JP2003156441A - 青果物の内部品質検査方法及び装置 - Google Patents
青果物の内部品質検査方法及び装置Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 青果物の内部品質、特に褐変等の変色を伴う
内部変質を容易に判別することができる技術の提供。 【解決手段】 リンゴに光を照射し、リンゴの透過光の
分光強度分布で、近赤外領域の８１０ｎｍ±２０ｎｍ及
び可視光領域の７１０ｎｍ±３０ｎｍのピーク波長帯に
おける光強度をそれぞれ計測し、近赤外領域のピーク波
長帯における光強度に対する、可視光領域のピーク波長
帯における光強度の比強度を計算し、さらに、可視光領
域のピーク波長帯における光強度と、比強度との組合せ
に基づいてリンゴの内部品質を判別する。
内部変質を容易に判別することができる技術の提供。 【解決手段】 リンゴに光を照射し、リンゴの透過光の
分光強度分布で、近赤外領域の８１０ｎｍ±２０ｎｍ及
び可視光領域の７１０ｎｍ±３０ｎｍのピーク波長帯に
おける光強度をそれぞれ計測し、近赤外領域のピーク波
長帯における光強度に対する、可視光領域のピーク波長
帯における光強度の比強度を計算し、さらに、可視光領
域のピーク波長帯における光強度と、比強度との組合せ
に基づいてリンゴの内部品質を判別する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、青果物の内部品質
を非破壊で検査する方法及びそのための装置に関し、特
に、青果物の透過光を用いた検査技術に関する。
を非破壊で検査する方法及びそのための装置に関し、特
に、青果物の透過光を用いた検査技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、青果物の内部品質は、青果物の形
や色合い等の外見で経験的に判別したり、抜き取り試料
を切断して目視検査により判別されたりしていた。しか
し、内部品質は外見から判別困難な場合が多く、また、
抜き取り検査された青果物は商品価値がなくなる上、残
りの青果物の内部品質は抜き取り検査結果から推定する
しかなかった。
や色合い等の外見で経験的に判別したり、抜き取り試料
を切断して目視検査により判別されたりしていた。しか
し、内部品質は外見から判別困難な場合が多く、また、
抜き取り検査された青果物は商品価値がなくなる上、残
りの青果物の内部品質は抜き取り検査結果から推定する
しかなかった。
【０００３】そこで、近年、分光学的手法を用いて青果
物の内部品質を判別する技術が提案されている。例え
ば、果実は、一般に糖度が高いほど商品価値が高い。そ
こで、例えば、特開平４−１０４０４１号公報には、特
定波長領域の透過光の強度から青果物の糖度等の内部品
質を検査する方法が記載されている。
物の内部品質を判別する技術が提案されている。例え
ば、果実は、一般に糖度が高いほど商品価値が高い。そ
こで、例えば、特開平４−１０４０４１号公報には、特
定波長領域の透過光の強度から青果物の糖度等の内部品
質を検査する方法が記載されている。
【０００４】また、リンゴの完熟品はいわゆる蜜入り状
態となり、特有の香気と味覚とを発し、高級品として好
まれている。そこで、例えば、「果樹試報 Ｃ１５ Ｐ
１４−４７ 農林水産省 １９８８」には、単一波長の
光透過によるリンゴ果実の蜜症状の非破壊測定の方法が
記載されている。このように、青果物の透過光を測定す
ることにより、リンゴ等の青果物の糖度や蜜入り状態を
非破壊で検査することができる。
態となり、特有の香気と味覚とを発し、高級品として好
まれている。そこで、例えば、「果樹試報 Ｃ１５ Ｐ
１４−４７ 農林水産省 １９８８」には、単一波長の
光透過によるリンゴ果実の蜜症状の非破壊測定の方法が
記載されている。このように、青果物の透過光を測定す
ることにより、リンゴ等の青果物の糖度や蜜入り状態を
非破壊で検査することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、温度
や雰囲気ガスを制御することにより、リンゴ等の青果物
を、その鮮度を保ちつつ長期保存する技術が発達してい
る。これにより、青果物を旬以外の季節にも出荷するこ
とができるようになってきている。
や雰囲気ガスを制御することにより、リンゴ等の青果物
を、その鮮度を保ちつつ長期保存する技術が発達してい
る。これにより、青果物を旬以外の季節にも出荷するこ
とができるようになってきている。
【０００６】ところが、リンゴ等青果物を長期間保存す
ると、果肉が褐色に変色（褐変）して、香気や味覚が落
ちてしまうことがある。そして、褐変等の内部変質が生
じた青果物は、一般に透過率が低下する。
ると、果肉が褐色に変色（褐変）して、香気や味覚が落
ちてしまうことがある。そして、褐変等の内部変質が生
じた青果物は、一般に透過率が低下する。
【０００７】一方、青果物の透過率は、果肉の含水量が
多いほど高く、含水量が少なくなるにつれて、散乱が多
くなり透過率が低下する傾向にある。ここで、図３に、
リンゴにおける透過分光スペクトルの経時変化の一例を
示す。図３のグラフの横軸は波長（ｎｍ）を表し、縦軸
は光強度（カウント数）を表す。グラフ中の曲線IVは、
新鮮なリンゴの透過分光スペクトルを表す。また、破線
Ｖは、日数が経過後の同一リンゴの透過分光スペクトル
を表す。そして、曲線IV及び破線Ｖに示すように、日数
が経過すると、果肉の含水量が低下するため、スペクト
ル強度が全体的に低下している。この透過分光スペクト
ルの特徴として、近赤外領域である７８０ｎｍ〜８３０
ｎｍで一つの山となるピーク波長帯があり、また、可視
光領域である５５０ｎｍ〜７８０ｎｍで、６３０ｎｍ近
傍及び７００ｎｍ近傍に二つの山となるピーク波長帯が
ある。
多いほど高く、含水量が少なくなるにつれて、散乱が多
くなり透過率が低下する傾向にある。ここで、図３に、
リンゴにおける透過分光スペクトルの経時変化の一例を
示す。図３のグラフの横軸は波長（ｎｍ）を表し、縦軸
は光強度（カウント数）を表す。グラフ中の曲線IVは、
新鮮なリンゴの透過分光スペクトルを表す。また、破線
Ｖは、日数が経過後の同一リンゴの透過分光スペクトル
を表す。そして、曲線IV及び破線Ｖに示すように、日数
が経過すると、果肉の含水量が低下するため、スペクト
ル強度が全体的に低下している。この透過分光スペクト
ルの特徴として、近赤外領域である７８０ｎｍ〜８３０
ｎｍで一つの山となるピーク波長帯があり、また、可視
光領域である５５０ｎｍ〜７８０ｎｍで、６３０ｎｍ近
傍及び７００ｎｍ近傍に二つの山となるピーク波長帯が
ある。
【０００８】このため、蜜入りリンゴの蜜が少なくなっ
た場合も、透過率は低下する傾向がある。その結果、上
述の従来技術のように、透過率を単に測定しただけで
は、褐変等の内部変質が生じたリンゴと、蜜が減少した
リンゴとの判別を行うことが困難であった。
た場合も、透過率は低下する傾向がある。その結果、上
述の従来技術のように、透過率を単に測定しただけで
は、褐変等の内部変質が生じたリンゴと、蜜が減少した
リンゴとの判別を行うことが困難であった。
【０００９】本発明は、上記の事情にかんがみてなされ
たものであり、青果物の内部品質、特に褐変等の変色を
伴う内部変質を容易に判別することができる技術の提供
を目的とする。
たものであり、青果物の内部品質、特に褐変等の変色を
伴う内部変質を容易に判別することができる技術の提供
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的の達成を図るた
め、本発明に係る発明者は、種々の検討及び実験を重ね
た結果、単に青果物の含水量が低下しただけの場合に
は、図３に示したように、近赤外領域及び可視光領域の
両方の透過率が同程度の割合で低下するのに対して、青
果物に褐変等の変色を伴う内部障害が生じた場合には、
近赤外領域に比べて可視光領域の透過率が大きく低下す
ることに着目し、本発明に想到した。
め、本発明に係る発明者は、種々の検討及び実験を重ね
た結果、単に青果物の含水量が低下しただけの場合に
は、図３に示したように、近赤外領域及び可視光領域の
両方の透過率が同程度の割合で低下するのに対して、青
果物に褐変等の変色を伴う内部障害が生じた場合には、
近赤外領域に比べて可視光領域の透過率が大きく低下す
ることに着目し、本発明に想到した。
【００１１】そこで、本発明の請求項１に係る青果物の
内部品質検査方法によれば、光を照射した青果物からの
透過光の分光強度分布で、近赤外領域のピーク波長帯に
おける光強度に対する可視光領域のピーク波長帯におけ
る光強度の比強度と、可視光領域のピーク波長帯におけ
る光強度との組合せに基づいて、前記青果物の内部品質
を判別する方法としてある。
内部品質検査方法によれば、光を照射した青果物からの
透過光の分光強度分布で、近赤外領域のピーク波長帯に
おける光強度に対する可視光領域のピーク波長帯におけ
る光強度の比強度と、可視光領域のピーク波長帯におけ
る光強度との組合せに基づいて、前記青果物の内部品質
を判別する方法としてある。
【００１２】このように、本発明によれば、褐変等の変
色を伴う内部変質において、可視光領域の透過光強度
が、近赤外領域の透過光強度よりも大きく低下すること
を利用し、透過光強度と、近赤外領域に対する可視光領
域の山となるピーク波長帯での比強度とを組み合わせる
ことにより、内部品質を検査する。これにより、透過光
強度だけ又は比強度だけでは内部品質の判別が困難な場
合であっても、特に、褐変等の変色を伴う内部変質を容
易に判別することができる。
色を伴う内部変質において、可視光領域の透過光強度
が、近赤外領域の透過光強度よりも大きく低下すること
を利用し、透過光強度と、近赤外領域に対する可視光領
域の山となるピーク波長帯での比強度とを組み合わせる
ことにより、内部品質を検査する。これにより、透過光
強度だけ又は比強度だけでは内部品質の判別が困難な場
合であっても、特に、褐変等の変色を伴う内部変質を容
易に判別することができる。
【００１３】また、請求項２記載の発明によれば、可視
光領域のピーク波長帯として、５５０ｎｍ±３０ｎｍ、
６００ｎｍ±３０、６３０ｎｍ±３０ｎｍ、７００ｎｍ
±３０ｎｍあるいは７３０ｎｍ±３０ｎｍの群の中から
少なくとも一つの波長帯を選択するとともに、その光強
度を計測し、一方、近赤外領域のピーク波長帯として、
８００乃至８１０ｎｍ±３０ｎｍを選択してその光強度
を計測する方法としてある。
光領域のピーク波長帯として、５５０ｎｍ±３０ｎｍ、
６００ｎｍ±３０、６３０ｎｍ±３０ｎｍ、７００ｎｍ
±３０ｎｍあるいは７３０ｎｍ±３０ｎｍの群の中から
少なくとも一つの波長帯を選択するとともに、その光強
度を計測し、一方、近赤外領域のピーク波長帯として、
８００乃至８１０ｎｍ±３０ｎｍを選択してその光強度
を計測する方法としてある。
【００１４】リンゴ等の多くの種類の青果物の透過分光
スペクトルは、可視光領域では、７００ｎｍ附近、６０
０ｎｍ〜６３０ｎｍ附近及び５５０ｎｍ附近に、山とな
るピーク波長帯を有し、特に、７００ｎｍ附近の強度が
高いことが分かってきた。また、近赤外領域では、８０
０ｎｍ〜８１０ｎｍを中心として±３０ｎｍ、すなわ
ち、７７０ｎｍ〜８４０ｎｍに、山となるピークを形成
することが分かってきた。このため、これら波長の光強
度を計測すれば、内部品質の判別がより容易となる。
スペクトルは、可視光領域では、７００ｎｍ附近、６０
０ｎｍ〜６３０ｎｍ附近及び５５０ｎｍ附近に、山とな
るピーク波長帯を有し、特に、７００ｎｍ附近の強度が
高いことが分かってきた。また、近赤外領域では、８０
０ｎｍ〜８１０ｎｍを中心として±３０ｎｍ、すなわ
ち、７７０ｎｍ〜８４０ｎｍに、山となるピークを形成
することが分かってきた。このため、これら波長の光強
度を計測すれば、内部品質の判別がより容易となる。
【００１５】また、本発明の請求項３に係る青果物の内
部品質検査装置によれば、検査対象の青果物に光を照射
する光源と、青果物の透過光を波長分光する分光手段
と、近赤外領域及び可視光領域のピーク波長帯における
光強度を計測する光強度計測手段と、近赤外領域のピー
ク波長帯における光強度に対する可視光領域のピーク波
長帯における光強度の比強度を計算する比強度計算手段
と、可視光領域のピーク波長帯における光強度と比強度
との組合せに基づいて、青果物の内部品質を判別する判
別手段とを備える構成としてある。
部品質検査装置によれば、検査対象の青果物に光を照射
する光源と、青果物の透過光を波長分光する分光手段
と、近赤外領域及び可視光領域のピーク波長帯における
光強度を計測する光強度計測手段と、近赤外領域のピー
ク波長帯における光強度に対する可視光領域のピーク波
長帯における光強度の比強度を計算する比強度計算手段
と、可視光領域のピーク波長帯における光強度と比強度
との組合せに基づいて、青果物の内部品質を判別する判
別手段とを備える構成としてある。
【００１６】このように、本発明によれば、透過光強度
だけ又は比強度だけでは内部品質の判別が困難な場合で
あっても、透過光強度と、近赤外領域の光強度を基準と
した比強度とを組み合わせることにより、容易に内部品
質の判別を行うことができる。特に、褐変等の変色を伴
う内部変質を容易に判別することができる。
だけ又は比強度だけでは内部品質の判別が困難な場合で
あっても、透過光強度と、近赤外領域の光強度を基準と
した比強度とを組み合わせることにより、容易に内部品
質の判別を行うことができる。特に、褐変等の変色を伴
う内部変質を容易に判別することができる。
【００１７】また、請求項４記載の発明によれば、分光
手段は、前記透過光を二方向へ分波する少なくとも一つ
以上の分波手段と、分波光が入射し、可視光領域の検出
すべき波長帯の光を選択的に透過する一つ以上の可視光
波長フィルタと、別の分波光が入射し、近赤外領域の波
長帯の光を選択的に透過する近赤外波長フィルタとによ
り構成してあり、光強度計測手段は、第一波長フィルタ
の透過光の光強度を計測する一つ以上の第一光センサ
と、第二波長フィルタの透過光の光強度を計測する第二
光センサとにより構成してある。
手段は、前記透過光を二方向へ分波する少なくとも一つ
以上の分波手段と、分波光が入射し、可視光領域の検出
すべき波長帯の光を選択的に透過する一つ以上の可視光
波長フィルタと、別の分波光が入射し、近赤外領域の波
長帯の光を選択的に透過する近赤外波長フィルタとによ
り構成してあり、光強度計測手段は、第一波長フィルタ
の透過光の光強度を計測する一つ以上の第一光センサ
と、第二波長フィルタの透過光の光強度を計測する第二
光センサとにより構成してある。
【００１８】このように、可視光領域の透過光強度と、
近赤外領域の透過光強度とを個別に測定すれば、これら
透過光強度を同時に測定することができる。このため、
短時間に大量の青果物の内部品質を検査することができ
る。
近赤外領域の透過光強度とを個別に測定すれば、これら
透過光強度を同時に測定することができる。このため、
短時間に大量の青果物の内部品質を検査することができ
る。
【００１９】また、請求項５記載の発明によれば、可視
光領域の検出すべき波長帯として、５５０ｎｍ±３０ｎ
ｍ、６００ｎｍ±３０、６３０ｎｍ±３０ｎｍ、７００
ｎｍ±３０ｎｍあるいは７３０ｎｍ±３０ｎｍの群の中
から少なくとも一つの波長帯を選択し、一方、前記近赤
外領域のピーク波長帯として、８００乃至８１０ｎｍ±
３０ｎｍを選択する構成としてある。
光領域の検出すべき波長帯として、５５０ｎｍ±３０ｎ
ｍ、６００ｎｍ±３０、６３０ｎｍ±３０ｎｍ、７００
ｎｍ±３０ｎｍあるいは７３０ｎｍ±３０ｎｍの群の中
から少なくとも一つの波長帯を選択し、一方、前記近赤
外領域のピーク波長帯として、８００乃至８１０ｎｍ±
３０ｎｍを選択する構成としてある。
【００２０】リンゴ等の多くの種類の青果物の透過分光
スペクトルは、可視光領域では、７００ｎｍ附近、６０
０ｎｍ〜６３０ｎｍ附近及び５５０ｎｍ附近に、山とな
るピーク波長帯を有し、特に、７００ｎｍ附近の強度が
高いことが分かってきた。また、近赤外領域では、８０
０ｎｍ〜８１０ｎｍ附近に、山となるピークを形成する
ことが分かってきた。このため、これら波長の光強度を
計測すれば、内部品質の判別がより容易となる。
スペクトルは、可視光領域では、７００ｎｍ附近、６０
０ｎｍ〜６３０ｎｍ附近及び５５０ｎｍ附近に、山とな
るピーク波長帯を有し、特に、７００ｎｍ附近の強度が
高いことが分かってきた。また、近赤外領域では、８０
０ｎｍ〜８１０ｎｍ附近に、山となるピークを形成する
ことが分かってきた。このため、これら波長の光強度を
計測すれば、内部品質の判別がより容易となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
青果物の内部品質検査方法及び装置（「判別装置）とも
略称する。）の実施の形態について併せて説明する。ま
ず、図１を参照して、判別装置の構成について説明す
る。本実施形態の判別装置は、光源１、集光器３、無偏
光ビームスプリッタ４、第一及び第二波長フィルタ５ａ
及び５ｂ、第一及び第二光センサ６ａ及び６ｂ、比強度
計算部７及び判別部８により構成されている。
青果物の内部品質検査方法及び装置（「判別装置）とも
略称する。）の実施の形態について併せて説明する。ま
ず、図１を参照して、判別装置の構成について説明す
る。本実施形態の判別装置は、光源１、集光器３、無偏
光ビームスプリッタ４、第一及び第二波長フィルタ５ａ
及び５ｂ、第一及び第二光センサ６ａ及び６ｂ、比強度
計算部７及び判別部８により構成されている。
【００２２】光源１には、キセノンランプやハロゲンラ
ンプを用いるとよい。これら光源は、光強度を計測する
波長を含む波長帯域にわたる発光スペクトルを有してい
る。なお、照射光は、連続発光させてよいし、断続的に
パルス発光させてもよい。また、第一及び第二光センサ
６ａ及び６ｂは、可視光領域から近赤外光領域にかけて
分光感度をもつシリコンフォトダイオードを用いたが、
これに限定されるものではなく、光電子倍増管、太陽電
池など要求される分光感度をもつものであればよい。
ンプを用いるとよい。これら光源は、光強度を計測する
波長を含む波長帯域にわたる発光スペクトルを有してい
る。なお、照射光は、連続発光させてよいし、断続的に
パルス発光させてもよい。また、第一及び第二光センサ
６ａ及び６ｂは、可視光領域から近赤外光領域にかけて
分光感度をもつシリコンフォトダイオードを用いたが、
これに限定されるものではなく、光電子倍増管、太陽電
池など要求される分光感度をもつものであればよい。
【００２３】そして、光源１を出射した光は、検査対象
の青果物２に照射される。本実施形態では、青果物２と
してリンゴの内部品質を検査する。リンゴは、可視光領
域の７１０ｎｍを中心に±３０ｎｍの範囲と、赤外領域
の８００ｎｍを中心に±２０ｎｍの範囲内とにそれぞれ
透過分光スペクトルの大きな山となるピーク波長帯を有
している。青果物２の透過光は、集光器３によって集光
され、無偏光ビームスプリッタ４へ入射される。無偏光
ビームスプリッタ４は、入射光の一部分を透過し、残り
の部分を側方へ反射することにより、透過光を分波す
る。
の青果物２に照射される。本実施形態では、青果物２と
してリンゴの内部品質を検査する。リンゴは、可視光領
域の７１０ｎｍを中心に±３０ｎｍの範囲と、赤外領域
の８００ｎｍを中心に±２０ｎｍの範囲内とにそれぞれ
透過分光スペクトルの大きな山となるピーク波長帯を有
している。青果物２の透過光は、集光器３によって集光
され、無偏光ビームスプリッタ４へ入射される。無偏光
ビームスプリッタ４は、入射光の一部分を透過し、残り
の部分を側方へ反射することにより、透過光を分波す
る。
【００２４】分波された一方の透過光は、第一波長フィ
ルタ５ａへ入射する。第一波長フィルタ５ａは、６９０
〜７３０ｎｍ狭域干渉フィルタであり、入射した透過光
のうち、可視光領域の６９０〜７３０ｎｍの範囲の光の
みを選択的に透過する。第一波長フィルタ５ａを透過し
た光は、第一光センサ６ａへ入射する。第一光センサ６
ａは、第一波長フィルタ５ａの透過光の光強度を計測す
る。計測結果は、第一光強度信号として出力される。
ルタ５ａへ入射する。第一波長フィルタ５ａは、６９０
〜７３０ｎｍ狭域干渉フィルタであり、入射した透過光
のうち、可視光領域の６９０〜７３０ｎｍの範囲の光の
みを選択的に透過する。第一波長フィルタ５ａを透過し
た光は、第一光センサ６ａへ入射する。第一光センサ６
ａは、第一波長フィルタ５ａの透過光の光強度を計測す
る。計測結果は、第一光強度信号として出力される。
【００２５】また、分波された他方の透過光は、第二波
長フィルタ５ｂへ入射する。第二波長フィルタ５ｂは、
７９０ｎｍ〜８３０ｎｍ狭域干渉フィルタであり、入射
した透過光のうち、赤外領域の７９０ｎｍ〜８３０ｎｍ
の範囲の光のみを選択的に透過する。第二波長フィルタ
５ｂを透過した光は、第二光センサ６ｂへ入射する。第
二光センサ６ｂは、第二波長フィルタ５ｂの透過光の光
強度を計測する。計測結果は、第二光強度信号として出
力される。
長フィルタ５ｂへ入射する。第二波長フィルタ５ｂは、
７９０ｎｍ〜８３０ｎｍ狭域干渉フィルタであり、入射
した透過光のうち、赤外領域の７９０ｎｍ〜８３０ｎｍ
の範囲の光のみを選択的に透過する。第二波長フィルタ
５ｂを透過した光は、第二光センサ６ｂへ入射する。第
二光センサ６ｂは、第二波長フィルタ５ｂの透過光の光
強度を計測する。計測結果は、第二光強度信号として出
力される。
【００２６】なお、本実施形態では、無偏光ビームスプ
リッタ４、第一及び第二波長フィルタ５ａ及び５ｂが、
分光手段構成し、第一及び第二光センサ６ａ及び６ｂが
光強度計測手段を構成している。
リッタ４、第一及び第二波長フィルタ５ａ及び５ｂが、
分光手段構成し、第一及び第二光センサ６ａ及び６ｂが
光強度計測手段を構成している。
【００２７】第一及び第二光強度信号は、比強度計算部
７へ入力される。比強度計算部７では、第二光強度信号
に対する第一光強度信号の比強度、すなわち、近赤外領
域のピーク波長帯における光強度に対する、可視光領域
のピーク波長帯における光強度の比強度を計算する。計
算結果は、比強度信号として出力される。
７へ入力される。比強度計算部７では、第二光強度信号
に対する第一光強度信号の比強度、すなわち、近赤外領
域のピーク波長帯における光強度に対する、可視光領域
のピーク波長帯における光強度の比強度を計算する。計
算結果は、比強度信号として出力される。
【００２８】比強度信号は、判別部８へ入力される。判
別部８には、第一光強度信号も入力される。そして、判
別部８は、可視光領域のピーク波長帯における光強度
と、比強度との組合せ、すなわち、第一光強度信号と比
強度信号との組合せに基づいて、青果物２の内部品質を
判別する。
別部８には、第一光強度信号も入力される。そして、判
別部８は、可視光領域のピーク波長帯における光強度
と、比強度との組合せ、すなわち、第一光強度信号と比
強度信号との組合せに基づいて、青果物２の内部品質を
判別する。
【００２９】ここで、図２に、リンゴの透過光の光強度
及び比強度の一例を示す。ここでは、蜜入りであるが
蜜が中程度に褐変したリンゴ（蜜褐変（中）リンゴ）、
内部の一部分に褐変が生じたリンゴ（中褐変リン
ゴ）、及び、内部の大部分に褐変が生じたリンゴ（大
褐変リンゴ）の三通りのリンゴの内部品質を判別する。
及び比強度の一例を示す。ここでは、蜜入りであるが
蜜が中程度に褐変したリンゴ（蜜褐変（中）リンゴ）、
内部の一部分に褐変が生じたリンゴ（中褐変リン
ゴ）、及び、内部の大部分に褐変が生じたリンゴ（大
褐変リンゴ）の三通りのリンゴの内部品質を判別する。
【００３０】図２の（Ａ）は、リンゴの透過光の波長ス
ペクトルを示すグラフである。グラフの横軸は波長（ｎ
ｍ）を表し、縦軸は光強度を表す。ここでは、光強度を
任意のカウント数で表している。そして、グラフ中の曲
線Iaは、蜜褐変（中）リンゴの透過分光スペクトルを
示し、破線IIaは、中褐変リンゴの透過分光スペクト
ルを示し、一点鎖線IIIaは、大褐変リンゴの透過分光
スペクトルを示す。
ペクトルを示すグラフである。グラフの横軸は波長（ｎ
ｍ）を表し、縦軸は光強度を表す。ここでは、光強度を
任意のカウント数で表している。そして、グラフ中の曲
線Iaは、蜜褐変（中）リンゴの透過分光スペクトルを
示し、破線IIaは、中褐変リンゴの透過分光スペクト
ルを示し、一点鎖線IIIaは、大褐変リンゴの透過分光
スペクトルを示す。
【００３１】曲線Iaに示すように、蜜褐変（中）リン
ゴの透過分光スペクトルは、６９０〜７３０ｎｍの可視
光領域でのピーク強度が、５４０（カウント数）と高く
なっている。これに対して、破線IIaに示すように、
中褐変リンゴでは、同ピーク強度が、３８０（カウント
数）と低下している。さらに、一点鎖線IIIaに示すよう
に、大褐変リンゴでは、同ピーク強度が、１５０（カ
ウント数）と大幅に低下している。したがって、可視光
領域のピーク強度は、蜜の褐変したリンゴでは極めて高
く、果肉が褐変すると大きく低下することが分かる。
ゴの透過分光スペクトルは、６９０〜７３０ｎｍの可視
光領域でのピーク強度が、５４０（カウント数）と高く
なっている。これに対して、破線IIaに示すように、
中褐変リンゴでは、同ピーク強度が、３８０（カウント
数）と低下している。さらに、一点鎖線IIIaに示すよう
に、大褐変リンゴでは、同ピーク強度が、１５０（カ
ウント数）と大幅に低下している。したがって、可視光
領域のピーク強度は、蜜の褐変したリンゴでは極めて高
く、果肉が褐変すると大きく低下することが分かる。
【００３２】ところで、曲線Iaに示すように、蜜褐変
（中）リンゴでは、７９０ｎｍ〜８３０ｎｍの赤外領域
のピーク強度も高くなっているが、破線IIa及び一点鎖
線IIIaに示すように、果肉に褐変が生じたリンゴでは、
赤外領域でのピーク強度が互いに同程度に低くなってい
る。
（中）リンゴでは、７９０ｎｍ〜８３０ｎｍの赤外領域
のピーク強度も高くなっているが、破線IIa及び一点鎖
線IIIaに示すように、果肉に褐変が生じたリンゴでは、
赤外領域でのピーク強度が互いに同程度に低くなってい
る。
【００３３】そこで、図２の（Ｂ）に、赤外領域でのピ
ーク強度を「１」として、規格化したスペクトルを示
す。図２のグラフの横軸は波長（ｎｍ）を表し、縦軸は
比強度（相対値）を表す。グラフ中の曲線Ibは、蜜褐
変（中）リンゴの規格化スペクトルを表し、破線IIb
は、中褐変リンゴの規格化スペクトルを表し、一点鎖
線IIIbは、大褐変リンゴの規格化スペクトルを表す。
ーク強度を「１」として、規格化したスペクトルを示
す。図２のグラフの横軸は波長（ｎｍ）を表し、縦軸は
比強度（相対値）を表す。グラフ中の曲線Ibは、蜜褐
変（中）リンゴの規格化スペクトルを表し、破線IIb
は、中褐変リンゴの規格化スペクトルを表し、一点鎖
線IIIbは、大褐変リンゴの規格化スペクトルを表す。
【００３４】破線IIbに示すように、中褐変リンゴ
の、赤外領域のピーク強度に対する可視光領域のピーク
強度の比強度は１．７となっている。これに対して、曲
線Ibに示すように、蜜褐変（中）リンゴの比強度は
１．１となっている。また、一点鎖線IIIbに示すよう
に、大褐変リンゴの比強度は、０．８となっている。
の、赤外領域のピーク強度に対する可視光領域のピーク
強度の比強度は１．７となっている。これに対して、曲
線Ibに示すように、蜜褐変（中）リンゴの比強度は
１．１となっている。また、一点鎖線IIIbに示すよう
に、大褐変リンゴの比強度は、０．８となっている。
【００３５】したがって、図２の（Ａ）に示した光強度
と、図２の（Ｂ）に示した比強度とを組み合わせること
により、リンゴの内部品質を判別することができる。例
えば、蜜褐変（中）リンゴの場合は、曲線Iaに示した
ように光強度が５４０（カウント数）と高く、かつ、曲
線Ibに示したように比強度が１．１と中程度である。こ
れに対して、中褐変リンゴの場合は、破線IIaに示し
たように光強度が３８０（カウント数）と中程度であ
り、かつ、破線IIbに示したように比強度が１．７と高
くなっている。また、大褐変リンゴの場合は、一点鎖
線IIIaに示したように光強度が１５０と低く、かつ、一
点鎖線IIIbに示したように比強度も０．８と低くなって
いる。これにより、光強度と比強度との組合せから、
蜜褐変（中）リンゴと、中褐変リンゴ及び大褐変リ
ンゴとの判別を容易に行うことができる。
と、図２の（Ｂ）に示した比強度とを組み合わせること
により、リンゴの内部品質を判別することができる。例
えば、蜜褐変（中）リンゴの場合は、曲線Iaに示した
ように光強度が５４０（カウント数）と高く、かつ、曲
線Ibに示したように比強度が１．１と中程度である。こ
れに対して、中褐変リンゴの場合は、破線IIaに示し
たように光強度が３８０（カウント数）と中程度であ
り、かつ、破線IIbに示したように比強度が１．７と高
くなっている。また、大褐変リンゴの場合は、一点鎖
線IIIaに示したように光強度が１５０と低く、かつ、一
点鎖線IIIbに示したように比強度も０．８と低くなって
いる。これにより、光強度と比強度との組合せから、
蜜褐変（中）リンゴと、中褐変リンゴ及び大褐変リ
ンゴとの判別を容易に行うことができる。
【００３６】上述した実施の形態においては、本発明を
特定の条件で構成した例について説明したが、本発明
は、種々の変更を行うことができる。例えば、上述した
実施の形態においては、青果物としてリンゴを検査対象
とした例について説明したが、本発明では、検査対象は
リンゴに限定されない。例えば、ミカン等の柑橘類やバ
ナナ等の果実、大根やジャガイモ等の根菜、又は、ナ
ス、キュウリ、トマト若しくはメロンやパイナップル等
の一年草の果菜も検査対象として好適である。
特定の条件で構成した例について説明したが、本発明
は、種々の変更を行うことができる。例えば、上述した
実施の形態においては、青果物としてリンゴを検査対象
とした例について説明したが、本発明では、検査対象は
リンゴに限定されない。例えば、ミカン等の柑橘類やバ
ナナ等の果実、大根やジャガイモ等の根菜、又は、ナ
ス、キュウリ、トマト若しくはメロンやパイナップル等
の一年草の果菜も検査対象として好適である。
【００３７】例えば、図４のグラフに曲線VIで示すよう
に、バナナの透過分光スペクトルも、可視光領域の７０
０ｎｍ附近と、近赤外領域の８１０ｎｍ附近にピークを
形成している。また、図４のグラフに破線VIIで示すよ
うに、トマトの透過分光スペクトルも、可視光領域の７
１０ｎｍ附近と近赤外領域の８１０ｎｍ附近とにピーク
を形成している。また、例えば、図５のグラフに曲線VI
IIで示すように、キュウリの透過分光スペクトルは、可
視光領域の５５０ｎｍ及び７５０ｎｍ附近にピークを形
成するとともに、近赤外領域の８１０ｎｍ附近にピーク
の肩としてのピーク波長帯域を有している。また、図５
のグラフに破線IXで示すように、オレンジの透過分光ス
ペクトルも、可視光領域の７００ｎｍ附近と近赤外領域
の８１０ｎｍ附近とにピークを形成している。したがっ
て、これら青果物についても本発明を適用することがで
きる。
に、バナナの透過分光スペクトルも、可視光領域の７０
０ｎｍ附近と、近赤外領域の８１０ｎｍ附近にピークを
形成している。また、図４のグラフに破線VIIで示すよ
うに、トマトの透過分光スペクトルも、可視光領域の７
１０ｎｍ附近と近赤外領域の８１０ｎｍ附近とにピーク
を形成している。また、例えば、図５のグラフに曲線VI
IIで示すように、キュウリの透過分光スペクトルは、可
視光領域の５５０ｎｍ及び７５０ｎｍ附近にピークを形
成するとともに、近赤外領域の８１０ｎｍ附近にピーク
の肩としてのピーク波長帯域を有している。また、図５
のグラフに破線IXで示すように、オレンジの透過分光ス
ペクトルも、可視光領域の７００ｎｍ附近と近赤外領域
の８１０ｎｍ附近とにピークを形成している。したがっ
て、これら青果物についても本発明を適用することがで
きる。
【００３８】また、例えば、上述した実施形態では、可
視光領域として、６９０〜７３０ｎｍの範囲内の光強度
を計測した例について説明したが、本発明では、これ以
外の可視光領域のピーク波長帯の光強度を計測してもよ
い。また、可視光領域として、複数のピーク波長帯を計
測してもよい。
視光領域として、６９０〜７３０ｎｍの範囲内の光強度
を計測した例について説明したが、本発明では、これ以
外の可視光領域のピーク波長帯の光強度を計測してもよ
い。また、可視光領域として、複数のピーク波長帯を計
測してもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、透過光強度だけ又は比強度だけでは内部品質の
判別が困難な場合であっても、透過光強度と比強度とを
組み合わせることにより、容易に内部品質の判別を行う
ことができる。特に、褐変等の変色を伴う内部変質を容
易に判別することができる。
よれば、透過光強度だけ又は比強度だけでは内部品質の
判別が困難な場合であっても、透過光強度と比強度とを
組み合わせることにより、容易に内部品質の判別を行う
ことができる。特に、褐変等の変色を伴う内部変質を容
易に判別することができる。
【図１】実施形態の青果物の内部品質検査装置の構成を
説明するためのブロック図である。
説明するためのブロック図である。
【図２】（Ａ）は、透過光スペクトルの計測結果を示す
グラフであり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す測定結果を正規
化したグラフである。
グラフであり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す測定結果を正規
化したグラフである。
【図３】透過光スペクトルの経時変化を示すグラフであ
る。
る。
【図４】バナナ及びトマトの透過分光スペクトルを示す
グラフである。
グラフである。
【図５】キュウリ及びオレンジの透過分光スペクトルを
示すグラフである。
示すグラフである。
１ 光源
２ 青果物
３ 集光器
４ 無偏光ビームスプリッタ
５ａ、５ｂ 波長フィルタ
６ａ、６ｂ 光センサ
７ 比強度計算部
８ 判定部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 深堀 穂高
神奈川県横浜市保土ヶ谷区岡沢町22番地４
東洋製罐グループ綜合研究所内
Ｆターム(参考） 2G051 AA05 AB06 BA06 CB02 CC07
EB01
2G059 AA05 BB11 EE01 EE12 GG08
HH01 HH02 HH06 JJ02 JJ03
JJ22 KK02 KK03 MM01 MM05
Claims (5)
- 【請求項１】 光を照射した青果物からの透過光の分光
強度分布で、近赤外領域のピーク波長帯における光強度
に対する可視光領域のピーク波長帯における光強度の比
強度と、可視光領域のピーク波長帯における光強度との
組合せに基づいて、前記青果物の内部品質を判別するこ
とを特徴とする青果物の内部品質検査方法。 - 【請求項２】 前記可視光領域のピーク波長帯として、
５５０ｎｍ±３０ｎｍ、６００ｎｍ±３０、６３０ｎｍ
±３０ｎｍ、７００ｎｍ±３０ｎｍあるいは７３０ｎｍ
±３０ｎｍの群の中から少なくとも一つの波長帯を選択
するとともに、その光強度を計測し、一方、前記近赤外
領域のピーク波長帯として、８００乃至８１０ｎｍ±３
０ｎｍを選択してその光強度を計測することを特徴とす
る請求項１記載の青果物の内部品質検査方法。 - 【請求項３】 検査対象の青果物に光を照射する光源
と、前記青果物の透過光を波長分光する分光手段と、近
赤外領域及び可視光領域のピーク波長帯における光強度
を計測する光強度計測手段と、近赤外領域のピーク波長
帯における光強度に対する可視光領域のピーク波長帯に
おける光強度の比強度を計算する比強度計算手段と、可
視光領域のピーク波長帯における光強度と前記比強度と
の組合せに基づいて、前記青果物の内部品質を判別する
判別手段とを備えることを特徴とする青果物の内部品質
検査装置。 - 【請求項４】 前記分光手段は、前記透過光を二方向へ
分波する少なくとも一つ以上の分波手段と、分波光が入
射し、可視光領域の検出すべき波長帯の光を選択的に透
過する一つ以上の可視光波長フィルタと、別の分波光が
入射し、近赤外領域の波長帯の光を選択的に透過する近
赤外波長フィルタとにより構成してあり、前記光強度計
測手段は、前記第一波長フィルタの透過光の光強度を計
測する一つ以上の第一光センサと、前記第二波長フィル
タの透過光の光強度を計測する第二光センサとにより構
成してあることを特徴とする請求項３記載の青果物の内
部品質検査装置。 - 【請求項５】 前記可視光領域の検出すべき波長帯とし
て、５５０ｎｍ±３０ｎｍ、６００ｎｍ±３０、６３０
ｎｍ±３０ｎｍ、７００ｎｍ±３０ｎｍあるいは７３０
ｎｍ±３０ｎｍの群の中から少なくとも一つの波長帯を
選択し、一方、前記近赤外領域のピーク波長帯として、
８００乃至８１０ｎｍ±３０ｎｍを選択することを特徴
とする請求項３又は４記載の青果物の内部品質検査装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002185203A JP3857191B2 (ja) | 2001-09-10 | 2002-06-25 | 青果物の内部品質検査方法及び装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001273724 | 2001-09-10 | ||
| JP2001-273724 | 2001-09-10 | ||
| JP2002185203A JP3857191B2 (ja) | 2001-09-10 | 2002-06-25 | 青果物の内部品質検査方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003156441A true JP2003156441A (ja) | 2003-05-30 |
| JP3857191B2 JP3857191B2 (ja) | 2006-12-13 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002185203A Expired - Fee Related JP3857191B2 (ja) | 2001-09-10 | 2002-06-25 | 青果物の内部品質検査方法及び装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3857191B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007071603A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Niigata Univ | 内部障害を有する大根の非破壊判定方法及びその装置 |
| CN100335886C (zh) * | 2006-05-09 | 2007-09-05 | 江西农业大学 | 反射式水果糖酸度检测仪 |
| ITPD20090081A1 (it) * | 2009-04-03 | 2010-10-04 | Univ Bologna Alma Mater | Metodo e dispositivo per la determinazione di un parametro di maturazione e di conservazione di frutti appartenenti alla famiglia delle actinidie |
| CN105092518A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-11-25 | 江西农业大学 | 一种脐橙糖度快速无损检测方法和装置 |
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| CN109580501A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-05 | 上海理工大学 | 一种嵌入冰箱的果蔬新鲜品质智能判别装置及方法 |
-
2002
- 2002-06-25 JP JP2002185203A patent/JP3857191B2/ja not_active Expired - Fee Related
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