一种测量谷物光滑度的方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种测量谷物光滑度的方法和装置。在一个实施方式中，该装置包括供给谷物，特别是稻谷，的通道；设置在通道上的障碍物，以减慢落在障碍物上的谷物，这样谷物流在障碍物上形成了谷堆，该装置还包括面对障碍物放置的图像捕捉装置。图像捕捉装置设置为捕捉谷堆图像，在所捕捉谷堆图像曲线下方的面积表示了谷物光滑程度，或者所捕捉谷堆图像曲线的线程表示了谷物的光滑程度。
【专利说明】
一种测量谷物光滑度的方法及装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种测量谷物光滑度的装置以及确定谷物光滑度的方法。
【背景技术】
[0002]抛光谷物，如稻米，的光滑度在谷物研磨工业中是重要的质量参数。所获光滑表面是所获得研磨质量的显示。光滑度的评估通常基于触碰以及感觉而人工完成，因此是各个评估者的主观观察。
[0003]一般来说，难以评判种类繁多的谷物特别是稻谷的质量，如，评估为高级质量或者低级质量。质量的评估，即，稻谷光滑度，是基于个人判断确定的，这种个人判断至少需要两个样本进行比较。在缺乏得到科学角度支撑的任意方法的情况下，因此产生的稻谷通常会在质量上是不规则的，并且这常常是关注的对象。
[0004]因此本领域中需要一种方法来客观确定谷物特别是稻谷的光滑度的方法。
【发明内容】
[0005]根据本发明的一个方面包括了一种测量谷物光滑度的装置，包括供给谷物，特别是稻谷，的通道;设置在通道上的障碍物，以减慢落在障碍物上的谷物，这样谷物流在障碍物上形成了谷堆;面对障碍物的图像捕捉装置，其中图像捕捉装置设置为捕捉谷堆图像，且其中在所捕捉谷堆图像曲线下方的面积表示了谷物光滑程度或者其中所捕捉谷堆图像曲线的线程表示了谷物的光滑程度。
[0006]以下，装置和方法在某个程度上是针对稻谷进行说明的，但是这些装置和方法可以应用于谷物的广泛类型上。
[0007]设置在稻谷流中的障碍物产生了这样的效果，当稻谷落在障碍物上或者在障碍物上移动的时候保持其位于障碍物上。这导致了稻谷谷堆位于障碍物上。当这个谷堆超过了某个高度，稻谷开始让谷堆滑动并滑落。由这个过程导致的谷堆的形状和高度取决于，比如，稻谷的光滑度、尺寸和湿度。首先其取决于稻谷的光滑度。因此系统模型可以制造为包括了稻谷光滑度和障碍物上谷堆的形状之间的相依性。
[0008]图像捕捉装置在那个谷堆的不同时刻照一张或多张相片。相片比如从谷堆的侧部拍摄，这样所获取图像显示了谷堆的侧视图。谷堆上表面在侧视图上投射(project)为曲线。通过投影，谷堆的3D形状简化为2D视图，而2D视图包括了显示出谷堆上表面的曲线。曲线下方的面积表示谷物光滑程度。曲线形状也显示了光滑程度。如果曲线具有更为陡峭的部分，意味着谷物光滑度较低，如果曲线具有不那么陡峭的部分，这意味着谷物的更为光滑。这样光滑度可以通过评估曲线陡峭部分的程度的装置来确定。此外，曲线线程的平均陡峭程度得以确定，且可以从其上推倒出光滑度。曲线更陡峭的线程或者更陡峭部分意味着稻谷光滑度较低。
[0009]为了确定稻谷光滑度，该装置能够分析曲线。包括曲线和光滑度之间相依性的系统模型可以用于作此分析。比如，曲线下方的面积得以确定，并用于确定稻谷光滑程度。作为用于确定曲线下方面积的曲线起点和终点，可以使用相互之间具有最大的间隔的曲线侧边的点。为了确定这种点与点之间的线上方的面积，可以使用这些点之间的曲线。
[0010]为了那种目的，也可以使用曲线与障碍物的侧向接触点。曲线下方的面积继而可以确定为，这两点之间曲线以及这两点之间直线连接所确定的面积。
[0011]对于装置这些确定方法的任一种，系统模型可以用于根据曲线下方的面积确定光滑程度。为此目的，相关数据和限制都在这个系统模型中呈现。
[0012]根据一个实施方式，障碍物具有排放口，特别是孔，作为谷物的出口。这允许在障碍物上堆积的稻谷穿过排放口离开障碍物。籍此，谷堆可以稳固地恢复，不仅从上侧有稻谷落在它上，而且也从下侧。因此，如果谷物的光滑度改变，谷堆的形状快速适应改变后的光滑度。这允许对稻谷光滑度改变的快速适应。此外，光滑度测量的精确性得以提高，因为较少稻谷留在障碍物上。谷堆更新更快且更为完整。
[0013]可以让排放口尺寸可变，这样排放稻谷的速度可以改变。这可以比如通过节流器而实现。也可以具有多于一个的排放口。一个或若干个排放口继而可以提供为部分或者完全可关闭。
[0014]根据一种实施方式，障碍物形成为容器，特别是漏斗，以收集谷物。这允许在障碍物上构建非常稳定的谷堆。排放口继而可以构建在容器特别是漏斗，的底部。此外障碍物作为容器允许在障碍物上收集更多稻谷，因此从谷堆排放的稻谷不会影响谷堆表面，即谷堆曲线。
[0015]根据一种实施方式，谷堆所捕捉的图像与谷物光滑度成比例，谷堆曲线下方的区域面积越大，涉及光滑程度越低;而谷堆曲线下方的区域面积越小，涉及光滑程度越高。更光滑的谷物，如稻谷，在障碍物上越容易从障碍物上的谷堆上滑下。因此光滑稻谷在障碍物上产生的谷堆高度小于较不光滑稻谷的谷堆所形成的高度。
[0016]根据一种实施方式，图像捕捉装置是数码图像捕捉装置。数码图像捕捉装置，如数码相机，在谷堆图像的数字处理上提供了良好的融合。此外可以使用较为便宜的标准方案。
[0017]根据一种实施方式，该装置进一步包括光源，以将光投射到谷物上，特别是位于障碍物上的谷物。光源可以帮助提供光照条件以捕捉谷堆图像。聚集的光线可以帮助实现高对比度以捕捉图像。光源比如是LED光源，通过光源以最小化输入到谷物上的能源。优选地，光源具有小的外部尺寸，让其更容易融合。
[0018]根据一种实施方式，该装置进一步包括收集元件，特别是漏斗，其具有定位在障碍物上方的排放口。收集元件使它能够为障碍物提供更为受到控制的谷物，特别是稻谷。比如，收集元件可以减少下落谷物的速度，并通过这个方式防止谷物从障碍物上快速弹性蹦跳，或者破坏障碍物上的谷堆。具有排放口的漏斗允许其收集谷物并通过中心排放口排出谷物。那具有这样的优势，漏斗覆盖漏斗下方区域并能够防止谷物直接落入所覆盖区域的障碍物上。
[0019]根据一种实施方式，通道构建为传送谷物的主通道的旁路。旁路比如构建为通道，其穿过谷物入口和谷物出口而连接到主要通道。障碍物继而设置在比如入口下游和出口上游。旁路允许其在优化光滑度测量的条件下载着谷物。旁路中的谷物流能够比主通道中的慢。主通道中的谷物流依然基本上未受影响。因此为了测量谷物光滑度，主通道传送能力不需要降低。
[0020]测量谷物光滑度的方法，包括步骤:提供谷物，特别是稻谷，穿过通道;通过障碍物减慢了下落的谷物，这样谷物流在障碍物上形成了谷堆;利用图像捕捉装置捕捉谷堆图像；确定所捕捉谷堆图像曲线下方的面积，其中曲线面积用于表示谷物光滑程度，谷堆曲线下方的面积越大，表示光滑度越低，谷堆曲线下方的面积越小表示光滑程度越高，或者分析曲线形状，其中曲线线程用于表示谷物光滑程度，曲线越陡峭部分表示光滑程度越低，而较不陡峭部分表示光滑程度越高。
[0021]确定谷物，特别是稻谷，光滑度的装置和方法，提供了具有经济价值以及抛光稻谷光泽的客观评估。此外该方法快速并可以在谷物传送的时候，允许对谷物做出连续的在线质量评估。谷物的质量变化因此能够立刻检测到，并且必需采取谷物抛光系统的控制措施。因此谷物质量变化得以减少，并且提高的谷物质量得以实现。得以更好的标记谷物价值。
[0022]根据一种实施方式，曲线覆盖的面积通过连接到图像捕捉装置的CPU确定。该CPU执行数学运算，这对于确定比如曲线下方的面积来说或者提取并分析曲线形状模式来说是有用的。此外，可以具有连接到谷物抛光装置控制的装置。允许基于光滑度结果或者谷物而调整抛光过程。此外基于光滑度结果的测量可以自动分离不同质量的谷物。
【附图说明】
[0023]本发明某些示例实施方式的上述和其他方面、特征以及优势会从结合附图的以下说明中变得更为清楚，其中:
[0024]图1为示意图，示出了根据本发明第一实施方式的测量谷物光滑度的装置，及
[0025]图2为示意图，示出了根据本发明第二实施方式的测量谷物光滑度的装置。
[0026]本领域技术人员可以理解，附图中的元件是处于简化和清楚的目的而示出的，并且没有按照比例绘出。比如，附图中一些元件的尺寸可以相对于其他元件放大，以帮助提高对本发明各种示例实施方式的理解。
[0027]所有附图中，应该注意到相同的附图标记被用于指定相同或者相似的元件、特征和结构。
【具体实施方式】
[0028]图1是示出了根据第一实施方式确定谷物光滑度的装置I的示意图。通道3提供为供给谷物5，特别是稻谷。在图1中，通道3具有竖直方向，以及穿过通道3从上侧提供的谷物
5。谷物5移动的方向示意性地用箭头A表示。障碍物7设置在通道3中。障碍物7在这个实施方式中具有漏斗的形式。落入到障碍物7上的谷物5会减慢，这样谷物5流在障碍物7上形成谷堆9。在这个实施方式中，障碍物7具有出口 11，以允许谷物5穿过障碍物7。出口 11形成为位于障碍物7底部的孔，根据第一实施方式该障碍物构建为漏斗。谷物5可以连续穿过出口 11。因此，通过从障碍物7上侧提供谷物5以及从出口 11排出谷物5，谷物5的谷堆9稳定更新。
[0029]图像捕捉装置13设置为面对障碍物7。在图1中，位于障碍物7的左手侧。根据第一实施方式图像捕捉装置13为数码相机。图像捕捉装置13设置为捕捉谷堆9的图像。从所捕捉图像中投影侧看的话，谷堆9上表面形成为曲线17。曲线17下方的面积表示谷物的光滑程度。曲线17下方的面积越大，表示光滑度越低，曲线17下方的面积越小，表示光滑度越高。曲线17的形状也可以适当分析以显示光滑程度。如果曲线17具有更陡峭部分表示谷物5光滑程度越低。光源15提供为将光投射到谷物5上，特别是谷堆9上。因此，光源15可以帮助提高图像捕捉装置13的图像捕捉条件。
[0030]图2是示出了根据第二实施方式测量谷物光滑度的装置I的示意图。与第一实施方式相同，通道3提供为用于供给谷物5，特别是稻谷。形成为漏斗的障碍物7设置在通道3中。障碍物7具有从障碍物7排出谷物5的出口。落在障碍物7上的谷物5，在障碍物7上形成了谷堆9。谷物5的谷堆9不会超过限定高度，因为谷物5会从谷堆9上滑落。谷堆9的形状和尺寸表示了谷物5的光滑度。如果谷物5更光滑，它们更容易从谷堆9上落下。因此谷堆9基于谷物5的光滑度，得以防止超过一定高度。如果谷物5不那么光滑，它们因为摩擦力更容易贴合起来，谷堆5还会构建的更高。
[0031]与第一实施方式相同，图像捕捉装置13在谷堆9旁边提供，以捕捉谷堆9的图像。谷堆9的曲线17从侧视图上看表示了谷物5的光滑度，如第一实施方式所述。光源15设置为提高通道中的照明条件以捕捉谷堆9的图像。
[0032]比第一实施方式多的是，在第二实施方式中具有收集元件19，根据这个实施方式，形成为漏斗，设置在障碍物7的上方。收集元件19收集来自通道3的谷物5，并引导谷物5到达障碍物7上。藉此，谷物5可以界定的速度引导到障碍物7上，该速度基本上独立于通道3中谷物的传输速度。那样防止了通道3中谷物5速度对谷堆9构建的影响。防止谷物5在障碍物7上的高冲击速度所产生的影响以及在构建谷堆9上导致的流失。收集元件19根据第二实施方式形成为漏斗，收集来自通道3的谷物5，并具有用来排放谷物5到障碍物7上的排放口 21。因此排放口 21位于障碍物7上方。收集元件19在垂直于谷物5流的方向上还覆盖了障碍物7，因此防止谷物5以未降低的速度直接落到障碍物7上。因此，根据第二实施方式的收集元件19的直径等于或者大于障碍物7的直径。第二实施方式提供的优势在于将非常确切量的谷物提供到障碍物7。
[0033]本发明实施方式的前述说明中，出于精简说明书的目的，各种特征在一个实施方式中组合起来。本公开内容的方法不应被理解为反映这样一种意图，本发明要求保护的实施方式需要多于在每个权利要求中清楚记载的特征。而是，如下面的权利要求所反映，发明主题在于并非单个所公开实施方式的所有技术特征中。因此，下面的权利要求在此融入到本发明实施方式的详细说明中，每个权利要求作为单个实施方式保持其独立。
[0034]可以理解上述说明书旨在解释而非限制。旨在覆盖所有的替换方式、改进和等同方式都落入了本发明的精神和范围中，如附随的权利要求所限定。对于本领域技术人员来说，很多其他实施方式基于对上述说明书的回顾是清楚的。本发明的范围应该，因此，参考附随权利要求而确定，这种权利要求都获得等同方式的所有范围。
【主权项】
1.一种测量谷物光滑度的装置，包括: 通道，提供谷物，特别是稻谷； 障碍物，设置在通道上，以减慢落到障碍物上的谷物，这样谷物流在障碍物上形成谷堆;及 图像捕捉装置，面对障碍物放置； 其中图像捕捉装置设置为捕捉谷堆的图像，且其中所捕捉谷堆图像的曲线下方的面积表示了谷物的光滑程度。2.根据权利要求1所述的装置，其中障碍物具有排放口，特别是孔，作为谷物出口。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中障碍物形成为容器，特别是漏斗，用以收集谷物。4.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中谷堆所捕捉的图像与谷物光滑度成比例，谷堆曲线下方的面积越大，涉及光滑程度越低，而谷堆曲线下方的面积越小，涉及光滑程度越高。5.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中图像捕捉装置是数码图像捕捉装置。6.根据前述任一项权利要求所述的装置，进一步包括: 光源，将光投射到谷物上，特别是落于障碍物上的谷物。7.根据前述任一项权利要求所述的装置，进一步包括: 收集元件，特别是漏斗，具有定位在障碍物上方的排放口。8.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中通道构建为传送谷物的主通道的旁路。9.一种测量谷物光滑度的方法，包括: 穿过通道供给谷物，特别是稻谷； 通过障碍物减慢谷物下落，这样谷物流在障碍物上形成谷堆； 利用图像捕捉装置捕捉谷堆图像； 确定所捕捉谷堆图像其曲线下方的面积，其中曲线面积被用于表示谷物的光滑程度，谷堆曲线下方的面积越大，涉及光滑程度越低，而谷堆曲线下方的面积越小，涉及光滑程度越高，或者分析曲线形状。10.根据权利要求9所述的方法，其中谷堆曲线线程被用于表示谷物光滑程度，曲线更陡峭部分表示光滑程度越低，而较不陡峭部分表示光滑程度越高。11.根据权利要求9所述的方法，其中曲线覆盖的面积通过连接到图像捕捉装置的CPU来确定。12.根据权利要求9或11所述的方法，其中谷物通过收集元件，特别是漏斗，从通道收集，并且从障碍物上的收集元件经由收集元件的排放口排放。
【文档编号】G01N33/02GK105899941SQ201480071928
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年2月24日
【发明人】乔蒂·普拉卡什·米什拉, 玛尼·库马尔, 戈帕拉克里希南·特里库尔, 比斯米拉希·卡尼, 耶·昂
【申请人】布勒(印度)私人有限公司