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Patent Searching and Data


Title:
GRAIN FLAKE MEASUREMENT SYSTEM, GRAIN FLAKE MEASUREMENT METHOD, AND GRAIN FLAKE COLLECTION, MOVEMENT, AND MEASUREMENT SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/178608
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a measurement system (100), a measurement method, and a collection, movement, and measurement system for grains (200) run through a flaking process, in order to define the grain flake thickness. The grain flake measurement system comprises: an image collection device (110) configured to collect an image of one of the grain flakes; and an acquisition unit (120) configured to receive the grain flake image collected by means of the image collection device and perform a measurement of the grain flake thickness. The grain flake measurement method comprises the steps of: collecting (560) a grain flake image via an image collection device; and measuring (561 ) the grain flake thickness on the basis of the collected image. The grain flake collection, movement, and measurement system (200) comprises: a grain flake collection device (210); a measurement device (130); a movement and selection device (220); an acquisition unit (120); and a command unit (230).

Inventors:
MONTEIRO VERAS RAFAEL (BR)
SEIBERT ARTUR ANTONIO (BR)
MOLGARO ANDRÉ LUÍS (BR)
OLIVEIRA BARBOSA FLÁVIO GABRIEL (BR)
OLIVEIRA CABEÇA NEVES CARLOS FERNANDO (BR)
BONNARD RENAN (BR)
Application Number:
PCT/BR2022/050056
Publication Date:
September 01, 2022
Filing Date:
February 23, 2022
Export Citation:
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Assignee:
BUNGE SA (CH)
BUNGE ALIMENTOS S A (BR)
International Classes:
G01B11/06; G06T7/10; G06T7/11
Attorney, Agent or Firm:
DANNEMANN, SIEMSEN, BIGLER & IPANEMA MOREIRA (BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de medição de lâmina de grãos (100), caracterizado pelo fato de que compreende: um dispositivo de coleta de imagem (110) configurado para coletar uma imagem de uma lâmina de grãos; e uma unidade de aquisição (120) configurada para receber a imagem da lâmina de grãos coletada através do dispositivo de coleta de imagem (110) e realizar uma medição da espessura da lâmina de grãos a partir de uma segmentação por cores e uma análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda da imagem coletada.

2. Sistema de medição de lâmina de grãos (100), de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que a segmentação por cores da imagem da espessura de lâmina de grãos coletada é uma segmentação por cores no espaço HSV.

3. Sistema de medição de lâmina de grãos (100), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um ponto de medição onde a lâmina de grãos é posicionada quando o dispositivo de coleta de imagem (110) coleta a imagem da lâmina de grãos, em que o dispositivo de coleta de imagem (110) e o ponto de medição são alinhados de modo a impedir que uma superfície superior (310) e uma superfície inferior (320) da lâmina de grãos (300) sejam confundidas como parte da espessura da lâmina de grãos (300) a ser medida.

4. Sistema de medição de lâmina de grãos (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a unidade de aquisição (120) é configurada para obter uma relação pixel por milímetro da imagem a ser coletada pelo dispositivo de coleta de imagem (110).

5. Sistema de medição de lâmina de grãos (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a unidade de aquisição (120) é configurada para obter um número de pixels da espessura da lâmina de grãos em todos os pontos que formam um contorno de lâmina de grãos através da superfície superior (310) e da superfície inferior (320) da lâmina de grãos (300).

6. Sistema de medição de lâmina de grãos (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a unidade de aquisição (120) é configurada para comparar o número de pixels da espessura da lâmina de grãos com a relação pixel por milímetro e determinar a espessura da lâmina de grãos em toda a sua superfície em perfil.

7. Método de medição de lâmina de grãos, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: coletar (560) uma imagem de uma lâmina de grãos por meio de um dispositivo de coleta de imagem; e medir (561) a espessura da lâmina de grãos a partir da imagem coletada, em que a etapa de medir a espessura da lâmina de grãos é realizada por uma segmentação por cores e uma análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda da imagem da lâmina de grãos coletada.

8. Método de medição de lâmina de grãos, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a segmentação por cores da imagem da lâmina de grãos coletada é uma segmentação por cores no espaço HSV.

9. Método de medição de lâmina de grãos, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma etapa de alinhar (550) o dispositivo de coleta de imagem com um ponto de medição de modo a impedir que uma superfície superior e uma superfície inferior da lâmina de grãos sejam confundidas como parte da espessura da lâmina de grãos a ser medida.

10. Método de medição de lâmina de grãos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma etapa de obter (562) uma relação pixel por milímetro da imagem a ser coletada pelo dispositivo de coleta de imagem.

11. Método de medição de lâmina de grãos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma etapa de obter (563) um número de pixels da espessura da lâmina de grãos em todos os pontos que formam um contorno de lâmina de grãos através da superfície superior e da superfície inferior da lâmina de grãos.

12. Método de medição de lâmina de grãos, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma etapa de comparar (564) o número de pixels da espessura da lâmina de grãos com a relação pixel por milímetro e determinar a espessura da lâmina de grãos em toda a sua superfície em perfil.

13. Método de medição de lâmina de grãos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda medir (565) uma faixa de medida de descarte e uma faixa de medida de cálculo, em que a faixa de medida de descarte é definida a partir de uma extremidade da superfície em perfil da lâmina de grãos e a faixa de medida de cálculo é definida a partir da faixa de medida de descarte. 14. Método de medição de lâmina de grãos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 13, caracterizado pelo fato de que o comprimento da faixa de medida de descarte é de 5% a 15% do comprimento longitudinal da superfície em perfil da lâmina e o comprimento da faixa de medida de cálculo é de 15% a 35% do comprimento longitudinal da superfície em perfil da lâmina. 15. Método de medição de lâmina de grãos, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma etapa de calcular (566) um valor médio da espessura da lâmina de grãos, em que o valor médio é uma média entre os valores obtidos para diferentes faixas de medida de cálculo.

16. Sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos (200), caracterizado pelo fato de que compreende: um dispositivo de coleta de lâmina de grãos (210) que compreende pelo menos uma válvula (214) configurada para retirar uma lâmina de grãos de um fluxo externo de lâmina de grãos; um dispositivo de medição (130) que compreende um dispositivo de coleta de imagem (110) configurado para coletar uma imagem da lâmina de grãos a ser analisada; um dispositivo de movimentação e seleção (220) configurado para pegar a lâmina de grãos proveniente do dispositivo de coleta e posicionar a lâmina de grãos em um ponto de medição; uma unidade de aquisição (120) configurada para receber a imagem da lâmina de grãos coletada pelo dispositivo de medição (130) e realizar uma medição da espessura da lâmina de grãos; e uma unidade de comando (230) conectada ao dispositivo de coleta de lâmina de grãos (210), ao dispositivo de movimentação e seleção (220) e à unidade de aquisição (120) de modo a controla-los.

17. Sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos (200), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a medição da espessura da lâmina de grãos é realizada a partir de uma segmentação por cores no espaço HSV e uma análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda da imagem da pluralidade de grãos coletada.

18. Sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos (200), de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de coleta de lâmina de grãos (210) compreende uma tubulação com válvulas assimétricas configuradas para direcionar o fluxo externo de lâmina de grãos para o sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos (200). 19. Sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 18, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de movimentação e seleção (220) compreende uma válvula a vácuo (222), uma ventosa (224), um atuador linear pneumático (226) e um eixo com guia linear (228), em que a válvula a vácuo (222) e a ventosa (224) são configuradas para pegar a lâmina de grãos, e o atuador linear pneumático (226) para movimentar a válvula a vácuo (222) e a ventosa (224) ao longo do eixo com guia linear (228).

Description:
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE MEDIÇÃO DE LÂMINA DE GRÃOS, MÉTODO DE MEDIÇÃO DE LÂMINA DE GRÃOS E SISTEMA DE COLETA, MOVIMENTAÇÃO E MEDIÇÃO DE LÂMINA DE GRÃOS".

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema de medição, um método de medição e um sistema de coleta, movimentação e medição de grãos que foram submetidos a um processo de laminação a fim de determinar a espessura da lâmina de grãos.

Descrição do Estado da Técnica

[0002] Os métodos de medição de lâmina de grãos, por exemplo, lâmina de grãos de soja, mais amplamente conhecidos e utilizados no estado da técnica envolvem uma medição não automatizada dos grãos. Esse método de medição não automatizado requer treinamento e desenvolvimento prático de profissionais capacitados para obter informações do material mensurado, nesse caso, lâmina de grãos. Essa necessidade resulta na dependência de um profissional treinado e capacitado para o desempenho dessa função. Além disso, erros humanos associados à medição, morosidade do processo e eventuais não medições aumentam a ineficiência dos métodos não automatizados, resultando em prejuízos à indústria.

[0003] Com o intuito de aumentar a eficiência e reduzir eventuais erros humanos, diversos equipamentos do estado da técnica foram desenvolvidos. Um exemplo de dispositivo do estado da técnica, mais especificamente, um dispositivo para determinar o tamanho de partículas, é descrito no documento BR 112012011440-9. Nesse documento são descritos um processo e um dispositivo para determinação de distribuição de tamanho de partículas e uma unidade para retirada de prova de uma corrente de produto que se desloca em uma linha de fluxo. É descrita uma etapa de formação de dados medidos através da detecção de pelo menos uma porção das partículas, em que os dados de medição são gerados pelo menos pela detecção óptica de parte das partículas por meio de pelo menos dois métodos ópticos diferentes de medição.

[0004] Outro exemplo de aparelho do estado da técnica é descrito na patente americana US 6,061 ,130. Nesse documento é descrito um aparelho para determinar a distribuição do tamanho de partícula e para caracterizar as formas de partícula de uma mistura de partículas. O aparelho possui um dispositivo de medição para classificar uma mistura de partículas fornecida em um fluxo de partículas para o aparelho. É descrita uma seção de medição optoeletrônica que possui uma fonte de luz e um dispositivo de coleta de imagens alinhados um ao outro, em que o fluxo de partículas é guiado entre a fonte de luz e o dispositivo de coleta de imagens. O dispositivo de coleta de imagens tem uma pluralidade de unidades de gravação de imagens eletro-ópticas direcionadas para o fluxo de partículas e com diferentes escalas de gravação de imagens combinadas entre si para cobrir toda a faixa de medição do aparelho.

[0005] No entanto, os processos e dispositivos do estado da técnica não descrevem um sistema de medição de lâmina de grãos, um método de medição de lâmina de grãos ou um sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos que coletam imagens de lâminas de grãos e realizam uma segmentação por cores da imagem coletada pelo dispositivo de coleta de imagem em conjunto com a análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda. Como consequência, a medição da espessura da lâmina de grão não pode ser medida de forma eficiente e precisa.

[0006] Também não é mencionado nos documentos do estado da técnica o uso de uma comparação do número de pixels da espessura da lâmina de grãos com uma razão pixel por milímetro, ou o uso de uma faixa de medida de descarte e de uma faixa de medida de cálculo para calcular um valor médio da espessura da lâmina de grãos.

Objetivos da Invenção

[0007] Em vista dos problemas descritos no estado da técnica, a presente invenção tem por objetivo prover um sistema de medição de lâmina de grãos, um método de medição de lâmina de grãos e um sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos capazes de realizar uma medição da lâmina de grãos a partir de uma segmentação por cores da imagem coletada pelo dispositivo de coleta de imagem em conjunto com a análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda.

[0008] A medição da lâmina de grãos proposta pelos sistemas e método da presente invenção resulta em uma medição mais precisa e eficiente de lâminas de grãos, como por exemplo lâminas de grãos de soja, além de ser feita de modo automatizado.

Breve Descrição da Invenção

[0009] A presente invenção descreve um sistema de medição de lâmina de grãos que compreende: um dispositivo de coleta de imagem e uma unidade de aquisição. O dispositivo de coleta de imagem é configurado para coletar uma imagem de uma lâmina de grãos. A unidade de aquisição é configurada para receber a imagem da lâmina de grãos coletada através do dispositivo de coleta de imagem e realizar uma medição da espessura da lâmina de grãos a partir de uma segmentação por cores e uma análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda da imagem coletada. A segmentação por cores da imagem da espessura de lâmina de grãos coletada pode ser uma segmentação por cores no espaço HSV.

[0010] O sistema de medição de lâmina de grãos pode compreender ainda um ponto de medição onde a lâmina de grãos é posicionada quando o dispositivo de coleta de imagem coleta a imagem da lâmina de grãos, em que o dispositivo de coleta de imagem e o ponto de medição são alinhados de modo a impedir que uma superfície superior e uma superfície inferior da lâmina de grãos sejam confundidas como parte da espessura da lâmina de grãos a ser medida.

[0011 ] A unidade de aquisição pode ser configurada para obter uma relação pixel por milímetro da imagem a ser coletada pelo dispositivo de coleta de imagem. A unidade de aquisição pode ser configurada também para obter um número de pixels da espessura da lâmina de grãos em todos os pontos que formam um contorno de lâmina de grãos através da superfície superior e da superfície inferior da lâmina de grãos. A unidade de aquisição pode ser configurada para comparar o número de pixels da espessura da lâmina de grãos com a relação pixel por milímetro e determinar a espessura da lâmina de grãos em toda a sua superfície em perfil.

[0012] A presente invenção descreve também um método de medição de lâmina de grãos, que compreende as etapas de: coletar uma imagem de uma lâmina de grãos por meio de um dispositivo de coleta de imagem; e medir a espessura da lâmina de grãos a partir da imagem coletada. A etapa de medir a espessura da lâmina de grãos é realizada por uma segmentação por cores e uma análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda da imagem da lâmina de grãos coletada. A segmentação por cores da imagem da lâmina de grãos coletada pode ser uma segmentação por cores no espaço HSV.

[0013] A etapa de alinhar o dispositivo de coleta de imagem com um ponto de medição de modo a impedir que uma superfície superior e uma superfície inferior da lâmina de grãos sejam confundidas como parte da espessura da lâmina de grãos a ser medida.

[0014] O método de medição de lâmina de grãos pode compreender adicionalmente uma etapa de obter uma relação pixel por milímetro da imagem a ser coletada pelo dispositivo de coleta de imagem. O método de medição de lâmina de grãos pode compreender também uma etapa de obter um número de pixels da espessura da lâmina de grãos em todos os pontos que formam um contorno de lâmina de grãos através da superfície superior e da superfície inferior da lâmina de grãos. O método de medição de lâmina de grãos pode compreender ainda uma etapa de comparar o número de pixels da espessura da lâmina de grãos com a relação pixel por milímetro e determinar a espessura da lâmina de grãos em toda a sua superfície em perfil.

[0015] O método de medição de lâmina de grãos pode compreender uma etapa de medir uma faixa de medida de descarte e uma faixa de medida de cálculo, em que a faixa de medida de descarte é definida a partir de uma extremidade da superfície em perfil da lâmina de grãos e a faixa de medida de cálculo é definida a partir da faixa de medida de descarte. O comprimento da faixa de medida de descarte pode ser de 5% a 15% do comprimento longitudinal da superfície em perfil da lâmina e o comprimento da faixa de medida de cálculo pode ser de 15% a 35% do comprimento longitudinal da superfície em perfil da lâmina. O método de medição de lâmina de grãos pode compreender ainda uma etapa de calcular um valor médio da espessura da lâmina de grãos, em que o valor médio é uma média entre os valores obtidos para diferentes faixas de medida de cálculo.

[0016] A presente invenção descreve também um sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos, que compreende um dispositivo de coleta de lâmina de grãos, um dispositivo de medição, um dispositivo de movimentação e seleção, uma unidade de aquisição e uma unidade de comando.

[0017] O dispositivo de coleta de lâmina de grãos compreende pelo menos uma válvula configurada para retirar uma lâmina de grãos de um fluxo externo de lâmina de grãos. O dispositivo de medição compreende um dispositivo de coleta de imagem configurado para coletar uma imagem da lâmina de grãos a ser analisada. O dispositivo de movimentação e seleção é configurado para pegar a lâmina de grãos proveniente do dispositivo de coleta e posicionar a lâmina de grãos em um ponto de medição. A unidade de aquisição é configurada para receber a imagem da lâmina de grãos coletada pelo dispositivo de medição e realizar uma medição da espessura da lâmina de grãos. A unidade de comando é conectada ao dispositivo de coleta de lâmina de grãos, ao dispositivo de movimentação e seleção e à unidade de aquisição de modo a controlá-los.

[0018] No sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos, a medição da espessura da lâmina de grãos pode ser realizada a partir de uma segmentação por cores no espaço HSV e uma análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda da imagem da pluralidade de grãos coletada.

[0019] O dispositivo de coleta de lâmina de grãos pode compreende uma tubulação com válvulas assimétricas configuradas para direcionar o fluxo externo de lâmina de grãos para o sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos. O dispositivo de movimentação e seleção pode compreender uma válvula a vácuo, uma ventosa, e um atuador linear pneumático e um eixo, em que a válvula a vácuo e a ventosa são configuradas para pegar a lâmina de grãos, e o atuador linear pneumático para movimentar a válvula a vácuo e a ventosa ao longo do eixo com auxílio de uma guia linear.

Breve Descrição dos Desenhos

[0020] A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram:

[0021] Figura 1 - é um diagrama esquemático de uma concretização do sistema de medição de lâmina de grãos da presente invenção; [0022] Figura 2 - é uma ilustração de uma imagem coletada em uma concretização do sistema de medição de lâmina de grãos da presente invenção;

[0023] Figura 3 - é um diagrama esquemático de outra concretização do sistema de medição de lâmina de grãos da presente invenção;

[0024] Figura 4 - é um diagrama esquemático de uma concretização do sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos da presente invenção; e

[0025] Figura 5 - é uma sequência de etapas de uma concretização do método de medição de lâmina de grãos da presente invenção. Descrição Detalhada dos Desenhos

[0026] A figura 1 ilustra um diagrama esquemático do sistema de medição de lâmina de grãos 100 de acordo com uma concretização da presente invenção. Nesse exemplo de concretização, o sistema de medição de lâmina de grãos 100 compreende um dispositivo de coleta de imagem 110 e uma unidade de aquisição 120.

[0027] A unidade de aquisição 120 e o dispositivo de coleta de imagem 110 são conectados de modo que a unidade de aquisição 120 controla a operação do dispositivo de coleta de imagem 110 e o dispositivo de coleta de imagem 110 envia informações à unidade de aquisição 120. Esse controle é efetuado por meio de uma transmissão de sinais que pode ocorrer através de conexões físicas ou remotas, não estando limitado a nenhum tipo específico de transmissão de sinais. [0028] O dispositivo de coleta de imagem 110 é um dispositivo de sensoriamento remoto ou um instrumento óptico capaz de coletar, armazenar e/ou enviar imagens. Em uma concretização da presente invenção, o dispositivo de coleta de imagem 110 é responsável por realizar a medição de uma lâmina de grãos, como, por exemplo, lâmina de grãos de soja, através de uma coleta de imagem dessa lâmina de grãos.

[0029] Sendo assim, o dispositivo de coleta de imagem 110 é configurado de modo a coletar uma imagem da lâmina de grãos e armazenar e/ou enviar a imagem coletada à unidade de aquisição 120 para processamento. Um exemplo de dispositivo de coleta de imagem 110 é uma câmera que compreende uma lente para captar a imagem desejada e armazenar tal imagem internamente e/ou enviar tal imagem a um dispositivo externo, como, por exemplo, a unidade de aquisição 120.

[0030] A unidade de aquisição 120 compreende elementos que permitem um recebimento de informações de outros equipamentos controlados ou não pela unidade de aquisição 120, um processamento das informações recebidas, uma análise das informações através de instruções programadas e um envio das informações a outros equipamentos, como por exemplo, um dispositivo de apresentação de informações.

[0031] Dentre os elementos que podem estar compreendidos na unidade de aquisição 120 estão incluídos controlador lógico programável (CLP), placas eletrónicas, placa de relés, fonte de alimentação, entre outros. A unidade de aquisição 120 compreende ainda um conjunto de instruções executáveis responsáveis pela aquisição, manipulação, controle, redirecionamento e/ou modificação das informações recebidas.

[0032] A combinação do dispositivo de coleta de imagem 110, configurado para coletar uma imagem da lâmina de grãos, com a unidade de aquisição 120, configurada para receber a imagem da lâmina de grãos coletadas através do dispositivo de coleta de imagem 110, no sistema de medição de lâmina de grãos 100 permite a coleta da imagem da lâmina de grãos por meio do dispositivo de coleta de imagem 110 e o envio da imagem coletada à unidade de aquisição 120 para seu processamento. A partir da imagem recebida pela unidade de aquisição 120, o conjunto de instruções executáveis da unidade de aquisição 120 é configurado para realizar tarefas programadas no CLP de modo a realizar uma medição de lâmina de grãos.

[0033] Em uma concretização da presente invenção, a unidade de aquisição 120 realiza a medição de lâmina de grão a partir de uma segmentação por cores da imagem coletada pelo dispositivo de coleta de imagem 110 em conjunto com a análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda.

[0034] A análise de segmentação por cores é utilizada pela unidade de aquisição 120 para codificar a imagem digital coletada. Ela pode ser realizada, por exemplo, no espaço HSV. O sistema de cores HSV é formado pelas componentes matriz, saturação e valor (do inglês “hue”, “saturation” e “value”, respectivamente) e define o espaço de cor utilizando esses três parâmetros.

[0035] Realizar uma segmentação por cores implica na adequação das cores obtidas nos pixels que compõem a imagem digital a parâmetros conhecidos, que nesse caso se traduz a separar o que pode ser considerado lâmina de grãos do que pode ser considerado fundo da imagem. Já a análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda é uma sequência de instruções realizadas pela unidade de aquisição 120 para definir o contorno da lâmina de grãos. A combinação da segmentação por cores no espaço HSV com análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda permite a unidade de aquisição 120 extrair o contorno da lâmina de grãos e a quantidade de pixel que a espessura da lâmina de grãos ocupa.

[0036] Utilizando um objeto de área conhecida para calibrar o sistema de medição de lâmina de grãos 100 da presente invenção, a unidade de aquisição 120 é capaz de obter, através do dispositivo de coleta de imagem 110, uma relação de pixel por milímetro para o sistema de medição de lâmina de grãos 100 da presente invenção. A relação de pixel por milímetro obtida pode ser usada para determinar o tamanho de objetos medidos subsequentemente à calibração a partir do número de pixels que o objeto ocupa.

[0037] Sendo assim, ao coletar a imagem da lâmina de grãos através do dispositivo de coleta de imagem 110, a unidade de aquisição 120 é capaz de obter um número de pixels da espessura da lâmina de grãos em todos os pontos que formam um contorno de lâmina de grãos. Ao comparar o número de pixels da espessura da lâmina de grãos com a relação pixel por milímetro, o dispositivo de aquisição 120 é capaz de determinar a espessura da lâmina de grãos em toda a sua superfície em perfil.

[0038] Com o intuito de coletar corretamente a imagem da lâmina de grãos, o sistema de medição de lâmina de grãos 100 compreende um ponto de medição. O ponto de medição é o local onde a lâmina de grãos é posicionada para que o dispositivo de coleta de imagem 110 possa coletar a imagem da lâmina de grãos da forma correta. Para que a imagem da lâmina de grãos possibilite a medição adequada da espessura da lâmina de grãos, o plano horizontal da lâmina de grãos deve estar alinhado com o dispositivo de coleta de imagem 110. Em outras palavras, o dispositivo de coleta de imagem 110 e o ponto de medição devem ser alinhados de modo a impedir que uma superfície superior 310 e uma superfície inferior 320 da lâmina de grãos sejam confundidas como parte da espessura da lâmina de grãos a ser medida. A superfície superior 310 e superfície inferior 320 da lâmina de grãos 300 podem ser visualizadas na figura 2.

[0039] Em uma concretização, o dispositivo de aquisição 120 calcula a medida da espessura da lâmina de grãos 300 a partir de um valor médio da espessura da lâmina de grãos 300. A imagem da lâmina de grãos 300 dessa concretização está exemplificada na figura 2. Para tanto, o dispositivo de aquisição 120 mede uma faixa de medida de descarte 330 e uma faixa de medida de cálculo 340. A faixa de medida de descarte 330 é uma medida usada para definir o início da faixa de medida de cálculo 340. Sendo assim, a faixa de medida de cálculo 340 é definida a partir da faixa de medida de descarte 330 e é a faixa utilizada pelo dispositivo de aquisição 120 para calcular o valor médio da espessura da lâmina de grãos 300. O valor médio da espessura da lâmina de grãos 300 é uma média entre os valores obtidos para diferentes faixas de medida de cálculo.

[0040] O comprimento da faixa de medida de descarte 330 e o comprimento da faixa de medida de cálculo 340 podem variar dependendo das condições, necessidades e propósitos do uso do sistema de medição de lâmina de grãos 100. O comprimento da faixa de medida de descarte 330 pode ser, por exemplo, de 5% a 15% do comprimento longitudinal da superfície em perfil da lâmina de grãos 300. O comprimento da faixa de medida de cálculo 340 pode ser, por exemplo, de 15% a 35% do comprimento longitudinal da superfície em perfil da lâmina de grãos 300. Em uma concretização, o comprimento da faixa de medida de descarte 330 é de 10% do comprimento longitudinal da superfície em perfil da lâmina de grãos 300 e o comprimento da faixa de medida de cálculo 340 é de 25% do comprimento longitudinal da superfície em perfil da lâmina de grãos 300. [0041] Essas análises e cálculos realizados pelas tarefas programadas na unidade de aquisição 120 resultam em uma medição de lâmina de grãos mais precisa e eficiente se comparada com as medições conhecidas do estado da técnica.

[0042] Um outro exemplo de concretização do sistema de medição de lâmina de grãos 100 da presente invenção é ilustrado na figura 3. Nessa concretização, o sistema de medição de lâmina de grãos 100 compreende um dispositivo de medição 130, onde o dispositivo de coleta de imagem 110 está compreendido. Em adição ao dispositivo de coleta de imagem 110, o dispositivo de medição 130 pode compreender uma pluralidade de câmeras e lentes e um aparelho de iluminação interna 134.

[0043] Em uma concretização do sistema de medição de lâmina de grãos 100 que compreende a pluralidade de câmeras e lentes, o dispositivo de medição 130 é capaz de captar imagens de diferentes ângulos da lâmina de grãos e/ou captar imagens da lâmina de grãos com objetivos adicionais aos já descritos. Imagens de diferentes ângulos em um mesmo plano horizontal da lâmina de grãos podem resultar em medições mais precisas e proporcionar vantagens adicionais ao sistema de medição. Além disso, câmeras de captação de luz fora do espectro visível também podem ser utilizadas, não estando limitadas a um tipo especifico de câmera.

[0044] O aparelho de iluminação interna 134 do sistema de medição 100 é qualquer fonte luminosa capaz de proporcionar uma iluminação adequada da lâmina de grãos durante a captação da imagem pelo dispositivo de coleta de imagem 110. Quanto ao seu posicionamento no dispositivo de medição 130, o aparelho de iluminação 134 é posicionado de modo a possibilitar uma correta iluminação da lâmina de grãos durante a captação da imagem.

[0045] O aparelho de iluminação 134 pode ser uma fonte de luz primária, como, por exemplo, uma lâmpada, ou uma fonte de luz secundária. Além disso, o aparelho de iluminação 134 pode ser controlado pela unidade de aquisição 120 ou, alternativamente, por outro meio de controle que se faça presente no sistema de medição de lâmina de grãos 100 da presente invenção.

[0046] A figura 4 ilustra um diagrama esquemático do sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos 200 de acordo com uma concretização da presente invenção. Nessa concretização, como pode ser observado na figura 4, o sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos 200 compreende o sistema de medição de lâmina de grãos 100.

[0047] Sendo assim, as características já descritas para o sistema de medição de lâmina de grãos 100 estão compreendidas no sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos 200 da presente invenção. Além disso, características adicionais, complementares e/ou alternativas também estão presentes no sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos 200 de modo que a interligação, conexão e interação dos dispositivos resulte nos objetivos já mencionados.

[0048] Em uma concretização, o sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos 200, compreende, além da unidade de aquisição 120 e do dispositivo de medição 130, um dispositivo de coleta de lâmina de grãos 210, um dispositivo de movimentação e seleção 220 e uma unidade de comando 230. Nessa concretização, a unidade de aquisição 120, o dispositivo de coleta de lâmina de grãos 210 e o dispositivo de movimentação e seleção 220 são conectados à unidade de comando 230 de modo que a unidade de comando 230 controla a operação desses elementos.

[0049] O controle realizado pela unidade de comando 230 é efetuado por meio de transmissões de sinais que podem ocorrer através de conexões físicas ou remotas, não estando limitado a nenhum tipo específico de transmissão de sinais.

[0050] De modo similar à unidade de aquisição 120, a unidade de comando 230 compreende elementos que permitem um recebimento de informações de outros equipamentos controlados ou não pela unidade de comando 230, um processamento das informações recebidas, uma análise das informações através de instruções programadas e um envio das informações a outros equipamentos.

[0051] Dentre os elementos que podem estar compreendidos na unidade de comando 230 estão incluídos controlador lógico programável (CLP), placas eletrónicas, placa de relés, fonte de alimentação, entre outros. A unidade de comando 230 compreende ainda um conjunto de instruções executáveis responsáveis pela aquisição, manipulação, controle, redirecionamento e/ou modificação das informações recebidas.

[0052] O dispositivo de coleta de lâmina de grãos 210 é o dispositivo responsável por retirar uma lâmina de grãos de um fluxo externo de lâmina de grãos. O fluxo externo de lâmina de grãos é um fluxo que tem origem em dispositivos ou sistemas externos adaptados ou não para interagir com o sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos 200. Para tanto, em uma concretização, o dispositivo de coleta de lâmina de grãos 210 compreende uma tubulação com pelo menos uma válvula 214 configurada para retirar uma lâmina de grãos de um fluxo externo de lâmina de grãos. A pelo menos uma válvula 214 é uma válvula assimétrica 214 configurada para desviar a lâmina de grãos do fluxo externo para o sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos 200 e direcionar a lâmina de grãos para o dispositivo de movimentação e seleção 220. Esse direcionamento pode ocorrer, por exemplo, por gravidade.

[0053] Em uma concretização, a tubulação do dispositivo de coleta de lâmina de grãos 210 compreende três válvulas assimétricas 214. No entanto, o dispositivo de coleta de lâmina de grãos 210 não está limitado a esse número e tipo de válvula, podendo funcionar com diferentes configurações que permitam o desvio do fluxo externo de grãos para dentro do sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos 200.

[0054] O dispositivo de movimentação e seleção 220 é o dispositivo responsável por pegar a lâmina de grãos proveniente do dispositivo de coleta e posicionar a lâmina de grãos de modo alinhado com o dispositivo de coleta de imagem 110 para que a imagem da lâmina de grãos possa ser coletada.

[0055] Em uma concretização, o dispositivo de movimentação e seleção 220 compreende uma válvula a vácuo 222, uma ventosa 224, um atuador linear pneumático 226 e um eixo com guia linear 228. A válvula a vácuo 222 e a ventosa 224 do dispositivo de movimentação e seleção 220 são configuradas para pegar a lâmina de grãos e posicioná- la no ponto de medição. A ventosa 224 interage com a lâmina de grãos, enquanto a válvula a vácuo 222 cria uma diferença de pressão que permite a ventosa 224 pegar a lâmina de grãos. Para mover a lâmina de grãos e posicioná-la no ponto de medição, o atuador linear pneumático 226 movimenta a válvula a vácuo 222 e a ventosa 224 ao longo do eixo com guia linear 228.

[0056] Outras formas de interagir com a lâmina de grãos também são possíveis, sendo que a forma de pegar a lâmina de grãos não está limitada ao uso da válvula a vácuo 222 e ventosa 224. Da mesma forma, a movimentação da lâmina de grãos não está limitada ao uso do atuador linear pneumático 226 e eixo com guia linear 228.

[0057] A figura 5 ilustra um método de medição de lâmina de grãos de acordo com uma concretização da presente invenção. Nessa concretização, a sequência de etapas se inicia com uma etapa de retirar 510 pelo menos uma lâmina de grãos do fluxo externo de lâmina de grãos por meio do dispositivo de coleta de lâmina de grãos. A retirada da lâmina de grãos pode ocorrer, por exemplo, através das válvulas assimétricas da tubulação do dispositivo de coleta de lâmina de grãos. Alternativamente, a etapa de retirar 510 pelo menos uma lâmina de grãos pode retirar três lâminas de grãos do fluxo externo de lâmina de grãos. [0058] Em uma concretização, após ocorrer a retirada da amostra da lâmina de grãos do fluxo externo, a lâmina de grãos é direcionada para o dispositivo de movimentação e seleção. Então, ocorre uma etapa de pegar 520 a lâmina de grãos através da ventosa e da válvula a vácuo. Após pegara lâmina de grãos, o dispositivo de movimentação e seleção realiza uma etapa de movimentar 530 a lâmina de grãos, por meio do atuador linear pneumático e do eixo com guia linear, para o ponto de medição. Nesse momento, o dispositivo de coleta de lâmina de grãos realiza uma etapa de interromper 540 a retirada de lâmina de grãos do fluxo externo.

[0059] Em uma concretização, ao posicionar a lâmina de grãos no ponto de medição, é realizada uma etapa de alinhar 550 o dispositivo de coleta de imagem com o ponto de medição de modo a impedir que a superfície superior e a superfície inferior da lâmina de grãos sejam confundidas como parte da espessura da lâmina de grãos a ser medida. Nesse caso, um exemplo de alinhamento seria o alinhamento do dispositivo de coleta de imagem com um plano horizontal da lâmina de grãos.

[0060] Uma etapa de coletar 560 uma imagem da lâmina de grãos por meio do dispositivo de coleta de imagem é realizada quando a lâmina de grãos é posicionada no ponto de medição pelo dispositivo de movimentação e seleção. A coleta da imagem é feita pelo dispositivo de coleta de imagem, que pode ser, por exemplo, uma câmera, sendo que o dispositivo de coleta de imagem é capaz de coletar, armazenar e/ou enviar imagens para a unidade de aquisição.

[0061] Após a coleta da imagem, o dispositivo de movimentação e seleção realiza uma etapa de retornar 570 a lâmina de grãos para processos que ocorrem no ou adicionalmente ao método de medição. [0062] A imagem coletada pelo dispositivo de coleta de imagem é, então, enviada à unidade de aquisição onde etapas adicionais serão realizadas. Em uma concretização, na unidade de aquisição, ocorre uma etapa de medir 561 a espessura da lâmina de grãos a partir da imagem coletada. Essa etapa de medir 561 a espessura da lâmina de grãos é realizada por uma segmentação por cores e uma análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda da imagem da lâmina de grãos coletada. A segmentação por cores da imagem da lâmina de grãos coletada pode ser, por exemplo, uma segmentação por cores no espaço HSV.

[0063] O método de medição de lâmina de grãos pode compreender também uma etapa de obter 562 uma relação pixel por milímetro da imagem a ser coletada pelo dispositivo de coleta de imagem. Essa relação pode ser obtida utilizando um objeto de dimensões conhecidas, que permite relacionar o número de pixels que o objeto de dimensões conhecidas ocupa com o tamanho do objeto. Essa etapa de obter 562 uma relação pixel por milímetro é uma calibração do sistema de coleta, movimentação e medição de lâmina de grãos, e é realizada apenas eventualmente, não sendo uma etapa necessária para se obter a espessura da lâmina de grãos.

[0064] Em uma concretização do método de medição, a unidade de aquisição realiza uma etapa de obter 563 um número de pixels da espessura da lâmina de grãos em todos os pontos que formam um contorno de lâmina de grãos através da parte superior e da parte inferior correspondentes ao plano horizontal da lâmina de grãos.

[0065] Tendo obtido a relação pixel por milímetro da imagem a ser coletada e o número de pixels da espessura da lâmina de grãos em todos os pontos que formam um contorno de lâmina de grãos, a unidade de aquisição realiza uma etapa de comparar 564 o número de pixels da espessura da lâmina de grãos com a relação pixel por milímetro e determinar a espessura da lâmina de grãos em toda a sua superfície em perfil. [0066] Em uma concretização e adicionalmente a obter a espessura da lâmina de grãos em toda a sua superfície em perfil, o método de medição pode calcular também a medida da espessura da lâmina de grãos a partir de um valor médio da espessura da lâmina de grãos como será descrito a seguir. O dispositivo de aquisição realiza uma etapa de medir 565 uma faixa de medida de descarte e uma faixa de medida de cálculo.

[0067] A faixa de medida de descarte é uma medida usada para definir o início da faixa de medida de cálculo, e a faixa de medida de cálculo é definida a partir da faixa de medida de descarte. A faixa de medida de cálculo é a faixa utilizada pelo dispositivo de aquisição para calcular o valor médio da espessura da lâmina de grãos.

[0068] O comprimento da faixa de medida de descarte e o comprimento da faixa de medida de cálculo podem variar dependendo das condições e necessidades do usuário do sistema de medição de lâmina de grãos. O comprimento da faixa de medida de descarte pode ser, por exemplo, de 5% a 15% do comprimento longitudinal da superfície em perfil da lâmina de grãos. O comprimento da faixa de medida de cálculo pode ser, por exemplo, de 15% a 35% do comprimento longitudinal da superfície em perfil da lâmina de grãos. [0069] Em uma concretização, o comprimento da faixa de medida de descarte é de 10% do comprimento longitudinal da superfície em perfil da lâmina de grãos e o comprimento da faixa de medida de cálculo é de 25% do comprimento longitudinal da superfície em perfil da lâmina de grãos.

[0070] Por fim, o dispositivo de aquisição realiza uma etapa de calcular 566 o valor médio da espessura da lâmina de grãos, sendo que os valores utilizados para calcular a média da espessura da lâmina de grãos são os valores obtidos para diferentes faixas de medida de cálculo. [0071] Tendo sido descrito um exemplo de concretização, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão-somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.