| 【発明の名称】 |
整列播種機における胚位置判別方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】笹谷 定夫
【氏名】小林 研
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| 【要約】 |
【課題】ウリ科植物のように縦横の長さ比が比較的大きい種子を、種子の方向及び胚位置が一定になるように揃えて播種する整列播種機における精度の高い胚位置判別方法を得る。
【解決手段】種子の方向及び胚位置を一定に揃えて播種する整列播種機であって、■．長軸方向に揃えられて搬送される種子をスキャニングし、その幅を測定する種子幅測定手段により得られた種子幅測定波形の全長に対して、波形の先端、後端それぞれから一定割合離れた位置までの測定データの合計値を比較することにより種子の胚位置を判別する。■．長軸方向に揃えられて搬送される種子の全長に対して、種子の先端、後端それぞれから一定距離離れた位置までの面積を測定し、得られた面積測定データを比較することにより種子の胚位置を判別する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 種子の方向及び胚位置を一定に揃えて播種する整列播種機において、長軸方向に揃えられて搬送される種子をスキャニングし、その幅を測定する種子幅測定手段により得られた種子幅測定波形の全長に対して、波形の先端、後端それぞれから一定割合離れた位置までの測定データの合計値を比較することにより種子の胚位置を判別するようにしたことを特徴とする整列播種機における胚位置判別方法。
【請求項２】 種子の方向及び胚位置を一定に揃えて播種する整列播種機において、長軸方向に揃えられて搬送される種子の全長に対して、種子の先端、後端それぞれから一定距離離れた位置までの面積を測定し、得られた面積測定データを比較することにより種子の胚位置を判別するようにしたことを特徴とする整列播種機における胚位置判別方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウリ科植物のように縦横の長さ比が比較的大きい種子を、種子の方向及び胚位置が一定になるように揃えて播種する整列播種機における胚位置判別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】本願出願人及び発明者は、整列播種機として、特開平１０−２８４１８号において、種子を一粒ずつ搬送する搬送手段と、種子方向を長軸方向に揃えるために種子幅よりも若干広い間隔を有して搬送経路上に設けられた種子方向規制ガイドと、前記搬送手段により一粒ずつ搬送された種子の幅を測定する種子幅測定手段と、この種子幅測定手段により得られた測定データと種子搬送速度から種子長を計算し、作物あるいは品種に応じて予め設定された条件により胚側を判別する判別手段と、胚側を判別された種子の胚方向を揃えて所定位置に播種する播種手段と、を備えたものを提案している。
【０００３】上記整列播種機の種子幅測定手段においては、得られた種子幅測定波形の全長に対して、波形の先端、後端それぞれから一定割合離れた位置１カ所のみの種子幅を比較していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際の装置で試験を行った結果、この方法では、前後端の種子幅の差が小さい種子では、ノイズ等の影響により種子幅が誤って測定され、胚位置が誤判別されることがあった。一方、基礎試験の段階では、上記特開平１０−２８４１８号中に記載されているように、種子両端から１０〜２０％の部位で比較すれば９９％の判別精度が得られることが確認された。
【０００５】そこで本発明は、その判別精度をより高めるために、上記の範囲を含むような広い範囲で、一点ではなく多点での比較、あるいは線ではなく面での比較を行い、ノイズ等の影響により種子幅が誤って測定されることがなく、胚位置が誤判別されることがないようにして、上記先行技術の問題点を解決することを目的になされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために本発明は、Ａ．種子の方向及び胚位置を一定に揃えて播種する整列播種機において、長軸方向に揃えられて搬送される種子をスキャニングし、その幅を測定する種子幅測定手段により得られた種子幅測定波形の全長に対して、波形の先端、後端それぞれから一定割合離れた位置までの測定データの合計値を比較することにより種子の胚位置を判別するようにしたことを特徴としている。
【０００７】Ｂ．種子の方向及び胚位置を一定に揃えて播種する整列播種機において、長軸方向に揃えられて搬送される種子の全長に対して、種子の先端、後端それぞれから一定距離離れた位置までの面積を測定し、得られた面積測定データを比較することにより種子の胚位置を判別するようにしたことを特徴としている。
【０００８】
【作用】上記の手段によって本発明の整列播種機における胚位置判別方法は、次のような作用をする。
【０００９】■．長軸方向に揃えられて搬送される種子をスキャニングし、その幅を測定する種子幅測定手段により得られた種子幅測定波形の全長に対して、波形の先端、後端それぞれから一定割合離れた位置までの測定データの合計値を比較することにより種子の胚位置を判別することで、種子の前後端の差がより明確に表れるようになり、さらに、ノイズ等の影響による異常値の影響を低減させることができるため、判別精度が向上する。
【００１０】■．長軸方向に揃えられて搬送される種子の全長に対して、種子の先端、後端それぞれから一定距離離れた位置までの面積を測定し、得られた面積測定データを比較することにより種子の胚位置を判別することで、両種子端の画像を取り込むためのカメラ等の撮像装置は使用するが、画像の面積測定という簡単な内容であるため、既存の安価な画像計測装置が利用でき、種子の向きを精度よく検出し、胚の方向を正確に判別する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付の図面に基づいて具体的に説明する。
【００１２】図１に示す第１実施例において、符号１で示す整列播種機は、種子Ａを一粒ずつ繰り出す種子フィーダ２から繰り出された種子Ａを、第１のベルトコンベアからなる搬送手段３により一粒状ずつ搬送する。この搬送手段３の搬送経路上に、その長さ方向に沿って左右一対の種子方向規制ガイド４が立設されている。この種子方向規制ガイド４は、搬送手段３により一粒状ずつ搬送される種子Ａの方向を長軸方向に揃えるために、左右の間隔が次第に狭くなり、終端部は種子Ａの幅よりも若干広い間隔を有している。また、種子方向規制ガイド４の始端部には、種子検出用のセンサ５が設けられている。
【００１３】上記搬送手段の第１のベルトコンベア３の搬送終端に連続して、第２のベルトコンベア６が設けられ、この第２のベルトコンベア６の始端部に上記種子方向規制ガイド４の終端部が延びており、該種子方向規制ガイド４の終端部の直後に種子検出用のセンサ７が設けられている。この種子検出用のセンサ７の後方の第２のベルトコンベア６上に、種子方向修正機構８、種子幅測定手段９、種子選別機構１０、播種手段１２等が順に設けられている。
【００１４】上記種子方向修正機構８は、種子検出用のセンサ７が種子Ａを検出したとき、種子Ａの両側から一対の種子方向修正用板体を接近させ、種子方向規制ガイド４により長さ方向に姿勢制御されてきた種子Ａを、さらに確実に姿勢制御するよう修正するものである。
【００１５】種子幅測定手段９は、第２のベルトコンベア６により一粒ずつ搬送された種子Ａにレーザ光線を当て、スキャニングして種子幅を測定するものである。そして、この種子幅測定手段９により得られたデータと種子搬送速度（第２のベルトコンベア６の移動速度）から種子長を計算する。その後、図２に示すように、得られた種子幅測定波形の全長Ｌに対して、波形の先端、終端それぞれから一定割合離れた位置Ｓまでの測定データの合計値を比較することにより種子の胚位置を判別する。
【００１６】種子選別機構１０は、種子幅測定手段９と播種手段１２との間に設けられ、種子幅測定手段１０から得られた種子幅及び種子長と、作物あるいは品種に応じて予め設定されたそれぞれの寸法を比較し、設定寸法に満たないもの、あるいは設定寸法を超えるものを不良種子として判別し、不良種子を例えば風圧により第２のベルトコンベア６の一側に排出して不良種子収容箱１１に収容する。
【００１７】播種手段１２は、種子幅測定手段９により胚側を判別され、種子選別機構１０を通過した種子Ａを吸引し、上下移動、水平方向の回転、前後及び左右方向の移動が自在の播種機構１３により種子Ａの胚の方向を揃えて育苗箱１４の所定位置に播種する。
【００１８】上記種子フィーダ２、搬送手段３（第１のベルトコンベア）、種子検出用のセンサ５，７、第２のベルトコンベア６、種子方向修正機構８、種子幅測定手段９、種子選別機構１０、播種手段１２等は判別手段（マイコン）１５に連繋され、入出力されるようになっている。判別手段１５には、種子検出用のセンサ５，７及び種子幅測定手段９から入力され、判別されて種子フィーダ２、搬送手段（第１のベルトコンベア）３及び第２のベルトコンベア６、種子方向修正機構８、種子選別機構１０、播種手段１２に出力される。
【００１９】本発明による種子の胚位置を判別する他の手段として、図３に示す第２実施例のように構成してもよい。即ち、長軸方向に揃えられて搬送される種子Ａに対して左右対向位置に種子検出用センサとしての光電センサ１６，１６を設置し、この光電センサ１６，１６間の上方に位置して、第１実施例の種子幅測定手段９に代えて画像センサ１７のカメラ１９を配設し、画像センサ１７の画像処理ウィンドウ１８に種子Ａの画像を一定範囲で取り込む。そして、図４及び図５にも示すように、種子Ａの画像を一定範囲で取り込んだ範囲内に光電センサ１６，１６の光軸１６ａを中心線として、左右の領域面積が等しくなるように画像処理用ウィンドウ１８を設定する。このウィンドウ１８のサイズは、光電センサ１６，１６のＯＮ時とＯＦＦ時に、それぞれの種子Ａ端から一定距離離れた位置までの種子Ａ画像がウィンドウ１８内に入るように設定している。
【００２０】そして、この第２実施例においては、図６に示すように、種子Ａの全長に対して、種子の先端、後端それぞれから一定距離離れた位置までの面積を測定し、得られた面積測定データ１及び２を判別手段１５において比較することにより、種子の胚位置を判別するようにしている。図６に示されているように、面積データ１＜面積データ２で、面積データ１側が胚側Ａａ、面積データ２側が子葉側Ａｂと判定される。
【００２１】次に、上記のように構成された整列播種機１の動作について説明する。
【００２２】整列播種機１は、判別手段（マイコン）１５の入出力により作動する。種子フィーダ２が作動して種子Ａが一粒ずつ繰り出され、作動している搬送手段の第１のベルトコンベア３上に排出されて搬送される。この搬送される種子Ａが種子検出用のセンサ５により検出されたときは種子フィーダ２の作動を停止し、一定時間経過後に種子フィーダ２を作動させる。種子検出用のセンサ５が種子を検出しないときは、種子フィーダ２を作動させる。種子フィーダ２の作動を停止してから一定時間経過しないうちは、種子フィーダ２は作動を停止したままである。
【００２３】第１のベルトコンベア３により一定間隔で一粒ずつ搬送される種子Ａは、種子方向規制ガイド４，４間を通る際に長軸方向に揃えられ、作動している第２のベルトコンベア６上に運ばれる。この運ばれた種子Ａは種子検出用のセンサ７により検出され、第２のベルトコンベア６の作動を停止させる。種子検出用のセンサ７が種子Ａを検出しないときは第２のベルトコンベア６は作動し続ける。第２のベルトコンベア６の作動が停止すると、種子方向修正機構８が作動して、種子Ａの長軸姿勢を、さらに高精度に制御する。
【００２４】種子方向修正機構８の作動が終了すると、第２のベルトコンベア６が作動して種子Ａを搬送し、第１実施例（図１）においては種子幅測定手段９が作動し、種子Ａにレーザ光線を当て、スキャニングして種子幅を測定し、得られた測定データと種子搬送速度（第２のベルトコンベア６の移動速度）から種子長を判別手段１５において計算する。そして、得られた種子幅測定波形の全長Ｌに対して、波形の先端、終端それぞれから一定割合離れた位置Ｓまでの測定データの合計値を比較することにより種子の胚位置を判別する（図２参照）。
【００２５】第２実施例（図３）においては、長軸方向に揃えられて搬送される種子Ａに対して、光電センサ１６，１６のＯＮでカメラ１９が１回目の種子画像を画像センサ１７に取り込み、画像処理ウィンドウ１７内の種子画像は図４のようになる。そして、ウィンドウ１７内の種子面積を測定して面積データ１を得る。光電センサ１６，１６のＯＦＦでカメラ１９が２回目の種子画像を取り込み、ウィンドウ１７内の種子画像は図５のようになる。そして、ウィンドウ１７内の種子面積を測定して面積データ２を得る。この得られた面積測定データ１、２を、判別手段１５で比較して図６のように種子の胚位置を判別し、小さい方を胚側（Ａａ）と判定する。これら種子Ａの胚方向判別の演算に要する時間は１粒当り０．１秒以下である。
【００２６】種子幅測定手段９または画像センサ１７からのデータにより、種子Ａが適正な種子であると判別されたときは、種子Ａは、作動していない種子選別機構１０の前側を通過して播種手段１２の播種機構１３により吸引され、種子Ａの胚の方向が合っている場合はそのまま、胚の方向が合っていない場合には水平方向に任意の角度（この実施例では１８０度）回転されて胚の方向を修正してから、育苗箱１４の所定位置に移動して播種される。種子Ａが不良種子と判別されたときは、種子選別機構１０が作動して不良種子収容箱１１に除去される。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明の整列播種機における胚位置判別方法によれば、以下の効果を奏する。
【００２８】■．長軸方向に揃えられて搬送される種子をスキャニングし、その幅を測定する種子幅測定手段により得られた種子幅測定波形の全長に対して、波形の先端、後端それぞれから一定割合離れた位置までの測定データの合計値を比較することにより種子の胚位置を判別するので、種子の前後端の差がより明確に表れるようになり、さらに、ノイズ等の影響による異常値の影響を低減させることができるため、判別精度が向上する。そして、低コストに、高速で、かつ高精度に種子方向を判別し、種子の胚方向を揃えて所定位置に播種することができる。
【００２９】■．長軸方向に揃えられて搬送される種子の全長に対して、種子の先端、後端それぞれから一定距離離れた位置までの面積を測定し、得られた面積測定データを比較することにより種子の胚位置を判別するので、両種子端の画像を取り込むためのカメラ等の撮像装置を必要とするが、画像の面積測定という簡単な内容であるため、既存の安価な画像計測装置を利用することができ、種子の向きを精度よく検出し、胚の方向を正確に判別して高精度の播種を行うことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１９５５６８
【氏名又は名称】生物系特定産業技術研究推進機構
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| 【出願日】 |
平成１０年７月８日（１９９８．７．８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６３５６５
【弁理士】
【氏名又は名称】小橋 信淳
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２３５０８（Ｐ２０００−２３５０８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１月２５日（２０００．１．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１９２８６４ |
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