed on the display screen 2404 of the light source device 24.
Then, the color of light emitted from the light source device 24 is appropriately set, and the set light is emitted from the rear surface 2004 of the mounting surface portion 20 toward the front surface 2002 (step S14).

光が照射された状態となったならば、撮像装置14Aにより載置面部20(傾斜載置面38)の全域を撮像してRGB画像データで構成された画像データを取得する(ステップS16)。 Once the light is irradiated, the imaging device 14A captures an image of the entire mounting surface 20 (inclined mounting surface 38) to obtain image data composed of RGB image data (step S16).

次いで、グレースケール画像データ生成部40は、撮像装置14Aから供給されるRGB画像データで構成される画像データから、例えば前述の式(1)あるいは式(2)に基づいてグレースケール画像データを生成する(ステップS18)。
次いで、2値化データ生成部42は、グレースケール画像データを2値化して2値化データを生成する(ステップS20)。
次いで、輪郭データ生成部44は、2値化データから粒状材の輪郭を示す輪郭データを抽出する(ステップS22)。
図5は、粒状材の輪郭データの一例を示しており、粒状材2の一つ一つの輪郭線が示されている。
次いで、粒径算出部46は、輪郭データに基づいて粒状材の粒径Dを算出する(ステップS24)。
Next, the grayscale image data generating unit 40 generates grayscale image data from the image data made up of RGB image data supplied from the imaging device 14A, based on, for example, the above-mentioned equation (1) or equation (2) (step S18).
Next, the binary data generating unit 42 binarizes the grayscale image data to generate binary data (step S20).
Next, the contour data generating unit 44 extracts contour data indicating the contours of the granular material from the binarized data (step S22).
FIG. 5 shows an example of granular material contour data, in which the contour lines of each granular material 2 are shown.
Next, the particle size calculation unit 46 calculates the particle size D of the granular material based on the contour data (step S24).

そして、粒径分布算出部18Cは、粒径Dの大きさ毎に粒状材2の数を積算し(ステップS26)、撮像された画像データに含まれる粒状材2の全数について積算が終了したか否かを判定し(ステップS28)、その判定結果が否定ならばステップS26に戻り積算を行ない、判定結果が肯定ならば、ステップS30に進む。
粒径分布算出部18Cは、粒径Dの大きさ毎の粒状材2の数の積算結果に基づいて図6に示す粒径加積曲線を算出する(ステップS30)。
出力部18Dは、算出された粒径加積曲線を、ディスプレイ3202に出力することで画面表示させ、あるいは、プリンタ3204から印刷出力させる。あるいは、算出された粒径加積曲線を、外部記憶装置34に供給する(ステップS32)。
また、出力部18Dは、算出された粒径加積曲線を、通信部18Eからネットワーク36を介して他の端末に送信する(ステップS34)。
以上で一連の動作を終了する。
Then, the particle size distribution calculation unit 18C accumulates the number of granular materials 2 for each particle size D (step S26), and determines whether accumulation has been completed for the entire number of granular materials 2 contained in the captured image data (step S28).If the determination result is negative, the unit returns to step S26 and continues accumulation, and if the determination result is positive, the unit proceeds to step S30.
The particle size distribution calculation unit 18C calculates the particle size accumulation curve shown in FIG. 6 based on the result of accumulating the number of granular materials 2 for each particle size D (step S30).
The output unit 18D outputs the calculated particle size accumulation curve to the display 3202 for display on the screen, or prints it out from the printer 3204. Alternatively, the output unit 18D supplies the calculated particle size accumulation curve to the external storage device 34 (step S32).
Furthermore, the output unit 18D transmits the calculated particle size accumulation curve from the communication unit 18E to another terminal via the network 36 (step S34).
This completes the series of operations.

算出された粒径加積曲線は、粒状材料の粒度を評価するために用いられる。
図6には、傾斜度合いが緩やかな粒径加積曲線C1と、傾斜度合いが急な粒径加積曲線C2とが例示されている。
一般的に、粒径加積曲線の傾斜度合いが緩やかなほど広範囲の粒径Dの粒状材2が含まれていることから粒状材2同士の隙間が小となり、安定した状態となることから粒状材料の粒度の評価は高くなる。
これとは逆に、粒径加積曲線の傾斜度合いが急になるほど粒径Dがそろった粒状材2が含まれていることから粒状材2同士の隙間が大となり、不安定な状態となることから粒状材料の粒度の評価は低くなる。
The calculated particle size accumulation curve is used to estimate the particle size of the granular material.
FIG. 6 illustrates an example of a particle size accumulation curve C1 with a gentle slope and a particle size accumulation curve C2 with a steep slope.
Generally, the gentler the slope of the particle size accumulation curve, the wider the range of particle size D of the granular material 2 contained, resulting in smaller gaps between the granular materials 2 and a more stable state, and therefore the higher the particle size evaluation of the granular material.
Conversely, the steeper the slope of the particle size accumulation curve, the more granular material 2 with uniform particle size D is contained, resulting in larger gaps between the granular materials 2 and an unstable state, which results in a lower evaluation of the particle size of the granular material.

次に作用効果について説明する。
粒状材料を構成する粒状材2は、採取された土地の違いなどによって様々な色を呈している。また、同じ土地から採取された粒状材料を構成する粒状材2同士も様々な色を呈している。
本発明者らは、様々な色の粒状材2を試料として用い、載置面部20の色と粒状材2の色との組み合わせを変更しつつ、撮像装置14Aから得られた画像データ(RGB画像データ)からグレースケール画像データを生成し、グレースケール画像データを2値化して2値化データを生成し、2値化データから粒状材2の輪郭を示す輪郭データを抽出する実験を行なった。
その結果、載置面部20の色と粒状材2の色との組み合わせによっては、得られた粒状材2の輪郭が曖昧となったり、あるいは、独立した複数の粒状材2の輪郭が単一の輪郭として誤って認識されたり、あるいは、小さい粒状材2ではその輪郭自体が消失してしまったりする現象が発生するという知見を得た。
すなわち、載置面部20の色と粒状材2の色との組み合わせによって、粒状材2の輪郭の認識精度が影響を受け、したがって、得られた輪郭データの精度が影響を受けると考えられる。
例えば、載置面部20の色と粒状材2の色とが類似していると、画像データから粒状材2の輪郭を示す輪郭データを抽出する際に、粒状材2の輪郭の認識精度が低下しやすくなることが考えられる。
あるいは、載置面部20の色と粒状材2の色との組み合わせが特定の組み合わせになると、画像データから粒状材2の輪郭を示す輪郭データを抽出する際に、粒状材2の輪郭の認識精度が低下しやすくなることが考えられる。
したがって、載置面部20の色と粒状材2の色とを様々なパターンで組み合わせて実験を行ない、得られた輪郭データの精度を評価することによって、粒状材2の輪郭の認識精度を確保できる載置面部20の色と粒状材2の色とを組み合わせを見出すことが可能と考えられる。
Next, the effects will be described.
The granular materials 2 constituting the granular material have various colors depending on the land where they were collected, etc. Furthermore, granular materials 2 constituting the granular material collected from the same land also have various colors.
The inventors conducted an experiment using granular materials 2 of various colors as samples, changing the combination of the color of the mounting surface portion 20 and the color of the granular material 2, generating grayscale image data from image data (RGB image data) obtained from the imaging device 14A, binarizing the grayscale image data to generate binary data, and extracting contour data showing the contours of the granular material 2 from the binary data.
As a result, we found that depending on the combination of the color of the mounting surface 20 and the color of the granular material 2, the outline of the resulting granular material 2 may become unclear, or the outlines of multiple independent granular materials 2 may be mistakenly recognized as a single outline, or the outline itself may disappear in the case of small granular materials 2.
In other words, it is believed that the combination of the color of the placement surface portion 20 and the color of the granular material 2 affects the recognition accuracy of the contour of the granular material 2, and therefore affects the accuracy of the contour data obtained.
For example, if the color of the mounting surface portion 20 is similar to the color of the granular material 2, it is conceivable that the accuracy of recognizing the contour of the granular material 2 is likely to decrease when contour data showing the contour of the granular material 2 is extracted from the image data.
Alternatively, when the combination of the color of the mounting surface portion 20 and the color of the granular material 2 is a specific combination, it is conceivable that the accuracy of recognizing the contour of the granular material 2 is likely to decrease when extracting contour data showing the contour of the granular material 2 from the image data.
Therefore, by conducting experiments combining the color of the mounting surface 20 and the color of the granular material 2 in various patterns and evaluating the accuracy of the obtained contour data, it is thought possible to find a combination of the color of the mounting surface 20 and the color of the granular material 2 that can ensure the accuracy of recognizing the contour of the granular material 2.

そこで、本実施の形態では、異なる粒径Dの粒状材2が混合された粒状材料が投入され分散される載置面部20の色を変化させる色変化部16を設けた。
したがって、撮像装置14Aから得られた画像データに基づいて抽出された粒状材2の輪郭データの精度を評価しつつ、粒状材2の輪郭の認識精度が向上するように色変化部16により載置面部20の色を変化させることができる。
そのため、精度が高い輪郭データに基づいて一つ一つの粒状材2の粒径Dを正確に計測でき、粒状材2の粒径加積曲線を正確に算出する上で有利となり、粒状材料の評価を正確に行なう上で有利となる。
Therefore, in this embodiment, a color-changing section 16 is provided that changes the color of the placement surface section 20 onto which the granular material, which is a mixture of granular materials 2 of different particle sizes D, is poured and dispersed.
Therefore, while evaluating the accuracy of the contour data of the granular material 2 extracted based on the image data obtained from the imaging device 14A, the color of the placing surface portion 20 can be changed by the color changing portion 16 so as to improve the recognition accuracy of the contour of the granular material 2.
Therefore, the particle size D of each granular material 2 can be accurately measured based on highly accurate contour data, which is advantageous for accurately calculating the particle size accumulation curve of the granular material 2 and for accurately evaluating the granular material.

また、本実施の形態では、載置面部20を光が透過可能に形成し、色変化部16を、載置面部20の裏面2004側から表面2002側に光を照射すると共に光の色が変化可能に構成された光源装置24で構成したので、簡単な構成により載置面部20の色を変化させる上で有利となる。 In addition, in this embodiment, the placement surface portion 20 is formed to be light transmissive, and the color-changing portion 16 is configured as a light source device 24 that irradiates light from the back surface 2004 side to the front surface 2002 side of the placement surface portion 20 and is configured to be able to change the color of the light, which is advantageous in changing the color of the placement surface portion 20 with a simple configuration.

また、本実施の形態では、光源装置24を、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイで構成したので、光源装置24から照射する光の色を簡単かつ容易に変化させる上で有利となる。 In addition, in this embodiment, the light source device 24 is configured as a liquid crystal display or an organic EL display, which is advantageous in that the color of the light emitted from the light source device 24 can be changed simply and easily.

また、本実施の形態では、画像処理部18Bが、以下の式(1)に基づいてグレースケール画像データを生成するグレースケール画像データ生成部40を含み、係数a,b,cの値を予め定められた既定値に対して調整可能に構成されている。
Y=a*R+b*G+c*B…(1)
したがって、撮像装置14Aから得られた画像データに基づいて抽出された粒状材2の輪郭データの精度を評価しつつ、粒状材2の輪郭の認識精度が向上するように上記各係数a,b,cの値を調整することによって、精度が高い輪郭データを得る上でより有利となり、粒状材2の粒径加積曲線を正確に算出する上でより有利となり、粒状材料の評価を正確に行なう上でより有利となる。
Furthermore, in this embodiment, the image processing unit 18B includes a grayscale image data generating unit 40 that generates grayscale image data based on the following equation (1), and is configured to be able to adjust the values of the coefficients a, b, and c relative to predetermined default values.
Y=a*R+b*G+c*B…(1)
Therefore, by evaluating the accuracy of the contour data of the granular material 2 extracted based on the image data obtained from the imaging device 14A and adjusting the values of the above coefficients a, b, and c so as to improve the recognition accuracy of the contour of the granular material 2, it is more advantageous in obtaining highly accurate contour data, more advantageous in accurately calculating the particle size accumulation curve of the granular material 2, and more advantageous in accurately evaluating the granular material.

また、本実施の形態によれば、画像処理部18Bを、2値化データ生成部42と、輪郭データ生成部44と、粒径算出部46とを含んで構成したので、画像処理部18Bの構成を簡素化する上で有利となる。 Furthermore, according to this embodiment, the image processing unit 18B is configured to include a binary data generation unit 42, a contour data generation unit 44, and a particle size calculation unit 46, which is advantageous in simplifying the configuration of the image processing unit 18B.

また、本実施の形態によれば、粒径算出部46による粒径Dの算出は、輪郭データで区画される閉領域の面積を算出し、その面積の算出結果から粒状材2が球体であると仮定した場合の球体の直径を粒径Dとして求めることによりなされる。
したがって、粒状材2の粒径Dを精度良く算出でき、粒状材2の粒径加積曲線を正確に算出する上でより有利となり、粒状材料の評価を正確に行なう上でより有利となる。
Furthermore, according to this embodiment, the particle size calculation unit 46 calculates the particle size D by calculating the area of the closed region defined by the contour data, and from the calculation result of that area, assuming that the granular material 2 is a sphere, determines the diameter of the sphere as the particle size D.
Therefore, the particle size D of the granular material 2 can be calculated with high accuracy, which is more advantageous for accurately calculating the particle size accumulation curve of the granular material 2 and more advantageous for accurately evaluating the granular material.

(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態について、図7を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態において第1の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について重点的に説明する。
第2の実施の形態は、載置面部20および色変化部16の構成が第1の実施の形態と異なり、それ以外の構成は、図2に示すブロック図の構成と同様である。
図7(A)に示すように、第1の実施の形態と同様に、容器12Bは、載置面部20と、載置面部20の周囲から起立された側壁22とを備え上方に開放状に形成され、基台26上に載置されている。
載置面部20は、粒状材2が分散される表面2002と、その反対側に位置する裏面2004とを備えている。
第2の実施の形態では、表面2002は、その全域の色が予め定められた規定色を呈している。
規定色は、載置面部20の表面2002に照射された光の色を正確に反映しやすい白色や白色に類似した色が好ましい。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
In the following embodiments, parts and members similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted, and the description will focus on the differences.
The second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the placement surface portion 20 and the color changing portion 16, but the other configurations are the same as those shown in the block diagram of FIG.
As shown in Figure 7 (A), similar to the first embodiment, the container 12B has a mounting surface portion 20 and a side wall 22 that stands up from the periphery of the mounting surface portion 20, is formed in an open shape at the top, and is placed on a base 26.
The placement surface portion 20 has a front surface 2002 on which the granular material 2 is dispersed, and a back surface 2004 located on the opposite side.
In the second embodiment, the surface 2002 has a predetermined color over its entire area.
The specified color is preferably white or a color similar to white, which can accurately reflect the color of light irradiated onto the surface 2002 of the placement surface portion 20.

色変化部16は、第1の実施の形態と異なり、載置面部20の表面2002から上方に離間した箇所に配置され、表面2002および表面2002に分散された粒状材2に対して光を照射すると共に光の色が変化可能に構成された光源装置48で構成されている。
例えば、光源装置48は、LEDを光源とする公知のリングライト48Aで構成されており、不図示の操作部を操作することにより、照射する光の色と光量とを調整できるように構成されている。
リングライト48Aは、中心軸4802を中心として円環状に延在しており、載置面部20の表面2002から上方に離間し、かつ、中心軸を撮像装置14Aの光軸Laとほぼ合致させ、光を照射する照射面を載置面部20に向けた状態で基台26上にスタンド50を介して支持されている。
このようなリングライト48Aを用いることにより、載置面部20の全域にわたって均一の色で均一の光量の光が照射されるように図られている。
なお、第1の実施の形態と同様に、リングライト48Aから照射される光の色は、RGBの組み合わせで表現される色であればよい。
なお、光源装置48は、載置面部20の上方から載置面部20に向かって光を照射し、かつ、光の色を変化させることができればよく、光の色を変化することができる従来公知の様々な照明装置を用いることができ、リングライト48Aに限定されるものではない。
前述と同様に、白色光を照射する光源部と照明用の複数のカラーフィルタとを組み合わせてもよい。
Unlike the first embodiment, the color-changing section 16 is positioned at a location spaced above the surface 2002 of the mounting surface section 20, and is composed of a light source device 48 that irradiates light onto the surface 2002 and the granular material 2 dispersed on the surface 2002 and is configured to be able to change the color of the light.
For example, the light source device 48 is configured as a known ring light 48A that uses an LED as a light source, and is configured so that the color and amount of light emitted can be adjusted by operating an operating unit not shown.
The ring light 48A extends in a circular ring shape around a central axis 4802, is spaced upward from the surface 2002 of the mounting surface 20, and is supported on the base 26 via a stand 50 with its central axis approximately aligned with the optical axis La of the imaging device 14A and its irradiation surface that emits light facing the mounting surface 20.
By using such a ring light 48A, it is possible to irradiate the entire area of the placement surface 20 with light of a uniform color and a uniform amount.
As in the first embodiment, the color of the light emitted from the ring light 48A may be any color that can be expressed by a combination of RGB.
The light source device 48 is not limited to ring light 48A and can be any device that can irradiate light from above the mounting surface 20 toward the mounting surface 20 and change the color of the light, and can be any of a variety of conventionally known lighting devices that can change the color of light.
As in the above, a light source unit that emits white light may be combined with a plurality of color filters for illumination.

撮像部14が基台26上に配置されたスタンド28を介して載置面部20の上方に離間した箇所に支持され、上方から載置面部20の全域を撮像できるように構成されている点は第1の実施の形態と同様である。 Similar to the first embodiment, the imaging unit 14 is supported at a distance above the mounting surface 20 via a stand 28 arranged on a base 26, and is configured to capture images of the entire mounting surface 20 from above.

第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様に、撮像装置14Aから得られた画像データに基づいて抽出された粒状材2の輪郭データの精度の評価をしつつ、粒状材2の輪郭の認識精度が向上するように色変化部16により載置面部20の色を変化させることができる。
そのため、精度が高い輪郭データに基づいて一つ一つの粒状材2の粒径Dを正確に計測でき、粒状材2の粒径加積曲線を正確に算出する上で有利となり、粒状材料の評価を正確に行なう上で有利となる。
According to the second embodiment, as in the first embodiment, the accuracy of the contour data of the granular material 2 extracted based on image data obtained from the imaging device 14A can be evaluated, and the color of the placing surface portion 20 can be changed by the color changing portion 16 so as to improve the recognition accuracy of the contour of the granular material 2.
Therefore, the particle size D of each granular material 2 can be accurately measured based on highly accurate contour data, which is advantageous for accurately calculating the particle size accumulation curve of the granular material 2 and for accurately evaluating the granular material.

また、第2の実施の形態では、載置面部20を、粒状材2が分散される表面2002の全域の色が予め定められた規定色を呈したものとし、色変化部16を、載置面部20の表面2002から上方に離間した箇所に配置し、表面2002および表面2002に分散された粒状材2に対して光を照射すると共に光の色が変化可能に構成された光源装置48で構成した。
したがって、光源装置48から照射する光の色を変えることで、載置面部20の色と粒状材2の色との組み合わせを変えることができることは無論のこと、粒状材2の色も照射する光に応じて変わるので、撮像装置14Aによって取得した画像データ上における載置面部20の色と粒状材2の色との組み合わせのパターンをより多く実現させることができる。
そのため、撮像装置14Aから得られた画像データに基づいて抽出された粒状材2の輪郭データの精度を評価しつつ、粒状材2の輪郭の認識精度が向上するように色変化部16により載置面部20の色を変化させる上でより有利となる。
これにより、精度が高い輪郭データに基づいて一つ一つの粒状材2の粒径Dを正確に計測でき、粒状材2の粒径加積曲線を正確に算出する上でより有利となり、粒状材料の評価を正確に行なう上でより有利となる。
In addition, in the second embodiment, the loading surface portion 20 is configured so that the color of the entire surface 2002 on which the granular material 2 is dispersed is a predetermined specified color, and the color changing portion 16 is arranged at a location spaced above the surface 2002 of the loading surface portion 20, and is configured with a light source device 48 that irradiates light onto the surface 2002 and the granular material 2 dispersed on the surface 2002 and is configured to be able to change the color of the light.
Therefore, by changing the color of the light emitted from the light source device 48, it is not only possible to change the combination of the color of the mounting surface portion 20 and the color of the granular material 2, but the color of the granular material 2 also changes depending on the light emitted, so it is possible to realize a greater number of combination patterns of the color of the mounting surface portion 20 and the color of the granular material 2 on the image data acquired by the imaging device 14A.
Therefore, it is more advantageous to evaluate the accuracy of the contour data of the granular material 2 extracted based on the image data obtained from the imaging device 14A, while changing the color of the placing surface portion 20 using the color changing portion 16 so as to improve the recognition accuracy of the contour of the granular material 2.
This allows the particle size D of each granular material 2 to be accurately measured based on highly accurate contour data, which is more advantageous for accurately calculating the particle size accumulation curve of the granular material 2 and more advantageous for accurately evaluating the granular material.

(第3の実施の形態)
次に、第3の実施の形態について、図8を参照して説明する。
第3の実施の形態は、載置面部20および色変化部16の構成が第1、第2の実施の形態と異なり、それ以外の構成は、図2に示すブロック図の構成と同様である。
また、図7を流用して説明すると、第2の実施の形態と同様に、載置面部20の上方に撮像装置14Aと照明装置48が設置されている。
図8(A)、(B)、(C)に示すように、容器12Cの載置面部20は、粒状材2が分散される表面2002の全域が、互いに色が異なる複数のシート52(本実施の形態では第1シート52A、第2シート52B)により交換可能に構成されている。図中、ハッチングの違いは色の違いを示している。
具体的には、載置面部20の上に各シート52を選択して載置することで載置面部20の表面2002が交換可能となっている。
したがって、第1、第2の実施の形態と異なり、色変化部16は、互いに色が異なる複数のシート52で構成されている。
各シート52は、載置面部20と同形同大の輪郭で形成されており、全域にわたって均一な色で着色されたシート材料で構成されている。
シート材料は、粒状材2がその上に載置されその上で分散されるものであればよく、このようなシート材料として、紙、合成樹脂、織物、不織布、フェルトなどの従来公知の様々な材料が使用可能である。
不織布として、例えば、市販のパンチカーペットを用いることができる。
パンチカーペットは、繊維を針で刺して絡ませた不織布じゅうたんであり、安価で入手性に優れている点で好ましい。
なお、照明装置14から載置面部20に照射される照明光は、各シート52の色に影響を与えない白色光であることが好ましい。
第3の実施の形態においても第1の実施の形態で説明した図4のフローチャートと同様の処理がなされて粒径加積曲線が求められる。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.
The third embodiment differs from the first and second embodiments in the configuration of the placement surface portion 20 and the color changing portion 16, but other configurations are the same as those shown in the block diagram of FIG.
7, an imaging device 14A and an illumination device 48 are installed above the placement surface portion 20, similar to the second embodiment.
8A, 8B, and 8C, the entire surface 2002 of the container 12C is configured so that the entire surface 2002 on which the granular material 2 is dispersed is replaceably covered with a plurality of sheets 52 (first sheet 52A and second sheet 52B in this embodiment) of different colors. In the drawings, different hatching indicates different colors.
Specifically, the surface 2002 of the placement surface 20 can be replaced by selecting and placing each sheet 52 on the placement surface 20 .
Therefore, unlike the first and second embodiments, the color changing section 16 is made up of a plurality of sheets 52 that are different in color from one another.
Each sheet 52 is formed with an outline having the same shape and size as the placement surface portion 20, and is made of a sheet material that is colored a uniform color over the entire area.
The sheet material may be any material on which the granular material 2 is placed and dispersed, and various conventionally known materials such as paper, synthetic resin, woven fabric, nonwoven fabric, and felt can be used as such a sheet material.
As the nonwoven fabric, for example, a commercially available punch carpet can be used.
Punch carpet is a nonwoven carpet made by entangling fibers with needles, and is preferred because it is inexpensive and readily available.
The illumination light irradiated onto the placement surface 20 from the illumination device 14 is preferably white light that does not affect the color of each sheet 52 .
In the third embodiment, the same process as that shown in the flowchart of FIG. 4 described in the first embodiment is carried out to obtain a particle size accumulation curve.

第3の実施の形態によれば、撮像装置14Aから得られた画像データに基づいて抽出された粒状材2の輪郭データの精度を評価しつつ、粒状材2の輪郭の認識精度が向上するように載置面部20の表面2002のシート52を交換することによって載置面部20の色を変化させることができる。
そのため、精度が高い輪郭データに基づいて一つ一つの粒状材2の粒径Dを正確に計測でき、粒状材2の粒径加積曲線を正確に算出する上で有利となり、粒状材料の評価を正確に行なう上で有利となる。
また、第3の実施の形態では、色変化部16を複数のシート52で構成したので、色変化部16を安価に実現でき、粒径分布計測装置の低コスト化を図る上で有利となる。
According to the third embodiment, the color of the loading surface portion 20 can be changed by replacing the sheet 52 on the surface 2002 of the loading surface portion 20 so as to improve the recognition accuracy of the contour of the granular material 2, while evaluating the accuracy of the contour data of the granular material 2 extracted based on the image data obtained from the imaging device 14A.
Therefore, the particle size D of each granular material 2 can be accurately measured based on highly accurate contour data, which is advantageous for accurately calculating the particle size accumulation curve of the granular material 2 and for accurately evaluating the granular material.
Furthermore, in the third embodiment, the color changing section 16 is made up of a plurality of sheets 52, so that the color changing section 16 can be realized inexpensively, which is advantageous in reducing the cost of the particle size distribution measuring device.

(第4の実施の形態)
次に、第4の実施の形態について、図9を参照して説明する。
第4の実施の形態は、第1の実施の形態の変形例である。
図9(A)は、容器12Dの載置面部20の裏面2004が光源装置24の表示画面2404に重ね合わされて設置された状態を示す斜視図、(B)はその平面図である。
載置面部20は、複数の分割載置面部54に分割されており、第4の実施の形態では、複数の分割載置面部54は第1、第2、第3分割載置面部54A、54B、54Cで構成されている。
各分割載置面部54は同形同大の矩形状を呈している。
そして、色変化部16は、光源装置24で構成され分割載置面部54毎に独立して色を変化させるように構成されている。
光源装置24は、第1の実施の形態と同様に、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイで構成されている。
光源装置24の不図示の表示制御部は、操作部2406の操作を受け付けて、3つの分割載置面部54に対応して表示画面2404を第1、第2、第3分割領域2404A、2404B、2404Cに分割してそれぞれの領域から照射される光の色を異ならせるように光源装置24を制御する。
したがって、操作部2406は、各分割領域2404A、2404B、2404Cの光の色、光量などを独立して操作できるように構成されている。
また、第1、第2、第3分割領域2404A、2404B、2404Cのそれぞれから照射される光の色は、R(赤)、G(緑)、B(青)の光の三原色の組み合わせで表現される色であればよいことは第1の実施の形態と同様である。
したがって、3つの分割載置面部54の色を異ならせた状態で撮像装置14Aによる撮像を行なうことができる。図中、ハッチングの違いが光の色の違いを示している。
なお、分割載置面部54の数(表示画面2404の分割領域の数)は2つであっても4つ以上であってもよい。
第4の実施の形態においても第1の実施の形態で説明した図4のフローチャートと同様の処理がなされて粒径加積曲線が求められる。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG.
The fourth embodiment is a modification of the first embodiment.
9A is a perspective view showing a state in which the back surface 2004 of the placement surface portion 20 of the container 12D is placed on the display screen 2404 of the light source device 24, and FIG. 9B is a plan view thereof.
The support surface portion 20 is divided into a plurality of divided support surface portions 54, and in the fourth embodiment, the plurality of divided support surface portions 54 are composed of first, second, and third divided support surface portions 54A, 54B, and 54C.
Each divided mounting surface portion 54 has a rectangular shape of the same shape and size.
The color-changing section 16 is configured by a light source device 24 and is configured to change color independently for each divided placement surface section 54 .
The light source device 24 is configured by a liquid crystal display or an organic EL display, similar to the first embodiment.
The display control unit (not shown) of the light source device 24 accepts operation of the operation unit 2406 and controls the light source device 24 to divide the display screen 2404 into first, second, and third divided areas 2404A, 2404B, and 2404C corresponding to the three divided mounting surface sections 54, and to make the color of light emitted from each area different.
Therefore, the operation unit 2406 is configured so that the color and light intensity of the light of each of the divided areas 2404A, 2404B, and 2404C can be controlled independently.
Also, as in the first embodiment, the color of light emitted from each of the first, second, and third divided areas 2404A, 2404B, and 2404C may be any color expressed by a combination of the three primary colors of light: R (red), G (green), and B (blue).
Therefore, the imaging device 14A can capture images with different colors on the three divided mounting surface portions 54. In the drawing, different hatching indicates different colors of light.
The number of divided placement surface portions 54 (the number of divided areas of the display screen 2404) may be two or four or more.
In the fourth embodiment, the same process as that shown in the flowchart of FIG. 4 described in the first embodiment is carried out to obtain a particle size accumulation curve.

第4の実施の形態によれば、光源装置24によって構成された色変化部16により分割載置面部54毎に独立して色を変化させることで、撮像装置14Aによる1回の撮像によって互いに色が異なる分割載置面部54に分散された粒状材2の画像データを得ることができる。
したがって、異なる色の分割載置面部54に対応した画像データを一度に得ることができるため、抽出された粒状材2の輪郭データの精度を評価する際の効率を高める上で有利となる。
そのため、第1の実施の形態と同様に粒状材2の粒径加積曲線を正確に算出する上で有利となり、粒状材料の評価を正確に行なう上で有利となる効果が奏されることは無論のこと、粒径加積曲線を得るために要する作業時間の短縮を図る上で有利となる。
また、光源装置24として液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイを用いると、複数の分割領域2404A、2404B、2404Cを簡単かつ容易に実現する上で有利となる。また、複数の分割領域2404A、2404B、2404Cの光の色の変化を容易に行なえるので、作業性の向上を図る上で有利となる。
According to the fourth embodiment, the color of each divided loading surface portion 54 is changed independently by the color changing section 16 formed by the light source device 24, so that image data of the granular material 2 dispersed on the divided loading surface portions 54 having different colors can be obtained by a single image capture by the imaging device 14A.
Therefore, image data corresponding to divided loading surface portions 54 of different colors can be obtained at once, which is advantageous in improving efficiency when evaluating the accuracy of the contour data of the extracted granular material 2.
Therefore, as in the first embodiment, this is advantageous in accurately calculating the particle size accumulation curve of the granular material 2, and not only has the effect of being advantageous in accurately evaluating the granular material, but it is also advantageous in reducing the working time required to obtain the particle size accumulation curve.
Furthermore, using a liquid crystal display or an organic EL display as light source device 24 is advantageous in that it is possible to simply and easily realize multiple divided regions 2404A, 2404B, and 2404C. Furthermore, it is possible to easily change the color of light emitted from multiple divided regions 2404A, 2404B, and 2404C, which is advantageous in terms of improving workability.

(第5の実施の形態)
次に、第5の実施の形態について、図10を参照して説明する。
第5の実施の形態は、第3の実施の形態の変形例である。
図10(A)は、互いに色が異なる3つの独立シート56と容器12Eを示す斜視図、(B)は3つの独立シート56を載置面部20に並べて載置した状態を示す斜視図である。
第5の実施の形態においても、載置面部20は第1、第2、第3分割載置面部54A、54B、54Cに分割され、各分割載置面部54は同形同大の矩形状を呈している。
そして、色変化部16は、3つの独立シート56(第1、第2、第3独立シート56A、56B、56C)で構成され、独立シート56が分割載置面部54のそれぞれに載置されることで分割載置面部54毎に独立して色を変化させるように構成されている。
図中、ハッチングの違いが独立シート56の色の違いを示している。
具体的には、3つの独立シート56は、それぞれの色が異なっており、3つ分割載置面部54のそれぞれに対応して同形同大の矩形状を呈し、3つの分割載置面部54上に隙間なく載置されるように構成されている。
このように互いに色が異なる独立シート56を多数用意しておき、適宜選択した独立シート56を3つの分割載置面部54上に載置することで、3つの分割載置面部54の色を異ならせた状態で撮像装置14Aによる撮像を行なうことができる。
第5の実施の形態においても第1の実施の形態で説明した図4のフローチャートと同様の処理がなされて粒径加積曲線が求められる。
なお、前述のシート52と同様に、3つの独立シート56を構成するシート材料として紙、合成樹脂、織物、不織布、フェルトなどの従来公知の様々な材料が使用可能である。
Fifth Embodiment
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG.
The fifth embodiment is a modification of the third embodiment.
10A is a perspective view showing three independent sheets 56 of different colors and a container 12E, and FIG. 10B is a perspective view showing the three independent sheets 56 placed side by side on the placement surface 20.
In the fifth embodiment, the mounting surface portion 20 is also divided into first, second and third divided mounting surface portions 54A, 54B and 54C, and each divided mounting surface portion 54 has a rectangular shape of the same shape and size.
The color-changing section 16 is composed of three independent sheets 56 (first, second, and third independent sheets 56A, 56B, and 56C), and the independent sheets 56 are placed on each of the divided mounting surface sections 54 so that the color of each divided mounting surface section 54 changes independently.
In the drawing, different hatching indicates different colors of the independent sheets 56 .
Specifically, the three independent sheets 56 are each a different color, have the same rectangular shape and size corresponding to each of the three divided loading surface sections 54, and are configured to be placed on the three divided loading surface sections 54 without any gaps.
In this way, by preparing a large number of independent sheets 56 of different colors and placing appropriately selected independent sheets 56 on the three divided mounting surface portions 54, it is possible to perform imaging using the imaging device 14A with the three divided mounting surface portions 54 having different colors.
In the fifth embodiment, the same process as that shown in the flowchart of FIG. 4 described in the first embodiment is carried out to obtain a particle size accumulation curve.
As with the sheet 52 described above, the three independent sheets 56 can be made of various conventionally known materials such as paper, synthetic resin, woven fabric, nonwoven fabric, and felt.

第5の実施の形態によれば、複数の独立シート56で構成された色変化部16により分割載置面部54毎に独立して色を変化させることで、撮像装置14Aによる1回の撮像によって互いに色が異なる分割載置面部54に分散された粒状材2の画像データを得ることができる。
したがって、第4の実施の形態と同様に、異なる色の分割載置面部54に対応した画像データを一度に得ることができるため、抽出された粒状材2の輪郭データの精度を評価する際の効率を高める上で有利となる。
そのため、第1の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、粒径加積曲線を得るために要する作業時間の短縮を図る上で有利となる。
また、複数の独立シート56を用意しておき、適宜選択した独立シート56を分割載置面部54上に載置すれば分割載置面部54毎の色を簡単に変化させることができるので、色変化部16を安価に実現でき、粒径分布計測装置の低コスト化を図る上で有利となる。
According to the fifth embodiment, the color of each divided loading surface portion 54 is changed independently by the color changing section 16 made up of multiple independent sheets 56, so that image data of the granular material 2 dispersed on the divided loading surface portions 54, each having a different color, can be obtained by a single image capture using the imaging device 14A.
Therefore, as in the fourth embodiment, image data corresponding to divided loading surface portions 54 of different colors can be obtained at once, which is advantageous in improving efficiency when evaluating the accuracy of the contour data of the extracted granular material 2.
Therefore, it goes without saying that the same effects as those of the first embodiment can be achieved, and this is advantageous in terms of shortening the working time required to obtain the particle size accumulation curve.
Furthermore, by preparing a plurality of independent sheets 56 and placing an appropriately selected independent sheet 56 on the divided mounting surface portion 54, the color of each divided mounting surface portion 54 can be easily changed, so the color-changing portion 16 can be realized inexpensively, which is advantageous in reducing the cost of the particle size distribution measuring device.

2 粒状材
10 粒径分布計測装置
12A、12B、12C、12D、12E 容器
14 撮像部
14A 撮像装置
La 光軸
16 色変化部
18 コンピュータ
18A 入力部
18B 画像処理部
18C 粒径分布算出部
18D 出力部
18E 通信部
20 載置面部
2002 表面
2004 裏面
22 側壁
24 光源装置
2402 本体部
2404 表示画面
2404A、2404B、2404C 分割領域
2406 操作部
26 基台
28 スタンド
30 入力装置
3002 キーボード
3004 マウス
32 出力装置
3202 ディスプレイ
3204 プリンタ
34 外部記憶装置
36 ネットワーク
40 グレースケール画像データ生成部
42 2値化データ生成部
44 輪郭データ生成部
46 粒径算出部
48 光源装置
48A リングライト
4802 中心軸
50 スタンド
52シート
52A、52B シート
54 分割載置面部
54A、54B、54C 第1、第2、第3分割載置面部
56 独立シート
56A、56B、56C 第1、第2、第3独立シート
C1、C2 粒径加積曲線
2 Granular material 10 Particle size distribution measuring device 12A, 12B, 12C, 12D, 12E Container 14 Imaging unit 14A Imaging device La Optical axis 16 Color change unit 18 Computer 18A Input unit 18B Image processing unit 18C Particle size distribution calculation unit 18D Output unit 18E Communication unit 20 Placing surface unit 2002 Surface 2004 Back surface 22 Side wall 24 Light source device 2402 Main body unit 2404 Display screen 2404A, 2404B, 2404C Divided area 2406 Operation unit 26 Base 28 Stand 30 Input device 3002 Keyboard 3004 Mouse 32 Output device 3202 Display 3204 Printer 34 External storage device 36 Network 40 Grayscale image data generation unit 42 Binary data generation unit 44 Contour data generation unit 46 Particle size calculation unit 48 Light source device 48A Ring light 4802 Center axis 50 Stand 52 Sheets 52A and 52B Sheet 54 Divided mounting surface portions 54A, 54B, and 54C First, second, and third divided mounting surface portions 56 Independent sheets 56A, 56B, and 56C First, second, and third independent sheets C1 and C2 Particle size accumulation curve

Claims (8)

異なる粒径の粒状材が混合された粒状材料が投入され分散される載置面部と、
前記載置面部上に分散された前記粒状材を撮像して画像データを生成する撮像部と、
前記画像データに基づいて前記粒状材の粒径を算出する画像処理部と、
前記画像処理部で算出された前記粒状材の粒径に基づいて前記粒状材料における粒状材の粒径の分布を示す粒径加積曲線を算出する粒径分布算出部とを備える粒径分布計測装置であって、
前記載置面部の色を変化させる色変化部を備え、
前記載置面部は、複数の分割載置面部に分割され、
前記色変化部は、前記分割載置面部毎に独立して色を変化させる、
ことを特徴とする粒径分布計測装置。
a loading surface portion onto which a granular material containing a mixture of granular materials of different particle sizes is introduced and dispersed;
an imaging unit that captures an image of the granular material dispersed on the placement surface and generates image data;
an image processing unit that calculates the particle size of the granular material based on the image data;
a particle size distribution calculation unit that calculates a particle size accumulation curve that indicates a particle size distribution of the granular material in the granular material based on the particle sizes of the granular material calculated by the image processing unit,
a color-changing portion that changes the color of the placement surface portion;
The mounting surface is divided into a plurality of divided mounting surface portions,
the color-changing portion changes color independently for each of the divided mounting surface portions;
A particle size distribution measuring device characterized by:
前記載置面部は、光が透過可能に形成されると共に、前記粒状材が分散される表面とその反対側に位置する裏面とを備え、
前記色変化部は、前記載置面部の前記裏面側から前記表面側に光を照射すると共に前記光の色が変化可能に構成された光源装置で構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載の粒径分布計測装置。
the placement surface portion is formed to be light transmissive and includes a surface on which the granular material is dispersed and a back surface located opposite thereto;
the color changing unit is configured to irradiate light from the back surface side of the placement surface unit to the front surface side thereof and to change the color of the light;
2. The particle size distribution measuring device according to claim 1.
前記光源装置は、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイで構成されている、
ことを特徴とする請求項2記載の粒径分布計測装置。
The light source device is configured as a liquid crystal display or an organic EL display.
3. The particle size distribution measuring device according to claim 2.
前記載置面部は、前記粒状材が分散される表面の全域の色が予め定められた規定色を呈し、
前記色変化部は、前記表面から上方に離間した箇所に配置され、前記表面および前記表面に分散された前記粒状材に対して光を照射すると共に前記光の色が変化可能に構成された光源装置で構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載の粒径分布計測装置。
the mounting surface portion has a predetermined color over the entire surface on which the granular material is dispersed,
The color-changing unit is arranged at a position spaced above the surface, and is configured as a light source device that irradiates light onto the surface and the granular material dispersed on the surface and is configured to be able to change the color of the light.
2. The particle size distribution measuring device according to claim 1.
前記載置面部は、前記粒状材が分散される表面の全域が、複数のシートにより交換可能に構成され、
前記色変化部は、互いに色が異なる前記複数のシートで構成されている、
ことを特徴とする請求項1記載の粒径分布計測装置。
The entire surface of the placement surface portion on which the granular material is dispersed is configured to be replaceable with a plurality of sheets,
The color-changing portion is composed of the plurality of sheets having different colors.
2. The particle size distribution measuring device according to claim 1.
前記画像処理部は、RGB画像データで構成される前記画像データから、以下の式(1)に基づいてグレースケール画像データを生成するグレースケール画像データ生成部を含み、
以下の式(1)の係数a,b,cの値を予め定められた既定値に対して調整可能に構成されている、
ことを特徴とする請求項1から5の何れか1項記載の粒径分布計測装置。
Y=a*R+b*G+c*B…(1)
ただし、Y:輝度、R:R画像データ、G:G画像データ、B:B画像データ、a,b,c:係数
the image processing unit includes a grayscale image data generation unit that generates grayscale image data from the image data configured from RGB image data based on the following formula (1):
The values of the coefficients a, b, and c in the following formula (1) are configured to be adjustable relative to predetermined values.
6. The particle size distribution measuring device according to claim 1, wherein the particle size distribution measuring device is a particle size distribution measuring device.
Y=a*R+b*G+c*B…(1)
where Y: luminance, R: R image data, G: G image data, B: B image data, a, b, c: coefficients
前記画像処理部は、
前記グレースケール画像データから2値化データを生成する2値化データ生成部と、
前記2値化データから前記粒状材の輪郭を示す輪郭データを抽出する輪郭データ生成部と、
前記輪郭データに基づいて前記粒状材の粒径を算出する粒径算出部と、を含む、
ことを特徴とする請求項記載の粒径分布計測装置。
The image processing unit
a binary data generation unit that generates binary data from the grayscale image data;
a contour data generating unit that extracts contour data indicating contours of the granular material from the binarized data;
a particle size calculation unit that calculates the particle size of the granular material based on the contour data,
7. The particle size distribution measuring device according to claim 6 .
前記粒径算出部による前記粒径の算出は、前記輪郭データで区画される閉領域の面積を算出し、その面積の算出結果から前記粒状材が球体であると仮定した場合の前記球体の直径を粒径として求めることによりなされる、
ことを特徴とする請求項記載の粒径分布計測装置。
The particle size calculation unit calculates the particle size by calculating the area of a closed region defined by the contour data, and then, assuming that the granular material is a sphere, determining the diameter of the sphere as the particle size from the calculation result of the area.
8. The particle size distribution measuring device according to claim 7 .
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