NL1015994C2 - Mechanical sorting and division of plants using artificial light and matrix of light-sensitive elements to determine root development - Google Patents
Mechanical sorting and division of plants using artificial light and matrix of light-sensitive elements to determine root development Download PDFInfo
- Publication number
- NL1015994C2 NL1015994C2 NL1015994A NL1015994A NL1015994C2 NL 1015994 C2 NL1015994 C2 NL 1015994C2 NL 1015994 A NL1015994 A NL 1015994A NL 1015994 A NL1015994 A NL 1015994A NL 1015994 C2 NL1015994 C2 NL 1015994C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- plant
- image
- plants
- light
- conveyor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/34—Sorting according to other particular properties
- B07C5/342—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour
- B07C5/3422—Sorting according to other particular properties according to optical properties, e.g. colour using video scanning devices, e.g. TV-cameras
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/04—Sorting according to size
- B07C5/10—Sorting according to size measured by light-responsive means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Sorting Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Titel: Machinale plantensorteerder alsmede machinale plan- tensorteerwerkwijze 5 Op de eerste plaats heeft de uitvinding betrekking op een machinale, i.h.b. automatische plantensorteerder, en een machinale, i.h.b. automatische plantensorteerwerkwijze, in het bijzonder, doch niet exclusief voor het sorteren van vaste planten, zoals dicentra, lupine, astilbe, hosta, enz. In het 10 bijzonder is de uitvinding geschikt voor het sorteren van deelbare vaste planten. Dergelijke vaste planten worden in de regel, na te zijn opgekweekt tot groot formaat, gedeeld in twee of meer levensvatbare kluiten voor verdere kweek of verkoop aan de consument. De aanduiding "vaste plant" betekent 15 daarom in dit verband in het bijzonder een plant behorende tot het type waarvan de kluit in levensvatbare gedeelten deelbaar is.Title: Machine plant sorter as well as machine plant sorter method. Firstly, the invention relates to a machine, especially automatic plant sorter, and a machine, especially automatic plant sorting method, in particular, but not exclusively, for sorting perennials, such as dicentra, lupine, astilbe, hosta, etc. In particular, the invention is suitable for sorting divisible perennials. As a rule, such perennials, after being grown to a large size, are divided into two or more viable clods for further cultivation or sale to the consumer. The term "perennial" therefore means in this connection in particular a plant belonging to the type whose root ball is divisible into viable parts.
Bekend is een handmatige plantensorteerder, waarbij kluiten met behulp van een een aantal personen handmatig 20 worden gesorteerd, waarbij de sortering wordt uitvoerd op basis van het aantal gewasspruiten, ook wel "neuzen" genaamd. Een neus is een bovengrondse groeikern van waaruit zich een nieuwe bovengrondse vrucht (bijv. bladeren en/of bloemenste-len) kan ontwikkelen. Deze wijze van sorteren is omslachtig en 25 van wisselende kwaliteit. Bovendien heeft de uitvinder vastgesteld, dat het sorteren op het aantal neuzen een grote volume-spreiding oplevert voor de afzonderlijke planten binnen één sortering. Met andere woorden, planten gesorteerd op hetzelfde aantal neuzen kunnen variëren van zeer groot tot zeer klein. 30 Deze grote afmetingverschillen binnen dezelfde sortering leidt tot problemen bij de handling na het sorteren, zoals het verpakken, de opslag en het voor verkoop aanbieden, bijvoorbeeld door retailers aan de consument.A manual plant sorter is known, in which clods are sorted manually with the aid of a number of persons, the sorting being carried out on the basis of the number of crop sprouts, also called "noses". A nose is an above-ground growth core from which a new above-ground fruit (eg leaves and / or flower stems) can develop. This sorting method is laborious and of varying quality. In addition, the inventor has determined that sorting by the number of noses provides a large volume spread for the individual plants within one sort. In other words, plants sorted by the same number of noses can range from very large to very small. 30 These large dimensional differences within the same sorting lead to problems with handling after sorting, such as packaging, storage and offering for sale, for example by retailers to the consumer.
Doelstelling van de uitvinding is een werkwijze en in-35 richting waarmee het sorteren van planten, in het bijzonder vaste planttypen snel en met constante kwaliteit kan plaatsvinden.The object of the invention is a method and apparatus with which the sorting of plants, in particular perennial plant types, can take place quickly and with constant quality.
Daartoe wordt voorgesteld gebruik te maken van een beeld-opneemapparaat dat een beeldopname maakt van de te sorteren 40 plant en voor de beeldopname relevante beeldsignalen zendt aan 1015994 2 een verwerkingsinrichting die die beeldsignalen verwerkt tot sorteersignalen die kunnen worden doorgegeven aan een bestu-ringsinrichting die ervoor zorgt dat de betreffende plant op een met de sortering overeenstemmende plaats komt. Bij voor-5 keur wordt met behulp van de beeldopname een oppervlaktewaarde bepaald van de plant, meer in het bijzonder van een bepaald kenmerk van de plant, zoals het door bepaalde wortels van de plant ingenomen oppervlak. De uitvinder heeft ontdekt dat de afmeting van bepaalde wortels representatief is voor de sor-10 teermaat van de plant. Ook heeft de uitvinder ontdekt, dat die wortels zich bijzonder goed lenen voor automatische detectie door middel van het maken van een beeldopname. Op die manier wordt de sortering althans minder afhankelijk van stoorinvloe-den zoals de hoeveelheid aanhangend zand, kluitvorm, enz.To this end, it is proposed to use an image recording device which makes an image recording of the 40 plant to be sorted and sends image signals relevant to the image recording to 1015994 2 a processing device which processes those image signals into sorting signals which can be passed on to a control device which is suitable for ensures that the plant concerned arrives at a location corresponding to the sorting. Preferably, an area value of the plant is determined by means of the image recording, more in particular of a specific characteristic of the plant, such as the surface occupied by certain roots of the plant. The inventor has discovered that the size of certain roots is representative of the plant's sizing size. The inventor has also discovered that these roots lend themselves particularly well to automatic detection by taking an image. In this way, the sorting becomes at least less dependent on disturbing influences such as the amount of adhering sand, clod shape, etc.
15 De signalen zijn machineleesbaar en daartoe bijvoorbeeld electronisch of magnetisch van aard. De signaalverwerking is bij voorkeur digitaal en kan plaatsvinden met een computer met CPU, werkgeheugen (RAM) en permanent geheugen (ROM, eventueel uitgebreid met extern geheugen, zoals een magneetschijf of 20 zgn. compact disc). De computer communiceert via een of meer communicatiepoorten, zoals bussen met randapparatuur, zoals toetsenbord, beeldopneemapparaat, beeldscherm, afdrukker, planttrajectbesturing. Die communicatie is eventueel draadloos .The signals are machine-readable and therefore electronic or magnetic in nature. The signal processing is preferably digital and can take place with a computer with CPU, working memory (RAM) and permanent memory (ROM, optionally extended with external memory, such as a magnetic disc or a so-called compact disc). The computer communicates through one or more communication ports, such as buses with peripherals, such as keyboard, image pick-up device, monitor, printer, plant path control. That communication may be wireless.
25 Het beeldopneemapparaat kan een CCD-type sensor bevatten, d.w.z. een sensor bestaande uit een voorafbepaald tweedimensionaal patroon van een groot aantal naast elkaar opgestelde lichtgevoelige elementjes (de CCD-elementjes), die elk een met de door dat elementje ontvangen lichtsterkte en/of -golflengte 30 overeenkomend signaal afgeven. Met "licht" wordt hier zowel bedoeld het voor het menselijk oog zichtbare electromagneti-sche spectrum als de spectra ter weerszijden vlak daarbuiten (infrarode en ultraviolette gebied). Bij voorkeur is de sensor alleen gevoelig voor verschillen in lichtsterkte, zodat de 35 signalen van de beeldopname een combinatie van grijstinten, variërend tussen geheel wit en geheel zwart, voorstellen.The image recording device may contain a CCD-type sensor, ie a sensor consisting of a predetermined two-dimensional pattern of a large number of photosensitive elements (the CCD elements) arranged side by side, each of which has a light intensity and / or - received by that element. wavelength 30 output corresponding signal. By "light" here is meant both the electromagnetic spectrum visible to the human eye and the spectra on either side just outside (infrared and ultraviolet region). Preferably, the sensor is sensitive only to differences in brightness, so that the signals from the image recording represent a combination of gray tones, varying between all white and all black.
Bij voorkeur is de beeldsignaalverwerking ingericht om het aantal CCD-elementjes te bepalen die licht ontvangen binnen een voorafbepaalde sterkte- en/of golflengtegebied. In 1015994 3 een verdere ontwikkeling wordt dat aantal bepaald voor althans twee verschillende van dergelijke gebieden. Die aantallen kunnen gebruikt worden als maat voor de sortering, of in een verdere gegevensverwerking. Bijvoorbeeld betreffen die aantal-5 len de geheel witte en geheel zwarte grijswaarden, die samen bijvoorbeeld het totaal-oppervlak van althans een deel van de plant voorstellen, terwijl de waarde verkregen uit deling van het aantal zwarte grijswaarden door dat totaal-oppervlak, de sorteerwaarde voorstelt. Bij voorkeur is met behulp van 10 instelmiddelen de grens instelbaar tussen de althans twee verschillende gebieden, om de systeemgevoeligheid te kunnen aanpassen aan de verwerking van verschillende plantensoorten. Zo heeft de ene plantensoort donkerder gekleurde wortels dan de andere. Bij de huidige stand van de techniek voor digitale 15 verwerking van beeldopnamen wordt onderscheid gemaakt in 256 grijswaarden, waarvan de uiterste waarden die van de kleuren wit (nr. 0) en zwart (nr. 256) zijn. De lichtkleur die een lichtgevoelig element van het beeldopneemapparaat ontvangt van de plant en/of transportband, is maatgevend voor de rangorde 20 binnen het systeem van grijswaarden. De systeemgevoeligheid kan zo ingesteld worden, dat bijvoorbeeld alle grijswaarden vanaf nr. 128 van de plant afkomstige golfenergie voorstellen, terwijl de grijswaarden nr. 0 t/m 127 van de ondergrond afkomstige golfenergie voorstellen. Het tellen van alle 25 grijswaarden nr. 128 en hoger geeft dan een maat voor de plant. Voor een ander planttype kan de grens op een hogere of lagere grijswaarde dan nr. 128 worden ingesteld, bijvoorbeeld met behulp van een met de hand te verdraaien potmeter die op een geschikte ingang van de computer is aangesloten.Preferably, the image signal processing is arranged to determine the number of CCD elements receiving light within a predetermined strength and / or wavelength range. In a further development, that number is determined for at least two different such areas. These numbers can be used as a measure for sorting or in further data processing. For example, those numbers concern the all-white and all-black grays, which together represent, for example, the total area of at least a part of the plant, while the value obtained by dividing the number of black grays by that total area, the sort value proposes. Preferably, with the aid of adjusting means, the boundary is adjustable between the at least two different regions, in order to be able to adapt the system sensitivity to the processing of different plant species. For example, one plant species has darker colored roots than the other. In the current state of the art for digital processing of image recordings, a distinction is made between 256 gray values, the extreme values of which are those of the colors white (no. 0) and black (no. 256). The light color that a photosensitive element of the image pick-up device receives from the plant and / or conveyor belt determines the rank 20 within the grayscale system. The system sensitivity can be set so that, for example, all grayscale from No. 128 represents wave energy from the plant, while grayscale No. 0 to 127 represents wave energy from the subsurface. Counting all 25 grayscale # 128 and above gives a measure for the plant. For another plant type, the limit can be set to a higher or lower gray value than No. 128, for example, using a hand-turned potentiometer connected to a suitable input on the computer.
30 Bij voorkeur wordt de beeldopname gemaakt in een kunstma tig verlichte omgeving, bij voorkeur met zoveel mogelijk licht van dezelfde kleur. Een voorbeeld van een lichtbron die hiervoor kan zorgen, is de in de handel verkrijgbare OSRAM DULUX EL reflector spaarlamp. Zodoende kan de belichting 35 onafhankelijk van wisselende omstandigheden gemaakt worden, zoals veroorzaakt door bijvoorbeeld een voor de zon schuivende wolk. In het bijzonder wordt de beeldopname gemaakt in een althans in hoofdzaak lichtdichte behuizing van bij voorkeur compacte afmeting. De belichtingmiddelen zijn bij voorkeur 1015994 4 lampen van het hoogfrequente type die werken op een voedingsspanning hoger dan 60Hz, teneinde voor een zo gelijkmatig mogelijke belichting te zorgen.Preferably, the image is taken in an artificially lit environment, preferably with as much light of the same color as possible. An example of a light source that can provide this is the commercially available OSRAM DULUX EL reflector energy saving lamp. Thus, the exposure 35 can be made independent of varying conditions, such as caused by, for example, a sun-sliding cloud. In particular, the image recording is made in an at least substantially light-tight housing of preferably compact size. The exposure means are preferably 1015994 4 high-frequency type lamps operating at a supply voltage higher than 60Hz, in order to ensure the most uniform illumination possible.
De beeldopname wordt bij voorkeur met groot contrast 5 gemaakt, hetgeen bij voorkeur geschiedt door het maken van bij voorkeur sterk overbelichte opnamen. Gebleken is dat een voor de sortering representatief kenmerk van het uiterlijk van de plant, zoals bepaalde wortels, in het bijzonder de hoofdwortels, daarmee apparatief bijzonder goed onderscheidbaar zijn. 10 Wordt gewerkt met een lichte ondergrond (zoals een witte transportband) waarop een plant ligt met lichte wortels, wordt bij voorkeur zodanig veel licht toegelaten aan het beeldop-neemapparaat (bijvoorbeeld door verder of minder ver openen van het diafragma), dat de wortel zo donker mogelijk en de 15 ondergrond zo wit mogelijk wordt geregistreerd door het beeldopneemapparaat. Hiermee ontstaat een hard contrast, waardoor de systeemwerking minder gevoelig is voor helderheids- en/of kleurverschillen van de ondergrond (bijvoorbeeld veroorzaakt door verontreiniging), terwijl niet elke haarwor-20 tel van invloed is op het resultaat. Bovendien verdient het de voorkeur, dat ene beeldopname met hoge beeldscherpte gemaakt wordt, waartoe een focusseerlens met variabele brandpuntsafstand gebruikt kan worden.The image recording is preferably made with a high contrast 5, which is preferably done by taking preferably highly overexposed images. It has been found that a characteristic of the appearance of the plant, which is representative of the sorting, such as certain roots, in particular the main roots, can therefore be clearly distinguished in terms of equipment. When working with a light surface (such as a white conveyor belt) on which a plant with light roots lies, it is preferable to allow so much light into the image pick-up device (for example by opening the diaphragm further or less) that the root is so dark as possible and the background as white as possible is registered by the image recording device. This creates a hard contrast, as a result of which the system operation is less sensitive to brightness and / or color differences of the substrate (for example caused by contamination), while not every hair root has an influence on the result. Moreover, it is preferable that one image recording is made with high image sharpness, for which purpose a focusing lens with variable focal length can be used.
In plaats van de beeldopnamen met groot beeldcontrast 25 maken, is het bijvoorbeeld eveneens mogelijk uitgaande van het door het beeldopneemapparaat opgenomen beeldcontrast het beeldcontrast programmatuurmatig op een gewenst niveau te brengen. Bijvoorbeeld zijn sluitertijd, lichtsterkte en diafragma-grootte van de camera zodanig, dat een opname met 30 normale belichting gemaakt wordt, die vervolgens met geschikte programmatuur wordt bewerkt tot een overbelichte opname. Overigens vergt het programmatuurmatig op een ander niveau brengen van het beeldcontrast verhoudingsgewijs veel computergeheugen en computerbewerkingen, hetgeen hoge eisen stelt aan 35 de te gebruiken apparatuur en dus hoge kosten met zich brengt.For example, instead of making the image recordings with large image contrast, it is also possible, based on the image contrast recorded by the image recording device, to adjust the image contrast to a desired level in software. For example, the shutter speed, brightness and aperture size of the camera are such that an image is taken with normal exposure, which is then processed with suitable software into an overexposed image. Incidentally, bringing the image contrast to a different level requires a relatively large amount of computer memory and computer operations, which places high demands on the equipment to be used and thus entails high costs.
De uitvinding wordt in het hiernavolgende nader toegelicht aan de hand van een niet-beperkend uitvoeringsvoorbeeld en onder verwijzing naar de bijgevoegde tekening. Figuur 3 toont een schematisch bovenaanzicht en fig. 4 een schematisch 1 o 15 S 9 4 5 zijaanzicht van de automatische plantensorteerinrichting. Deze omvat een aanvoertra ject voor de planten, gevormd door een rond keerrollen geleide, eindloze transportband met boven- en benedenpart, waarbij een van de keerrollen is aangedreven door 5 een in snelheid traploos regelbare aandrijfmotor (niet zichtbaar). De transportband bevat langs zijn lengte een groot aantal detectiepunten met althans in hoofdzaak vaste steek die samenwerken met een zich op een vaste plaats bevindende naderingsschakelaar (niet zichtbaar), waarvan de werking 10 verderop wordt toegelicht. De inrichting omvat voorts een camera-behuizing, een blaasinstallatie (niet zichtbaar) en vier stortkokers. Binnenin de camera-behuizing bevinden zich een of meer lampen en een camera (niet zichtbaar). De lampen zijn zodanig op het zich binnenin de camera-behuizing bevin-15 dende gedeelte van de bovenpart gericht, dat althans het oppervlak daarvan waarop de te sorteren plant ligt op het moment dat de beeldopname gemaakt wordt, zo gelijkmatig mogelijk wordt uitgelicht. De camera bevat een CCD-chip, een sluiter met verstelbare sluiterijd, een verstelbaar diafragma 20 en een lens en is zodanig opgesteld, dat althans de homogeen uitgelichte bovenpart (of een gedeelte daarvan; bij voorkeur althans het gedeelte daarvan waarop de plant ligt op het moment van het maken van de beeldopname) en bij voorkeur een gebied tot 10 cm boven de bovenpart scherp wordt afgebeeld op 25 de CCD-chip.The invention is further elucidated hereinbelow on the basis of a non-limiting exemplary embodiment and with reference to the appended drawing. Figure 3 shows a schematic top view and Figure 4 shows a schematic side view of the automatic plant sorting device. This comprises a feed path for the plants, formed by an endless conveyor belt guided round roller with top and bottom part, one of the return rollers being driven by a speed motor which is infinitely variable (not visible). Along its length, the conveyor belt includes a plurality of at least substantially fixed pitch detection points which cooperate with a fixed position proximity switch (not visible), the operation of which is explained below. The device further comprises a camera housing, a blower (not visible) and four chutes. Inside the camera housing are one or more lamps and a camera (not visible). The lamps are aimed at the part of the upper part located inside the camera housing, so that at least the surface thereof on which the plant to be sorted lies at the moment the image is taken is illuminated as uniformly as possible. The camera contains a CCD chip, a shutter with an adjustable shutter speed, an adjustable aperture 20 and a lens and is arranged in such a way that at least the homogeneously illuminated upper part (or a part thereof; preferably at least the part thereof on which the plant lies on the moment of image capture) and preferably an area up to 10 cm above the upper part is sharply imaged on the CCD chip.
In een praktijkproef bedroeg de sluitertijd lms, bedroeg de lichtsterkte op de plant meer dan 5000 Lux, en bedroeg de lichtsterkte op de lens 3000 Lux.In a practical test, the shutter speed was 1ms, the light intensity on the plant was more than 5000 Lux, and the light intensity on the lens was 3000 Lux.
Randapparatuur en besturingsapparatuur, zoals computer, 30 bedieningspaneel, beeldscherm, enz, zijn niet getoond.Peripherals and control equipment, such as computer, control panel, monitor, etc., are not shown.
Tijdens normaal bedrijf beweegt de bovenpart zich in de richting van links naar rechts in de tekening van fig. 4 en een op de bovenpart liggende plant passeert achtereenvolgens de camera-behuizing en één voor één de stortkokers.During normal operation, the upper part moves in the direction from left to right in the drawing of fig. 4 and a plant lying on the upper part successively passes through the camera housing and one by one the chutes.
35 Beneden de transportband bevindt zich een plantenaanvoer- band, die breder is dan de transportband en evenals de transportband gevormd is door een in een eindloze, langgerekte lus geleide band die, zoals gebruikelijk bij dit type transportband, aan de kopse uiteinden rond een respectieve keerrol. De . 1015994 6 bovenparten van de transportband en de plantenaanvoerband bewegen in dezelfde richting. Op de bovenpart worden vaste planten aangevoerd, die elk achtereenvolgens door een bedie-ningspersoon worden opgenomen. De bedieningspersoon zorgt 5 ervoor, dat telkens één plant in de juiste positie komt te liggen. Bij voorkeur wordt de plant zodanig neergelegd, dat deze gelijkligt met een detectiepunt. Dit vereenvoudigt het afregelen van de machine: wanneer ervoor gezorgd wordt dat de beeldopname van het beeldopneemapparaat het detectiepunt 10 bevat, zal deze eveneens de paint bevatten. Bij wijze van alternatief kan dan plant worden neergelegd tussen twee elkaar in voortbewegingsrichting opeenvolgende detectiepunten van de transportband. Aan het stroomafwaartse einde van de plantenaanvoerband bevindt zich een opvangbak voor op die band 15 achterblijvend vuil, zoals zand en aarde.Below the conveyor belt is a plant feed belt, which is wider than the conveyor belt and, like the conveyor belt, is a belt guided in an endless, elongated loop, which, as is usual with this type of conveyor belt, at the end ends around a respective turning roller . The. 1015994 6 upper parts of the conveyor belt and the plant supply belt move in the same direction. Perennials are supplied to the upper part, each of which is taken up successively by an operator. The operator ensures that one plant is placed in the correct position each time. Preferably, the plant is laid down in such a way that it is level with a detection point. This simplifies the adjustment of the machine: if the image recording of the image recording device is made to contain the detection point 10, it will also contain the paint. Alternatively, a plant can then be placed between two consecutive detection points of the conveyor belt in the direction of travel. At the downstream end of the plant supply belt there is a receptacle for dirt, such as sand and soil, remaining on that belt 15.
De werking is nu als volgt: Overeenkomstig de positie van de detectiepunten wordt voor elk detectiepunt precies één plant op de transportband gelegd. Zodra een detectiepunt de naderingschakelaar bereikt, activeert eerstgenoemde laatstge-20 noemde en zendt laatstgenoemde een detectiesignaal naar de computer die in reactie op ontvangst van dat detectiesignaal op zijn beurt een stuursignaal naar de camera zendt, die in reactie daarop de sluiter gedurende een voorafbepaalde tijd opent voor het gedurende een voorafbepaalde sluitertijd 25 belichten van zijn CCD-sensor, zodat een beeldopname gemaakt wordt van het bovenbedoelde gedeelte van de bovenpart binnenin de camera-behuizing. Het openen van de sluiter kan onmiddellijk, of met een voorafbepaalde tijdvertraging volgen op het vrijkomen van het detectiesignaal. Eventueel kan de nadering-30 schakelaar zijn detectiesignaal rechtstreeks naar de camera zenden, die in reactie op ontvangst van dat signaal de sluiter opent. De camera kan voorts het detectiesignaal, of een daarvan afgeleid signaal, doorgeven aan de computer, zodat in dat geval de computer niet rechtstreeks is aangesloten op de 35 naderingschakelaar. Aldus vormen detectiepunten en naderin- schakelaar een plantpositie-detectiemiddel waarmee gewaarborgd wordt, dat telkens van maar één plant tegelijkertijd een beeldopname gemaakt wordt, waarbij de beeldopname van de gehele plant gemaakt wordt. Een alternatieve uitvoering van 1015394 7 het plantpositie-detectiemiddel behoort eveneens tot het terrein van deze uitvinding.The operation is now as follows: According to the position of the detection points, exactly one plant is placed on the conveyor belt for each detection point. As soon as a detection point reaches the proximity switch, the former activates the latter and sends a detection signal to the computer which, in response to receiving that detection signal, in turn sends a control signal to the camera, which in response opens the shutter for a predetermined time for exposing its CCD sensor during a predetermined shutter speed, so that an image is made of the above-mentioned part of the upper part inside the camera housing. The opening of the shutter can immediately, or with a predetermined time delay, follow the release of the detection signal. Optionally, the proximity switch can send its detection signal directly to the camera, which opens the shutter in response to receipt of that signal. The camera can further pass on the detection signal, or a signal derived therefrom, to the computer, so that in that case the computer is not directly connected to the proximity switch. Detection points and proximity switch thus form a plant position detecting means, which ensures that an image of one plant is made at a time, whereby the image of the whole plant is made. An alternative embodiment of the plant position detecting means is also within the scope of this invention.
Eventueel is het roogelijk, dat vanaf detectie van het detectiepunt een aan de bandsnelheid van de transportband 5 gerelateerde tijd (bijvoorbeeld proportioneel daarmee) verstrijkt alvorens de beeldopname gemaakt wordt. Daartoe kan de computer signalen ontvangen van een bijvoorbeeld met een van de keerrollen meedraaiende pulsgever en wordt het tijdsverloop bepaald door de tijd die nodig is voor de pulsgever om een 10 voorafbepaald aantal pulsen af te geven. Bij deze alternatieve uitvoering kan vermeden worden, dat tijdens opstarten met een lege transportband een aantal beeldopnamen achter elkaar gemaakt wordt van opeenvolgende gedeelten van de transportband waarop nog geen planten liggen.Optionally, it is reasonable that from detection of the detection point a time related to the belt speed of the conveyor belt 5 (for example proportional thereto) elapses before the image recording is made. To this end, the computer can receive signals from a pulse generator rotating with one of the return rollers, for instance, and the time course is determined by the time required for the pulse generator to deliver a predetermined number of pulses. In this alternative embodiment it can be avoided that during start-up with an empty conveyor belt a number of images are taken in succession of successive parts of the conveyor belt on which no plants are yet lying.
15 Op basis van de beeldopname berekent de computer tot welke sortering de betreffende plant behoort.15 On the basis of the image recording, the computer calculates to which sorting the plant concerned belongs.
Ondertussen heeft de transportband de plant verder stroomafwaarts getransporteerd zodat de plant de strotkokers passeert. Afhankelijk van de sortering die is toegekend aan de 20 plant, wordt deze in één van de vier stortkokers gebracht. Dit geschiedt met de blaasinstallatie. Deze omvat op niet nader weergegeven wijze vier individueel afsluitbare blaasmonden die elk zodanig gericht zijn, dat zij een plant in een bij de betreffende blaasmond behorende stortkoker kunnen blazen. De 25 computer opent nu telkens op het juiste moment alleen die blaasmond, die behoort bij de stortkoker waarin de betreffende plant terecht moet komen. Overigens kan dit betekenen, dat er meer dan één blaasmond gelijktijdig geopend is, omdat, wegens de sortering, een stroomafwaarts gelegen plant in een stroom-30 afwaartse stortkoker en tegelijkertijd een stroomopwaarst gelegen plant in een stroomopwaarste stortkoker gebracht moeten worden.In the meantime, the conveyor belt has transported the plant further downstream so that the plant passes through the larynxes. Depending on the grading assigned to the 20 plant, it is placed in one of the four chutes. This is done with the blower. In a manner not shown in more detail, this comprises four individually closable nozzles, each of which is oriented such that they can blow a plant into a chute belonging to the relevant nozzle. The computer now only opens the nozzle at the right time, which belongs to the chute in which the plant in question must end up. Incidentally, this may mean that more than one blow nozzle is open simultaneously because, because of the sorting, a downstream plant must be placed in a downstream chute and at the same time a plant located upstream in an upstream chute.
Het zal voor de vakman duidelijk zijn, hoe de computer op basis van het van de naderingschakelaar afkomstige detectie-35 signaal en de bewegingsnelheid van de bovenpart en de plaats van de relevante stortkoker het tijdstip kan bepalen waarop het bedieningsmiddel (in deze uitvoering de blaasmond) bekrachtigd moet worden teneinde de plant in het betreffende opvangorgaan (in deze uitvoering de stortkoker) te brengen.It will be clear to a person skilled in the art how, based on the detection signal from the proximity switch and the movement speed of the upper part and the location of the relevant chute, the computer can determine the time at which the operating means (in this embodiment the nozzle). must be energized in order to bring the plant into the relevant receiving member (in this embodiment the chute).
1015994 81015994 8
Tevens zal het duidelijk zijn voor de vakman dat beneden de stortkoker een krat o.d. geplaatst kan zijn waarin de gesorteerde plant wordt opgevangen. De computer kan tevens het aantal planten tellen dat in een bepaalde stortkoker is ge-5 bracht en dienovereenkomstig een beslissing nemen, bijvoorbeeld de stortkoker sluiten wanneer een voorafbepaald aantal planten daarin gebracht is, zodat het daaronder geplaatste krat eerst vervangen moet worden door een leeg exemplaar alvorens de stortkoker weer geopend wordt. Met een geschikt 10 signaal kan bedieningspersoneel opmerkzaam gemaakt wordne op het vol zijn van het krat. Terwijl de stortkoker afgesloten is, raakt deze gevuld met planten wanneer de inrichting in bedrijf blijft. Wordt het krat niet snel genoeg gewisseld, kan de computer vervolgens concluderen dat de stortkoker te vol 15 raakt en dienovereenkomstig een alarmsignaal afgeven of zelfs de inrichting stil zetten. Als zodanig heeft de stortkoker hier zowel de functie van sorteergeleidermiddel als voorraadhui fermiddel.It will also be clear to those skilled in the art that under the chute a crate or the like. can be placed in which the sorted plant is collected. The computer can also count the number of plants placed in a given chute and make a decision accordingly, for example, close the chute when a predetermined number of plants have been placed therein, so that the crate placed underneath must first be replaced by an empty one before opening the chute again. With a suitable signal, operating personnel can be made aware of the fullness of the crate. While the chute is closed, it becomes filled with plants when the device remains in operation. If the crate is not changed quickly enough, the computer can then conclude that the chute is overfilling and accordingly issue an alarm or even stop the device. As such, the chute has both the function of sorting guide means and storage means.
Met vier stortkokers kunnen bijvoorbeeld de volgende 20 sorteringen aangehouden worden: Sortering A (kleiner dan 15000); sortering B (kleiner dan 20000); sortering C (kleiner dan 26000) en sortering D (vanaf 26000). De maateenheid kan het gemeten aantal pixels van een bepaald grijstint of "zwarting" gebied zijn.For example, the following 20 grades can be used with four chutes: Grade A (less than 15000); grade B (less than 20000); grading C (less than 26000) and grading D (from 26000). The unit of measurement can be the measured number of pixels of a given gray scale or "blackening" area.
25 Het transportoppervlak van de transportband heeft bij voorkeur een licht gekleurd, zoals wit, oppervlak. Bij voorkeur wordt tijdens opstarten de transportband eerst met de camera geïnspecteerd (initialisatie) op lokale kleur- of helderheidsafwijking, bijvoorbeeld veroorzaakt door vuil. 30 Indien van de transportband de kleur- of helderheid-homogeni-teit en/of de kleur of helderheid teveel afwijkt van de gewenste waarde, kan het sorteer-resultaat aangetast worden, in het bijzonder wanneer het sorteren gebaseerd is op gemeten helderheidsverschillen. Dan zal het transportoppervlak eerst 35 behandeld, zoals schoongemaakt moeten worden. Het is mogelijk dat de inrichting in verband daarmee een foutmelding geeft en pas aan het sorteren begint, wanneer deze heeft vastgesteld dat de meetwaarde van de transportband met betrekking tot de kleur en/of helderheid in het voorgeschreven gewenste gebied •J0 15994 9 is gekomen. Tijdens deze initialisatie kan de camera op dezelfde wijze als bovenstaand beschreven van opeenvolgende gebieden van de bovenpart beeldopnamen maken die de computer evalueert op helderheid en/of kleur om, zodra alle opeenvol-5 gende gebieden van de bovenpart zijn bemonsterd, te beslissen of de transportband schoon genoeg is.The conveying surface of the conveyor belt preferably has a light colored, such as white, surface. Preferably, during start-up, the conveyor belt is first inspected with the camera (initialization) for local color or brightness deviation, for example caused by dirt. If the color or brightness homogeneity and / or the color or brightness of the conveyor belt deviates too much from the desired value, the sorting result may be affected, in particular when the sorting is based on measured brightness differences. Then the transport surface will first be treated, as must be cleaned. It is possible that the device may give an error message in this connection and only start sorting when it has determined that the measured value of the conveyor belt with regard to the color and / or brightness has entered the prescribed desired area • J0 15994 9. During this initialization, in the same manner as described above, the camera can take successive areas of the upper part to take images that the computer evaluates for brightness and / or color to decide, once all consecutive areas of the upper part have been sampled, whether the conveyor belt is clean enough.
Bij voorkeur is het niveau (normwaarde) van de gewenste helderheid of kleur en/of de homogeniteit van de transportband instelbaar met behulp van instelmiddelen, zoals een handbe-10 diende potmeter die is aangesloten op een geschikte ingang van de computer, zodat bijvoorbeeld afhankelijk van het planttype dat gesorteerd wordt, de systeemwerking meer of minder gevoelig kan worden ingesteld voor verontreiniging van het trans-portoppervlak. Zo zal voor een plant waarvan de kleur van de 15 wortels meer overeenstemt met die van het transportoppervlak, de gevoeligheid van het systeem voor verontreiniging van het transportoppervlak groter zijn en dus de normwaarde hoger liggen en de vervuilingsgrens dienovereenkomstig lager. Bij voorkeur is in geheugenmiddelen een groot aantal basisinstel-20 lingen opgeslagen, bijvoorbeeld voor elke naar verwachting met de inrichting te verwerken plantsoort. Bij voorkeur is voor althans vijf, met meer voorkeur voor althans tien, met de meeste voorkeur voor althans twintig verschillende plantsoorten de relevante basisinstelling opgeslagen in machinale 25 geheugenmiddelen, zoals de toelaatbare vervuilingsgrens van de transportband, de hoogte van de drempelwaarde waarmee het systeem onderscheid maakt tussen een tot de transportband of tot de plant behorende pixel. In de geheugenmiddelen kunnen tevens gegevens zijn opgeslagen van een geheel schone trans-30 portband. Zodoende kan het systeem evalueren wat de vervuilingsgraad is van de transportband. Op basis daarvan kan het syeteem automatisch een aanwijzing geven, dat de transportband gereinigd moet worden, ook al heeft de vervuilingsgraad nog niet de toelaatbare grens bereikt.Preferably, the level (standard value) of the desired brightness or color and / or the homogeneity of the conveyor belt is adjustable with the aid of adjusting means, such as a manually operated potentiometer connected to a suitable input of the computer, so that, for example, depending on the type of plant being sorted, the system operation can be set more or less sensitive to contamination of the transport surface. Thus, for a plant whose color of the roots is more similar to that of the transport surface, the sensitivity of the system to contamination of the transport surface will be greater and thus the norm value will be higher and the pollution limit correspondingly lower. A large number of basic settings is preferably stored in memory means, for instance for each plant type expected to be processed with the device. Preferably for at least five, more preferably for at least ten, most preferably for at least twenty different plant species, the relevant basic setting is stored in machine memory means, such as the permissible contamination limit of the conveyor belt, the height of the threshold by which the system distinguishes between a pixel belonging to the conveyor belt or to the plant. The memory means can also store data from a completely clean conveyor belt. This allows the system to evaluate the degree of contamination of the conveyor belt. On this basis, the system can automatically indicate that the conveyor belt must be cleaned, even if the degree of contamination has not yet reached the permissible limit.
35 Aan deze sorteerinrichting kan een plantenbehandelingsin- stallatie zijn voorgeschakeld, zoals een installatie voor het delen van planten, of een plantenwasinstallatie of een trilin-stallatie om door de planten over een trillend zeefbed te leiden, deze van overtollig zand en aarde te ontdoen.A plant treatment plant, such as a plant sharing plant, or a plant washing plant or a vibrating plant to pass the plants over a vibrating sieve bed, remove excess sand and soil from this sorting device.
1015994 101015994 10
EXPERIMENTENEXPERIMENTS
In een eerste experiment is een aantal zwart-wit beeldop-namen gemaakt met het systeem van de uitvinding van de wortel-kluit van het ras astilbe (donkere wortels) op een witte 5 ondergrond met drie vanuit een centraal punt onder de plant in stervorm weglopende zwarte lijnen. Fig. IA toont de weergave van de beeldopname in 256 grijstinten bij de juiste belichting. Fig. 1B toont de beeldopname van fig. IA na bewerking waarbij alle grijswaarden beneden 128 op waarde 0 en alle 10 grijswaarden vanaf 128 op waarde 256 zijn gesteld. De bereke-nig verstorende details, zoals haarwortels en ongerechtigheden van de ondergrond zijn in hoofdzaak verdwenen, de hoofdvorm en -afmeting van de kluit blijven behouden. Fig. 1C toont een weergave overeenkomstig fig. 1B, echter met te sterke overbe-15 lichting. Verstorende details verdwijnen nog meer, echter eveneens belangrijke details van de kluit. Er is onvoldoende reproduceerbaarheid gewaarborgd. Fig. 1D toont een weergave overeenkomstig fig. 1B, echter bij onderbelichting. Verstorende details tasten het gewenste resultaat sterk aan.In a first experiment, a number of black and white images were taken with the system of the invention of the root ball of the variety astilbe (dark roots) on a white background with three running away from a central point under the plant in star shape black lines. Fig. IA shows the display of the image recording in 256 shades of gray with the correct exposure. Fig. 1B shows the image recording of FIG. 1A after processing in which all grays below 128 are set to value 0 and all 10 grays from 128 to value 256. The computationally disruptive details, such as hair roots and soil debris, have essentially disappeared, and the main shape and size of the root ball are preserved. Fig. 1C shows a representation according to FIG. 1B, but with too much overexposure. Disturbing details disappear even more, but also important details of the root ball. Insufficient reproducibility is guaranteed. Fig. 1D shows a view according to FIG. 1B, but with underexposure. Disturbing details strongly affect the desired result.
20 In een tweede experiment werd het ras dicentra gebruikt en overigens tewerk gegaan zoals bij het eerste experiment. Fig. 2A is een weergave overeenkomstig fig. IA, Fig. 2B is een weergave overeenkomstig fig. IB. Fig. 2C is een weergave overeenkomstig fig. 1C. Dezelfde conclusies als bij fig. 1 25 kunnen worden getrokken.In a second experiment, the variety dicentra was used and otherwise proceeded as in the first experiment. Fig. 2A is a view similar to FIG. 1A, FIG. 2B is a representation according to FIG. IB. Fig. 2C is a representation according to FIG. 1C. The same conclusions as in Fig. 1 can be drawn.
LIJST VAN VERWIJZINGSCIJFERS IN DE TEKENING 1 detectiepunt 2 blaasapparaat 3 transportband 4 vuilopvang 30 5 stortkoker 6 monitor 7 besturingspaneel 8 behuizing camera + lamp 1015994LIST OF REFERENCE FIGURES IN THE DRAWING 1 detection point 2 blower 3 conveyor 4 dirt trap 30 5 chute 6 monitor 7 control panel 8 camera + lamp housing 1015994
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1015994A NL1015994C2 (en) | 1999-11-05 | 2000-08-23 | Mechanical sorting and division of plants using artificial light and matrix of light-sensitive elements to determine root development |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1013506 | 1999-11-05 | ||
NL1013506 | 1999-11-05 | ||
NL1015994 | 2000-08-23 | ||
NL1015994A NL1015994C2 (en) | 1999-11-05 | 2000-08-23 | Mechanical sorting and division of plants using artificial light and matrix of light-sensitive elements to determine root development |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL1015994C2 true NL1015994C2 (en) | 2000-10-11 |
Family
ID=26643088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL1015994A NL1015994C2 (en) | 1999-11-05 | 2000-08-23 | Mechanical sorting and division of plants using artificial light and matrix of light-sensitive elements to determine root development |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL1015994C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005018835A1 (en) * | 2003-08-25 | 2005-03-03 | Lighthouse One Pty Ltd As Trustee Of The Lighthouse Unit Trust | Sorting apparatus and methods |
-
2000
- 2000-08-23 NL NL1015994A patent/NL1015994C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005018835A1 (en) * | 2003-08-25 | 2005-03-03 | Lighthouse One Pty Ltd As Trustee Of The Lighthouse Unit Trust | Sorting apparatus and methods |
US7564023B2 (en) | 2003-08-25 | 2009-07-21 | Lighthouse One Pty. Ltd. as Trustee of the Lighthouse Unit Trust | Sorting apparatus and methods |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5917927A (en) | Grain inspection and analysis apparatus and method | |
FR2752940A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING A PROPORTION BETWEEN FRUITS AND FOREIGN BODIES AND METHOD AND MACHINE FOR HARVESTING FRUITS | |
US5675419A (en) | Scattered/transmitted light information system | |
US5462176A (en) | Latex detection system | |
US9006599B2 (en) | Method and device for sorting products | |
US5703784A (en) | Machine vision apparatus and method for sorting objects | |
US7123750B2 (en) | Automated plant analysis method, apparatus, and system using imaging technologies | |
KR101341815B1 (en) | Screening devices of seeds using hyperspectral image processing | |
DK1189709T3 (en) | Method and device for sorting of products | |
DE69905048T2 (en) | OPTOELECTRONIC DEVICE FOR DETECTING DAMAGED GRAIN | |
EP1563282B1 (en) | A method and a device for making images of the quantum efficiency of the photosynthetic system with the purpose of determining the quality of plant material and a method for classifying and sorting plant material | |
CN108906653A (en) | A kind of peach bristle classifying equipoment and peach bristle stage division | |
DE2737579A1 (en) | COLOR MEASURING DEVICE | |
CN104646315A (en) | Intelligent agricultural product sorting machine with aflatoxin detection function | |
EP1032831B1 (en) | Method and device for detecting dirt as present on articles, for example eggs | |
US20130056398A1 (en) | Apparatus and method for inspecting and sorting a stream of products | |
EP1198704B1 (en) | Method and device for inspecting transparent containers | |
JP2005300281A (en) | Seed fragment inspection apparatus | |
DE10297337T5 (en) | Automatic inspection apparatus and method for detecting anomalies in a 3-dimensional translucent object | |
US5488479A (en) | Machine vision system for inspection of agricultural commodities | |
EP2671651B1 (en) | Apparatus and method for inspecting and sorting a stream of products | |
NL1015994C2 (en) | Mechanical sorting and division of plants using artificial light and matrix of light-sensitive elements to determine root development | |
DE4340918A1 (en) | Method and device for recognizing and using a frame filling information in a sorting machine | |
JP3178017B2 (en) | Melon appearance evaluation device | |
DE19645068C1 (en) | Counting and weighing of grain or seed |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20080301 |