JP2007232742A - Object internal quality measuring device and measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、青果物等の対象物の内部品質を非破壊で測定する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for nondestructively measuring the internal quality of an object such as fruit or vegetable.
従来、青果物の内部品質を非破壊で測定する装置としては、例えば特許文献1に開示された装置があった。以下に図37から図39に基づいて従来の装置について説明する。
図36に示す装置では、ベルトコンベア850に載ったミカン、リンゴ等の被検物体(被検体)852にランプ853から光854を投射し、被検物体852を透過して出射した光856を分光器858で受光する。分光器858では、透過光824の吸収スペクトルが計測され、この吸収スペクトルにより被検物体の内部品質を知ることができる。
この装置においては、コンベア850上の複数の被検物体852を連続的に測定するにつれて、測定値にバラツキが生じていた。これは、測定時間の経過につれて、分光器の測定値のベースライン(測定の基準となる値)が変化することに起因すると考えられる。この変化は分光器および装置自体並びにその周辺の環境の変化によるところが大きい。
In the apparatus shown in FIG. 36,
In this apparatus, the measurement values varied as the plurality of
また、従来、メロン等の青果物の内部品質を非破壊で測定する装置としては、例えば特許文献2に開示された装置があった。以下に図38に基づいて従来の装置について説明する。
この装置では、ベルトコンベア870上の遮光バケット872に載ったメロン等の被検物体874にランプ876から近赤外光を投射し、被検物体874を透過して出射した光を光ファイバ878を通して分光器880で受光する。分光器880では、透過光の吸収スペクトルが計測され、この吸収スペクトルにより被検物体880の内部品質を知ることができる。
この装置においては、複数の遮光バケット872に1つずつ搭載された複数の被検物体874を連続的に測定するにつれて、測定値にバラツキが生じていた。これは、測定時間の経過につれて、分光器880の測定値のベースライン(測定の基準となる値)が変化することに起因すると考えられる。この変化は分光器880およびその周辺の環境の変化によるところが大きい。
In this apparatus, near-infrared light is projected from a
In this apparatus, as the plurality of
一方、このような分光分析による内部品質測定においては、通常ハロゲンランプ等の光源からの光を青果物に投射し、その透過光を分光器により波長の異なる複数のチャンネルに分光し、各チャンネルの透過光強度を電流に変換して測定することで青果物の吸収スペクトルを検知し、それに基づいて青果物の糖度等を測定している。このような測定においては、一方で光源ランプの変動、具体的にはスペクトル特性(色温度)の径時変化や劣化、および周辺温度等の環境変化に伴う変動等、そしてまた測定系の径時的あるいは環境変化に伴う変動等が避けられず、それにより測定に誤差が生ずる。 On the other hand, in such internal quality measurement by spectroscopic analysis, light from a light source such as a halogen lamp is usually projected onto fruits and vegetables, and the transmitted light is split into a plurality of channels having different wavelengths by a spectroscope and transmitted through each channel. The absorption spectrum of fruits and vegetables is detected by measuring the light intensity converted into current, and the sugar content and the like of the fruits and vegetables are measured based on the detected absorption spectrum. In such a measurement, on the other hand, fluctuations of the light source lamp, specifically fluctuations and deteriorations in spectral characteristics (color temperature) due to environmental changes such as ambient temperature, etc. Variations due to environmental or environmental changes are unavoidable, resulting in errors in measurement.
これを避けるためにこのような測定では、ある程度の時間間隔で装置の校正を行う。校正は本来の被検体である青果物に代わって、所定の校正体の透過光量を測定することにより行う。代表的な校正法では、各波長チャンネルにおいて、校正体に対する透過光強度(を変換した電流強度)をIr 、被検体青果物の透過光強度(を変換した電流強度)をIs として測定透過率値Tを
T = Is/Ir
として計算することにより校正を行っている。即ち被検体の透過率の値を校正体の透過率との比を取ることで校正し、光源や測定計の変動に起因する透過光の変化をキャンセルするわけである。
In order to avoid this, in such a measurement, the apparatus is calibrated at a certain time interval. The calibration is performed by measuring the amount of light transmitted through a predetermined calibration body in place of the original fruit and vegetables. In a typical calibration method, in each wavelength channel, the transmitted light intensity (converted current intensity) with respect to the calibration body is Ir, and the transmitted light intensity (converted current intensity) of the subject fruit and vegetables is Is. T = Is / Ir
Calibration is performed by calculating as follows. In other words, the transmittance value of the subject is calibrated by taking a ratio with the transmittance of the calibration body, and the change in the transmitted light due to the fluctuation of the light source or the measuring meter is cancelled.
なお、より正確を期すために、分光器への入力がゼロのときの測定系の暗電流をDとして、
T =(Is−D)/(Ir−D)
により計算する場合もある。
For more accuracy, let D be the dark current of the measurement system when the input to the spectrometer is zero.
T = (Is-D) / (Ir-D)
May be calculated by
このような校正に用いる校正体としては通常NDフィルタ(neutral density filter)等の吸収特性がフラットな物体を用いている。校正に際して光源の光を直接モニターせずにNDフィルタを通すのは、校正を正確なものとするためには実際の被検体の透過光強度に近い光強度レベルとすることが必要であるためである。従って通常校正用のNDフィルタの透過率は、その透過光量が実際の被検体の透過光量に対して所定の範囲内となるように選択する。 As a calibration body used for such calibration, an object having a flat absorption characteristic such as an ND filter (neutral density filter) is usually used. The reason for passing the ND filter without directly monitoring the light of the light source at the time of calibration is that it is necessary to set the light intensity level close to the actual transmitted light intensity of the subject in order to make the calibration accurate. is there. Therefore, the transmittance of the normal calibration ND filter is selected so that the transmitted light amount is within a predetermined range with respect to the actual transmitted light amount of the subject.
また、青果物の糖度、酸度、熟度、その他の内部品質は青果物内の場所によってその値が異なり、したがって、青果物に光を投光して青果物を透過した光によりその内部品質を測定する装置においては、青果物の中心部に向けて投光することが望まれる。
しかし、従来例においては、投光光源の高さが一定であるため、被検体たる青果物の大きさが異なる場合、大きな被検体と小さな被検体とでは、照射位置が異なっていた。すなわち、小さな被検体においては被検体の中心部に投光されているのに対して、大きな被検体においては被検体の下部に投光されることとなり、各被検体に対して同じ条件で測定しているとは言えなかった。
In addition, the sugar content, acidity, ripeness, and other internal qualities of fruits and vegetables vary depending on the location within the fruits and vegetables. Therefore, in an apparatus that measures the internal quality by projecting light on the fruits and vegetables and transmitting the fruits and vegetables. It is desirable to project light toward the center of fruits and vegetables.
However, in the conventional example, since the height of the light projecting light source is constant, the irradiation position is different between the large subject and the small subject when the sizes of the fruits and vegetables as the subject are different. In other words, a small subject is projected at the center of the subject, while a large subject is projected at the bottom of the subject, and measurement is performed for each subject under the same conditions. I couldn't say I was doing it.
一方、このような測定装置では青果物の内部品質は青果物を透過した光の吸収スペクトルにより計測するが、正確に測定するには、吸収スペクトルが十分な強度を持つことが望ましい。
しかし、一定量の光を照射した青果物を透過する光の量は、青果物の種類によっては非常に小さくなることがあり、その場合には測定が困難になる。すなわち、一般にメロン・スイカ等は透過光量が小さく、ミカン等は透過光量が大きく、透過光量の小さな青果物の内部品質を測定する場合には、各被検体の吸収スペクトルの強度の違いが現われにくいため、吸収スペクトルによる計測が難しくなる。
On the other hand, in such a measuring apparatus, the internal quality of fruits and vegetables is measured by the absorption spectrum of light transmitted through the fruits and vegetables. However, it is desirable that the absorption spectrum has sufficient intensity for accurate measurement.
However, the amount of light transmitted through the fruits and vegetables irradiated with a certain amount of light may be very small depending on the types of fruits and vegetables, and in this case, measurement becomes difficult. In other words, in general, when measuring the internal quality of fruits and vegetables with a small amount of transmitted light, such as melons and watermelons, and the amount of transmitted light of mandarin orange, etc., the difference in the intensity of the absorption spectrum of each subject is unlikely to appear. Measurement with an absorption spectrum becomes difficult.
また、近赤外線等の光を青果物に照射し、その透過光の吸収スペクトルを測定することで該青果物の糖度や酸度等の内部品質を測定する青果物の非破壊測定装置では多くの場合、ベルトコンベア等の運搬装置上に被検体としての複数の青果物を載置し、移動させながら複数の被検体に対して次々と測定を行う。
具体的にはコンベアの移動路中のある位置に、被検体に光を投光する投光装置と被検体からの透過光を受光し吸収スペクトルを計測するためのセンサーとからなる計測装置を配置し、各被検体が計測位置を通過した時に測定を行う。そして得られた吸収スペクトルに基づいて、被検体である青果物の糖度や酸度等を算出するものである。
In many cases, the non-destructive measuring apparatus for fruits and vegetables measures the internal quality such as sugar content and acidity of the fruits and vegetables by irradiating the fruits and vegetables with light such as near infrared rays and measures the absorption spectrum of the transmitted light. A plurality of fruits and vegetables as a subject are placed on a transporting device such as a subject, and measurements are sequentially performed on the plurality of subjects while being moved.
Specifically, a measurement device consisting of a light projecting device that projects light onto the subject and a sensor that receives the transmitted light from the subject and measures the absorption spectrum is placed at a position in the conveyor path. Measurement is performed when each subject passes the measurement position. And based on the obtained absorption spectrum, the sugar content, acidity, etc. of the fruit and vegetables which are subjects are calculated.
さらに、この種の装置は一般に、複数の青果物を連続的に搬送経路に沿って移動させるベルトコンベア等の移動手段と、移動手段による搬送経路中の所定位置に設けられ、移動手段上の青果物に光を照射する光源と、青果物を経由した光を受光する受光センサとを主たる構成要素として有する。 Further, this type of apparatus is generally provided at a predetermined position in the transport path by a moving means such as a belt conveyor for continuously moving a plurality of fruits and vegetables along the transport path, and to the fruits and vegetables on the transport means. A light source that emits light and a light receiving sensor that receives light via fruits and vegetables are included as main components.
従来知られている装置は大きく分けて、
1)被検体青果物に光源から光を照射する方向とほぼ同位置に受光センサを設け、青果物表面から内部に数ミリ貫入した散乱・反射光を受光することによって測定を行うタイプ(ここでは反射型と呼ぶ)と、
2)光源(通常1灯)からの光を被検体青果物に側方から投光し、前記光源に対して青果物を挟んで対向する位置に受光センサを配置して透過光を受光するタイプ(ここでは対向受光型と呼ぶ)と、
3)遮光キャリア(あるいはバケット)上に載置した被検体青果物の側方に光源(多くの場合多灯)を設けて側方より光を投光し、青果物内部で散乱され下方に出射した透過光をキャリアに設けた穴を通して下から取り出し、青果物の下方に設けた受光センサにより投受光方向を直交させて受光するタイプ(ここでは下方受光型と呼ぶ)と、
がある。
Conventionally known devices are roughly classified as follows:
1) A type in which a light receiving sensor is provided in the same position as the direction of irradiating light from the light source to the subject fruit and vegetables, and measurement is performed by receiving scattered / reflected light penetrating several millimeters from the fruit and fruit surface (here, reflective type) Called)
2) A type in which light from a light source (usually one light) is projected from the side to the subject fruit and vegetables, and a light receiving sensor is disposed at a position facing the light source with the fruit and vegetables interposed therebetween (here) Will be referred to as the counter light receiving type)
3) A light source (in many cases, multiple lights) is provided on the side of the subject fruit and vegetables placed on the light-shielding carrier (or bucket), and light is projected from the side, and the light is scattered inside the fruit and transmitted downward. A type in which light is taken out from below through a hole provided in the carrier and received by making a light receiving / receiving direction orthogonal to each other by a light receiving sensor provided below the fruits and vegetables (herein referred to as a lower light receiving type),
There is.
このうち反射型の装置は被検体果実の表面から数ミリ程度の深さまでの内部品質情報しか得られないため、測定に適する青果物の種類が限られる。青果物の深奥部の内部品質情報を抽出するには上の2)または3)の透過法を用いた装置とする必要がある。 Of these, the reflection-type apparatus can only obtain internal quality information from the surface of the subject fruit to a depth of several millimeters, so the types of fruits and vegetables suitable for measurement are limited. In order to extract the internal quality information of the deep part of fruits and vegetables, it is necessary to use an apparatus using the transmission method of 2) or 3) above.
しかし、従来の装置では、測定時間が経過するにつれて変化するベースラインの調整(すなわちキャリブレーション)は、測定開始時に行うのみであったため、測定が進み、時間が経過するにつれて測定値にばらつきが生じていた。 However, in the conventional apparatus, the baseline adjustment (that is, calibration) that changes as the measurement time elapses is only performed at the start of measurement. It was.
一方、測定の途中でキャリブレーションを行うには、そのたびにラインを止めて、測定を中止しなければならず、キャリブレーションを行うために測定時間が長くなっていた。 また、図37に示す装置では、ベルトコンベア850に載った被検物体852にハーフミラー860によって反射した光862を投射し、被検物体852を反射しハーフミラー860を通過した光864を分光器858で受光することにより、図36の装置と同様に被検物体852の内部品質を知ることができる。この装置においては、ベルトコンベア850を挟んで、分光器858と校正用基準反射板866を対向させており、この反射板866からの反射光により、コンベア850上に被検物体のない箇所でキャリブレーションを行うことができる。
On the other hand, in order to perform calibration in the middle of measurement, it is necessary to stop the line each time and stop the measurement, and the measurement time is long to perform calibration. In the apparatus shown in FIG. 37, the light 862 reflected by the
しかし、被検物体を透過した光を計測する図36の装置には、この方法によるキャリブレーションは適用できない。
そこで、本発明の目的は、被検物体を透過する光により青果物の内部品質を測定する装置において、測定を中断することなしに装置のキャリブレーションを行うことにより、ベースラインの変動を排除して、青果物の内部品質を正確に測定することができる装置を提供することにある。
However, the calibration by this method cannot be applied to the apparatus of FIG. 36 that measures the light transmitted through the test object.
Therefore, an object of the present invention is to eliminate baseline fluctuations by calibrating the apparatus without interrupting measurement in an apparatus for measuring the internal quality of fruits and vegetables using light transmitted through the object to be examined. An object of the present invention is to provide an apparatus capable of accurately measuring the internal quality of fruits and vegetables.
また、上に述べたように測定装置の諸変動はNDフィルタ等の校正体を用いた校正を行う。しかし実際の被検体である青果物は水を主成分としているため特有の光吸収特性を有するのに対して、NDフィルタは吸収特性が平坦である。即ち吸収特性が大きく異なるため、NDフィルタの平坦な吸収特性では青果物の変化の大きい吸収特性には追従できず、波長によっては校正体の透過光強度と被検体の透過光強度がかけ離れた値となってしまい、精度の高い校正ができないという問題がある。 Further, as described above, various variations of the measuring apparatus are calibrated using a calibration body such as an ND filter. However, the fruits and vegetables that are actual specimens have water absorption as a main component and thus have a specific light absorption characteristic, whereas the ND filter has a flat absorption characteristic. That is, since the absorption characteristics are greatly different, the flat absorption characteristics of the ND filter cannot follow the absorption characteristics with a large change in fruits and vegetables, and depending on the wavelength, the transmitted light intensity of the calibration body and the transmitted light intensity of the subject are different from each other. As a result, there is a problem that high-precision calibration cannot be performed.
また、赤外分光分析による測定時に問題となる変動は装置の側だけでなく、被検体側にもある。即ち、赤外線分光分析による青果物の糖度や酸度等の内部品質測定の原理は、被検体である青果物の含有成分物質の種々の基(例えばO−HやC−H等の官能基)によって透過光スペクトル中に特定波長の吸収が生ずることに基づいているが、青果物の吸収スペクトルは温度などの環境変化により変動し、基による吸収のピーク波長にも変動が生ずる。このため分光分析による内部品質の測定に誤差が出てしまう。このことは含有率の少ない酸度の測定等では特に問題となる。NDフィルタはこのような環境変化に対する吸収特性の変動性を有さず、この点においても校正体としてのNDフィルタは不十分である。 更に従来の分光分析による青果物内部品質測定装置においては、装置内で校正体を測定する位置と、被検体を測定する位置とが異なっており、これが測定した吸収スペクトルの変動が同期しない一因となっている。
本発明はこのような問題を解決する補正方法を提供するものである。
In addition, fluctuations that cause problems during measurement by infrared spectroscopy are not only on the apparatus side but also on the subject side. That is, the principle of internal quality measurement such as sugar content and acidity of fruits and vegetables by infrared spectroscopic analysis is based on the transmitted light by various groups (for example, functional groups such as OH and C-H) of the component substances of the fruits and vegetables that are the specimen. Although it is based on the fact that absorption at a specific wavelength occurs in the spectrum, the absorption spectrum of fruits and vegetables varies due to environmental changes such as temperature, and the peak wavelength of absorption due to the group also varies. For this reason, an error occurs in measurement of internal quality by spectroscopic analysis. This is particularly a problem in the measurement of acidity with a low content. The ND filter does not have the variability of the absorption characteristic with respect to such an environmental change, and the ND filter as the calibration body is insufficient in this respect as well. Furthermore, in the conventional fruit and vegetables internal quality measuring apparatus by spectroscopic analysis, the position where the calibration body is measured in the apparatus is different from the position where the object is measured, and this is one of the causes that the fluctuations in the measured absorption spectrum are not synchronized. It has become.
The present invention provides a correction method for solving such problems.
さらに、本発明の目的は、青果物に光を投光して青果物の内部品質を非破壊で測定する測定装置において、被検体の大きさに関わらず、被検体の赤道部(被検体の中心部を含む面であって地表と水平な面と被検体表面との交わる線)付近に光を照射できるようにし、さらに、青果物の種類によって青果物への投光量を変更することができるようにすることにある。 Furthermore, an object of the present invention is to provide a measuring apparatus for projecting light onto fruits and vegetables to measure the internal quality of the fruits and vegetables in a non-destructive manner, regardless of the size of the subject. Irradiating light near the surface where the surface of the earth, the horizontal surface and the surface of the subject intersect), and the amount of light emitted to the fruits and vegetables can be changed according to the type of fruits and vegetables It is in.
また、このような測定装置において、誤差の少ない計測を行うためには、被検体である青果物の中心位置において計測を行うことが望ましい。この種の装置のうち、コンベア上に個々の被検体を受容するバケットを設け、該バケット上に被検体を載置する構成の装置では、コンベア上での被検体の位置は予め所定の位置に位置決めされているため、正しい測定のタイミング、即ち被検体が計測位置を通過するタイミングを決定することは容易である。他方、蜜柑等の大量の被検体を測定する必要のある青果物の場合には、平坦なベルトコンベア上に、自動供給手段等によりランダムに被検体たるそれら青果物を載置して計測した方が、計測効率の上で有益である。しかし、コンベア上に被検体がランダムに置かれている場合、正しい計測位置、即ち被検体の中心が計測位置を通過した時点において計測を行わせるためには何らかの工夫が必要である。本発明はそのような計測を可能にする方法および装置を提供するものである。 Further, in such a measuring apparatus, in order to perform measurement with little error, it is desirable to perform measurement at the center position of the fruit or vegetable that is the subject. Among these types of devices, in a device configured to provide a bucket for receiving each subject on a conveyor and place the subject on the bucket, the position of the subject on the conveyor is set to a predetermined position in advance. Since it is positioned, it is easy to determine the correct measurement timing, that is, the timing at which the subject passes the measurement position. On the other hand, in the case of fruits and vegetables that need to measure a large amount of specimens such as tangerine, it is better to place and measure those fruits and vegetables that are randomly placed on a flat belt conveyor by an automatic supply means, etc. This is beneficial in terms of measurement efficiency. However, when the subject is randomly placed on the conveyor, some device is required to perform measurement at the correct measurement position, that is, when the center of the subject passes the measurement position. The present invention provides a method and apparatus that enables such measurements.
またこのように平坦なコンベア上にランダムに蜜柑等の青果物を置いた場合、球形に近い青果物の形状の性質上、コンベア上で被検体が転がるなどして動いてしまう場合がある。その場合コンベアを出ていく被検体が正常な位置で計測を受けたものであるかどうか不明になってしまうという問題がある。本発明はこのような問題にも解決を与えるものである。 In addition, when fruits and vegetables such as tangerine are randomly placed on a flat conveyor in this way, the subject may move due to rolling on the conveyor due to the shape of the fruits and vegetables close to a spherical shape. In that case, there is a problem that it is unclear whether or not the subject exiting the conveyor has been measured at a normal position. The present invention provides a solution to such problems.
また、上に述べた従来の透過法を用いた装置には以下のような問題がある。
対向受光型の装置の場合、測定光が青果物の横径を貫通することになるので、光路長がかなり長くなる。このため被検物がリンゴやモモ等の光を通しにくいものである場合には、被検物を透過して出射する光がきわめて微弱であり、信号がとれないという問題がある。特に、青果物内部品質の測定に重要なスペクトル吸収のある長波長領域ほど通りにくいことも問題である。透過光量を増やすためには投光光量を増やすことが考えられるが、この対向受光型の場合にはその構造上投光系が通常1灯に限られるので、投光光量を増やすことは難しい。
Moreover, the apparatus using the conventional transmission method described above has the following problems.
In the case of the counter light receiving type device, the measurement light passes through the horizontal diameter of the fruit and vegetables, so that the optical path length becomes considerably long. For this reason, when the test object is difficult to transmit light such as apples and peaches, there is a problem that the light transmitted through the test object is very weak and a signal cannot be obtained. In particular, it is a problem that a longer wavelength region having spectral absorption which is important for measuring the quality of fruits and vegetables is difficult to pass. In order to increase the amount of transmitted light, it is conceivable to increase the amount of projected light. However, in the case of this counter light receiving type, the light projection system is usually limited to one lamp, and it is difficult to increase the amount of projected light.
これに対して下方受光型の装置の場合には、被検体青果物の側方の複数方向から光を照射できるので、複数光源の多灯式とすることにより、投光光量を増やすことができ、また透過光が下方取り出しであることにより、対向受光型に比して青果物内部での光路長を短くすることができる。このため透過光量の点では問題がなく、対向受光型には適さなかった青果物に対しても有効に測定を行うことができる。 On the other hand, in the case of a lower light receiving type device, since light can be emitted from a plurality of directions on the side of the subject fruit and vegetables, by using a multi-light type of a plurality of light sources, the amount of light emitted can be increased, Further, since the transmitted light is extracted downward, the optical path length inside the fruit and vegetables can be shortened as compared with the counter light receiving type. For this reason, there is no problem in terms of the amount of transmitted light, and it is possible to effectively measure fruits and vegetables that are not suitable for the counter light receiving type.
しかしながら下方受光型の場合、下方から検出光を取り出すために、穴を開けたキャリアを用いるかあるいはコンベアに穴を開けなければならず、搬送系の構成が複雑になるという問題がある。また、被検青果物をコンベアの穴の位置、あるいはキャリア上に位置合わせして載置しなければならないので、そのための供給機構を設けるか、あるいは計測時に操作者が青果物を一つづつ手置きしなければならないという問題がある。いずれにしても装置の測定効率が低下することになり、多量の被検体の連続測定が必要であることの多い青果物内部品質評価装置としては大きな問題である。
さらに受光センサをコンベアベルトの下方、即ちベルトコンベアのループ内に設けなければならないので、装置の組立やメインテナンスの手間が煩雑になるという問題もある。
However, in the case of the lower light receiving type, in order to extract detection light from below, a carrier with a hole must be used or a hole must be made in a conveyor, which causes a problem that the configuration of the transport system becomes complicated. In addition, since the test fruit and vegetables must be placed in the position of the conveyor hole or on the carrier, a supply mechanism is provided for this purpose, or the operator manually places the fruits and vegetables one by one at the time of measurement. There is a problem of having to. In any case, the measurement efficiency of the apparatus is lowered, and this is a big problem for an internal quality evaluation apparatus for fruits and vegetables, which often requires continuous measurement of a large amount of subjects.
Furthermore, since the light receiving sensor must be provided below the conveyor belt, that is, in the loop of the belt conveyor, there is a problem that the assembly and maintenance work of the apparatus becomes complicated.
上述の問題を解決する達成するために、本発明は、対象物内部品質測定装置であって、対象物を連続して搬送する搬送手段、搬送手段上に載置された対象物の位置を検知する検知手段、対象物に測定光を投光する投光手段、対象物を透過した光を受光する受光手段、受光手段が受光した光により、対象物の内部品質を解析する解析手段と、検知手段からの信号に基づいて、投光手段と受光手段との間の光路中に所定の光学特性を有する参照体を挿入する参照体挿入手段を有し、前記解析手段は、参照体が挿入された際に受光した光とあらかじめ保持された参照データとを比較して、解析結果を補正するものを提供することを目的とする。
また、本発明の別の目的は、添付した図面を参照しつつ以下の実施例により明らかになるであろう。
In order to achieve the above-described object, the present invention is an object internal quality measurement apparatus, which detects a position of an object placed on a conveyance means that conveys the object continuously and a conveyance means. Detecting means for projecting, measuring means for projecting measurement light onto the object, light receiving means for receiving light transmitted through the object, analysis means for analyzing the internal quality of the object by the light received by the light receiving means, and detection A reference body inserting means for inserting a reference body having a predetermined optical characteristic in an optical path between the light projecting means and the light receiving means based on a signal from the means, and the analyzing means includes the reference body inserted It is an object of the present invention to provide a device that corrects the analysis result by comparing the received light with reference data held in advance.
Further objects of the present invention will become apparent from the following examples with reference to the accompanying drawings.
本発明により、ベルトコンベアのベルトの長手方向に並べられた被検物体を測定する場合、その長手方向であって、被検物体がない箇所を検知することができ、この箇所において装置のキャリブレーションを行うことができる。したがって、測定開始前のみではなく、測定開始後も随時キャリブレーションを行うことができ、キャリブレーションのために測定が中断することもない。よって、測定を中断することなく装置のキャリブレーションを行うことにより、青果物の内部品質を正確に測定することができる。 According to the present invention, when measuring the test object arranged in the longitudinal direction of the belt of the belt conveyor, it is possible to detect a location in the longitudinal direction where there is no test object. It can be performed. Therefore, calibration can be performed at any time not only before the start of measurement but also after the start of measurement, and the measurement is not interrupted for calibration. Therefore, the internal quality of fruits and vegetables can be accurately measured by calibrating the apparatus without interrupting the measurement.
また、本発明の補正方法によれば、実際の被検体青果物と類似した環境変化に応じた吸収スペクトルの変動性を有する参照体を用いて青果物の内部品質測定の環境変化による誤差を補正できる。特に環境温度変化に対して有効である。
これにより装置あるいは周囲環境の温度調節(管理)をする必要がなくなるので、それらのコストも低減できる。
In addition, according to the correction method of the present invention, it is possible to correct an error due to an environmental change in measuring the internal quality of fruits and vegetables using a reference body having variability in an absorption spectrum corresponding to an environmental change similar to an actual subject fruit and vegetables. This is particularly effective against environmental temperature changes.
This eliminates the need to adjust (manage) the temperature of the device or the surrounding environment, thereby reducing their costs.
また図7を用いて説明したように、本願発明による人工青果物参照体およびそれを用いた補正方法では、光源の状態の違いに対しても十分な追随性を有するので、光源の安定化を待つことなく、光源を点灯後直ちに測定を開始することも可能であり、測定効率を高めることができる。 Further, as described with reference to FIG. 7, the artificial fruit and vegetable reference body and the correction method using the same according to the present invention have sufficient followability with respect to the difference in the state of the light source. It is also possible to start measurement immediately after the light source is turned on, and the measurement efficiency can be improved.
サーミスタ等の人工青果物の透過体の温度をモニターする測温手段を設けた場合には、人工青果物と被検体青果物の温度が異なる場合でもそれを考慮した補正を行うことができる。
また複数の濃度の人工青果物体を用いて補正することにより、更に正確な補正を行うことができる。
When a temperature measuring means for monitoring the temperature of the artificial fruit-and-fruit transmitting body such as a thermistor is provided, even when the temperature of the artificial fruit and the subject fruit and vegetable is different, correction can be performed in consideration thereof.
Further, more accurate correction can be performed by correcting using artificial fruit and vegetables having a plurality of concentrations.
本発明の人工青果物参照体は、水溶液に光分散体を混入することで、光透過率を適切な値とすることができる。また光分散体の濃度を調整することで透過率を簡単に調節することができる。
また本発明の人工青果物体で、水溶液にゲル化剤を加えてゲル化することで、光分散体が沈降することのない安定した人工青果物を得ることができる。
In the artificial fruit and vegetable reference material of the present invention, the light transmittance can be set to an appropriate value by mixing the light dispersion into the aqueous solution. Further, the transmittance can be easily adjusted by adjusting the concentration of the light dispersion.
In addition, by adding a gelling agent to an aqueous solution and gelling with the artificial fruit body of the present invention, it is possible to obtain a stable artificial fruit and vegetables in which the light dispersion does not settle.
本発明の青果物内部品質測定装置は人工青果物参照体を備えることにより、環境変化による青果物の吸収スペクトルの変動を補正した内部品質測定が可能となる。
また、人工青果物参照体を複数個供え、それぞれの参照体の濃度を異ならせた装置では、被検体青果物の濃度に応じたより正確な補正を可能なものとできる。
By providing the artificial fruit and vegetable reference body, the fruit and vegetables internal quality measuring device of the present invention can measure the internal quality by correcting fluctuations in the absorption spectrum of the fruit and vegetables due to environmental changes.
In addition, an apparatus in which a plurality of artificial fruit and vegetable reference bodies are provided and the concentrations of the respective reference bodies are made different enables more accurate correction according to the concentration of the subject fruit and vegetables.
さらに、本発明においては、被検体の大きさに関わらず、被検体の赤道部付近に光を照射できる。したがって、各被検体の内部品質を同じ条件で測定することが可能となり、測定データの信頼性が向上する。また、被検体である青果物の種類によって青果物への投光量を変更することができる。したがって、光を透過し難い被検体の吸収スペクトルの計測をすることができるため、被検体の種類によらずに、青果物の内部品質をより正確に測定することができる。 Furthermore, in the present invention, light can be irradiated near the equator of the subject regardless of the size of the subject. Therefore, the internal quality of each subject can be measured under the same conditions, and the reliability of measurement data is improved. Further, the amount of light projected onto the fruits and vegetables can be changed according to the type of the fruits and vegetables as the subject. Therefore, since the absorption spectrum of a subject that is difficult to transmit light can be measured, the internal quality of fruits and vegetables can be measured more accurately regardless of the type of the subject.
また、本発明では被検体の移動路の本計測位置より上流側で移動手段上における被検体位置を検出し、また移動手段の移動量をモニターすることにより、被検体が正しく計測位置にある時に計測を行うことができるので計測精度が高められる。
また被検体の移動路において本計測位置の上流と下流の両方で移動手段上の被検体位置を検出し、両者にずれがある場合は計測エラーと判定しているので、計測精度に疑問のある被検体を認識でき、更に問題のある被検体を再測定にまわす等の処理も可能であり、より確実性の高い計測が保証される。
In the present invention, the object position on the moving means is detected on the upstream side of the main measurement position on the moving path of the object, and the amount of movement of the moving means is monitored, so that the object is correctly at the measurement position. Since measurement can be performed, measurement accuracy is improved.
In addition, the object position on the moving means is detected both upstream and downstream of the main measurement position in the movement path of the object, and if there is a difference between the two, it is determined as a measurement error, so the measurement accuracy is questionable. Processing such as recognizing the subject and turning the problematic subject to re-measurement is also possible, and more reliable measurement is guaranteed.
また、本発明により、ベルトコンベアの長手方向に並べられた被検物体を測定する場合、その長手方向であって、被検物体がない箇所を検知することができ、この箇所において装置のキャリブレーションを行うことができる。したがって、測定開始前のみではなく、測定開始後も随時キャリブレーションを行うことができ、キャリブレーションのために測定が中断することもない。よって、測定を中断することなく装置のキャリブレーションを任意の時間に行うことにより、青果物の内部品質を正確に測定することができる。 Further, according to the present invention, when measuring the test objects arranged in the longitudinal direction of the belt conveyor, it is possible to detect a portion in the longitudinal direction where there is no test object. It can be performed. Therefore, calibration can be performed at any time not only before the start of measurement but also after the start of measurement, and the measurement is not interrupted for calibration. Therefore, the internal quality of fruits and vegetables can be accurately measured by calibrating the apparatus at an arbitrary time without interrupting the measurement.
さらに、本発明の装置では被検体に側方から光を投光し、上方で透過光を受光しているので、下方受光型の従来装置と同様の透過光量が確保できる一方で、下方受光型のような搬送系に対する制約がない。従って、コンベア上に被検体をランダムに供給するランダム測定も可能となり、能率良く連続測定することができる。また受光手段を干渉物のない装置上方の空間に設置できるので、組立やメインテナンスが容易となる。 Furthermore, in the apparatus of the present invention, light is projected onto the subject from the side and the transmitted light is received at the upper side, so that the transmitted light amount can be secured as in the conventional apparatus of the lower light receiving type, while the lower light receiving type. There are no restrictions on the transport system. Accordingly, it is possible to perform random measurement in which a subject is randomly supplied onto the conveyor, and continuous measurement can be performed efficiently. Further, since the light receiving means can be installed in the space above the apparatus without interference, assembly and maintenance are facilitated.
被測定位置にある被検体の側方であり、被検体の高さよりも下でかつ投光手段による被検体上への投光位置より高い位置に遮光プレートを設けることにより、迷光を有効に遮光できる。
また、投光手段を移動手段を挟んで両側に設けた場合、遮光プレートも両側に一対設け、両遮光プレート間の間隔を調節可能とすれば測定対象に応じて遮光プレート間隔を被検体と干渉せずに有効に遮光できる。更に、移動経路中の測定を行う位置よりも上流側に設置され、被検体の横径を測定する横径測定手段と、横径測定手段の出力に基づいて遮光プレートの間隔を調節する調節手段とを設ければ、個々の被検体のサイズに応じて遮光プレートの調節が可能となる。
Stray light is effectively shielded by providing a light-shielding plate on the side of the subject at the measurement position, below the height of the subject and higher than the light projection position on the subject by the light projecting means. it can.
In addition, when the light projecting means is provided on both sides of the moving means, a pair of light shielding plates are provided on both sides, and if the distance between both light shielding plates can be adjusted, the distance between the light shielding plates interferes with the subject according to the measurement target. It can be effectively shielded without Further, a horizontal diameter measuring unit that is installed upstream of the position in the moving path where the measurement is performed and that measures the horizontal diameter of the subject, and an adjusting unit that adjusts the interval between the light shielding plates based on the output of the horizontal diameter measuring unit. The light shielding plate can be adjusted according to the size of each subject.
また本発明の装置において、被測定位置にある被検体の高さよりも上に遮光プレートを設けると迷光が有効に遮光できる。更に、移動経路中の前記所定位置よりも上流側に設置され被検体の高さを測定する高さ測定手段と、該高さ測定手段の出力に基づいて遮光プレートの高さを調節する調節手段とを設ければ、個々の被検体の高さに合わせて遮光プレートを被検体と干渉せずに有効な遮光を行いうる位置に設定できる。 In the apparatus of the present invention, stray light can be effectively shielded by providing a light shielding plate above the height of the subject at the measurement position. Furthermore, a height measuring unit that is installed upstream of the predetermined position in the movement path and measures the height of the subject, and an adjusting unit that adjusts the height of the light shielding plate based on the output of the height measuring unit , The light shielding plate can be set at a position where effective light shielding can be performed without interfering with the subject according to the height of each subject.
また本発明の装置において、移動経路中の測定を行う位置よりも上流側に設置され、被検体の高さまたは横径の少なくとも一方を測定するサイズ測定手段と、投光手段から直接投光された光および被検体表面で反射した光が受光手段に入らないよう遮光するための遮光プレートであって、測定位置にある被検体の近傍に設けられ、所定の水平軸まわりに枢動できる遮光プレートと、サイズ測定手段の出力に基づいて遮光プレートの前記水平軸まわりの角度位置を遮光プレートと前記所定位置にある被検体との隙間が小さくなるように調節する調節手段とを設けることにより、個々の被検体のサイズに応じて有効な遮光を行うことができる。 Further, in the apparatus of the present invention, it is installed upstream of the measurement position in the movement path, and is directly projected from the light projecting means and the size measuring means for measuring at least one of the height or the lateral diameter of the subject. A light-shielding plate for shielding the reflected light and the light reflected from the surface of the subject from entering the light-receiving means, which is provided in the vicinity of the subject at the measurement position and can be pivoted around a predetermined horizontal axis And adjusting means for adjusting the angular position of the light shielding plate around the horizontal axis based on the output of the size measuring means so that the gap between the light shielding plate and the subject at the predetermined position is reduced. Effective light shielding can be performed according to the size of the subject.
また本発明の装置において、投光手段から直接投光された光および被検体表面で反射した光が受光手段に入らないよう遮光するための遮光プレートであって、測定を行う位置にある被検体の近傍に設けられ、所定の水平軸まわりに枢動でき、被検体が移動手段により移動されて前記所定位置に近づくときに該被検体により押し上げられて前記水平軸まわりに枢動し、該被検体が前記所定位置にある時に被検体と接した状態で遮光する遮光プレートを設けることにより、簡単な構成で有効な遮光ができる。この場合、遮光プレートの移動経路上流側でかつ被検体と接する側の隅部に、被検体と接したときに該遮光プレートを上に逃がすことを許容するための上向きのカーリングを設けることにより、被検体が遮光プレートに引っかかることなく、遮光プレートが被検体にスムーズに押し上げられる。 Further, in the apparatus of the present invention, a light shielding plate for shielding light directly projected from the light projecting means and light reflected from the surface of the subject so as not to enter the light receiving means, and the subject at the position where the measurement is performed , And can be pivoted about a predetermined horizontal axis. When the subject is moved by the moving means and approaches the predetermined position, the subject is pushed up and pivoted about the horizontal axis. By providing a light-shielding plate that shields the specimen in contact with the subject when the specimen is in the predetermined position, it is possible to effectively shield light with a simple configuration. In this case, by providing an upward curling to allow the light shielding plate to escape upward when contacting the subject at the corner on the upstream side of the movement path of the light shielding plate and in contact with the subject, The light shielding plate is smoothly pushed up by the subject without being caught by the light shielding plate.
また本発明の装置において、移動手段上に固定された、被検体を受容するためのトレイを用い、該トレイは受容した被検体の少なくとも一部を覆っており、また前記投光手段からの光が被検体に到達するように開けられた開口を有するように構成することにより、迷光が有効に遮光できる。 In the apparatus of the present invention, a tray for receiving a subject fixed on the moving means is used, the tray covers at least a part of the received subject, and the light from the light projecting means is used. Is configured to have an opening opened so as to reach the subject, stray light can be effectively blocked.
本発明の第1実施例を図1〜図3に基づいて説明する。
図1に示すように、本実施例の装置1はベルトコンベア2、センサ4、測定部6等からなる。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the
ベルトコンベア2には、そのベルト3の長手方向Aにミカン等の被検物体8が並べて配置してあり、その長手方向Aに被検物体8を移動する。ベルト3の移動方向Aの途中にはセンサ4および測定部6が設けられている。センサ4は、光電センサであり、ベルトコンベア2上に赤外光10を照射しその反射光を観測することにより、ベルトコンベア2上の被検物体8の有無、間隔および位置情報を得ることができる。測定部6は、ベルトコンベア2の移動方向において、センサ4の下流に位置しており、被検物体に光を照射して、被検物体からの出射光から被検物体の内部品質を測定する。
On the
測定部6は、図2に示すように、ランプ12、フィルタ部14、分光器16、制御部18、演算部20等からなる。
ランプ12は、被検物体8のほぼ全体にその側面から光を投射可能なように配置されている。ランプ12から被検物体8に投射される光22は、例えば近赤外域の波長(650〜950nm)を有するものであり、この光が投射された被検物体8の内部で一部が吸収された後に、被検物体8から透過光24が出射される。
As shown in FIG. 2, the measurement unit 6 includes a
The
ランプ12と被検物体8との間には、フィルタ部14が設けられている。フィルタ部14は、図3に示すようなNDフィルタ26および拡散板28からなるフィルタ30と、キャリブレーション駆動機構32からなる。キャリブレーション駆動機構32は、ソレノイドを使用しており、測定部6における被検物体8の有無に対応してフィルタ30を上下方向Bに移動させることができる。
A
フィルタ30は、例えば3枚のNDフィルタ26a、26b、26c及び拡散板28が積層されたものであり、その平面は、ランプ12から被検物体8への光22の照射方向Cに垂直である。NDフィルタ26は、入射光22のどの波長光に対しても一様に吸収する中性濃度(無彩色)のフィルタであって、入射光の波長成分を変えることなく透過光量を減少させる機能を有するものであり、本実施例では透過率0.1%、5%、20%の3種のNDフィルタ26a、26b、26cをランブ12側から被検物体8側に積層している。3枚のNDフィルタ26a、26b、26cのうち、最も被検物体8に近い側に配置された透過率20%のNDフィルタ26cには、その被検物体8側に拡散板28が積層されている。拡散板28は、NDフィルタ26からの入射光を拡散反射または拡散透過することが可能であり、その全面にわたって均一な光量の光が出射される。フィルタ30をこのような構成としたことにより、光源からの光を所定の割合で減衰することができ、この減衰光の光量を測定することにより装置1のベースラインを補正することができる。
The
ランプ12から被検物体8への光の光路の延長線上には、分光器16が設けられており、被検物体8もしくはフィルタ30からの光を受光する。分光器16では、被検物体8からの出射光24の吸収スペクトルが計測され、この吸収スペクトルにより被検物体8の糖度等の内部品質を測定することが可能である。
A
上述したセンサ4は制御部18に接続しており、制御部18では光電変換により、光電センサ4に入射する光の光量を電流に変換して、その電流が所定値より大きいか否かにより、測定部6内の被検物体8の有無を判別することができ、これにより、コンベア3上の被検物体8の間隔を検知することができる。
さらに、制御部18はキャリブレーション駆動機構32に接続されており、これを駆動するための信号を出力して、フィルタ30の駆動を制御する。
The
Further, the
キャリブレーション駆動機構32は、光電センサ4により被検物体8の間隔が所定値以上であると検知され、その被検物体8の間隔に相当する部分が測定部6内に入ると、フィルタ30を、ランプ12から被検物体8への光路の途中に配置するように駆動する。そして、フィルタ30をこのように配置した状態で装置1のキャリブレーションを行う。上記以外の場合、すなわち、被検物体8の間隔が所定値未満である間は、フィルタ30を、ランプ12から被検物体8への光路から退避させるようにキャリブレーション駆動機構32は駆動される。こうして、フィルタ30を通過した光を用いて、測定開始時のみならず測定中にも随時装置1のキャリブレーションを行うことができるため、測定によるベースラインの変動に影響されずにより正確に青果物の内部品質を測定することが可能である。なお、上記所定値は、被検物体8の種類、大きさ、測定速度等によって決定される値であって、測定開始前または測定中に装置の使用者が設定する。
The
演算部20は、分光器16に接続されており、被検物体8からの透過光24による周波数スペクトルの電流値、キャリブレーションによる電流値が入力され、これらの値に基づいて、ベースラインの変動や分光器16のノイズ等の影響を排除した被検物体8の内部品質が計測可能となる。
The
以上の構成としたことにより、ベルトコンベア2のベルト3の長手方向Aに並べられた被検物体8を測定する場合、その被検物体8の間隔を検知することができ、この間隔が所定値以上であるときに装置1のキャリブレーションを行うことができる。したがって、測定開始前のみではなく、測定開始後も被検物体8がない箇所で随時キャリブレーションを行うことができ、キャリブレーションのために測定が中断することもない。よって、測定を中断することなく装置1のキャリブレーションを各被検物体8ごとに行うことにより、青果物の内部品質を正確に測定することができる。
With the above configuration, when measuring the
以下に本実施例による青果物の内部品質の測定の工程を説明する。
まず、測定を開始する前に装置1のキャリブレーションおよびダーク電流の測定を行う。キャリブレーションは、測定部6に被検物体8がない状態において、キャリブレーション駆動機構32によりランプ12の前にフィルタ30を配置し、ランプ12からフィルタ30を介して分光器16に照射された光の光量を測定することにより行う。この光の光量は、分光器16で電流値に変換されて、これが被検物体8の測定のベースライン(または参照値)となる。一方、ダーク電流の測定は、分光器16に入る外光を一切遮断した状態で行う。これは、ランプ12が点灯した状態で分光器16への光を遮蔽しても良いし、ランプ12を消灯した状態であっても良い。ダーク電流は、分光器16に光が入らない状態における装置1自体が有するものであって、この後の分光器16による測定(光電変換した電流値)からダーク電流値を差し引くことにより、装置のノイズ等の影響を取り除いた電流値を算出することができる。
The process of measuring the internal quality of fruits and vegetables according to this example will be described below.
First, before starting the measurement, calibration of the
被検物体8の内部品質の測定は、ベルトコンベア2のベルト3の長手方向に並べて置かれた被検物体8が、それぞれ、ベルト3の移動により測定部6に達したときに行われる。すなわち、被検物体8が測定部6に達すると、被検物体8はランプ12から直接光が照射され、被検物体8内で一部吸収された出射光が分光器16に入射する。この光の周波数スペクトルにより被検物体8の内部品質を測定することができる。これは、被検物体8に含まれる成分により、光の光量が多い周波数が存在するため、周波数スペクトルの形状が異なることによる。
The measurement of the internal quality of the
測定を継続していくと、ベースラインは変動する。これは、分光器16、測定部6またはその周辺の温度等の環境変化によるもので、正しい計測値を得るためにはベースラインが常に一定になるようにしなければならない。本実施例では、被検物体8間に所定の間隔が空いている箇所でベースラインを測定している。この値は、分光器16に接続された演算部20に保存される。
As measurements continue, the baseline will change. This is due to environmental changes such as the temperature of the
測定開始時のキャリブレーション及びダーク電流の測定が終了すると、フィルタ30は、ランプ12から分光器16への光路から退避され、ランプ12からの光は直接、分光器16に入射する。この状態の測定部6に、ベルトに載って移動してきた被検物体8が到達すると、ランプ12から発せられる近赤外光は直接被検物体8に照射され、その光の一部は被検物体8に吸収されて被検物体8から出射し、分光器16に入射する。そして、分光器16においてこの被検物体8の内部品質が計測される。
When calibration at the start of measurement and measurement of dark current are completed, the
このようにして、被検物体8が測定部6に到達するたびに順次その内部品質を計測する。この測定中に、光電センサ4により被検物体8の間隔が所定値以上であると検知すると 制御部18において測定部6に被検物体8がないと判断して、キャリブレーション駆動機構32に駆動の為の信号を出力する。この信号を受けてキャリブレーション駆動機構32のソレノイドが動作し、ランプ12から分光器16への光路中にフィルタを移動・配置する。
In this way, every time the
フィルタ30は例えば3枚のNDフィルタ及び拡散板が積層されたものであり、NDフィルタ26としては、透過率0.1%、5%、20%の3種のNDフィルタ26a、26b、26cをランブ側から被検物体8側に積層している。このフィルタ30に入射した光は、3枚のNDフィルタ26a、26b、26cにより、その光量が約0.001%に減衰される。一方、拡散板28は、透過率20%のNDフィルタ26cの被検物体8側に積層されており、この拡散板28に入射した光は拡散された形で出射される。フィルタ30をこのような構成としたことにより、光源からの光を所定の割合で減衰することができる。この減衰された光の光量は、ミカン等の被検物体8を透過した光の光量に対して所定の範囲となるように調整されている。すなわち、被検物体8の種類、大きさ、ロット等により使用するNDフィルタ26及び拡散板28を変更することとしている。
このフィルタによる減衰光の光量を測定することにより、装置1のベースラインを測定することができる。ベースラインは随時その変動を追従することができる。ベースラインの測定値は演算部20に保存される。
For example, the
The baseline of the
ここで、被検物体8の内部品質の評価では、以下に示す透過率を用いている。すなわち、各被検物体8(総数nのうちのi番目)の透過率Tは、被検物体8内で一部吸収された出射光による周波数スペクトルの測定値Si、キャリブレーションによる電流値の平均値R、ダーク電流値D(暗電流値)により次の式で表される。
Ti=(Si−D)/(R−D) ・・・(1)
すなわち、フィルタ30を介したランプ12からの出射光に対する被検物体8からの出射光の比をとって、これを被検物体8の透過率としている。ここで、分子及び分母のそれぞれにおいて、出射光による周波数スペクトルの測定値Siまたはキャリブレーションによる電流値の平均値Rからダーク電流値Dを減算している。これにより、分光器16固有のノイズを排除している。
Here, in the evaluation of the internal quality of the
Ti = (Si-D) / (RD) (1)
That is, the ratio of the light emitted from the
以下に本実施例の変形を示す。
本実施例では、フィルタ30は3枚のNDフィルタ26a、26b、26cと拡散板28という構成にしたが、NDフィルタの枚数は1枚であっても良いし、もっと枚数が多くても良い。
各NDフィルタの光の透過率は本実施例とは別の値であっても良い。
NDフィルタの代わりに、光の透過率が分かっているほかの種類のフィルタも使用可能である。
フィルタ30を拡散板のみで構成しても良い。
Modifications of the present embodiment are shown below.
In this embodiment, the
The light transmittance of each ND filter may be a value different from that of the present embodiment.
Instead of the ND filter, other types of filters whose light transmittance is known can be used.
The
キャリブレーション駆動機構32は、フィルタ30を上下方向Bに移動することにより、フィルタ30をランプ12から被検物体8への光路途中に配置することとしたが、フィルタ30の移動方向は水平方向など任意の方向でよい。
被検物体8の検知は、別途設けた光電センサ4への光の入射により行ったが、分光器16への入射光の光量により判断しても良い。
ベルト3に設けた重量センサにより、被検物体8の有無を判断しても良い。
The
The detection of the
The presence or absence of the
ランプ12から被検物体8への光の投射は、被検物体8のほぼ全体に光を投射可能であれば、側面からでなく上面等からでもよい。
光電センサ4から発する光は、赤外光以外の波長の光であっても良い。
ランプ12から発する光は、近赤外光以外の波長の光であっても良い。
ランプ12は、光ファイバでもよく、その数は1灯でも2灯以上でも良い。
The projection of light from the
The light emitted from the
The light emitted from the
The
つづいて、本実施例における、第2の校正方法について図4を参照しつつ説明する。図4は、本実施例としての人工青果物参照体(人工青果物体)40を示す図であり、(a)は斜視図、(b)は断面図、(c)は上面図である。この人工青果物参照体40は、高さ80mm、底面が一辺65mmの正方形の直方体であってその側面42のうち2面にガラス44を設けてある樹脂容器46と、その中に収容された光透過体48とからなる。なお、容器上面は樹脂容器46と同じ材質の樹脂製の蓋50で覆って密閉する。
Next, the second calibration method in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing an artificial fruit and vegetable reference body (artificial fruit and vegetable body) 40 according to the present embodiment, where (a) is a perspective view, (b) is a cross-sectional view, and (c) is a top view. This artificial fruit and
樹脂容器46および蓋50は、ポリエチレン(PE)に充填材としてグラファイトを入れたものからなり、光を透過する性質を有する。図4(c)に示すように、容器46の側面42の厚さはd1、d2の2種類あり、隣り合う面で異なり、対向する面では同一である。 樹脂容器46の側面42のうちの隣り合う2面には、その側面42と平行に耐熱性のガラス44を設けている。この2枚のガラス44は、同一形状であって、樹脂容器46の側面42に対してその間にほぼ一様な厚さの空気層52を介して密着させずに設けてある。樹脂容器46の側面42の上端及び下端には、それぞれ、その稜線に沿って第1フランジ部54および第2フランジ部56が設けられており、第1フランジ部の下面54aおよび第2フランジ部の上面56aには、その全長にわたって凹部54b、56bが設けられている。ガラス44は、水平方向にスライドして両凹部54b、56b内に収めることにより樹脂容器46の側面42に設置する。
The
光透過体48は、被検体となる青果物の種類に合わせて、酸の水溶液、糖の水溶液を適宜選定する。たとえば、酸の水溶液としては1%クエン酸水溶液を用いる。
人工青果物体40は光透過体48の内部に該光透過体48の温度を計測するためのサーミスタ等を用いた測温体(温度測定手段)58を備えている。
For the
The
次にこの人工青果物体40を用いて青果物の内部品質測定装置の測定値を補正する方法について説明する。図5は青果物測定装置の測定位置62付近の構成を示す図である。測定装置はベルトコンベア60を有しており、このベルトコンベア60上におかれた被検体青果物(例えばミカン)が順次測定位置62に送られてくる。測定位置62において、光源64、絞り66、レンズ系68からなる投光装置70により被検体に光が投光される。被検体を通過した光は受光センサ72に入射する。受光センサ72に入射した光は、複数の波長帯チャンネルに分光され、各チャンネル毎の吸光度を調べる周知の方法による分光分析を行い、被検体青果物の内部品質、例えば酸度を算出する。この方法自体は公知であるので説明は省略する。
Next, a method for correcting the measurement value of the internal quality measuring apparatus for fruits and vegetables using the artificial fruit and
装置は人工青果物体40を備えており、該人工青果物体40は不図示の機構により、測定位置62において、図5において矢印Dで示すように昇降され、投光系と受光センサ72との間におかれた校正位置74とそこから退避した通常位置76との間を移動できるようになっている。また、人工青果物体40は、その底面の中心を通る鉛直方向の軸78を中心に回転可能であって、ガラス44を設けた側面42のうちの1面を、投光装置70から投光される光57および人工青果物参照体からの出射光59の光軸80にほぼ垂直になるように配置されている。
The apparatus includes an
図6に本実施例の人工青果物体40および果実の酸度を時間の経過とともに測定した結果を示す。この図から分かるように、果実の酸度測定と同一の環境で測定した人工青果物体40の酸度(吸光度から算出した値)は、果実の酸度とほぼ同期して時間変化しており、両者間に一定の対応関係があることが分かる。
The result of having measured the acidity of the
近赤外域における青果物のスペクトル吸収は、O−H、C−H等の官能基に由来し、分光分析による青果物の酸度などの内部品質の測定は、これら官能基による吸収スペクトルに基づいて行われる。この吸収特性は温度や湿度等の環境変化によって変動する。本実施例の人工青果物体40において、透過体を酸(クエン酸)水溶液をベースとして構成しており、同じ官能基を含むので、人工青果物体40の吸収特性も実際の被検体である青果物と同期して変動するようになる。これにより環境変化によるスペクトル吸収の変動を補正することができる。
この参照体を用いた青果物内部品質測定の補正方法の一例を、酸度の測定を例にとって以下に説明する。
Spectral absorption of fruits and vegetables in the near-infrared region is derived from functional groups such as OH and CH, and internal quality measurement such as acidity of fruits and vegetables by spectroscopic analysis is performed based on absorption spectra by these functional groups. . This absorption characteristic varies depending on environmental changes such as temperature and humidity. In the artificial fruit and
An example of a correction method for measuring the quality of fruits and vegetables using this reference body will be described below by taking the measurement of acidity as an example.
まず予め人工青果物参照体40と実青果物との間での酸度測定値の環境変化に伴う変動の関係性(即ち図7における6つの点を近似的に結ぶ直線の傾きS)を求めておく。他方で実際の青果物の酸度が誤差なく測定(算出)される状態(即ち、正しい測定値の得られる状態(環境))における、人工青果物の酸度測定値DRを基準酸度値として求めておく。言い換えると、基準酸度値DRとは、ある環境状態で人工青果物の酸度を測定して得た酸度値がDRであった場合には、その状態で得られる実青果物の測定酸度は補正なしで(補正値ゼロで)正しい酸度値を与えていることになるという値である。ここで「正しい酸度値」とは、当該実青果物の酸濃度を分光分析によってではなく化学的分析によって求めた値を意味する。従ってDRの値は化学的分析によって求めた既知の酸度を有する実青果物を用いて求める。
以上の変動の関係性(直線の傾きS)と基準酸度値DRは予め求めておいて、測定装置の処理系にデータとして記憶させておく。
First, the relationship of the variation of the acidity measurement value between the artificial fruit and
The relationship of the above fluctuations (straight line slope S) and the reference acidity value DR are obtained in advance and stored in the processing system of the measuring apparatus as data.
実際の測定時における補正動作は所定時間、例えば2時間毎に行う。補正動作時には、まず図5の人工青果物体40を投光系と受光センサ72の間の校正位置に降ろし、人工青果物体40について通常の実青果物と同じ測定を行い酸度値を算出する。該実測酸度値がDであったとすると、以下の式により補正値Cを求める。
C =(DR−D)×S
こうして得た補正値を実際の被検体であるそれぞれの青果物の測定値に加算することにより測定値が補正され、環境条件に影響されない正しい酸度値に近づく。
The correction operation during actual measurement is performed every predetermined time, for example, every two hours. At the time of the correction operation, first, the
C = (DR−D) × S
The correction value obtained in this way is added to the measurement value of each fruit and vegetable that is the actual subject, so that the measurement value is corrected and approaches the correct acidity value that is not affected by the environmental conditions.
例えばDRの値が1.0%で、かつ図7の諸点を近似的に結ぶ直線の傾きSが0.9として予め求められていたとする。そして補正動作時に測定された人工青果物の酸度が1.2%であったとする。この場合は環境変動によりプラス側に誤差が出ている(つまり実際より測定値が高く出ている)状態である。この場合補正値Cは
C =(1.0−1.2)×0.9 = −0.18
と求められる。この補正値「−0.18」を被検体青果物に対して得た測定値に加算する(つまり0.18を減算する)ことにより補正する。
For example, it is assumed that the DR value is 1.0% and the slope S of a straight line that approximately connects the points in FIG. Assume that the acidity of the artificial fruit measured during the correction operation is 1.2%. In this case, there is an error on the plus side due to environmental changes (that is, the measured value is higher than the actual value). In this case, the correction value C is C = (1.0−1.2) × 0.9 = −0.18.
Is required. This correction value “−0.18” is corrected by adding it to the measurement value obtained for the subject fruit or vegetable (that is, subtracting 0.18).
環境条件は刻々変化するので、上述のように補正動作は測定期間中に所定時間間隔で行うが、例えば2時間毎に補正動作を行う場合、補正値の適用範囲は、1)得られた補正値を過去2時間の測定データに対して適用する、2)得られた補正値を次の2時間で得る測定データに対して適用する、3)得られた補正値をその前後1時間ずつに得た測定データに対して適用する、などが考えられる。補正の有効性としては3)のやり方が最も好ましいが、これに限られるものではない。また補正動作を行う間隔が短ければ短いほど、環境変化への追随性が増すので補正精度は上がるが、補正用の人工青果物の測定時には本来の測定が中断されるため測定のスループットは低下するので、それらを考慮して適切な時間に設定する。また光源64を点灯してしばらくは安定性が低いので短い時間間隔で補正動作を行い、安定したら間隔を大きくするということも考えられる。
Since the environmental conditions change from moment to moment, the correction operation is performed at predetermined time intervals during the measurement period as described above. For example, when the correction operation is performed every two hours, the application range of the correction value is 1) the obtained correction The value is applied to the measurement data obtained in the past 2 hours, 2) the obtained correction value is applied to the measurement data obtained in the next 2 hours, and 3) the obtained correction value is applied every hour before and after that. It can be applied to the obtained measurement data. As the effectiveness of the correction, the method of 3) is most preferable, but it is not limited to this. In addition, the shorter the interval between correction operations, the greater the follow-up to environmental changes, so the correction accuracy increases, but the original measurement is interrupted when measuring artificial fruit and vegetables for correction, so the measurement throughput decreases. Set them at the appropriate time, taking them into account. In addition, since the stability is low for a while after the
本実施例の人工青果物参照体40は光透過体48の内部に該光透過体48の温度を計測するための測温体58を備えている。これは人工青果物体40と実際の被検体である青果物との温度差を補正するためのものである。即ち、人工青果物体40は図5に示した装置例のように、装置に取り付けられていることが多いのに対して、測定の対象であるミカン等の青果物は所定のストレイジから供給される。両者が共通の環境にあれば問題ないが、それらの間に温度差がある場合には温度補正することが好ましい。そこで実施例の人工青果物体40は測温体58を備えて透過体の温度をモニターし、該モニター結果に基づいて上記補正値を求める際に温度条件を考慮した補正を更に行う。
The artificial fruit and
本実施例においては、人工青果物体40を構成する樹脂容器46は光を透過可能であり、その厚さによって透過量が異なる。このように構成された人工青果物体40においては、容器側面42にほぼ垂直に投光して対向する容器側面42から出射される光の量は、側面42の厚さにより異なったものとなる。すなわち、厚さの異なる2つの側面に同じ光量の光を投光すると、厚い側面を透過する光の量は、薄い側面を透過する光の量より少なく、厚い側面の方が光の透過率が低い。本実施例においては、この性質を利用して、被検体の種類やロットの変更または環境の変化等に応じて、人工青果物体40を回転させることにより、投光される面を、異なる透過率を有する面に変えることができる。
以上述べたように、本発明によると、投光系および受光系の変更なしに被検体の変更に応じた人工青果物体40を選択することが可能となる。
In the present embodiment, the
As described above, according to the present invention, it is possible to select the
また、樹脂容器46の側面42のうち、人工青果物参照体40への投光が行われる側面42には耐熱性のガラス44が設けられているため、ガラス44がない場合に比べて、人工青果物参照体40は、投光による加熱に対して高い耐久性を有している。
さらに、ガラス44と側面42との間に空気層が存在するため、人工青果物参照体40が投光により加熱されても放熱しやすくなり、さらに耐久性が向上する。
また、ガラス44は水平方向にスライドして取り外すことが可能であるため、ガラス44の耐熱性が落ちた場合は、ガラス44を交換することにより常に十分な耐熱性を確保することができる。
Further, among the side surfaces 42 of the
Furthermore, since an air layer exists between the
Further, since the
本実施例は例示であって本発明はこれに限定されない。
すなわち、人工青果物体40の容器は、ポリエチレン(PE)の代わりにポリフッ化エチレン(PFE)やガラス44であってもよい。
樹脂容器46側面42に設けるガラス44の代わりに、耐熱性のNDフィルタを用いてもよい。
This example is illustrative and the present invention is not limited to this.
That is, the container of the
Instead of the
本実施例では、樹脂容器46の側面424面のうち2面にガラス44を設けたが、ガラス44を設ける面は、1面、3面、4面(全面)であってもよい。
樹脂容器46の側面42の厚さは、対向する面で同一としたが、4側面42の厚さの組み合わせは任意でもよい。
樹脂容器46の側面42とガラス44との間の空気層52は、任意の厚さでよく、なくてもよい。
In this embodiment, the
The thickness of the
The air layer 52 between the
人工青果物参照体40の形状は、底面が正方形の直方体ではなく、多角柱や円柱であってもよい。
光透過体48は、ゲル状物質、たとえば、1%クエン酸水溶液に光散乱体として径約0.3μmの酸化セリウムを混合して均一に拡散させ、それをポリアクリルアミドゲルによってゲル化したものであってもよい。
The shape of the artificial fruit and
The
本実施例においては、人工青果物体40が測定位置62において昇降されることとしていたが、人工青果物体40を測定位置62の上方または下方に固定し、校正の際に投光装置70および受光センサ72を一体的に上昇または下降させることとしてもよい。
人工青果物体40の回転は、反時計回りでもよい。
人工青果物体40は、その底面の中心を通る鉛直方向の軸78に代えて投光装置70から投光される光の光軸とほぼ垂直であって、側面42の中心を通る水平方向の軸を中心に回転することとしても良い。この場合は、側面と上面または底面の厚さを異ならせて、それぞれに耐熱ガラスを上述の方法により設けるのが望ましい。
人工青果物40の回転は、鉛直方向の軸であれば容器46の底面の中心を通らなくても良い。
In this embodiment, the
The rotation of the
The
The rotation of the
一方、本発明においては、被検体の大きさに関わらず、その内部品質を同じ条件で測定することができる。以下に詳細を説明する。
図8は、本実施例にかかる装置の概略構成図である。すでに説明した校正部分については説明を省略する。投光光学系70および分光器72はそれぞれ矢印F、Gで示す鉛直方向に昇降可能であり、被検体88の測定時には、投光光学系70の光軸80および分光器72の受光レンズ92の光軸94を一致させ、これらを昇降させることによりこれらの光軸上に被検体88の赤道部90が位置するように配置する。
On the other hand, in the present invention, the internal quality can be measured under the same conditions regardless of the size of the subject. Details will be described below.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an apparatus according to the present embodiment. The description of the calibration part already described is omitted. The light projecting
投光光学系70は、ランプ64、しぼり66、レンズ68からなる。ランプ64からは、被検体88に向けて光96が投光され、その光96はランプ64とベルトコンベア60の間に投光光学系の光軸80に垂直に設けられたしぼり66及びレンズ68を介して被検体88に照射される。しぼり66は、同心状に開口部100の口径が連続的に変化する構造であり、ランプ64から発せられた光96は、被検体88の種類に応じて所定の大きさに開かれた開口部100を通り、レンズ68により適度に集光されて赤道部90を中心として被検体88に照射される。また、投光光学系70は一体として昇降可能としてある。この構成により、被検体88の大きさに応じて装置全体の高さを変えることができ、被検体88の赤道部90は、被検体88の大きさに関わらず常に分光器72の受光レンズ92の光軸94の延長線上にあるため、常に被検体88の赤道部に向けて光96を照射可能となる。
The light projecting
すなわち、大きな被検体88bについて測定する場合にも、点線で示すように投光光学系70及び分光器72が上昇するため、被検体の大きさに関わらず、常に、被検体88bの赤道部90bを中心として光が照射され、赤道部90bを中心とした部分からの出射光を受光することとしているため、各被検体の内部品質を同じ条件で測定することが可能となる。
That is, even when measuring a large subject 88b, the projection
次に、投光光学系70のしぼり66について説明する。図9は、投光光学系70の構成を示した斜視図である。
本実施例においては、しぼり66は同心円状に連続的に変化する開口部100を有する。しぼり66の背面に配置したランプ64から一定の投光量の光が投光された場合、開口部100からはその口径に比例した光量の光がしぼり66正面から出射される。
Next, the
In this embodiment, the
開口部100の口径の設定は、被検体88である青果物の種類に基づいて行う。すなわち、光を透過しやすい青果物の内部品質を測定する場合には、開口部100の口径を小さくして被検体88への投光量を小さくする。一方、光を透過し難い青果物の場合には、開口部100の口径を大きくして、被検体88への投光量を大きくする。このように、被検体88の種類により口径を設定して、被検体88に照射する光量を変更することにより、被検体88の種類によらずに被検物体8から出射される光量を一定値以上とすることができ、これにより、被検物体8の種類によらずにより正確に青果物の内部品質を測定することができる。
The diameter of the
以下に本実施例の測定例を示す。ここでは、すでに述べたキャリブレーション、校正についての説明は省略する。
まず、光を透過しやすいミカンの内部品質を測定する。しぼり66の開口部100は、最小の口径に設定する。この場合は、被検体88への投光量は小さいが、被検体88から出射される光量は十分大きいため、この吸収スペクトルにより被検体88の内部品質を計測可能である。
A measurement example of this example is shown below. Here, the description of the calibration and calibration already described is omitted.
First, the internal quality of the mandarin orange that easily transmits light is measured. The
はじめに、被検体88を測定用のベルトコンベア60上に搭載する。そして、被検体88の大きさに応じて、投光光学系70及び分光器72を昇降させ、これらの光軸80、94を一致させるとともに、これらの光軸80、94上に被検体88の赤道部90が位置するようにする。
この状態で、ランプ64から光を被検体88に向けて投光する。ランプ64から発した光96はしぼり66の開口部100を通って、レンズ68に入射する。レンズ68により適度に集光された光は、赤道部90を中心として被検体88に照射される。被検体88に照射された光は、被検体88の表面及び内部においてその一部が反射・吸収された後、出射され、分光器72に受光される。
First, the subject 88 is mounted on the
In this state, light is projected from the
分光器72に受光された光は、その吸収スペクトルが計測される。吸収スペクトルは各被検体88により異なり、これにより各被検体88の内部品質を測定することができる。 次に、光を透過し難いリンゴの内部品質を測定する。しぼり66の開口部100は、最大の口径に設定する。この場合は、被検体88への投光量は大きいため、被検体88から出射される光量は十分大きく、この吸収スペクトルにより被検体88の内部品質を計測可能である。
これ以外の測定条件は被検体がミカンである場合と同一であり、被検体88からの出射光の吸収スペクトルにより被検体88の内部品質を測定することができる。
The absorption spectrum of the light received by the
The other measurement conditions are the same as when the subject is a mandarin orange, and the internal quality of the subject 88 can be measured by the absorption spectrum of the light emitted from the subject 88.
以下に本実施例の変形例を示す。
本実施例においては、投光光学系70の光軸80、受光レンズ92の光軸94及び被検体の赤道部90を一致させるのに投光光学系70、分光器72を昇降させることとしたが、被検体88を搭載したベルトコンベア60の位置を昇降させてもよい。また、投光光学系70中にミラーを設けて、このミラーの角度を変更することにより被検体88への投光位置を変更することとしても良い。さらに、分光器72の受光レンズ92と被検体88との間にミラーを設けて、このミラーの角度を変更することにより、常に被検体88の赤道部90からの出射光を受光するようにしても良い。
Below, the modification of a present Example is shown.
In the present embodiment, the light projecting
開口部100は、同心円状に変化するとしていたが、しぼり66を通過する光量を制御できれば他の形状の口径であってもよい。また、開口部の形状を一定として開口部が開いている時間を制御しても良い。また、フィルタによって行っても良い。
The opening 100 changes concentrically. However, the
本発明においては、移動手段上における被検体の位置を検出でき、被検体が正しく計測位置にあるときに計測を行うことができる。以下にその詳細を説明する。
図10および図11はそれぞれ本実施例の糖度酸度測定装置の概略を概念的に説明する図であり、図10は上面図、図11は側面図である。
In the present invention, the position of the subject on the moving means can be detected, and measurement can be performed when the subject is correctly at the measurement position. Details will be described below.
FIG. 10 and FIG. 11 are diagrams for conceptually explaining the outline of the sugar acidity measuring apparatus of the present embodiment, FIG. 10 is a top view, and FIG. 11 is a side view.
図10においてベルトコンベア60は図の矢印方向J、即ち図において右方向に移動している。該ベルトコンベア60上に被検体である蜜柑mがランダムに載置される。図10においては6つの蜜柑mがコンベア60上に載っている。
ベルトコンベア60の最上流側にはコンベアをはさんで、フォトダイオード等の投光素子102aおよび受光素子102bのペアにより構成される第1光電センサ102が配されている。投光素子102aは受光素子102bに向けて検出光を射出している。受光素子102bはこれを受光して電気信号に変換して後述するCPU120(中央処理ユニット:図12)に出力する。
In FIG. 10, the
A first
同様にベルトコンベアの最下流側にはコンベアをはさんで、フォトダイオード等の投光素子103aおよび受光素子103bのペアにより構成される第2光電センサ103が配されている。第1光電センサ102の場合と同様に、第2光電センサ103でも、投光素子103aは受光素子103bに向けて検出光を射出しており、受光素子103bはこれを受光して電気信号に変換してCPU120に出力している。
Similarly, on the most downstream side of the belt conveyor, a second
ベルトコンベアの中程の上流寄りには実際に被検体の糖度・酸度の本計測を行うための計測系が配設されている。該計測系は近赤外域を含む光を発する光源110aと被検体mを透過した光を受光する分光器110bからなる。分光器110bは受光した光を分光して複数の周波数成分に分解し、各成分光の強度に応じた信号をCPU120に出力する。該計測の詳細については公知であるのでここでは説明を省略する。
Near the middle of the belt conveyor, a measurement system for actually performing the actual measurement of the sugar and acidity of the subject is disposed. The measurement system includes a
以上の構成において各部の寸法は状況・条件に応じて任意に決定されるが、本実施例では好適な一例として、ベルトコンベアの移動方向に沿った第1および第2光電センサ間の距離は800mmとし、計測系の中心(図の一点鎖線X0 で示す位置)を第一光電センサから350mmの位置に設定する。またベルトコンベア60の移動速度は300〜1000mm/sec程度とする。以上の諸数値は例として示したものであって、本発明はこれに限定されるものではない。
In the above configuration, the dimensions of each part are arbitrarily determined according to the situation and conditions. In this embodiment, as a preferred example, the distance between the first and second photoelectric sensors along the moving direction of the belt conveyor is 800 mm. And the center of the measurement system (the position indicated by the one-dot chain line X0 in the figure) is set at a position 350 mm from the first photoelectric sensor. The moving speed of the
続いて図11を参照すると、コンベアベルト60は2つのローラ111および112に巻き付けられている。下流側のローラ112は不図示の動力源に接続されており、図の矢印の向き(時計回り)に回転してベルト60を駆動する。下流側ローラ112の回転軸112aはローラ112に隣接して設けられたエンコーダ113の回転軸113aとベルト114を介して接続されている。これによりエンコーダ113はベルトコンベア60の移動に連動して回転する。エンコーダ113はその回転量に応じたパルス信号を出力するものであり、本実施例ではベルトコンベアの移動距離0.1mmに対してエンコーダ出力が1パルスとなるように設定する。これによりエンコーダ113の出力パルス数をカウントすることによりベルトコンベア60の移動量をモニタすることができる。
Next, referring to FIG. 11, the
続いて本実施例の装置の動作を説明する。まず図12に本装置の制御系の概略的構成をブロック図にて示す。上に説明したように第1光電センサ102、第2光電センサ103、本計測用のセンサ110、エンコーダ113の各出力は装置全体の動作を制御する装置CPU120に接続されている。CPU120は入力された信号を必要に応じてデジタル変換して装置の動作を制御するための情報として用いる。またCPU120には他に被検体の収集分類装置115が接続されている。該収集分類装置115はベルトコンベア60の下流に配設され、ベルトコンベア60を出た被検体を収集し、かつ必要に応じて分類する装置である。後に説明するようにCPU120の指示により測定結果に応じた被検体の分類を行う。
Next, the operation of the apparatus of this embodiment will be described. First, FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of the control system of this apparatus. As described above, the outputs of the first
実際の測定は以下のように行われる。ベルトコンベア60を一定速度で駆動しながらコンベア60の上流端部において、不図示の被検体供給手段により被検体m(ここでは蜜柑)を次々と供給し、ベルトコンベア60上にランダムに載置していく。ここで「ランダムに」とは、特に位置決めや被検体間の距離の調節を行ったり、コンベア上に仕切りを設けたりすることなく無作為に載置することを意味する。
Actual measurement is performed as follows. While driving the
第1光電センサの発光素子102aは装置の計測動作中常に受光素子102bに向けて一定強度の光を発出している。両素子間に何も遮るものがない場合、受光素子102bは常に一定強度の光を受光し、従って第1光電センサの出力信号は一定レベル(ハイレベルH)となる。ベルトコンベア上流端からコンベア60上に被検体が供給され、コンベア60の駆動に伴って下流側へと移動され第1光電センサ位置にさしかかると、被検体mは発光素子102aから受光素子102bへ向かう光線を遮ることになる。該被検体mが第1光電センサ位置を通過する間、受光素子102bには光が入らず、従って第1光電センサの出力信号は被検体mの幅に応じた期間前記ハイレベルHより低いローレベルLとなる。こうして第1光電センサの出力信号は被検体mが該センサの位置を通過した時間を示す情報を含んだ矩形状の信号波形となる。この光電センサ出力信号波形の一例を図13に示す。図13でm1 からm3 として示した3つのローレベル部分は3つの被検体が第1光電センサ位置を通過したことを示す。
The
上に述べたようにCPU120にはエンコーダ113から出力されたベルトコンベア60の移動量を示すパルス信号も入力されている。このパルス信号を用いることで上述の第1光電センサ出力信号に基づいて得られた被検体mの通過データを被検体のサイズおよび位置情報に変換することができる。即ち、例えば図13で信号のローレベル部分m3 の両端T1、T2はそれぞれ被検体m3 が第1光電センサ位置を通過した際の通過開始と終了時刻に対応するが、両時刻T1、T2におけるエンコーダパルスカウント数を減算することで、被検体m3 の横径を得ることができる。例えばT1 におけるパルスカウント数が61400でT2 におけるパルスカウント数が62000であったとすると被検体m3 が光電センサ位置を通過する間のパルス数は
62000−61400=600
である。また上述のようにエンコーダ113は0.1mmの移動毎に1パルスとなるように(即ち0.1[mm/パルス])設定されているので、被検体m3 の横径は、
600[パルス]×0.1[mm/パルス]=60mm
と認識できる。
また被検体が第1光電センサ位置を離れた後のエンコーダパルス数をカウントすることにより、CPUは被検体の位置情報も常時得ることができる。
As described above, the
It is. Further, as described above, the
600 [pulse] × 0.1 [mm / pulse] = 60 mm
Can be recognized.
Further, by counting the number of encoder pulses after the subject leaves the first photoelectric sensor position, the CPU can always obtain the position information of the subject.
CPU120は以上のようにして得られたそれぞれの被検体mのサイズ(横径)情報から横径の中心、即ち移動方向についての該被検体の中心位置を算出する。CPU120は更に算出した中心位置とエンコーダパルス信号から得られる移動量情報とに基づいて、被検体mの中心が本計測位置X0 を通過するタイミングを求め、それにあわせて糖度および/または酸度の本計測を行うよう制御する。
The
本装置は更にベルトコンベアの最下流端付近に第2の光電センサを有している。該第2光電センサは第1光電センサと同様に被検体の横径および位置を測定し、同じ被検体に対して第1光電センサで得たデータと比較することで、ベルトコンベア上で移動途中に位置ずれがおきたかどうかを検出するために設けられている。具体的には第1光電センサ信号と同様の処理により、横径情報と中心位置情報を得、第1光電センサ信号から得られた同じ被検体に対する横径および中心位置とそれぞれ比較し、いずれかにずれがあった場合には本計測が正しい位置で行われた保証がないので、CPU120はベルトコンベアの下流側に設けられた収集分類装置115にエラー信号を送り、収集分類装置はエラー信号に対応する被検体を再測定用被検体に分類する。
The apparatus further includes a second photoelectric sensor near the most downstream end of the belt conveyor. The second photoelectric sensor measures the lateral diameter and position of the subject in the same manner as the first photoelectric sensor, and compares it with the data obtained by the first photoelectric sensor for the same subject, so that it is moving on the belt conveyor. Is provided for detecting whether or not a positional deviation has occurred. Specifically, the horizontal diameter information and the center position information are obtained by the same process as the first photoelectric sensor signal, and the horizontal diameter and the center position for the same subject obtained from the first photoelectric sensor signal are respectively compared. If there is a deviation, there is no guarantee that this measurement was performed at the correct position, so the
以上説明した過程におけるCPU120の動作を図14のフローチャートに示す。
図14のフローチャートに示す動作において、測定を開始するとまずステップS1において被検体が第1光電センサを通過したかどうかを検出する。ここで通過が検出されるまで待機し、検出されるとステップS2に進む。
ステップS2では第1光電センサから得た信号およびエンコーダのパルス信号に基づく被検体の通過データ(パルスデータ)を読み込む。
The operation of the
In the operation shown in the flowchart of FIG. 14, when measurement is started, first, in step S1, it is detected whether or not the subject has passed the first photoelectric sensor. Here, the process waits until passage is detected, and if detected, the process proceeds to step S2.
In step S2, the passage data (pulse data) of the subject based on the signal obtained from the first photoelectric sensor and the pulse signal of the encoder is read.
続いてステップS3でパルスデータに基づいて被検体の通過データを横径データ(mm単位)に変換する。
次にステップS4において横径が正常範囲内にあるか否かを判定する。横径が正常範囲を超えて大きい場合には、2つ以上の被検体が近接してひとつながりになってしまったものと考えられ、その場合には各被検体の中心位置を特定できないため、計測不能であるので、ステップ22に進みエラーとされる。
ステップS4で測定可能範囲と判定されるとステップS5に進み、正常な横径に対する処理に入る。
Subsequently, in step S3, the passage data of the subject is converted into lateral diameter data (mm unit) based on the pulse data.
Next, in step S4, it is determined whether or not the lateral diameter is within a normal range. When the horizontal diameter is larger than the normal range, it is considered that two or more subjects are close together, and in that case, the center position of each subject cannot be specified. Since measurement is impossible, the process proceeds to step 22 and an error occurs.
If it is determined in step S4 that the measurable range is reached, the process proceeds to step S5, and processing for a normal lateral diameter is started.
ステップS6において横径の中心位置としての本計測位置を算出する。
ステップS7においてステップ6にて得られた本計測位置を計測待ち状態にある被検体の配列情報として一旦保存する。
ステップS8において、計測待ち配列情報が保存されている未計測被検体があるかどうかを判断する。言い換えると計測待ち配列情報が得られる状態になるまで待機する。
ステップS8で計測待ち状態にある被検体があると判定されるとS9において計測待ち配列情報を読み込む。
In step S6, the main measurement position as the center position of the horizontal diameter is calculated.
In step S7, the main measurement position obtained in step 6 is temporarily stored as the array information of the subject in the measurement waiting state.
In step S8, it is determined whether there is an unmeasured subject in which the measurement waiting sequence information is stored. In other words, the process waits until the measurement waiting array information is obtained.
If it is determined in step S8 that there is a subject waiting for measurement, measurement wait array information is read in S9.
続いてステップS10において糖度・酸度測定のための被検体透過光量の本計測が完了するまで待機する。
計測が完了するとステップS11にてステップS10で得られた計測結果に基づいて糖度・酸度を演算し、位置データと関連づけて保存する。
Subsequently, in step S10, the process waits until the main measurement of the transmitted light amount of the subject for measuring the sugar content / acidity is completed.
When the measurement is completed, the sugar content / acidity is calculated based on the measurement result obtained in step S10 in step S11, and stored in association with the position data.
その後ステップS12において被検体が下流端の第2光電センサを通過するのを待機する。
ステップS12において通過が検出されると、ステップS13において第2光電センサから得た信号に基づく被検体の通過データを読み取る。
In step S12, the process waits for the subject to pass through the second photoelectric sensor at the downstream end.
When passage is detected in step S12, the passage data of the subject based on the signal obtained from the second photoelectric sensor is read in step S13.
続いてステップS14において、糖度酸度演算が終了しているデータ中から、順番的に次となるデータの第1光電センサを通過した時の被検体の位置および横径データを読み込む。
そしてステップS15において、S13で読みとった第2光電センサでの位置データから、第1、第2光電センサ間の距離にもとづいて該データに相当する被検体が第1光電センサを通過した時の位置データを算出する。これは即ち第2光電センサによる位置データから両センサ間の距離を減算し、当該被検体が遡って第1光電センサを通過した際にはどのような位置であったはずかを、求めるものである。
Subsequently, in step S14, the position and lateral diameter data of the subject when sequentially passing through the first photoelectric sensor of the next data are read from the data for which the sugar acidity calculation has been completed.
In step S15, the position when the subject corresponding to the data passes through the first photoelectric sensor based on the distance between the first and second photoelectric sensors from the position data at the second photoelectric sensor read in S13. Calculate the data. In other words, the distance between the two sensors is subtracted from the position data obtained by the second photoelectric sensor to determine what position the subject should have been when it passed through the first photoelectric sensor. is there.
続いてステップS16においてS15で求めた第2光電センサでの位置から求めた第1光電センサにおける位置(II)と、S14で読み込んだ第1光電センサにおける実際の位置(I)とを比較し、S14で読み込んだ位置(I)に対してS15で求めた位置(II)が上流側に所定量以上ずれている場合(遅すぎる場合)、被検体が第1光電センサから第2光電センサに至る経路でコンベアから脱落したと考えられるので、異常としてステップS20に進み、該当するステップS14における読み込みデータを削除し、続いてS21でエラー信号を発生して、再びS14に戻って次の第1光電センサでのデータを読み込む。 Subsequently, in step S16, the position (II) in the first photoelectric sensor obtained from the position in the second photoelectric sensor obtained in S15 is compared with the actual position (I) in the first photoelectric sensor read in S14. When the position (II) obtained in S15 is shifted by a predetermined amount or more to the upstream side from the position (I) read in S14 (when it is too late), the subject reaches the second photoelectric sensor from the first photoelectric sensor. Since it is considered that it has dropped from the conveyor along the route, the process proceeds to step S20 as an abnormality, the read data in the corresponding step S14 is deleted, an error signal is subsequently generated in S21, and the process returns to S14 again to return to the next first photoelectric Read the sensor data.
ステップS16の位置比較で位置(I)に対して位置(II)の上流側へのずれが所定量以下である(遅すぎない)場合、正常としてステップS17へ進み、今度は位置(I)に対して位置(II)が下流側に所定量以上ずれているか否かを判定する。下流側に所定量以上ずれている場合(早すぎる場合)には、被検体がコンベア上で位置ずれを起こしたと考えられ、正しい計測位置において本計測が行われた保証がないので、異常としてステップS22へ進みエラーとする。 In the position comparison in step S16, if the shift of the position (II) to the upstream side with respect to the position (I) is equal to or less than a predetermined amount (not too late), the process proceeds to step S17 as normal and this time to the position (I). On the other hand, it is determined whether or not the position (II) is shifted by a predetermined amount or more downstream. If it is shifted to the downstream side by more than a predetermined amount (too early), it is considered that the subject has been displaced on the conveyor, and there is no guarantee that the actual measurement was performed at the correct measurement position. The process proceeds to S22 and an error is assumed.
ステップS17で下流側へのずれが所定量以下である場合は、正常としてステップS18へ進む。ステップS18では、第2光電センサの通過データから得られる被検体の横径が、S14で読み込んだ本計測前に第1光電センサのデータから得た横径と一致するか否かを判定する。異常である場合、即ち一致しない場合には途中の過程における被検体の載置方向のずれ(即ち被検体である蜜柑がコンベア上で動いて寝ていた状態から立った状態になるなどの姿勢変化を起こしている場合など)、あるいは被検体の同定エラーと考えられるので、ステップS22に進んでエラーとする。 If the shift to the downstream side is equal to or smaller than the predetermined amount in step S17, the process proceeds to step S18 as normal. In step S18, it is determined whether or not the lateral diameter of the subject obtained from the passage data of the second photoelectric sensor matches the lateral diameter obtained from the data of the first photoelectric sensor before the main measurement read in S14. If it is abnormal, that is, if it does not match, the displacement of the subject's mounting direction in the middle of the process (ie, the posture change such as the mandarin orange being the subject moving from the state of sleeping on the conveyor and standing up) Or an identification error of the subject, the process proceeds to step S22 to determine an error.
ステップS18での判定が正常である場合にはステップS19に進み、当該被検体についての糖度・酸度の計測が完了済みであるかどうか判定する。計測が行われていない場合にはステップS22に進みエラーとする。
ステップ19で計測済みと判定された場合には、計測過程における問題がなく、正しい計測が行われたと判断して測定過程を終了する。
If the determination in step S18 is normal, the process proceeds to step S19, and it is determined whether or not the measurement of sugar content / acidity for the subject has been completed. If no measurement is performed, the process proceeds to step S22 and an error is assumed.
If it is determined in
ステップS21およびS22は上記諸判定ステップで様々な異常が判定されたときのステップであり、CPUは収集分類装置にエラー信号を出力し、該収集分類装置が当該被検体を再測定を行う被検体のカテゴリーに分類するように指令する。 Steps S21 and S22 are steps when various abnormalities are determined in the determination steps, and the CPU outputs an error signal to the collection and classification device, and the collection and classification device remeasures the subject. Order to fall into this category.
以上実施例に即して本発明を説明したが、該実施例は例示のためのものであり、本発明は実施例の諸要素に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
例えば本実施例はベルトコンベアの上流側に被検体供給手段を有し、被検体を自動供給しているが、手作業により被検体をコンベア上に個々に載置してもよい。実際、被検体が桃等の衝突により痛みやすい青果物である場合、手で載置することも多い。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the embodiments are for illustrative purposes, and the present invention is not limited to the elements of the embodiments, and various modifications are possible.
For example, in the present embodiment, the object supply means is provided on the upstream side of the belt conveyor and the object is automatically supplied. However, the objects may be individually placed on the conveyor manually. In fact, when the subject is a fruit or vegetable that is easily damaged by a collision with a peach or the like, it is often placed by hand.
また本実施例の装置は蜜柑を対象としているが、その他の青果物、あるいは青果物に限らず、移動手段上におかれた何らかの被検体に対して、移動中に測定を行う様々な装置に対して本発明を適用することができる。
また本実施例の装置では糖度と酸度を測定しているが、青果物のその他の内部品質の測定にももちろん適用できる。
Moreover, although the apparatus of the present embodiment is intended for mandarin oranges, it is not limited to other fruits and vegetables or fruits and vegetables, but to various devices that perform measurement during movement on any subject placed on the moving means. The present invention can be applied.
Moreover, although the sugar content and the acidity are measured in the apparatus of this embodiment, it can be applied to the measurement of other internal qualities of fruits and vegetables.
次に、本発明の第2実施例について図15に基づいて説明する。ここで、第1実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
すなわち、分光器16の受光レンズには開閉式のシャッタ34が設けられており、ソレノイドを用いたシャッタ駆動機構36により開閉が制御され、シャッタは上下方向Kに移動する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, the description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted, and only different portions will be described.
That is, the light receiving lens of the
制御部18はキャリブレーション駆動機構32およびシャッタ駆動機構36に接続されており、これらを駆動するための信号を出力して、キャリブレーション駆動機構32およびシャッタ駆動機構36の駆動を制御する。
シャッタ駆動機構36については、制御部18からの駆動信号により、キャリブレーション終了後に直ちにシャッタ34を駆動させるようにしている。シャッタ34は、分光器16の受光レンズに外光が入らないように、受光レンズ全面に移動され配置される。この状態においては、制御部18の光電変換で現われる電流(ダーク電流)は、ごく微小である。これは装置固有のノイズ等により生ずるものであり、この値を上記測定値から差し引くことによりさらに正確な測定値を得ることが可能となる。
The
The
本実施例による青果物の内部品質の測定の工程を説明する。ここでも、第1実施例と異なる部分についてのみ説明する。
ベースラインの測定が終わると、分光器16から制御部18に終了信号が出力される。この信号を受けて、制御部18はシャッタ駆動機構36のソレノイドに対して駆動信号を出力する。シャッタ駆動機構36は、この駆動信号によりシャッタ34を分光器16の受光レンズの全面に移動し、分光器16へ外光が入射しないようにする。この状態で、分光器16はダーク電流を測定する。ダーク電流は装置固有のノイズ等により生ずるものであり、ごく微小な値である。この値を、演算部20において、ベースラインまたは各被検物体8の測定値から差し引くことにより、それぞれについて、さらに正確な測定値を得ることが可能となる。
The process of measuring the internal quality of fruits and vegetables according to this embodiment will be described. Here, only the parts different from the first embodiment will be described.
When the measurement of the baseline is completed, an end signal is output from the
ここで、被検物体8の内部品質の評価で用いる、各被検物体8(総数nのうちのi番目)の透過率Tは、被検物体8内で一部吸収された出射光による周波数スペクトルの測定値Si、キャリブレーションによる電流値の平均値R、ダーク電流値の平均値Dにより次の式で表される。
Ti=(Si−D)/(R−D) ・・・(1)
すなわち、フィルタを介したランプ12からの出射光に対する被検物体8からの出射光の比をとって、これを被検物体8の透過率としている。ここで、分子及び分母のそれぞれにおいて、出射光による周波数スペクトルの測定値Siまたはキャリブレーションによる電流値の平均値Rからダーク電流値の平均値Dを減算している。これにより、分光器16固有のノイズを排除している。
なお、本実施例では、キャリブレーションの直後にダーク電流を測定することとしているが、ダーク電流の測定の直後にキャリブレーションを行うこととしても良い。
これ以外の構成・工程・効果は第1実施例と同一である。
Here, the transmittance T of each test object 8 (i-th of the total number n) used in the evaluation of the internal quality of the
Ti = (Si-D) / (RD) (1)
That is, the ratio of the light emitted from the
In this embodiment, the dark current is measured immediately after the calibration, but the calibration may be performed immediately after the dark current is measured.
Other configurations, processes, and effects are the same as those in the first embodiment.
本発明の第3実施例を図16〜図18に基づいて説明する。ここで、第1実施例と同一の構成については、説明を省略し、異なる部分について説明する。
図16に示すように、本実施例の装置1は、遮光バケット5、センサ4、測定部6等からなる。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and different parts will be described.
As shown in FIG. 16, the
ベルトコンベア2に載った遮光バケット5には、メロン等の被検物体8が搭載してあり、ベルトコンベア2は、その長手方向Aに被検物体8を移動する。ベルトコンベア2の移動方向Aの途中にはセンサ4および測定部6が設けられている。センサ4は、光学センサであり、ベルトコンベア2上に赤外光10を照射しその反射光を観測することにより、ベルトコンベア2上の被検物体8の有無、間隔、位置情報を得ることができる。測定部6は、ベルトコンベア2の移動方向において、センサ4の下流に位置しており、被検物体8に光を照射して、被検物体8からの出射光から被検物体8の内部品質を測定する。
A
測定部6は、図17に示すように、ランプ215、第1光ファイバ217、第2光ファイバ219、フィルタ部221、第1シャッタ223、第2シャッタ225、分光器227、光学センサ4、制御部229、演算部231等からなる。
As shown in FIG. 17, the measurement unit 6 includes a
ランプ215は、被検物体8のほぼ全体にその側面から光を投射可能なように被検物体8の左右に3〜5灯ずつ配置されている。ランプ215から被検物体8に投射される光は、例えば近赤外域の波長(650〜950nm)を有するものであり、この光が投射された被検物体8の内部で一部が吸収された後に、被検物体8から透過光が出射される。
ランプ215と被検物体8との間には、ランプ215の数と同数の第1光ファイバ217が設けられている。それぞれの光ファイバ217の受光部は、それぞれのランプ215に向けられており、ランプ215からの光を直接受光可能である。
The
The same number of first
第1光ファイバ217の光路途中には、第1シャッタ223とフィルタ部221が設けられている。フィルタ部221は、図3のフィルタ30と同様に、NDフィルタおよび拡散板からなる。第1シャッタ223は測定部6の被検物体8の有無に基づいてソレノイドにより開閉され、第1シャッタ223が開かれている状態では、第1光ファイバ217からの光がフィルタ部221に入射する。フィルタ部221の構成、効果は第1実施例のフィルタ30と同様であるので、説明を省略する。
A
遮光バケット5下部の開口部240には、第2シャッタ225を有する第2光ファイバ219が接続されている。第2シャッタ225は測定部6の被検物体8の有無に基づいてソレノイド(不図示)により開閉され、第2シャッタ225が開いている状態では、被検物体8を透過した光が遮光バケット5下部の開口部240を通って、第2光ファイバ219に入射する。
A second
第1及び第2光ファイバ217、219は合流して第3の光ファイバ233となって分光器227に接続されており、分光器227は、第1光ファイバ217のフィルタ部221を通過したランプ215からの光または、第2光ファイバ219を介した被検物体8からの透過光を受光可能である。分光器227では、受光した光の吸収スペクトルまたはその光量を計測することができる。これにより、被検物体8の糖度等の内部品質を測定することが可能である。
The first and second
上述したセンサ4は制御部229に接続しており、制御部229では光電変換により、光学センサ4に入射する光の光量を電流に変換して、その電流が所定値より大きいか否かにより、測定部6内の被検物体8の有無を判別することができ、これによりコンベア2上の被検物体8の間隔を検知することができる。なお、上記所定値は、被検物体8の種類、大きさ、測定速度等によって決定される値であって、測定開始前または測定中に装置の使用者が設定する。
The
さらに、制御部229は第1シャッタ223及び第2シャッタ225に接続されており、これらを駆動するための信号を出力する。被検物体8の間隔が所定値未満である場合は、第2シャッタ225は開放され、第1シャッタ223はフィルタ部221への光の入射を遮断するように配置される。この場合の分光器227は、遮光バケット5からの光を第2光ファイバ219を通して受光し、第1光ファイバ217からの光は受光しない。これに対して、被検物体8の間隔が所定値以上である場合は、第1シャッタ223は開放され、第2シャッタ225は第2光ファイバ219への光の入射を遮断するように配置される。この場合の分光器227は、第2光ファイバ219からの光は受光せず、ランプ215からの光をフィルタ部221を介して受光する。分光器227のキャリブレーションは、この状態でフィルタ部221からの光に基づいて行う。すなわち、フィルタ部221を通過した光を用いて、測定開始時のみならず測定中にも随時装置のキャリブレーションを行うことができるため、測定によるベースラインの変動に影響されずにより正確に青果物の内部品質を測定することが可能である。
Further, the
演算部231は、分光器227に接続されており、被検物体8からの透過光による周波数スペクトルの電流値、キャリブレーションによる電流値に基づいて、ベースラインの変動や分光器227のノイズ等の影響を排除した被検物体8の内部品質が計測可能となる。 以上の構成としたことにより、ベルトコンベア2の長手方向に並べられた被検物体8を測定する場合、その被検物体8の間隔を検知することができ、被検物体8の間隔が所定値以上である箇所が測定部6に達するたびに装置のキャリブレーション及びダーク電流の測定を行うことができる。したがって、測定開始前のみではなく、測定開始後も随時キャリブレーションを行うことができ、キャリブレーションのために測定が中断することもない。よって、測定を中断することなく装置のキャリブレーションを行うことにより、青果物の内部品質を正確に測定することができる。
The
以下に本実施例による青果物の内部品質の測定の工程を説明する。
まず、測定を開始する前に装置のキャリブレーションおよびダーク電流の測定を行う。キャリブレーションは、第2シャッタ225を閉じた状態において、第1シャッタ223を開放して、第1光ファイバ217からフィルタ部221を介して分光器227に照射された光の光量を測定することにより行う。この光の光量は、分光器227で電流値に変換されて、これが被検物体8の測定のベースライン(または参照値)となる。一方、ダーク電流の測定は、第1及び第2の両方のシャッタ223、225を閉鎖して、分光器227に入る外光を一切遮断した状態で行う。ダーク電流は、分光器227に光が入らない状態における分光器227自体が有するものであって、この後の分光器227による測定値(光電変換した電流値)からダーク電流値を差し引くことにより、分光器227自体の影響を取り除いた電流値を算出することができる。
The process of measuring the internal quality of fruits and vegetables according to this example will be described below.
First, before starting the measurement, the apparatus is calibrated and the dark current is measured. In the calibration, the
被検物体8の内部品質の測定は、ベルトコンベア2の長手方向に並べて置かれた被検物体8が、それぞれ、コンベア2の移動により測定部6に達したときに行われる。すなわち、遮光バケット5に搭載された被検物体8が測定部6に達すると、被検物体8はランプ215から直接、光が照射され、被検物体8内で一部吸収された出射光が遮光バケット5の下部に設けられた開口部240から第2光ファイバ219を通って分光器227に入射する。この光の周波数スペクトルにより被検物体8の内部品質を測定することができる。これは、被検物体8に含まれる成分により、光の光量が強い周波数が存在するため、周波数スペクトルの形状が異なることによる。
The internal quality of the
測定を継続していくと、ベースラインは変動する。これは、分光器227、測定部6またはその周辺の温度等の環境変化によるもので、正しい計測値を得るためにはベースラインの変動による影響を排除しなければならない。本実施例では、被検物体8間に所定の間隔が空いている箇所でベースラインを測定している。この値は、分光器227に接続された演算部231に保存される。
As measurements continue, the baseline will change. This is due to an environmental change such as the temperature of the
測定開始時のキャリブレーション及びダーク電流の測定が終了すると、第1シャッタ223は閉鎖され、第2シャッタ225が開放され、ランプ215からの光は遮光バケット5の開口部から第2光ファイバ219を通って、分光器227に入射する。この状態の測定部6に、ベルトに載って移動してきた被検物体8が到達すると、ランプ215から発せられる近赤外光は被検物体8に照射され、その光の一部は被検物体8に吸収されて被検物体8から出射し、第2光ファイバ219を通って分光器227に入射する。そして、分光器227においてこの被検物体8の内部品質が計測される。
When calibration at the start of measurement and measurement of dark current are completed, the
このようにして、被検物体8が測定部6に到達するたびに順次その内部品質を計測する。この測定中に、光電センサ4により被検物体8の間隔が所定値以上であると検知すると、制御部229は、測定部6に被検物体8がないと判断して、第2シャッタ225を閉鎖するための信号を出力する。この信号を受けて第2シャッタ225のソレノイド(不図示)が駆動し、遮光バケット5から分光器227への光路は遮断される。また、制御部229は第1シャッタ223のソレノイド(不図示)に対して駆動信号を出力する。第1シャッタ223は、この駆動信号により、遮断していた第1光ファイバ217の光路を開放し、分光器227へフィルタ部221を介した光が入射するようにする。
このフィルタ部221による減衰光の光量を測定することにより、装置のベースラインを測定することができる。ベースラインは随時その変動を追従することができ、ベースラインの測定値は演算部231に保存される。
In this way, every time the
By measuring the amount of attenuated light by the
ここで、被検物体8の内部品質の評価では、以下に示す透過率を用いている。すなわち、各被検物体8(総数nのうちのi番目)の透過率Tは、被検物体8内で一部吸収された出射光による周波数スペクトルの測定値Si、キャリブレーションによる電流値の平均値R、ダーク電流値Dにより次の式で表される。
Ti=(Si−D)/(R−D) ・・・(1)
すなわち、フィルタ部221を介したランプ215からの出射光に対する被検物体8からの出射光の比をとって、これを被検物体8の透過率としている。ここで、分子及び分母のそれぞれにおいて、出射光による周波数スペクトルの測定値Siまたはキャリブレーションによる電流値の平均値Rからダーク電流値Dを減算している。これにより、分光器227固有のノイズを排除している。
Here, in the evaluation of the internal quality of the
Ti = (Si-D) / (RD) (1)
That is, the ratio of the light emitted from the
以下に本実施例の変形を示す。
第1シャッタ223は第1光ファイバ217の光路途中または端部に設けても良い。
第2シャッタ225は第2光ファイバ219の光路途中または端部に設けても良く、また、ベルトコンベア2側の端部に設ける場合は、ベルトコンベア2に接するように設けることが好ましいが、接していなくても良い。
被検物体8の検知は、別途設けた光電センサ4への光の入射により行ったが、第2光ファイバ219への入射光の光量により判断しても良い。
Modifications of the present embodiment are shown below.
The
The
The detection of the
本実施例では、ベルトコンベア2上の遮光バケット5に被検物体8を搭載させて、遮光バケット5下部からの出射光を観測していたが、コンベアのベルトを、被検物体8から出射する光をその下部から観測可能なメッシュベルトにしてもよい。
ランプ215から被検物体8への光の投射は、被検物体8のほぼ全体に光を投射可能であれば、側面からでなく上面等からでもよい。
光電センサ4から発する光は、赤外光以外の波長の光であっても良い。
ランプ215から発する光は、近赤外光以外の波長の光であっても良い。
ランプ215は、光ファイバでもよく、その数も3灯に限らず1灯でも2灯でもそれ以上でも良い。
In the present embodiment, the
The projection of light from the
The light emitted from the
The light emitted from the
The
次に、第4実施例について説明する。ここで、第3実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
本実施例においては、キャリブレーションを任意のときに行うことができることとしている。すなわち、測定部6内に被検物体8があるかどうかに関わらず、本装置の使用者が所望するとき、または、必要に応じてキャリブレーションを行うことができる。
Next, a fourth embodiment will be described. Here, the description of the same configuration as that of the third embodiment is omitted, and only different portions will be described.
In this embodiment, the calibration can be performed at any time. In other words, regardless of whether or not the
本実施例による青果物の内部品質の測定の工程を説明する。ここでも、第3実施例と異なる部分についてのみ説明する。
本実施例においては、青果物の内部品質の測定開始後、本装置の使用者が機械的又は電気的な操作によりキャリブレーション開始の指示を出す、または、演算部231または制御部229において測定のベースラインが一定の範囲を超えたと判断したときに自動的に、測定部6内の被検物体8の有無に関らず、第2シャッタ225を閉鎖し、第1シャッタ223を開放してキャリブレーションを行うこととしている。
The process of measuring the internal quality of fruits and vegetables according to this embodiment will be described. Here, only the parts different from the third embodiment will be described.
In this embodiment, after the start of measurement of the internal quality of fruits and vegetables, the user of this apparatus gives an instruction to start calibration by a mechanical or electrical operation, or the measurement base in the
これにより、キャリブレーションを任意の時間に行うことができるため、ベースラインを一定にして、青果物の内部品質をより正確に測定することが可能となる。
これ以外の構成・工程・効果は第3実施例と同一である。
Thereby, since calibration can be performed at an arbitrary time, it becomes possible to measure the internal quality of fruits and vegetables more accurately while keeping the baseline constant.
Other configurations, processes, and effects are the same as those of the third embodiment.
次に、第5実施例について説明する。ここで、第3実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
本実施例においては、青果物の内部品質の測定開始後のキャリブレーションに引き続いてダーク電流の測定を行うこととしている。
本実施例による青果物の内部品質の測定の工程を説明する。ここでも、第3実施例と異なる部分についてのみ説明する。
Next, a fifth embodiment will be described. Here, the description of the same configuration as that of the third embodiment is omitted, and only different portions will be described.
In the present embodiment, the dark current is measured following the calibration after the start of the measurement of the internal quality of the fruits and vegetables.
The process of measuring the internal quality of fruits and vegetables according to this embodiment will be described. Here, only the parts different from the third embodiment will be described.
ベースラインの測定が終わると、第2シャッタ225を閉じたままの状態で、第1シャッタ223を閉じる。このシャッタの開閉は制御部229からの信号により制御される。この状態で、分光器227はダーク電流を測定する。ダーク電流は装置固有のノイズ等により生ずるものであり、ごく微小な値である。この値を、演算部231において、ベースラインまたは各被検物体8の測定値から差し引くことにより、それぞれについて、さらに正確な測定値を得ることが可能となる。
When the measurement of the baseline is completed, the
ここで、被検物体8の内部品質の評価で用いる、各被検物体8(総数nのうちのi番目)の透過率Tは、被検物体8内で一部吸収された出射光による周波数スペクトルの測定値Si、キャリブレーションによる電流値の平均値R、ダーク電流値の平均値Dにより次の式で表される。
Ti=(Si−D)/(R−D) ・・・(1)
すなわち、フィルタを介したランプ215からの出射光に対する被検物体8からの出射光の比をとって、これを被検物体8の透過率としている。ここで、分子及び分母のそれぞれにおいて、出射光による周波数スペクトルの測定値Siまたはキャリブレーションによる電流値の平均値Rからダーク電流値の平均値Dを減算している。これにより、分光器227固有のノイズを排除している。
なお、本実施例では、キャリブレーションの直後にダーク電流を測定することとしているが、ダーク電流の測定の直後にキャリブレーションを行うこととしても良い。
これ以外の構成・工程・効果は第3実施例と同一である。
Here, the transmittance T of each test object 8 (i-th of the total number n) used in the evaluation of the internal quality of the
Ti = (Si-D) / (RD) (1)
That is, the ratio of the light emitted from the
In this embodiment, the dark current is measured immediately after the calibration, but the calibration may be performed immediately after the dark current is measured.
Other configurations, processes, and effects are the same as those of the third embodiment.
以下図18〜図27を参照して本発明のさらなる実施例を説明する。ここで、第1実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分について説明する。
図18および図19は本発明の第6の実施例の青果物内部品質評価装置を図式的に示す図であり、図18はその上面図、図19は図18の19−19矢視図である。
Hereinafter, further embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted, and different portions will be described.
18 and 19 are diagrams schematically showing a fruit and vegetable internal quality evaluation apparatus according to a sixth embodiment of the present invention. FIG. 18 is a top view thereof, and FIG. 19 is a view taken along arrow 19-19 in FIG. .
本実施例の装置はベルトコンベア2を有し、その上に複数の被検体青果物8がランダムに載置される。ベルトコンベア2は不図示の駆動軸により図の矢印方向Pに駆動され、それにつれてその上の青果物8も所定の搬送路に沿って移動する。またベルトコンベア2には図2にはエンコーダ(図18には不図示)が取り付けてあり、コンベアの移動量を0.1mm単位でモニタしている。
ベルトコンベア2による搬送路中の所定の位置に、ベルトコンベア2を挟んで両側に、被検体青果物8に光を投光するハロゲンランプ光源12が設置されている。光源12は直径2cm程度のスポット光を青果物に照射するように構成されている。
The apparatus of the present embodiment has a
A halogen
搬送路中の上記光源12と同じ位置において、図19に示すようにベルトコンベア2の真上に、被検体青果物8からの光を受光する受光センサ303が設けられている。受光センサにより受光された光は複数の波長帯チャンネルに分光され、各チャンネル毎の吸光度を調べる周知の方法による分光分析を行い、被検体青果物8の糖度・酸度・熟度その他様々な内部品質を測定・評価する。この方法自体は公知であるので説明は省略する。
なお、光源12と受光センサ303およびその周辺のコンベア2の一部は、一体的に不図示のボックスで囲ってあり、外光から遮蔽されている。
At the same position as the
In addition, the
ベルトコンベア2の上流位置には投光素子4a・受光素子4bのペアよりなる位置センサ4が設けられている。被検体青果物8が投光素子・受光素子間を通過する際に光を遮ることによりおこる受光素子の出力信号の変化により、ベルトコンベア上での青果物8の位置を検知することができる。ここで検知した位置情報と、ベルトコンベア2に設けたエンコーダにより得られる移動量情報とに基づいて、被検体青果物8が光源12および受光センサ303による計測位置を通過した瞬間に計測を行うように計測タイミングを制御する。
A
またエンコーダで得られる移動量情報と、位置センサ4において光が遮られている時間とから被検体青果物8の横径を知ることができる。即ち位置センサ4a、4bは横径センサとして用いることもできる。
以上において、位置センサ、ベルトコンベアのエンコーダ、および受光センサはすべて装置CPUに接続されており、上記の計測タイミングの制御および横径の算出等すべての装置の制御はCPUにより行われる。
Further, the lateral diameter of the subject fruit and
In the above, the position sensor, the encoder of the belt conveyor, and the light receiving sensor are all connected to the apparatus CPU, and the control of all apparatuses such as the above-described measurement timing control and lateral diameter calculation is performed by the CPU.
続いて本発明の第7の実施例を説明する。この実施例は光源12から受光センサ303に直接入射する光、被検体青果物の表面で反射した光、更に該反射光が装置の何らかの要素に反射した光等の迷光を遮光するための遮光プレートを設けたものである。装置全体の構成は図18に示した第6実施例と同様であるので説明を省略し、遮光プレートの部分のみ説明する。
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, there is provided a light shielding plate for shielding stray light such as light directly incident on the
図20は第7実施例の装置の計測位置付近の構成を示す図であり、(a)は第6実施例の図19に対応する側面図、(b)は当該部分の上面図、(c)は(a)と90度をなす方向からの側面図である。
図20(a)および(b)に示すように、本実施例では青果物を挟むように2つの遮光プレート310を設けて、青果物8の表面で反射した光、該反射光が装置要素で更に反射された光、あるいは光源12から直接来る光等の迷光が受光センサ303に入射しないように遮光している。図20の(c)に最もよく示されているように、遮光プレートは光源12からの光が青果物8を照射する照射スポットQよりも上で青果物8の高さよりも低い位置にほぼ水平に設けられている。
20A and 20B are diagrams showing a configuration around the measurement position of the apparatus of the seventh embodiment, wherein FIG. 20A is a side view corresponding to FIG. 19 of the sixth embodiment, FIG. 20B is a top view of the portion, and FIG. ) Is a side view from the direction of 90 degrees with (a).
As shown in FIGS. 20 (a) and 20 (b), in this embodiment, two
2つの遮光プレート310の間隔は、1)被検体としての青果物の横径の予想しうる最大値よりも大きい固定寸法とする、または、2)測定対象の種類毎に(即ち例えばリンゴ、モモと測定対象を変える度に)その種類の青果物の横径の予想最大値を考慮して間隔を変えられるようにする、または、3)個々の被検物の横径に合わせて自動可変とする、という構成があり得る。
3)の場合の装置制御系のブロック図を図21に示す。CPU320は位置・横径センサ4の出力に基づいて被検体の横径を算出し、算出した横径に応じた遮光プレート間隔となるように遮光プレート駆動装置306に指令を送る。それに応じて遮光プレート駆動装置306がモータ動力により遮光プレート310を動かして遮光プレート間隔を設定する。好適には、遮光の有効性を高めるため、遮光プレートと被検体青果物との隙間が微小となるように間隔を設定する。
The interval between the two light-shielding
FIG. 21 shows a block diagram of the apparatus control system in the case of 3). The
次に本発明の第8の実施例を説明する。第8実施例の装置は第7実施例と同様に迷光を遮光する遮光プレートを備えるものであるが、第7実施例の装置とは遮光プレートの設置位置が異なっている。この実施例も装置全体の構成は第6実施例と同様であるので、遮光プレートの部分のみを説明する。 Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. The apparatus of the eighth embodiment is provided with a light blocking plate that blocks stray light as in the seventh embodiment, but the installation position of the light blocking plate is different from the apparatus of the seventh embodiment. Since the configuration of the entire apparatus in this embodiment is the same as that of the sixth embodiment, only the light shielding plate portion will be described.
図22は第8実施例の装置の計測位置付近の構成を示す図であり、(a)は第6実施例の図19に対応する側面図、(b)は当該部分の上面図である。
図22の(a)および(b)に示すように、本実施例では2つの遮光プレート311を被検体青果物8の上方に設けて、青果物8の表面で反射した光、あるいは光源12から直接来る光等の迷光が受光センサ303に入射しないように遮光している。
FIG. 22 is a view showing the configuration near the measurement position of the apparatus of the eighth embodiment, (a) is a side view corresponding to FIG. 19 of the sixth embodiment, and (b) is a top view of the portion.
As shown in FIGS. 22A and 22B, in this embodiment, two
2つの遮光プレート311の高さは、1)被検体としての青果物の高さの予想しうる最大値よりも大きい固定寸法とする、または、2)測定対象の種類毎に(即ち例えばリンゴ、モモと測定対象を変える度に)その種類の青果物の高さの予想最大値を考慮して高さを変えられるようにする、または、3)個々の被検物の高さに合わせて自動可変とする、という構成があり得る。
3)の場合の装置制御系のブロック図を図23に示す。CPU320は高さセンサ307の出力に基づいて被検体の高さを算出し、算出した高さに応じた遮光プレート高さを設定するための指令を遮光プレート駆動装置306に送る。それに応じて遮光プレート駆動装置306が遮光プレート311を動かすモータを駆動して遮光プレート311の高さが算出した被検体の高さよりわずかに高くなるように設定する。
The height of the two light-shielding
A block diagram of the apparatus control system in the case of 3) is shown in FIG. The
図24に高さセンサの構成を示す。該高さセンサはベルトコンベア2による被検体搬送路の上流よりに配置される。高さセンサはベルトコンベア2を挟んで対向して配置された投光器307aと受光器307bとからなる。高さセンサ307の投光器307aは縦方向に等間隔に配列された複数の投光素子307a1を有し、受光器307bは投光器307aの各投光素子307a1と等しい高さにそれぞれ配列され、対応する投光素子307a1からの光ビームを受光する受光素子307b1を有している。被検体青果物8が投光器307a・受光器307b間を通過する際に、該青果物よりも低い位置にある各投光素子307a1から受光素子307b1に向かうビームを遮る。即ちどの高さのビームまでが遮られたかを検出することにより、被検体青果物8の高さを離散的に検出することができる。
FIG. 24 shows the configuration of the height sensor. The height sensor is disposed upstream of the subject conveyance path by the
続いて本発明の第9実施例を説明する。第9実施例の装置は遮光プレートの構成が上記第7、第8実施例と異なっている。
図25は第9実施例の装置の遮光プレートの構成を示す側面図である。それぞれの遮光プレート312は軸Oのまわりに枢動可能に支持されている。本実施例の装置の制御系の構成は図23に示した第8実施例と同様である。本実施例の装置では位置・横径センサ304によって検知される被検体青果物の横径または高さセンサ307により検知される被検体青果物の高さのいずれかまたは両方の情報に基づいて、遮光プレート312の軸Oまわりの角度位置を調節し、遮光プレートと青果物との間の隙間がわずかになるように設定する。図25はある実線で描いた大きさの被検体8に対する遮光プレート位置と、破線で描いたそれより一回り小さい被検体8′対する遮光プレート位置とを示している。なお、この実施例の制御系は、図23に示し上に説明した第8実施例と同様に構成できる。
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described. The apparatus of the ninth embodiment is different from the seventh and eighth embodiments in the configuration of the light shielding plate.
FIG. 25 is a side view showing the configuration of the light shielding plate of the apparatus of the ninth embodiment. Each
また第9実施例の変形例として、遮光プレートの位置を自動調整とせず、コンベアにより移動する青果物自体により遮光プレートを押し上げる構成とすることもできる。そのような例を図26に示す。この例は、それぞれの遮光プレート312の上流側の対向する隅部に上向きのカーリング(湾曲)C0を付け、コンベアによる被検体の移動につれて遮光プレート312が被検体自身により押し上げられるようにしている。この変形例の場合、被検体のサイズを検出する機構もそれに合わせて遮光プレートの位置を調整する機構も不要となるので、構成が簡略化できる。
As a modification of the ninth embodiment, the position of the light shielding plate is not automatically adjusted, and the light shielding plate can be pushed up by the fruits and vegetables moving by the conveyor. Such an example is shown in FIG. In this example, upward curling (curvature) C0 is provided at the opposite corners on the upstream side of each
続いて本発明の第10実施例を説明する。第10実施例の装置はベルトコンベア上に固定したトレイを用いて迷光を遮光することにより特徴づけられる。第10実施例の装置全体の構成は第6実施例と同様であるので説明を省略し、トレイに関する部分のみを説明する。 Next, a tenth embodiment of the present invention will be described. The apparatus of the tenth embodiment is characterized by shielding stray light using a tray fixed on a belt conveyor. Since the configuration of the entire apparatus of the tenth embodiment is the same as that of the sixth embodiment, the description thereof will be omitted, and only the portion related to the tray will be described.
図27は第10実施例の装置におけるトレイの概略を示す図である。図27(a)はその側面図であり、トレイ自体は断面で示している。また図27(b)は図27(a)に対して90度をなす方向からの側面図である。図に示されるように、本実施例の装置では、ベルトコンベア2上にトレイ314が置かれており、被検体青果物8は該トレイ314上に置かれている。該トレイ314のコンベアベルトを横切る方向に対向するそれぞれの側面には穴314aが開けられている。図27(a)からわかるように、光源12からの光は穴314aを通して被検体青果物8に照射される。青果物表面で反射された光はトレイ314で効果的に遮光されるので、受光素子303には殆ど入射しない。なおトレイ314はベルトコンベア上に複数個置かれる。
以上いくつかの実施例を説明したが、本発明はこれら実施例の細部に限定されるものではない。例えば実施例おいてはベルトコンベアを用いているが、その他の様々な搬送装置を用いることができる。
FIG. 27 is a diagram showing an outline of a tray in the apparatus of the tenth embodiment. FIG. 27A is a side view thereof, and the tray itself is shown in cross section. FIG. 27B is a side view from the direction of 90 degrees with respect to FIG. As shown in the figure, in the apparatus of the present embodiment, a
Although several embodiments have been described above, the present invention is not limited to the details of these embodiments. For example, although a belt conveyor is used in the embodiments, various other conveying devices can be used.
また、第6〜第10実施例では、搬送路の両側に配置された2つの光源を用いているが、これは1つでもよいし3つ以上の光源を用いてもよい。また第7〜第9実施例において、光源をベルトコンベアの片側のみに設けた場合には、それと反対側の遮光プレートは省略することも可能である。
また第6〜第10実施例では光源からの光は水平方向から投光しているが、これを斜め上方あるいは斜め下方から傾けて照射してもよい。また実施例では上方から見てベルトコンベアによる搬送方向に対して直角をなす方向から投光しているが、これも傾けて照射することも可能である。
In the sixth to tenth embodiments, two light sources arranged on both sides of the conveyance path are used. However, one or three or more light sources may be used. Further, in the seventh to ninth embodiments, when the light source is provided only on one side of the belt conveyor, the light shielding plate on the opposite side can be omitted.
In the sixth to tenth embodiments, the light from the light source is projected from the horizontal direction, but it may be irradiated obliquely from above or obliquely below. Further, in the embodiment, the light is projected from a direction perpendicular to the conveying direction by the belt conveyor as viewed from above, but it is also possible to irradiate it with an inclination.
更に実施例の装置では光源としてハロゲンランプを用いているが、これに限らず測定に用いる波長領域の光を発するその他の光源を用いることも可能である。
本発明の装置の測定対象となる青果物はその種類、大きさに限定はなく、装置のサイズや光源の数・光量を適宜アレンジすることにより、様々な青果物に適用可能である。
また、本発明の装置により計測される内部品質も糖度、酸度を代表例として、その他分光分析によって計測しうるあらゆる青果物の内部品質測定が含まれる。
Furthermore, although the halogen lamp is used as the light source in the apparatus of the embodiment, the present invention is not limited to this, and other light sources that emit light in the wavelength region used for measurement can also be used.
The fruits and vegetables to be measured by the apparatus of the present invention are not limited in kind and size, and can be applied to various fruits and vegetables by appropriately arranging the size of the apparatus, the number of light sources, and the amount of light.
Further, the internal quality measured by the apparatus of the present invention also includes measurement of the internal quality of all fruits and vegetables that can be measured by spectroscopic analysis, with sugar and acidity as representative examples.
つづいて、本発明の第11実施例について説明する。ここで、第1実施例と同一の構成については、説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図28は本発明の実施例としての人工青果物参照体410を示す図であり、(A)は斜視図、(B)は断面図である。この人工青果物体は直径65mm高さ80mmの円筒状のガラス容器401とその中に収容された光透過体402からなる。容器上面もガラス製の蓋404で覆って密閉する。光透過体は1%クエン酸水溶液に光散乱体として径約0.3μmの酸化セリウムを混合して均一に拡散させ、それをポリアクリルアミドゲルによってゲル化したものである。混合する酸化セリウムの量は被検体となる青果物の種類に合わせて適宜設定する。
この実施例の人工青果物体410は光透過体402の内部に該光透過体の温度を計測するためのサーミスタ等を用いた測温体(温度測定手段)403を備えている。
Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described. Here, the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and different portions will be mainly described.
FIG. 28 is a view showing an artificial fruit and
The
次にこの人工青果物体410を用いて青果物の内部品質測定装置の測定値を補正する方法について説明する。図29は青果物測定装置の測定位置付近の構成を示す図である。測定装置はベルトコンベア422を有しており、このベルトコンベア422上におかれた被検体青果物(例えばミカン)が順次測定位置に送られてくる。測定位置において、光源411、絞り412、レンズ系413からなる投光装置420により被検体に光が投光される。被検体を通過した光は受光センサ414に入射する。受光センサに入射した光は、複数の波長帯チャンネルに分光され、各チャンネル毎の吸光度を調べる周知の方法による分光分析を行い、被検体青果物Sの内部品質、例えば酸度を算出する。この方法自体は公知であるので説明は省略する。
Next, a method for correcting the measurement value of the internal quality measuring apparatus for fruits and vegetables using the artificial fruit and
装置は人工青果物体410を備えており、該人工青果物体410は不図示の機構により、測定位置において昇降され、投光系と受光センサとの間におかれた校正位置とそこから退避した通常位置との間を移動できるようになっている。
図31にこの実施例の人工青果物体の透過光スペクトルを計測した結果を示す。同図には、一緒にミカン、ナシ、リンゴのそれぞれ実際の果実の透過光スペクトルも描かれているが、特に波長810nm以上の近赤外域において、人工青果物体410のスペクトル特性が実果実のスペクトル特性によく追随していることがわかる。
The apparatus includes an
FIG. 31 shows the result of measuring the transmitted light spectrum of the artificial fruit body of this example. In the same figure, the transmitted light spectra of the actual fruits of mandarin orange, pear and apple are also drawn. In particular, the spectrum characteristics of the
以上に説明した青果物の内部品質測定の補正方法および装置では、単一の人工青果物参照体を用いて得た補正値により、青果物の測定値を補正しているが、以下では複数の人工青果物参照体を用いて補正を行う方法と装置を説明する。 In the correction method and apparatus for measuring the internal quality of fruits and vegetables described above, the measured values of fruits and vegetables are corrected by the correction values obtained using a single artificial fruit and vegetable reference. A method and apparatus for performing correction using a body will be described.
複数の人工青果物を用いて校正を行う装置の例を図30に示す。図30に示した装置は図29の装置と同様にハロゲンランプ光源411、絞り412、レンズ系413からなる投光系420と受光センサ414とを有している。この装置は更に4つの穴を開けたレボルバ430を有している。レボルバの4つの穴のうち3つにはそれぞれ人工青果物体410a、410b、410cがはめ込まれている。残りのひとつの穴には何も取り付けられていない。3つの人工青果物体はそれぞれ濃度の異なる3種類の溶液に基づいて作成されている。即ちそれぞれ濃度1%、2%、3%のクエン酸溶液である。クエン酸濃度以外は3つの人工青果物体はすべて互いに同等に作られている。レボルバはステッピングモータ415により駆動されて、補正動作時にはそれぞれの人工青果物体を順次測定位置に設定し、それぞれの透過光量の測定を行う。なお補正動作時以外の通常の青果物測定時には素通しの穴431を通して投光系からの光を被検体青果物Sに投射させるようにする。
An example of an apparatus for performing calibration using a plurality of artificial fruits and vegetables is shown in FIG. The apparatus shown in FIG. 30 includes a light projecting
上に述べた図29に示す実施例の装置では単一の人工青果物体により補正を行う。従って、すべての被検体青果物の測定においてその酸濃度に関わらず、一定の補正値を与えている。それに対して本実施例の装置では3種の異なるクエン酸濃度の参照体に対して測定を行う。これは、温度等の環境変化に伴う酸度測定値の変動が、被検体の酸濃度に応じて異なる可能性があるので、被検体の濃度を考慮した、より精度の高い補正を行うためである。
この実施例では1%、2%、3%のそれぞれのクエン酸濃度の人工青果物参照体を用いてそれぞれ補正値を求め、これら複数の補正値を用いて、被検体の酸濃度に応じた補正を行うことができるので、補正精度がより向上する。具体的にはそれぞれの補正値を近似的にリニアに結ぶ濃度−補正値直線を求め、該直線に基づいて被検体の濃度に応じた補正を行えばよい。
In the apparatus of the embodiment shown in FIG. 29 described above, correction is performed by a single artificial fruit and vegetable body. Therefore, a constant correction value is given in the measurement of all the subject fruits and vegetables regardless of the acid concentration. On the other hand, in the apparatus of the present embodiment, measurement is performed on three types of reference bodies having different citric acid concentrations. This is because the variation in the acidity measurement value due to environmental changes such as temperature may differ depending on the acid concentration of the subject, so that more accurate correction is performed in consideration of the concentration of the subject. .
In this embodiment, correction values are obtained using artificial fruit and vegetable reference bodies having respective citric acid concentrations of 1%, 2%, and 3%, and corrections corresponding to the acid concentration of the subject are performed using the plurality of correction values. Therefore, the correction accuracy is further improved. Specifically, a density-correction value straight line that approximately linearly connects each correction value is obtained, and correction according to the concentration of the subject is performed based on the straight line.
なお、この図30に示す装置におけるリボルバ式に配列された人工青果物体構成は、本願発明のように光散乱体を用いることによって、光透過率を調整し、小さな(即ち光透過方向の長さの小さい)人工青果物体構成がもたらされたことによって初めて可能になったものである。
以上に実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明はその細部に限定されるものではない。
Note that the configuration of the artificial fruit and vegetables arranged in a revolver type in the apparatus shown in FIG. 30 uses a light scatterer as in the present invention to adjust the light transmittance and to make it small (that is, the length in the light transmission direction). This is only possible because of the creation of an artificial fruit and vegetable composition.
Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the details.
例えば上記実施例ではいずれも人工青果物体がクエン酸の水溶液を主体としているが、クエン酸に限らずその他の酸・糖などあるいはそれ以外の水溶液を用いてもよい。
また人工青果物体において、透過光を減衰させるために水溶液に光分散体を混入している。光分散体を加える代わりに容器の方の透過率を下げることにより透過率調整することも考えられる。
また人工青果物体の容器として上記例ではガラスを用いているが、その他樹脂などで光透過性を有する材料でもよい。
以上述べた以外の構成、作用、効果は第1実施例と同様である。
For example, in all of the above-described embodiments, the artificial fruit body is mainly composed of an aqueous solution of citric acid, but not only citric acid but other acids / sugars or other aqueous solutions may be used.
In addition, in an artificial fruit body, a light dispersion is mixed in an aqueous solution in order to attenuate transmitted light. It is also conceivable to adjust the transmittance by lowering the transmittance of the container instead of adding the light dispersion.
Further, in the above example, glass is used as the container for the artificial fruit and vegetable body, but other materials having optical transparency such as resin may be used.
Configurations, operations, and effects other than those described above are the same as in the first embodiment.
次に、本実施例の第12実施例について説明する。ここで、第1実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図32は、本実施例の人工青果物参照体(人工青果物体)540を示す図であり、図32Aは斜視図、32Bは断面図である。本実施例においては、第1実施例の人工青果物体40に代えて、人工青果物体540を用いている。この人工青果物参照体540は、高さ80mm、底面が一辺65mmの正方形の直方体であってその側面542のうち1面にガラス544を設けてある樹脂容器546と、その中に収容された光透過体548とからなる。なお、容器上面は樹脂容器546と同じ材質の樹脂製の蓋550で覆って密閉する。樹脂容器546の側面542には、その側面542と平行に耐熱性のガラス544を設けている。
Next, a twelfth embodiment of the present embodiment will be described. Here, the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and different portions will be mainly described.
FIG. 32 is a diagram showing an artificial fruit and vegetable reference body (artificial fruit and vegetable body) 540 of the present embodiment, FIG. 32A is a perspective view, and 32B is a cross-sectional view. In this embodiment, an
本実施例においては、図32Bに示すように、容器546の内面500は鉛直方向において傾斜している。これにより、側面542の間隔は容器546の上部から底面に向けて狭くなり、側面542の厚さは、容器546の上部から底面に向けて厚くなっている。Q方向から投光してR方向に出射させる場合においては、樹脂容器546の上部に投光すると側面542の薄い部分および光透過体548の長い部分を通って出射する一方、樹脂容器546の下部に投光すると側面542の厚い部分および光透過体548の短い部分を通って出射する。すなわち、樹脂容器546の上部に投光した光は、下部に投光した光よりも、側面542の影響を受けにくいため、より高い透過率をもって出射する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 32B, the
この人工青果物体540を用いて青果物の内部品質測定装置の測定値を補正する方法について説明する。本実施例においては、人工青果物体540は、図5の校正位置74において樹脂容器546の側面542のいずれかの部分に投光可能な範囲内で、上下に微小に昇降可能としてある。
A method for correcting the measurement value of the internal quality measuring device for fruits and vegetables using the artificial fruit and
本実施例においては、人工青果物体540を構成する樹脂容器546は光を透過可能であり、その厚さによって透過量が異なる。このように構成された人工青果物体540においては、容器側面542にほぼ垂直に投光して対向する容器側面542から出射される光の量は、側面542の厚さにより異なったものとなる。すなわち、側面542のうち、厚さの異なる2つの部分に同じ光量の光を投光すると、厚い側面部分を透過する光の量は、薄い側面部分を透過する光の量より少なく、厚い側面部分の方が光の透過率が低い。本実施例においては、この性質を利用して、被検体の種類やロットの変更または環境の変化等に応じて、人工青果物体540を昇降させることにより、側面542のうちの投光される部分を、異なる透過率を有する部分に変えることができる。
In the present embodiment, the
以上述べたように、本発明によると、投光系および受光系の変更なしに、さらには、人工青果物体540を回転させることなしに、被検体の変更に応じた人工青果物体540を選択することが可能となる。
本実施例は例示であって本発明はこれに限定されない。
As described above, according to the present invention, the
This example is illustrative and the present invention is not limited to this.
人工青果物参照体540の内面500の形状は、容器546の鉛直方向において側面542の厚さが変化していればよく、例えば四角錘や円錐状であってもよい。また、傾斜していれば、容器546の鉛直方向の軸に対して左右対象でなくてもよい。さらに、傾斜は蓋550側から容器546の底面側へ側面542の厚さが減少するようになっていてもよい。
以上述べた以外の構成・作用・効果は第1実施例と同一である。
The shape of the
Configurations, operations, and effects other than those described above are the same as in the first embodiment.
つづいて、本実施例の第13実施例について説明する。ここで、第1実施例または第12実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図33は、本実施例としての人工青果物参照体(人工青果物体)640の断面図である。本実施例においては、第1実施例の人工青果物体40または第12実施例の人工青果物体540に代えて人工青果物体640を用いており、図33に示すように、容器646の内面600は鉛直方向において階段状に形成されている。これにより、側面642の間隔は容器646の上部から底面に向けて段階的に狭くなり、側面642の厚さは、容器646の上部から底面に向けて段階的に厚くなっている。T方向から投光してU方向に出射させる場合においては、樹脂容器646の上部に投光すると側面642の薄い部分および光透過体648の長い部分を通って出射する一方、樹脂容器646の下部に投光すると側面642の厚い部分および光透過体648の短い部分を通って出射する。すなわち、樹脂容器646の上部に投光した光は、下部に投光した光よりも、側面642の影響を受けにくいため、より高い透過率をもって出射する。
以上述べた以外の構成・作用・効果は第1実施例または第12実施例と同一である。
Subsequently, a thirteenth embodiment of the present embodiment will be described. Here, the description of the same configuration as that of the first embodiment or the twelfth embodiment is omitted, and different portions will be mainly described.
FIG. 33 is a cross-sectional view of an artificial fruit and vegetable reference body (artificial fruit and vegetable body) 640 as the present embodiment. In this embodiment, an
Configurations, operations, and effects other than those described above are the same as those in the first or twelfth embodiment.
次に、本発明の第14実施例について説明する。ここで、第1実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
本実施例においては、第1実施例のしぼり66に代えて遮光板712を用いている。図34は、投光光学系702の構成を示した斜視図である。
本実施例においては、遮光板712は複数例えば二つの円形の小孔720を有する。これらの小孔720は異なる直径を有し、各小孔720に遮光板712の背面に配置したランプ710から同一の投光量の光が投光された場合、各小孔720からはその開口面積に比例した光量の光が遮光板712正面から出射される。遮光板712は、モータ730により鉛直方向Vに移動可能であり、小孔720はこの移動方向Vに沿って複数設けられている。したがって、モータ730により遮光板712を鉛直方向Vに移動することにより、ランプ710とレンズ714の光軸上に所望の小孔720を配置することができる。
Next, a fourteenth embodiment of the present invention will be described. Here, the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and different portions will be mainly described.
In this embodiment, a
In this embodiment, the
小孔720の選択は、被検体である青果物の種類に基づいて行う。すなわち、光を透過しやすい青果物の内部品質を測定する場合には、直径の小さい小孔を使用して被検体への投光量を小さくする。一方、光を透過し難い青果物の場合には、直径の大きい小孔を使用して、被検体への投光量を大きくする。このように、被検体の種類により小孔720を選択して、被検体に照射する光量を変更することにより、被検体の種類によらずに被検物体から出射される光量を一定値以上とすることができ、これにより、被検物体の種類によらずにより正確に青果物の内部品質を測定することができる。
The selection of the
以下に本実施例の測定例を示す。
第1の例として、光を透過しやすいミカンの内部品質を測定する。遮光板712の小孔は、直径の小さい方を選択する。この場合は、被検体への投光量は小さいが、被検体から出射される光量は十分大きいため、この吸収スペクトルにより被検体の内部品質を計測可能である。
A measurement example of this example is shown below.
As a first example, the internal quality of a mandarin orange that easily transmits light is measured. The small hole of the
次に、第2の例として、光を透過し難いリンゴの内部品質を測定する。遮光板712の小孔720は、直径の大きい方を選択する。この場合は、被検体への投光量は大きいため、被検体から出射される光量は十分大きく、この吸収スペクトルにより被検体の内部品質を計測可能である。
これ以外の測定条件は被検体がミカンである場合と同一であり、被検体からの出射光の吸収スペクトルにより被検体の内部品質を測定することができる。
Next, as a second example, the internal quality of an apple that is difficult to transmit light is measured. The
The other measurement conditions are the same as when the subject is a mandarin orange, and the internal quality of the subject can be measured from the absorption spectrum of the light emitted from the subject.
以下に本実施例の変形例を示す。
遮光板712に設ける小孔720の個数は複数であればいくつであっても良い。
本実施例においては、遮光板712は一方向Vに昇降することとし、その昇降方向Vに沿って小孔720が設けられていたが、遮光板712の移動方向を鉛直方向Vのみに限定せず、例えば、鉛直方向Vおよび遮光板712を含む面内で鉛直方向Vに垂直な方向の2方向で移動が可能であるとしてもよい。この場合は、小孔720は遮光板712内の任意の位置に設けることができ、遮光板712を前記の2方向に移動することにより、所望の小孔720をランプ710の光軸18上に配置することができる。
小孔の形状は円形でなくても良い。
被検体に投光する光の光量の制御は、本実施例のように遮光板に設けた小孔により行うのではなく、フィルタによって行っても良い。
以上述べた以外の構成、作用、効果については第1実施例と同様である。
Below, the modification of a present Example is shown.
The number of
In this embodiment, the
The shape of the small holes may not be circular.
Control of the amount of light projected to the subject may be performed by a filter, not by a small hole provided in the light shielding plate as in this embodiment.
The configuration, operation, and effects other than those described above are the same as in the first embodiment.
第15実施例を図35を用いて以下に説明する。図35は、第15実施例の投光光学系702の構成を示す斜視図である。
本実施例においては、投光光学系702の光軸718に垂直な面内に円形の遮光板740が設けられている。遮光板740は、その中心から遮光板740に垂直な方向に設けられた軸741に接続されたモータ742により、軸741を中心として回転する。遮光板740には、複数例えば二つの直径の異なる円形の小孔744が遮光板740の中心から等距離の位置に設けられている。この構成により、被検体の種類に応じて、小孔744を選択することができる。
The fifteenth embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 35 is a perspective view showing the configuration of the light projecting
In this embodiment, a circular
光を透過しやすい青果物の内部品質を測定する場合は、遮光板740の小孔744は、直径の小さい方を選択する。この場合は、被検体への投光量は小さいが、被検体から出射される光量は十分大きいため、この吸収スペクトルにより被検体の内部品質を計測可能である。これに対して、光を透過し難い青果物を測定する場合は、遮光板712の小孔は、直径の大きい方を選択する。この場合は、被検体への投光量は大きいため、被検体から出射される光量は十分大きく、この吸収スペクトルにより被検体を計測可能である。
これ以外の構成・作用については、第1実施例と同様である。
When measuring the internal quality of fruits and vegetables that easily transmit light, the
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
つづいて、第16実施例について説明する。
第16実施例においては、青果物は1または複数個あり、コンベア上を搬送される。コンベアの途中には、コンベアを挟んで第14の実施例と同様の投光光学系、分光器を有する測定部が備えてある。さらに、本実施例においては、コンベアの途中にその搬送方向であって、測定部よりも上流側又は測定部内に光電センサが設けてあり、これによりコンベア上の各青果物の大きさを測定することが可能である。
Subsequently, a sixteenth embodiment will be described.
In the sixteenth embodiment, there are one or more fruits and vegetables, which are conveyed on a conveyor. In the middle of the conveyor, there is provided a measuring unit having a light projection optical system and a spectroscope similar to those in the fourteenth embodiment with the conveyor interposed therebetween. Furthermore, in the present embodiment, a photoelectric sensor is provided in the middle of the conveyor in the conveying direction and upstream of the measuring unit or in the measuring unit, thereby measuring the size of each fruit and vegetable on the conveyor. Is possible.
本実施例の構成では、光電センサにより青果物の大きさを検知できるため、この検知結果にしたがって投光光学系及び分光器を昇降させてその高さを変えることにより、自動的に被検体の大きさに関わらずにその赤道部にランプからの光を投光することが可能である。
このため、連続的に搬送される各被検体の内部品質を同じ条件で高速に測定することが可能である。
これ以外の構成・作用については、第1実施例と同様である。
In the configuration of the present embodiment, the size of the fruits and vegetables can be detected by the photoelectric sensor. Therefore, the size of the subject is automatically changed by raising and lowering the projection optical system and the spectroscope according to the detection result to change the height. Regardless, it is possible to project light from the lamp to the equator.
For this reason, it is possible to measure the internal quality of each subject continuously conveyed at high speed under the same conditions.
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
次に、本実施例の第17実施例について図36を参照して説明する。ここで、第1実施例と同一の構成については説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
図36は、本発明の実施例としての人工青果物参照体(人工青果物体)760を示す断面図である。この人工青果物参照体760は、直径65mm、高さ80mmの円筒状の塩化ビニル製容器751、その中に収容された光透過体752、塩化ビニル製容器の側面に貼りつけられた光散乱層たる粘着テープ770とからなる。なお、容器上面は容器751と同じ材質の塩化ビニル製の蓋754で覆って密閉する。
Next, a seventeenth embodiment of the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and different portions will be mainly described.
FIG. 36 is a cross-sectional view showing an artificial fruit and vegetable reference body (artificial fruit and vegetable body) 760 as an embodiment of the present invention. The artificial fruit and
本実施例においては、粘着テープ770は樹脂性のテープであり、人工青果物体760に向けて照射された光は粘着テープ770により散乱される。このように構成した人工青果物体760のスペクトル特性は、実際の果実のスペクトル特性によく追随している。
また、容器751の側面には、粘着テープ770の周囲を囲むように容器の側面に平行に耐熱ガラス780が設けられている。耐熱ガラス780は、2枚の耐熱ガラス層を約10mmの間隙782をあけて容器側面に平行に設けており、この隙間は1%クエン酸水溶液で満たされている。このように構成することにより、耐熱ガラスのみを用いるよりさらに耐熱性が向上する。
In this embodiment, the
Further, a heat
容器751に収容された光透過体752としては、酸の水溶液として1%クエン酸水溶液を用いている。さらに、本実施例の人工青果物体760は光透過体752の内部に光透過体の温度を計測するためのサーミスタ等を用いた測温体(温度測定手段)753を備えている。
本実施例は例示であって以下のような変形も可能である。
As the
This embodiment is an exemplification, and the following modifications are possible.
容器751については、その材質はガラス、ポリエチレン、ポリフッ化エチレンであっても良い。また、容器751の形状は、直方体など任意の形状でよい。
粘着テープは、セルロースを含むもの、例えば紙製のテープでもよく、粘着性のないものでもよい。また、樹脂以外の高分子物質からなるものでもよい。粘着テープに代えて、塗装、スプレー、浸漬等により容器751の表面に光散乱層を設けても良い。粘着テープは容器751への照射光の光路部分のみに貼ってもよい。
The
The pressure-sensitive adhesive tape may contain cellulose, for example, a paper tape, or may be non-sticky. Moreover, what consists of polymeric substances other than resin may be sufficient. Instead of the adhesive tape, a light scattering layer may be provided on the surface of the
耐熱ガラス780は、1層のみで構成して容器側面との間を水溶液で満たしても良い。耐熱ガラス780は3層以上で構成しても良い。間隙782は1層の耐熱ガラス内に形成してもよい。耐熱ガラスは、容器751への照射光の光路部分のみに設けてもよい。耐熱ガラス780の代わりに光を透過する耐熱性物質でもよい。
The heat-
間隙782には、1%クエン酸水溶液以外の酸の水溶液を用いてもよく、糖の水溶液や水でもよい。また、これらの水溶液を流動させるようにすると、耐熱性が向上する。また、間隙782内の水溶液に光散乱体を入れても良く、この場合は粘着テープ770はなくても良い。
以上述べた以外の構成・作用・効果は第1実施例と同様である。
The
Structures, operations, and effects other than those described above are the same as in the first embodiment.
2 ベルトコンベア
4 センサ
6 測定部
8 被検物体
12 ランプ
14 フィルタ部
16 分光器
18 制御部
20 演算部
40 人工青果物体
2
Claims (6)
ランダムに載置された対象物を移動させる移動手段と、
該移動手段による対象物の移動経路中に設けられ、移動中の対象物に光を投光し対象物を透過した光を観測する観測手段とを有し、該観測手段の出力に基づいて対象物の内部品質を測定する対象物測定装置において、
前記移動経路の前記観測手段よりも上流側に設けられ、前記移動手段上の対象物の位置を検出する上流側検出手段と、
前記移動手段の移動量をモニターするモニター手段と、
前記上流側検出手段および前記モニター手段の出力に基づいて、移動手段上の前記対象物が前記観測手段の観測位置を通過するときに該観測手段による観測を行わせるように制御する制御手段と、
を有することを特徴とする対象物の内部品質測定装置。 An internal object quality measuring device,
Moving means for moving a randomly placed object;
An observation unit that is provided in a moving path of the object by the moving unit and that projects light onto the moving object and observes the light that has passed through the object, and is based on the output of the observation unit In an object measuring device that measures the internal quality of an object,
An upstream side detection unit that is provided upstream of the observation unit of the movement path and detects a position of an object on the movement unit;
Monitoring means for monitoring the amount of movement of the moving means;
Control means for controlling the object on the moving means to perform observation by the observation means when passing through the observation position of the observation means based on the outputs of the upstream detection means and the monitoring means;
A device for measuring the internal quality of an object.
前記上流側検出手段により検出されたある対象物の移動手段上における位置と前記下流側検出手段により検出された同じ対象物の移動手段上における位置とを比較し、両位置にずれがある場合に計測エラーと判定するエラー判定手段と、有することを特徴とする請求項1または2に記載の対象物の内部品質測定装置。 Furthermore, a downstream detection unit that is provided on the downstream side of the observation unit of the movement path and detects the position of the object on the movement unit;
When the position on the moving means of a certain object detected by the upstream detecting means is compared with the position on the moving means of the same object detected by the downstream detecting means, and there is a deviation between both positions The apparatus for measuring internal quality of an object according to claim 1, further comprising error determination means for determining a measurement error.
前記上流側検出手段により検出された対象物の移動方向の横径と前記下流側検出手段により検出された対象物の移動方向横径とを比較し、両横径にずれがある場合に計測エラーと判定するエラー判定手段と、を有することを特徴とする請求項2に記載の対象物の内部品質測定装置。 Furthermore, a downstream detection unit that is provided on the downstream side of the observation unit of the movement path and detects a lateral diameter in the movement direction of the object;
The horizontal direction diameter of the object detected by the upstream side detection means is compared with the horizontal direction of the target object detected by the downstream side detection means. The object internal quality measuring apparatus according to claim 2, further comprising: an error determination unit that determines
該移動手段による対象物の移動経路中に設けられ、移動中の対象物に光を投光し対象物を透過した光を観測する観測手段とを有し、該観測手段の出力に基づいて対象物の内部品質を測定する対象物内部品質測定装置により、対象物の内部品質を測定する方法であって、
前記移動経路の前記観測手段による対象物観測位置よりも上流側において前記移動手段上における前記対象物の位置を検出する工程と、
前記移動手段の移動量をモニターする工程と、
前記検出および前記モニターの結果に基づいて、該移動手段上の前記対象物が前記観測手段の観測位置を通過するときに該観測手段により観測する工程とを備えることを特徴とする対象物の内部品質測定方法。 Moving means for moving a randomly placed object;
An observation unit that is provided in a moving path of the object by the moving unit and that projects light onto the moving object and observes the light that has passed through the object, and based on the output of the observation unit A method for measuring the internal quality of an object by an internal object quality measuring device for measuring the internal quality of the object,
Detecting the position of the object on the moving means on the upstream side of the object observation position of the moving means by the observation means;
Monitoring the amount of movement of the moving means;
A step of observing by the observation means when the object on the moving means passes through the observation position of the observation means based on the result of the detection and the monitoring. Quality measurement method.
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