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Patent Searching and Data


Title:
AGRICULTURAL GRAIN GRANULOMETER, SYSTEM AND METHOD FOR COLLECTING, MOVING AND MEASURING GRAIN GRANULOMETRY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/178609
Kind Code:
A1
Abstract:
This invention describes a particle granulometry measurement system (100), a collection, movement, and measurement system (200) and a grain particle granulometry measurement method run through a cracking process in order to define their particle granulometry and analyze its functioning. The grain particle granulometry measurement system (100) comprises an image collection device (110) configured to collect images from a plurality of grains; and a command unit (120) configured to receive images from the plurality of grains collected through the image collection device (110) and perform a particle granulometry measurement of the plurality of grains. The grain collection, movement and measurement system (200) comprises: a grain collection device (210); a separator device (230); a measurement device (130); and a command unit (120). The grain particle granulometry measurement method comprises the steps of: collecting (540) an image of a plurality of grains by means of an image collection device; and measuring (541) the particle granulometry of each grain of the plurality of grains on the basis of the collected image.

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/BR2022/050057
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:
G01N15/14; B07C1/00; G01N1/40; G01N15/02; G01N1/20; G01N15/00
Foreign References:
EP3038054A22016-06-29
Other References:
DU C-J ET AL: "Recent developments in the applications of image processing techniques for food quality evaluation", TRENDS IN FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS, GB, vol. 15, no. 5, 1 May 2004 (2004-05-01), pages 230 - 249, XP004499338, ISSN: 0924-2244, DOI: 10.1016/J.TIFS.2003.10.006
Attorney, Agent or Firm:
DANNEMANN, SIEMSEN, BIGLER & IPANEMA MOREIRA (BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

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

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

3. Sistema de medição de granulometria de grãos (100), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a unidade de comando (120) é configurada para executar a recepção e devolução da pluralidade de grãos no sistema de medição de granu lometria de grãos (100) de forma automatizada e contínua.

4. Sistema de medição de granulometria de grãos (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracteri zado pelo fato de que a unidade de comando (120) é configurada para gerar um contorno de grão para cada grão da pluralidade de grãos e calcular uma quantidade de pixels que cada grão da pluralidade de grãos ocupa a partir das imagens coletadas.

5. Sistema de medição de granulometria de grãos (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracteri zado pelo fato de que a unidade de comando (120) é configurada para determinar uma relação de pixel por milímetro de cada grão da plurali- dade de grãos a partir das imagens coletadas.

6. Sistema de medição de granulometria de grãos (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracteri- zado pelo fato de que a unidade de comando (120) é configurada para determinar um mínimo retângulo que envolve cada grão da pluralidade de grãos a partir das imagens coletadas.

7. Sistema de coleta, movimentação e medição de grãos (200), caracterizado pelo fato de que compreende: um dispositivo de coleta de grãos (210) que compreende pelo menos uma válvula configurada para retirar uma pluralidade de grãos de um fluxo externo de grãos; um dispositivo separador (230) configurado para retirar par tículas indesejadas da pluralidade de grãos por deslocamento de ar; um dispositivo de medição (130) que compreende um dis positivo de coleta de imagem (110) configurado para coletar imagens da pluralidade de grãos a ser analisada; e uma unidade de comando (120) conectada ao dispositivo de coleta de grãos (210), ao dispositivo separador (230) e ao dispositi vo de medição (130) de modo a controlar o sistema de coleta, movi mentação e medição de grãos (200), em que a unidade de comando (120) é configurada para receber as imagens da pluralidade de grãos coletadas pelo dispositivo de medição (130) e realizar uma medição de granulometria da pluralidade de grãos.

8. Sistema de coleta, movimentação e medição de grãos (200), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a medição de granulometria da pluralidade de grãos é realizada a par tir de uma segmentação por cores no espaço HSV e uma análise es trutural topológica de imagens binárias por segmento de borda da imagem da pluralidade de grãos coletada.

9. Sistema de coleta, movimentação e medição de grãos (200), de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de coleta de grãos (210) compreende uma tubulação com válvulas assimétricas (214) configuradas para direcionar o fluxo externo de grãos para o sistema de coleta, movimentação e medição de grãos (200).

10. Sistema de coleta, movimentação e medição de grãos (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracte rizado pelo fato de que o dispositivo separador (230) compreende um soprador (232), em que o soprador (232) realiza o deslocamento de ar.

11. Sistema de coleta, movimentação e medição de grãos (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, carac terizado pelo fato de que compreende adicionalmente um dispositivo de dosagem (220) conectado à unidade de comando (120), em que o dispositivo de dosagem (220) compreende pelo menos uma rosca he licoidal (222) e um motor (224) conectado à rosca helicoidal (222), em que a rosca helicoidal (222) se movimenta pela atuação do motor (224) de modo a regular a quantidade de grãos da pluralidade de grãos a ser analisada.

12. Sistema de coleta, movimentação e medição de grãos (200), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracte rizado pelo fato de que a unidade de comando (120) é configurada pa ra controlar a recepção e devolução da pluralidade de grãos no siste ma de coleta, movimentação e medição de grãos (200) de forma au tomatizada e contínua.

13. Método de medição de granulometria de grãos, caracte rizado pelo fato de que compreende as etapas de: coletar (540) uma imagem de uma pluralidade de grãos por meio de um dispositivo de coleta de imagem; e medir (541) a granulometria de cada grão da pluralidade de grãos a partir da imagem coletada, em que a etapa de medir (541) a granulometria de cada grão é realizada por uma segmentação por cores e uma análise estru tural topológica de imagens binárias por segmento de borda da ima gem da pluralidade de grãos coletada.

14. Método de medição de granulometria de grãos, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a seg mentação por cores da imagem da pluralidade de grãos coletada é uma segmentação por cores no espaço HSV.

15. Método de medição de granulometria de grãos, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma etapa de extrair (542) um contorno de grão para cada grão da pluralidade de grãos e uma etapa de de terminar (543) uma quantidade de pixels que cada grão da pluralidade de grãos ocupa a partir da imagem da pluralidade de grãos coletada.

16. Método de medição de granulometria de grãos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma etapa de determinar (544) uma relação de pixel por milímetro de cada grão da pluralidade de grãos a partir da imagem da pluralidade de grãos coletada e identi ficar (545) a área real ocupada por cada grão.

17. Método de medição de granulometria de grãos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma etapa de determinar (546) um mínimo retângulo que envolve cada grão da pluralidade de grãos a partir da imagem da pluralidade de grãos coletada.

Description:
AGRICULTURAL GRAIN GRANULOMETER, SYSTEM AND METHOD FOR COLLECTING, MOVING AND MEASURING GRAIN GRANULOMETRY [001] A presente invenção refere-se a um sistema de medição de granulometria, um sistema de coleta, movimentação e medição e um método de medição de granulometria de grãos que foram submetidos a um processo de quebra a fim de determinar sua granulometria e analisar seu funcionamento. Descrição do Estado da Técnica

[002] Os métodos de medição de granulometria de grãos, por exemplo, grãos de soja quebrados, mais amplamente conhecidos e utilizados no estado da técnica envolvem uma medição não automati zada dos grãos. Esse método de medição não automatizado requer treinamento e desenvolvimento prático de profissionais capacitados para obter informações do material mensurado, nesse caso grãos quebrados. Essa necessidade resulta na dependência de um profissi onal 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.

[003] 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 partícu las, é descrito no documento BR 112012011440-9. Nesse documento são descritos um processo e um dispositivo para determinação de dis tribuição 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 da parte das partículas por meio de pelo menos dois métodos ópticos diferentes de medição.

[004] 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 mistu ra 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 dispositi vo de coleta de imagens. O dispositivo de coleta de imagens tem uma pluralidade de unidades de gravação de imagens eletro-ópticas direci onadas para o fluxo de partículas e com diferentes escalas de grava ção de imagens combinadas entre si para cobrir toda a faixa de medi ção do aparelho.

[005] No entanto, os processos e dispositivos do estado da técni ca não descrevem um sistema de medição de granulometria de grãos, um método de medição de granulometria de grãos ou um sistema de coleta, movimentação e medição de grãos que coletam imagens de uma pluralidade 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 granulometria da plurali dade de grãos não pode ser medida de forma eficiente e precisa. Objetivos da Invenção

[006] Em vista dos problemas descritos no estado da técnica, a presente invenção tem por objetivo prover um sistema de medição de granulometria de grãos, um sistema de coleta, movimentação e medi ção de grãos e um método de medição de granulometria de grãos ca pazes de realizar uma medição de granulometria de grãos a partir de uma segmentação por cores das imagens coletadas pelo dispositivo de coleta de imagem em conjunto com a análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda.

[007] A medição de granulometria de grãos proposta pelos siste mas e método da presente invenção resulta em uma medição mais precisa e eficiente de grãos, como por exemplo grãos de soja quebra dos, além de ser feita de modo automatizado e contínuo.

Breve Descrição da Invenção

[008] A presente invenção refere-se a um sistema de medição de granulometria de grãos, que compreende um dispositivo de coleta de imagem e uma unidade de comando. O dispositivo de coleta de ima gem é configurado para coletar imagens de uma pluralidade de grãos. A unidade de comando é configurada para receber as imagens da plu ralidade de grãos coletadas através do dispositivo de coleta de ima gem e realizar uma medição de granulometria da pluralidade de grãos a partir de uma segmentação por cores e uma análise estrutural topo lógica de imagens binárias por segmento de borda das imagens cole tadas. A segmentação por cores da imagem da pluralidade de grãos coletada pode ser uma segmentação por cores no espaço HSV.

[009] A unidade de comando pode ser configurada para executar a recepção e devolução da pluralidade de grãos no sistema de medi ção de granulometria de grãos de forma automatizada e contínua. Além disso, a unidade de comando pode ser configurada para gerar um contorno de grão para cada grão da pluralidade de grãos e calcular uma quantidade de pixels que cada grão da pluralidade de grãos ocu pa a partir das imagens coletadas. A unidade de comando pode ser configurada ainda para determinar uma relação de pixel por milímetro de cada grão da pluralidade de grãos a partir das imagens coletadas. A unidade de comando pode ser configurada também para determinar um mínimo retângulo que envolve cada grão da pluralidade de grãos a partir das imagens coletadas.

[0010] A presente invenção refere-se também a um sistema de coleta, movimentação e medição de grãos, que compreende um dis positivo de coleta de grãos, um dispositivo separador, um dispositivo de medição e uma unidade de comando. O dispositivo de coleta de grãos compreende pelo menos uma válvula configurada para retirar uma pluralidade de grãos de um fluxo externo de grãos. O dispositivo separador é configurado para retirar partículas indesejadas da plurali dade de grãos por deslocamento de ar. O dispositivo de medição compreende um dispositivo de coleta de imagem configurado para co letar imagens da pluralidade de grãos a ser analisada. A unidade de comando é conectada ao dispositivo de coleta de grãos, ao dispositivo separador e ao dispositivo de medição de modo a controlar o sistema de coleta, movimentação e medição de grãos. A unidade de comando é configurada para receber as imagens da pluralidade de grãos cole tadas pelo dispositivo de medição e realizar uma medição de granulo- metria da pluralidade de grãos.

[0011] No sistema de coleta, movimentação e medição de grãos, a medição de granulometria da pluralidade 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. Além disso, o dispositivo de coleta de grãos pode compreender uma tubulação com válvulas assi métricas configuradas para direcionar o fluxo externo de grãos para o sistema de coleta, movimentação e medição de grãos. O dispositivo separador pode compreender um soprador, em que o soprador realiza o deslocamento de ar. [0012] O sistema de coleta, movimentação e medição de grãos pode compreender adicionalmente um dispositivo de dosagem conec tado à unidade de comando, em que o dispositivo de dosagem com preende pelo menos uma rosca helicoidal e um motor conectado à rosca helicoidal, em que a rosca helicoidal se movimenta pela atuação do motor de modo a regular a quantidade de grãos da pluralidade de grãos a ser analisada.

[0013] A unidade de comando pode ser configurada para controlar a recepção e devolução da pluralidade de grãos no sistema de coleta, movimentação e medição de grãos de forma automatizada e contínua. [0014] A presente invenção refere-se a um método de medição de granulometria de grãos, que compreende as etapas de: coletar uma imagem de uma pluralidade de grãos por meio de um dispositivo de coleta de imagem; e medir a granulometria de cada grão da pluralida de de grãos a partir da imagem coletada. A etapa de medir a granulo metria de cada grão é realizada por uma segmentação por cores e uma análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda da imagem da pluralidade de grãos coletada. A segmentação por cores da imagem da pluralidade de grãos coletada é uma segmen tação por cores no espaço HSV.

[0015] O método de medição de granulometria de grãos pode compreender adicionalmente uma etapa de extrair um contorno de grão para cada grão da pluralidade de grãos e uma etapa de determi nar uma quantidade de pixels que cada grão da pluralidade de grãos ocupa a partir da imagem da pluralidade de grãos coletada. O método de medição de granulometria de grãos pode compreender também uma etapa de determinar uma relação de pixel por milímetro de cada grão da pluralidade de grãos a partir da imagem da pluralidade de grãos coletada e identificar a área real ocupada por cada grão. Além disso, o método de medição de granulometria de grãos pode compre- ender uma etapa de determinar um mínimo retângulo que envolve ca da grão da pluralidade de grãos a partir da imagem da pluralidade de grãos coletada.

Breve Descrição dos Desenhos

[0016] A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos de senhos. As figuras mostram:

Figura 1 - é um diagrama esquemático de uma concretiza ção do sistema de medição de granulometria de grãos da presente in venção;

Figura 2 - é um exemplo de imagens coletadas pelo siste ma de medição de granulometria de grãos em uma concretização da presente invenção;

Figura 3 - é um diagrama esquemático de outra concretiza ção do sistema de medição de granulometria de grãos da presente in venção;

Figura 4 - é um diagrama esquemático de uma concretiza ção do sistema de coleta, movimentação e medição de grãos da pre sente invenção; e

Figura 5 - é uma sequência de etapas de uma concretiza ção do método de medição de granulometria de grãos da presente in venção.

Descrição Detalhada dos Desenhos

[0017] A figura 1 ilustra um diagrama esquemático do sistema de medição de granulometria de grãos 100 de acordo com uma concreti zação da presente invenção. Nesse exemplo de concretização, o sis tema de medição de granulometria de grãos 100 compreende um dis positivo de coleta de imagem 110 e uma unidade de comando 120. [0018] A unidade de comando 120 e o dispositivo de coleta de imagem 110 são conectados de modo que a unidade de comando 120 controla a operação do dispositivo de coleta de imagem 110 e o dispo sitivo de coleta de imagem 110 envia informações à unidade de co mando 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. [0019] O dispositivo de coleta de imagem 110 é um dispositivo de sensoriamento remoto ou um instrumento óptico capaz de coletar, ar mazenar e/ou enviar imagens. Em uma concretização da presente in venção, o dispositivo de coleta de imagem 110 é responsável por rea lizar a medição de uma pluralidade de grãos, como, por exemplo, grãos de soja quebrados, através de uma coleta de imagens dessa pluralidade de grãos.

[0020] Sendo assim, o dispositivo de coleta de imagem 110 é con figurado de modo a coletar imagens da pluralidade de grãos e arma zenar e/ou enviar as imagens coletadas à unidade de comando 120 para processamento. Um exemplo de dispositivo de coleta de imagem 110 é uma câmera que compreende uma lente para captar as imagens desejadas e armazenar tais imagens internamente e/ou enviar tais imagens a um dispositivo externo, como, por exemplo, a unidade de comando 120.

[0021] A unidade de comando 120 compreende elementos que permitem um recebimento de informações de outros equipamentos controlados ou não pela unidade de comando 120, um processamento das informações recebidas, uma análise das informações através de instruções programadas e um envio das informações a outros equipa mentos, como por exemplo, um dispositivo de apresentação de infor mações.

[0022] Dentre os elementos que podem estar compreendidos na unidade de comando 120 estão incluídos controlador lógico programá vel (CLP), placas eletrónicas, placa de relés, fonte de alimentação, sensores, entre outros. A unidade de comando 120 compreende ainda um conjunto de instruções executáveis responsáveis pela aquisição, manipulação, controle, redirecionamento e/ou modificação das infor mações recebidas.

[0023] A combinação do dispositivo de coleta de imagem 110, con figurado para coletar imagens da pluralidade de grãos, com a unidade de comando 120, configurada para receber as imagens da pluralidade de grãos coletadas através do dispositivo de coleta de imagem 110, no sistema de medição de granulometria de grãos 100 permite a coleta de imagens da pluralidade de grãos por meio do dispositivo de coleta de imagem 110 e o envio das imagens coletadas à unidade de comando 120 para seu processamento. A partir das imagens recebidas pela unidade de comando 120, o conjunto de instruções executáveis da unidade de comando 120 é configurado para realizar tarefas progra madas no CLP de modo a realizar uma medição de granulometria da pluralidade de grãos.

[0024] Em uma concretização da presente invenção, a unidade de comando 120 realiza a medição de granulometria de cada grão da plu ralidade de grãos a partir de uma segmentação por cores das imagens coletadas pelo dispositivo de coleta de imagem 110 em conjunto com a análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda.

[0025] A análise de segmentação por cores é utilizada pela unida de de comando 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.

[0026] Realizar uma segmentação por cores implica na adequação das cores obtidas nos pixels que compõem a imagem digital a parâme- tros conhecidos, que nesse caso se traduz a separar o que pode ser considerado grão 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 co mando 120 para definir os contornos dos grãos. A figura 2 apresenta o resultado dessas operações.

[0027] A hipótese utilizada é que grãos de meshes (medida utiliza da em peneiras para determinar tamanhos de grãos) diferentes ocu pem áreas em pixels diferentes em uma superfície. Assim, ao dividir uma amostra maior em múltiplas subamostras que são espalhadas sobre uma superfície, a imagem desta cena permite estimar a área de cada grão e atribuí-la ao respectivo mesh. Depois de repetir o proces so para todas as subamostras, é obtida a distribuição em porcenta gens de meshes para a amostra completa.

[0028] A combinação da segmentação por cores no espaço HSV com análise estrutural topológica de imagens binárias por segmento de borda permite a unidade de comando 120 extrair o contorno de ca da grão da pluralidade de grãos e a quantidade de pixel que cada grão da pluralidade de grãos ocupa.

[0029] Utilizando um objeto de área conhecida para calibrar o sis tema de medição de granulometria de grãos 100 da presente inven ção, a unidade de comando 120 é capaz de determinar uma relação de pixel por milímetro de cada grão da pluralidade de grãos a partir das imagens coletadas. Essa relação possibilita a unidade de coman do 120 identificar a área real ocupada por cada grão.

[0030] Adicionalmente, a unidade de comando 120 é capaz de de terminar um mínimo retângulo que envolve cada grão da pluralidade de grãos a partir das imagens coletadas. A obtenção do mínimo retân gulo de cada grão da pluralidade de grãos permite correlacionar as grandezas obtidas com uma peneira, instrumento do estado da técnica utilizado para se obter a granulometria de grão, mais especificamente, grãos de soja quebrados.

[0031] Essas análises realizadas pelas tarefas programadas na unidade de comando 120 resultam em uma medição de granulometria de grãos mais precisa e eficiente se comparada com as medições co nhecidas do estado da técnica.

[0032] Um outro exemplo de concretização do sistema de medição de granulometria de grãos 100 da presente invenção é ilustrado na figura 3. Nessa concretização, o sistema de medição de granulometria de grãos 100 compreende um dispositivo de medição 130, onde o dis positivo de coleta de imagem 110 está compreendido. Em adição ao dispositivo de coleta de imagem 110, o dispositivo de medição 130 compreende uma estrutura de suporte 132, uma pluralidade de câme- ras e lentes, um aparelho de iluminação interna 134 e um motor 136. [0033] A estrutura de suporte 132 é uma estrutura configurada pa ra receber a pluralidade de grãos para que o dispositivo de coleta de imagem 110 possa coletar imagens da pluralidade de grãos. Sendo assim, a estrutura de suporte 132 é posicionada no dispositivo de me dição 130 de modo a permitir que o dispositivo de coleta de imagem 110 possa coletar imagens da pluralidade de grãos.

[0034] Em uma concretização, a estrutura de suporte 132 é uma estrutura feita de alumínio com placas de acrílico. No entanto, a estru tura de suporte 132 não está limitada a esses materiais, sendo possí vel utilizar qualquer material que resulte em efeito técnico semelhante. As placas de acrílico, por exemplo, permitem um acesso visual dos grãos pelo dispositivo de coleta de imagem 110, enquanto proporcio nam uma proteção física ao meio externo.

[0035] Em uma concretização do sistema de medição de granulo metria de grãos 100 que compreende a pluralidade de câmeras e len tes, o dispositivo de medição 130 é capaz de captar imagens de dife- rentes ângulos da pluralidade de grãos e/ou captar imagens da plurali dade de grãos com objetivos adicionais aos já descritos. Imagens de diferentes ângulos podem resultar em medições mais precisas e pro porcionar 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. [0036] O aparelho de iluminação interna 134 do sistema de medi ção é qualquer fonte luminosa capaz de proporcionar uma iluminação adequada da pluralidade de grãos durante a captação das imagens da pluralidade de grãos pelo dispositivo de coleta de imagem 110. Quanto ao seu posicionamento no dispositivo de medição 130, o aparelho de iluminação é posicionado de modo a possibilitar uma correta ilumina ção da pluralidade de grãos durante a captação das imagens.

[0037] O aparelho de iluminação pode ser uma fonte de luz primá ria, como, por exemplo, uma lâmpada, ou uma fonte de luz secundária. Além disso, o aparelho de iluminação pode ser controlado pela unida de de comando 120 ou, alternativamente, por outro meio de controle que se faça presente no sistema de medição de granulometria de grãos 100 da presente invenção.

[0038] A estrutura de suporte 132 e o motor 136 presentes no sis tema de medição de granulometria de grãos 100 da presente invenção são posicionados de modo adjacente de modo que o motor 136 possa mover a estrutura de suporte 132. A função do motor 136 é mover a estrutura de suporte 132, que compreende a pluralidade de grãos, quando necessário. Sendo assim, o motor 136 deve ser posicionado com relação à estrutura de suporte 132 de modo a permitir o acesso do motor 136 à região onde se encontra a pluralidade de grãos quando a imagem é coletada. Um exemplo de uso do motor 136 é no momento do retorno da pluralidade de grãos a processos que ocorrem no ou adicionalmente ao sistema de medição de granulometria de grãos 100. [0039] Apesar de ter sido descrito o uso do motor 136 para retorno da pluralidade de grãos ao processo, outros meios podem ser utiliza dos para a movimentação da pluralidade de grãos no sistema de modo que a coleta de imagem pelo dispositivo de coleta de imagem 110 não seja prejudicada ou significativamente alterada.

[0040] A figura 4 ilustra um diagrama esquemático do sistema de coleta, movimentação e medição 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 medi ção de grãos 200 compreende o sistema de medição de granulometria de grãos 100.

[0041] Sendo assim, as características já descritas para o sistema de medição de granulometria de grãos 100 estão compreendidas no sistema de coleta, movimentação e medição de grãos 200 da presente invenção. Além disso, características adicionais, complementares e/ou alternativas também estão presentes no sistema de coleta, movimen tação e medição de grãos 200 de modo que a interligação, conexão e iteração dos dispositivos resulte nos objetivos já mencionados.

[0042] Em uma concretização, o sistema de coleta, movimentação e medição de grãos 200, compreende, além da unidade de comando 120 e do dispositivo de medição 130, um dispositivo de coleta de grãos 210, um dispositivo de dosagem 220 e um dispositivo separador 230. Nessa concretização, o dispositivo de medição 130, o dispositivo de coleta de grãos 210, o dispositivo de dosagem 220 e o dispositivo separador 230 são conectados à unidade de comando 120 de modo que a unidade de comando 120 controla a operação de todos os dis positivos do sistema e é capaz de receber informações desses disposi tivos.

[0043] Como já mencionado, o controle realizado pela unidade de comando 120 é efetuado por meio de transmissões de sinais que po- dem ocorrer através de conexões físicas ou remotas, não estando limi tado a nenhum tipo específico de transmissão de sinais.

[0044] O dispositivo de coleta de grãos 210 é o dispositivo respon sável por retirar uma amostra de uma pluralidade de grãos de um fluxo externo de grãos. O fluxo externo 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 grãos 200. Para tanto, em uma concretização, o dispositivo de coleta de grãos 210 compreende uma tubulação com pelo menos uma válvula 214 configu rada para retirar uma pluralidade de grãos de um fluxo externo de grãos. A pelo menos uma válvula 214 é uma válvula assimétrica 214 configurada para desviar o fluxo externo e direcionar para o sistema de coleta, movimentação e medição de grãos 200.

[0045] Em uma concretização, a tubulação do dispositivo de coleta de grãos 210 compreende três válvulas assimétricas 214. No entanto, o dispositivo de coleta 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 grãos 200.

[0046] O dispositivo de dosagem 220 é responsável por dosar ou regular a quantidade de grãos compreendidos na amostra da plurali dade de grãos que é enviada a dispositivos subsequentes, como, por exemplo, o dispositivo separador 230 ou o dispositivo de medição 130. Em uma concretização, o dispositivo de dosagem 220 compreende uma rosca helicoidal 222 e um motor 224 que aciona a rosca helicoidal 222. A dosagem ocorre quando o motor 224 aciona a rosca helicoidal 222 de modo a permitir apenas a passagem de parte da amostra da pluralidade de grãos provenientes do dispositivo de coleta. Dessa for ma, a unidade de comando 120 controla a quantidade de grãos da plu ralidade de grãos que será analisada e/ou medida pela unidade de medição através do dispositivo de dosagem 220.

[0047] Apesar de ter sido descrito esse modo de dosagem nessa concretização do dispositivo de dosagem 220, outros meios conheci dos de dosar ou regular amostras de grãos podem ser utilizados, sen do que o sistema de coleta, movimentação e medição de grãos 200 não está limitado ao tipo de dispositivo de dosagem 220 aqui descrito. [0048] O dispositivo separador 230 é um dispositivo configurado para retirar partículas indesejadas da pluralidade de grãos. A plurali dade de grãos faz parte da amostra retirada do fluxo externo pelo dis positivo de coleta de grãos 210. Sendo assim, o dispositivo separador 230 recebe a pluralidade de grãos proveniente do dispositivo de dosa gem 220 ou do dispositivo de coleta de grãos 210, dependendo da configuração do sistema, e retira partículas indesejadas, como, por exemplo, cascas de grãos, que poderiam prejudicar as análises a se rem realizadas pela unidade de comando 120.

[0049] Em uma concretização, a retirada das partículas indeseja das é realizada por deslocamento de ar através do uso de um sopra- dor 232, um ventilador ou qualquer outro meio capaz de criar um des locamento de ar que resulte na retirada das partículas indesejadas da pluralidade de grãos. Além do soprador 232, o dispositivo separador 230 compreende uma estrutura de alumínio e acrílico 234. A estrutura de alumínio e acrílico 234, é configurada de modo a conduzir a soja coletada do dispositivo de dosagem 220 até o dispositivo de medição 130. Além disso, a estrutura de alumínio e acrílico 234 serve de supor te para o soprador 232.

[0050] A figura 5 ilustra um método de medição de granulometria de grãos de acordo com uma concretização da presente invenção. Nessa concretização, a sequência de etapas se inicia com uma etapa de retirar 510 a amostra da pluralidade de grãos do fluxo externo de grãos por meio do dispositivo de coleta de grãos. A retirada da amos- tra da pluralidade de grãos pode ocorrer, por exemplo, através das válvulas assimétricas da tubulação do dispositivo de coleta de grãos. [0051] Em uma concretização, após ocorrer a retirada da amostra da pluralidade de grãos do fluxo externo, a pluralidade de grãos é dire cionada para o dispositivo de dosagem. Então, ocorre uma etapa de dosar 520 a quantidade de grãos da pluralidade de grão que será en viada para a próxima etapa do método de medição. A dosagem é rea lizada através do dispositivo de dosagem por meio da rosca helicoidal acionada pelo motor e permite a unidade de comando controlar a quantidade de grãos que seguirá para a próxima etapa.

[0052] Em uma configuração, o método de medição compreende ainda uma etapa de retirar 530 partículas indesejadas da pluralidade de grãos. Essa etapa é realizada pelo dispositivo separador por meio de deslocamento de ar. O deslocamento de ar pode ser feito pelo so- prador, que é controlado pela unidade de comando. Essa etapa permi te que a medição da pluralidade de grãos possa ser feita de modo efi ciente e preciso.

[0053] Uma etapa de coletar 540 uma imagem da pluralidade de grãos por meio do dispositivo de coleta de imagem é realizada quando a pluralidade de grãos é recebida no dispositivo de medição. 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 ima gem é capaz de coletar, armazenar e/ou enviar imagens para a unida de de comando.

[0054] Em uma concretização alternativa, essa etapa pode ser realizada pela pluralidade de câmeras e lentes com auxílio do aparelho de iluminação interna. Além disso, após a coleta, o motor realizam uma etapa de retornar 550 a pluralidade de grãos para processos que ocorrem no ou adicionalmente ao método de medição.

[0055] A imagem coletada pelo dispositivo de coleta de imagem é, então, enviada à unidade de comando, onde etapas adicionais serão realizadas. Em uma concretização, na unidade de comando, ocorre uma etapa de medir 541 a granulometria de cada grão da pluralidade de grãos a partir da imagem coletada. Essa etapa de medir a granulo metria é realizada por uma segmentação por cores e uma análise es trutural topológica de imagens binárias por segmento de borda da imagem da pluralidade de grãos coletada. A segmentação por cores da imagem da pluralidade de grãos coletada pode ser, por exemplo, uma segmentação por cores no espaço HSV.

[0056] Essa combinação da segmentação por cores no espaço HSV com análise estrutural topológica de imagens binárias por seg mento de borda permite a unidade de comando realizar etapas adicio nais, como por exemplo, uma etapa de extrair 542 o contorno de grão para cada grão da pluralidade de grãos e uma etapa de determinar 543 a quantidade de pixel que cada grão da pluralidade de grãos ocu pa.

[0057] Em uma concretização do método de medição, após a cali- bração do dispositivo de coleta de imagem utilizando um objeto de área conhecida, a unidade de comando realiza uma etapa de determi nar 544 uma relação de pixel por milímetro de cada grão da pluralida de de grãos a partir da imagem da pluralidade de grãos coletada. De terminar 544 uma relação de pixel por milímetro de cada grão da plura lidade de grãos possibilita a unidade de comando identificar 545 a área real ocupada por cada grão da pluralidade de grãos.

[0058] A calibração e a determinação da relação pixel por milíme tro permitem, também, a unidade de comando realizar uma etapa de determinar 546 um mínimo retângulo que envolve cada grão da plura lidade de grãos a partir da imagem da pluralidade de grãos coletada. A obtenção do mínimo retângulo de cada grão da pluralidade de grãos permite correlacionar as grandezas obtidas com uma peneira, instru- mento do estado da técnica utilizado para se obter a granulometria de grão, mais especificamente, grãos de soja quebrados.

[0059] Tendo sido descrito um exemplo de concretização, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possí- veis variações, sendo limitado tão-somente pelo teor das reivindica ções apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.