JP2009288176A - 果実食味評価装置用検量線書き込みシステム及び果実食味評価装置用検量線補正プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】メロンなどの果実の糖度等を測定する際の精度向上に寄与し得る検量線の補正を可能にする。
【解決手段】実測データを回帰分析して得られる回帰直線と理想的な直線との交点を中心にして、回帰直線が理想線に重なる方向に近づく様に実測データを交点の回りに回転させた補正データを用いてユーザー検量線データを生成し、測定装置に書き込む。
【選択図】 図２

Description

本発明は、近赤外線の吸光度から果実の糖度及び／又は硬度（熟度）を測定する装置に関するものである。

本願出願人は、果実毎の糖度や硬度の検量線を予め測定装置のメモリに記憶しておき、測定値と検量線とから糖度や硬度を算出する様にした装置において、測定対象物について計測された近赤外線領域の特定波長付近の光の吸光度と検量線とから糖度や硬度を算出する際に、全波長の光の吸光度に関する情報で除算することで測定精度を向上させる方法を提案している（特許文献１）。

また、こうした検量線自体の作成方法に関して、外的要因による誤差をなくすための方法が種々提案されている（特許文献２，３）。

特許文献２は、測定成分の濃度が既知な標準サンプルについて温度が異なる条件下での各吸光度スペクトルを求め、所定温度の吸光度スペクトルを基準にそれと温度が異なる吸光度スペクトルとの変化量をあらかじめ求めておき、検量線作成時には、標準サンプルに対して吸光度スペクトルを求めたのち既知の濃度を入力し、これらのデータに基づいて検量線を作成し、その検量線を標準サンプルにより検証し、標準誤差が所定値以下のときには、収集した複数の吸光度スペクトルに対して、あらかじめ求めてあるシフト量を加減算し、仮想のスペクトル群求め、収集した吸光度スペクトル群、求めた仮想のスペクトル群に基づいて検量線を作成する方法を提案している。

特許文献３は、基準板により、対照スペクトルの測定を所定回数行ったのち、その平均を求め、同様に、未知の試料についてスペクトルの測定を所定回数行ったのち、その平均を求め、その後、両スペクトルから吸光度を求めたのち微分処理し、測定スペクトルデータに基づいて試料の温度を演算すると共に、求めた試料温度と検量線作成時の基準温度との温度差を求め、その温度差により、測定スペクトルと検量線作成時のスペクトルとのシフト量を求め、このシフト量を用いて、基準温度下におけるスペクトルに補正するための演算を行い、補正された吸光度を２次微分したのち、その２次微分吸光度による検量線を用いて、試料の所定成分の濃度を推定する方法を提案している。
特開２００６−２２６７７５号公報 特開平６−３２６４号公報 特開平６−４３０９５号公報

しかしながら、メロンなどの果実は、そもそも標準サンプルを用いることが困難であり、予め作成した検量線に対して特許文献２，３が提案する様なシフト量の加減算による補正を行っても、十分に対応できない場合がある。

そこで、本発明は、メロンなどの果実の糖度等を測定する際の精度向上に寄与し得る検量線の補正を可能にすることを目的としてなされた。

上記目的を達成するためになされた本発明の果実食味評価装置用検量線書き込みシステムは、果実を透過した近赤外線領域の特定の波長の光の吸光度を測定し、検量線データに基づいて当該果実の糖度や硬度などの食味成分を算出して表示する測定装置と、該測定装置との間でデータの授受を行うことができる外部データ処理装置とから構成され、該外部データ処理装置が、以下の構成を備えていることを特徴とする。
（１）前記測定装置に記憶されている測定データを読み込んで記憶する測定データ読込手段を備えていること。
（２）前記測定データ読込手段が読み込んだ測定データの食味成分評価量を食味成分の実測値に書き換えることにより実測値データを生成する実測値データ作成手段を備えていること。
（３）前記実測値データ作成手段が作成した実測値データに基づいて回帰分析を行い、実測値データによる回帰分析結果の回帰直線を生成する回帰直線生成手段を備えていること。
（４）前記回帰直線生成手段によって生成された回帰直線と、該回帰直線と同一の座標系における傾斜角４５°の直線との交点を求め、該交点を中心にして前記実測値データのそれぞれを前記回帰直線と同一の座標系の中で回転させるデータ回転手段を備えていること。
（５）前記データ回転手段によって回転された後のデータを前記検量線データとして、前記測定装置に対して書き込む検量線データ書き込み手段を備えていること。

本発明の果実食味評価装置用検量線書き込みシステムによれば、測定装置を用いて果実の食味成分、例えば、糖度を測定する。ここで、測定装置には、予め検量線データを書き込んでおく。この検量線データは本発明にいうところの補正前のデータである。そして、測定を行った対象果実を切り、糖度計で糖度を実測する。

こうして、測定データと実測値とを生成したら、測定装置と外部データ処理装置とを接続し、測定データ読込手段を作動させて測定装置に記憶されている測定データを外部データ処理装置に読み込む。なお、外部データ処理装置としては、汎用ノートパソコンなどのパーソナルコンピュータを用いることができる。データの授受は、例えば、ＲＳ−２３２Ｃケーブルなどを用いてシリアル通信を確立しておき、外部データ処理装置から測定装置へと送信指令を行う様にして実行することができる。

こうして測定装置から測定データを読み込んだら、外部データ処理装置の実測値データ作成手段を作動させて、測定データの食味成分評価量を実測値に書き換えた実測値データを生成する。例えば、前述の様に果実の糖度について検量線補正を行う場合ならば、測定データにおける糖度測定値（予め記憶しておいた検量線で算出した値）を、糖度計で計測した実測値に書き換えたデータを生成するのである。

次に、外部データ処理装置の回帰直線生成手段を作動させて、実測値データの回帰分析を実行する。そして、この回帰分析の結果から、二次元分布を示す直線を演算によって生成する。

次に、外部データ処理装置のデータ回転手段を作動させて、回帰直線と傾斜角４５°の直線との交点を求め、この交点を中心にして実測値データのそれぞれを、回帰直線の座標系の上で回転させる。そして、検量線データ書き込み手段を作動させ、この回転後の実測値データを検量線データとする様に、測定装置に対する検量線の書き込みを実行する。

ここで、本発明の果実食味評価装置用検量線書き込みシステムにおいては、前記外部データ処理装置が、さらに、以下の構成をも備えてるとよい。
（６）前記実測値データ生成手段が生成した実測値データと、前記回帰直線生成手段が生成した回帰直線と、傾斜角４５°の直線とを同一の座標系のグラフとして画面に表示するグラフ表示手段を備えていること。
（７）前記データ回転手段による実測値データの回転方向及び回転量を指示する回転条件指令手段を備えていること。
（８）前記回転方向指令手段は、前記回帰直線と前記傾斜角４５°の直線とが重なる状態を補正量１００％とする回転操作指令を、補正量１００％以内の範囲内で指令する手段として構成されていること。

（１）〜（５）に加えて、（６）〜（８）の構成をも備えた果実食味評価装置用検量線書き込みシステムによれば、グラフ表示手段を作動させてグラフ表示した状態において、回転条件指令手段で回転方向及び回転量を指令し、視覚的に確認しながらデータの回転を行うことができる。この回転に当たって、回転条件指令手段は、回帰直線と傾斜角４５°の直線とが重なる状態を補正量１００％とする回転操作指令を、補正量１００％以内の範囲内で指令するので、回転し過ぎることがない。

また、この様な本発明の果実食味評価装置用検量線書き込みシステムを実現するために外部データ処理装置にインストールされている果実食味評価装置用検量線補正プログラムは、以下の処理を前記外部データ処理装置のコンピュータに実行させることを特徴とする。
（Ｓ１）前記測定装置に記憶されている測定データを読み込んで前記コンピュータに記憶する測定データ読込ステップを備えていること。
（Ｓ２）前記測定データ読込ステップによって前記コンピュータに読み込んだ測定データに基づいて、食味成分評価量の表示欄を含む一覧表として表示する一覧表表示ステップを備えていること。
（Ｓ３）前記一覧表表示ステップによって表示された一覧表の前記食味成分評価量の表示欄の数値を書き換えた後の一覧表の内容を実測値データとして前記コンピュータに保存させる実測値データ書換・保存ステップを備えていること。
（Ｓ４）前記実測値データ書換・保存ステップによって前記コンピュータに保存させた実測値データを読み出して回帰分析を行い、該実測値データによる回帰分析結果の回帰直線を生成する回帰直線生成ステップを備えていること。
（Ｓ５）前記回帰直線生成ステップによって生成された回帰直線と、該回帰直線と同一の座標系における傾斜角４５°の直線との交点を求め、該交点を中心にして前記実測値データのそれぞれを前記回帰直線と同一の座標系の中で回転させるデータ回転ステップを備えていること。
（Ｓ６）前記データ回転ステップによって回転された後のデータを前記検量線データとして、前記コンピュータに保存する補正後検量線データ保存ステップを備えていること。
（Ｓ７）前記補正後検量線データ保存ステップによって保存された補正後の検量線データを読み出して、前記測定装置へと送信する補正後検量線送信ステップを備えていること。

本発明の果実食味評価装置用検量線補正プログラムによれば、「データ読込ステップ（Ｓ１）」により、測定装置に記憶されている測定データを読み込んで外部データ処理装置のコンピュータに記憶する処理を実行する。こうしてコンピュータに読み込んだ測定データは、「一覧表表示ステップ（Ｓ２）」によって、食味成分評価量の表示欄を含む一覧表として表示される。こうして一覧表が表示されたら、「実測値データ書換・保存ステップ（Ｓ３）」を実行することによって、一覧表の食味成分評価量の表示欄の数値を実測値に書き換えた後の一覧表の内容を実測値データとしてコンピュータに保存させる。

例えば、（Ｓ１）は、測定装置から測定データをＣＳＶ形式のデータとして読み込む様に構成し、（Ｓ２）は、表計算ソフトを起動してＣＳＶ形式のデータに基づいた一覧表形式の表示を実行する様に構成することができる。そして、（Ｓ３）は、この表計算ソフトにおけるデータ入力機能とファイル保存機能とを利用することによって実測値に書き換えた後のデータを内容とするファイルを保存するという処理によって実現することができる。

こうして実測値データを得ることができたら、「回帰直線生成ステップ（Ｓ４）」を実行する。この処理は、コンピュータに保存させた実測値データを読み出して回帰分析を行い、実測値データによる回帰分析結果の回帰直線を生成するもので、事前の処理として、ホワイトデータによる実測値データの正規化等の処理をも実行する様にしておくとよい。

こうして回帰直線が生成できたら、「データ回転ステップ（Ｓ５）」を実行する。この処理では、まず、回帰直線と、この回帰直線と同一の座標系における傾斜角４５°の直線との交点を求める。そして、この交点を中心にして実測値データのそれぞれを回帰直線と同一の座標系の中で回転させる。

こうしてデータの回転を行った後、「補正後検量線データ保存ステップ（Ｓ６）」を実行し、回転された後のデータを検量線データとしてコンピュータに保存する。そして、「補正後検量線送信ステップ（Ｓ７）」を実行することにより、こうしてコンピュータに保存した補正後の検量線データを読み出して、測定装置へと送信する。これにより、測定装置側に補正後の検量線データを書き込むことができる。

ここで、本発明の果実食味評価装置用検量線補正プログラムにおいて、前記データ回転ステップを、さらに、以下の処理をも前記外部データ処理装置のコンピュータに実行させる様に構成しておくとよい。
（Ｓ８）前記実測値データ書換・保存ステップが保存させた実測値データと、前記回帰直線生成ステップが生成した回帰直線と、傾斜角４５°の直線とを同一の座標系のグラフとして画面に表示するグラフ表示ステップを備えていること。
（Ｓ９）前記グラフが表示された画面に、前記傾斜角４５°の直線と前記回帰直線との交点を中心に前記実測値データを回転させる方向及び回転量を指定するための操作マークを表示する操作マーク表示ステップを備えていること。
（Ｓ１０）前記操作マーク表示ステップによって表示された操作マークの操作量から前記実測値データの回転方向と回転量とを決定し、前記回帰直線と前記傾斜角４５°の直線とが重なる状態を補正量１００％とする回転操作指令を、補正量１００％以内の範囲内で指令する補正条件指令ステップを備えていること。
（Ｓ１１）前記補正条件指令ステップの指令に従って、前記実測値データのそれぞれを、前記回帰直線と前記傾斜角４５°の直線との交点を中心として、指令された方向に指令された回転量だけ回転させた値に変換する演算処理を実行する回転演算処理ステップを備えていること。

（Ｓ８）〜（Ｓ１１）をも備えた果実食味評価装置用検量線補正プログラムによれば、「データ回転ステップ（Ｓ７）」において、「グラフ表示ステップ（Ｓ８）」が、実測値データ書換・保存手段が保存させた実測値データと、回帰直線生成ステップが生成した回帰直線と、傾斜角４５°の直線とを同一の座標系のグラフとして画面に表示する。これにより、画面上で、理想的な分布状態である傾斜角４５°の直線に対して実測値データがどの程度ずれた状態に分布しているかを視覚的に容易に理解することができる。

また、こうして視覚的に理解が容易な状態に表示されたグラフに基づいてデータの回転を指令する場合に、「操作マーク表示ステップ（Ｓ９）」が画面上に表示している操作マークを操作する方法で補正条件を指令することができる。即ち、「補正条件指令ステップ（Ｓ１０）」は、操作マークの操作量から実測値データの回転方向と回転量とを決定し、回帰直線と傾斜角４５°の直線とが重なる状態を補正量１００％とする回転操作指令を、補正量１００％以内の範囲内で指令するという処理を実行する。そして、「回転演算処理ステップ（Ｓ１１）」により、補正条件指令ステップの指令に従って、実測値データのそれぞれを、回帰直線と傾斜角４５°の直線との交点を中心として、指令された方向に指令された回転量だけ回転させた値に変換する演算処理が実行される。

ここで、「操作マーク表示ステップ（Ｓ９）」は、「グラフ表示ステップ（Ｓ８）」の中に組み込まれた処理として実行される様にしておいてもよいし、グラフ表示よりも前から実行されて画面に操作マークを表示するステップとしてプログラミングされていても構わない。また、操作マークとしては、回転方向と回転量を指令するものであるから、例えば、スライダ及びスライダバーの様なマークを用いて、「補正条件指令ステップ（Ｓ１０）」をスライダの操作状態を読み取るプログラムとして構成することができる。

この様に、本発明によれば、実測値データを回転させるという方法で検量線補正を行うことができる。従って、例えば、メロンの様に、同じ温室で同じ時期に栽培されたメロンは糖度が同じ値の近くに集中するといった場合においては測定装置固有の誤差などを修正するための実測値のサンプル数を極端に多くしなくても、実測値から得られる回帰直線を理想的な直線に近付ける様に実測値データを回転させることで、測定をしようとしている農家の栽培方法の相違などを考慮して精度よく、果実の食味成分を測定することができる状態へと調整することができる。

本発明は、メロンなどの果実の糖度等を測定する際の精度向上に寄与し得る様な検量線の補正を可能にすることができる。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。実施形態の糖度・熟度のための検量線補正システムは、図１に示す様に、測定装置１と、パソコンＰＣとから構成される。

糖度・熟度測定装置１は、マイコン１０を内蔵しており、電源回路１１と、ハロゲンランプ１２と、分光フィルター１３と、受光素子１４と、電流増幅器１５と、表示器１６と、操作パネル１７とを備えている。なお、ハロゲンランプ１２の周囲は筒体で覆われている。

果実ＦＲの糖度・熟度を測定するに当たって、ユーザーは、操作パネル１７から測定対象果実の種類等を入力し、測定開始を指令する。すると、マイコン１０は、電源回路１１に対して、発光制御信号を出力する。電源回路１１は、過電流制限回路付きのＤＣ／ＤＣコンバータを中心に構成されている。本実施形態では、マイコン１０は、このＤＣ／ＤＣコンバータに対して階段状に電圧を上げる様に制御信号を出力することで、発光初期に過電流が発生して過電流制限回路が作動してしまわない様にすることで、ハロゲンランプ１２が所定の発光状態になるまでの時間を短縮する制御を行っている。

こうしてハロゲンランプ１２によって所定の強さの光が果実ＦＲに対して照射されると、果実ＦＲの内部を透過した光が筒体の内部で検出される。分光フィルター１３には、果実ＦＲの底面に接する遮光パッドを介して透過光が入力される。この分光フィルター１３は、近赤外領域の特定波長の光だけを通過させる様に構成されている。従って、ハロゲンランプ１２の発光によって果実ＦＲの内部を透過した光の内、近赤外領域の特定波長の光だけが分光フィルター１３を介して受光素子１４へと入力される。受光素子１４は、こうして入力された光の光量を検出し、電流増幅器１５によって増幅された信号が、マイクロコンピュータ１０へと入力される。

マイコン１０には、果実の種類に対応した検量線データが記憶されている。そして、電流増幅器１３を介して入力された各波長の光について、吸光度を算出すると共に、この吸光度の算出値と検量線データとから、果実ＦＲの糖度及び熟度を算出し、表示器１６へと算出結果を出力して表示を行う。

この検量線データは、果実毎に、予め糖度・熟度測定装置１に入力しておくのであるが、そのために、パソコンＰＣと測定装置１とはＲＳ−２３２Ｃのクロスケーブル３で接続してデータのやり取りができる様に構成されている。

次に、このデータのやり取りを利用して測定装置１のマイコン１０に対して検量線データを書き込むための処理について説明する。本実施形態では、測定装置１から測定データを取り出し、各種操作を行うためのアプリケーションソフトが、パソコンＰＣに予めインストールされている。

このアプリケーションソフトは、図２に示す様な手順を実行する様に構成されている。測定装置１とパソコンＰＣとの間の接続を確立した後（Ｓ１０）、ユーザーがデータ取り出しを指令する操作を実行すると（Ｓ２０：ＹＥＳ）、測定装置１に記憶されている測定データを読み込んでパソコンＰＣに記憶する処理が実行される（Ｓ３０）。このとき、測定データは、ＣＳＶ形式のデータとして測定装置１から送信される。

次に、ユーザーが一覧表示を指令すると（Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｓ３０の処理でパソコンＰＣに読み込んで記憶しておいた測定データに基づいて、糖度及び硬度の表示欄を含む一覧表として表示する処理を実行する（Ｓ５０）。この処理は、パソコンＰＣにインストールしてある表計算ソフトを起動して、ＣＳＶ形式のデータから一覧表形式の表示を実行する処理として構成されている。

こうして表示された一覧表は、表計算ソフトの機能を利用して、内容の書き換え、コピー、移動等を行うことができる。そして、例えば、ユーザーが、測定データ一覧表中の糖度及び硬度について、果実を実際に切って糖度計や硬度計で計測した数値に書き換えを行った後に、ファイル保存を実行することで、実測値データの書き換え保存を実行する（Ｓ６０：実測値データ書換・保存）。

次に、ユーザーが糖度と硬度の内のどちらかを指定した上で回帰分析を指令すると（Ｓ７０：ＹＥＳ）、回帰直線生成ルーチン（Ｓ１００）が起動される。この回帰直線生成ルーチン（Ｓ１００）は、Ｓ６０の処理によってパソコンＰＣに保存させた実測値データを読み出して回帰分析を行い、この実測値データによる回帰分析結果の回帰直線を生成する処理を実行するためのルーチンである。

回帰直線生成ルーチン（Ｓ１００）の処理においては、図３に示す様に、回帰分析を行う事前の処理として、ホワイトデータによる実測値データの正規化の処理を行う（Ｓ１１０）。また、回帰直線は、ユーザーが糖度と硬度の内のどちらを指定するかに応じて、糖度についてだけ、及び硬度についてだけ実行される（Ｓ１２０）。

糖度が選択されたら（Ｓ１２０：糖度）、Ｓ１１０で正規化したデータの糖度に関して回帰分析を行う（Ｓ１３０）。そして、計算結果をグラフ表示するためのグラフ表示画面を表示する（Ｓ１４０）。このグラフ表示画面７０は、図７に示す様に、スライダ８３やグラフ表示領域７５を備えている。本実施形態では、このＳ１４０の処理により、本発明における「操作マーク表示ステップ」が実行されている。

そして、ユーザーがグラフ表示を指令するのを待つ（Ｓ１５０）。ユーザーがグラフ表示を指令すると（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、データ回転ルーチン（Ｓ２００）へと移行する。このデータ回転ルーチン（Ｓ２００）は、回帰直線生成ルーチン（Ｓ１００）の処理で生成した回帰直線と、この回帰直線と同一の座標系における傾斜角４５°の直線との交点を求め、この交点を中心にして実測値データのそれぞれを回帰直線と同一の座標系の中で回転させる処理を実行するためのルーチンである。

なお、Ｓ１２０で硬度が選択された場合は、硬度についてＳ１３０，Ｓ１４０と同様の処理を実行する（Ｓ１３５，Ｓ１４５）。

データ回転ルーチンが起動されると、図４に示す様に、Ｓ６０の処理で保存した実測値データと、Ｓ１００の処理で生成した回帰直線と、傾斜角４５°の直線とを、同一の座標系のグラフとして画面に表示する（Ｓ２１０：グラフ表示）。

そして、スライダ８３が操作されるのを待ち（Ｓ２２０）、操作されたら（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、スライダ８３の操作方向から実測値データの回転方向を、操作量から実測値データの回転量を、それぞれ決定し（Ｓ２３０）、補正条件として指令する（Ｓ２４０）。ここで、スライダ８３は、右方向へ移動すると左回転、左方向へ移動すると右回転を意味し、最大に移動されたときを補正量１００％とする様に設定されている。そして、回帰直線と傾斜角４５°の直線とが重なる状態を補正量１００％としている。従って、Ｓ２４０の処理では、補正量１００％以内の範囲内で回転方向及び回転量が指令されることになる。

こうしてＳ２３０の処理を経て補正条件が指令されると、実測値データのそれぞれを、回帰直線と傾斜角４５°の直線との交点を中心として、指令された方向に指令された回転量（補正量）だけ回転させた後の座標位置を演算によって計算する（Ｓ２５０）。

そして、回転後の座標位置のデータを、傾斜角４５°の直線と共に、画面に表示する（Ｓ２６０）。このとき、回転する前のデータも薄く表示して、どの程度回転されたかを視覚的に把握し易いように表示する。また、回転する前のデータに基づいて算出した回帰直線も併せて表示する。そして、回転後のデータについて回帰分析を行い（Ｓ２７０）、その結果算出された回帰直線を表示する（Ｓ２８０）。これにより、ユーザーは、どの程度補正をしたのかを視覚的イメージとして理解することができる。

こうして補正が完了したことをユーザーが確認し、ユーザー検量線書き込みを指令したら（Ｓ２９０：ＹＥＳ）、Ｓ２５０の処理によって回転された後のデータをユーザー検量線データとして、パソコンＰＣに保存する（Ｓ３１０）。そして、このユーザー検量線データをパソコンＰＣのワークエリアに読み出し、測定装置１へと送信する（Ｓ３２０）。そして、書き込み完了を受信したら（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、次の補正を実行するかを問い合わせ（Ｓ３４０）、次の補正があるならば（Ｓ３４０：ＹＥＳ）、Ｓ１００へと戻り、なければ（Ｓ３４０：ＮＯ）、本アプリケーションの処理を終了する。

次に、以上の処理の進行状況を、パソコンＰＣに表示される画面を中心に説明する。上述のアプリケーションソフトは、測定装置１とパソコンＰＣとをＲＳ−２３２Ｃケーブル３で接続し、測定装置１の電源をオンにすると起動され、パソコンＰＣのディスプレイに、図５に示す様な操作画面２０を表示する。

この操作画面２０には、操作ボタンとして、図の左上から反時計回りに丸付き数字で示す様に、接続ボタン２１、ファイル移動ボタン２２、データ要求ボタン２３、データクリアボタン２４、再作成ボタン２５、Ｗｈｉｔｅ取り込みボタン２６、正規化処理ボタン２７、選択ボタン２８、実回帰分析ボタン２９、回帰分析補正ボタン３０、回帰分析ボタン３１、選択クリアボタン３２、選択ボタン３３が配置されている。また、同じく図の左上から反時計回りに数字で示す様に、表示窓として、通信コメント表示窓４１、受信コメント表示窓４２、カレント取り出しファイル窓４３、取り出しデータファイル群表示窓４４、糖度表示窓４５、熟度表示窓４６、食べ頃表示窓４７、選択ファイル表示窓４８、作業メッセージ表示窓４９、ホワイト修正作業窓５０、選択ホワイトデータ表示窓５１、新規ホワイトでの正規化データ表示窓５２、選択内容表示窓５３、計算結果表示窓５４、検量線データファイル数表示窓５５、選択サンプル表示窓５６、読込サンプル番号表示窓５７が配置されている。さらに、操作画面２０には、四角で囲った数字で示す様に、回帰分析を糖度について実行するか硬度について実行するかを選択するための糖度選択欄６１及び硬度選択欄６２も配置されている。

［測定データの取り出し］
操作画面２０の接続ボタン２１をクリックする。すると、通信コメント表示窓４１に「接続しています」というメッセージが表示され、通信が確立すると「接続しました」と表示される。

こうして接続が確立したら、操作画面２０のデータ要求ボタン２３をクリックする。すると、データ取り出しソフトが起動され、測定装置１からパソコンＰＣへと測定データが読み込まれる。そして、取り出しデータファイル群表示窓４４に取り出し可能となったファイル名が表示される。この取り出しデータファイル群表示窓４４内に表示されたデータの中から、取り出し対象のファイルを指定し、選択ボタン２８をクリックすることにより、所望のデータの取り出しが実行される。

こうしてパソコンＰＣに読み込まれた測定データは、パソコンＰＣにインストールしてある表計算ソフトを用いて、図６に示す様な一覧表ＴＢＬを表形式で表示することができる。図６の例では、ＡＮ列目に糖度、ＡＯ列目に硬度が表示されている。

ここで、測定装置１からパソコンＰＣへ読み込んだデータは、測定装置１に記憶しておいた検量線に基づいて演算した計算値である。従って、図６のＡＮ列及びＡＯ列の数値を、これらのサンプルに対する実測値に書き換える。そして、この実測値に書き換えた後のデータにファイル名を付けてパソコンＰＣ内に保存する。

［データの消去］
測定装置１に記憶しているデータを消去する場合は、操作画面２０のデータクリアボタン２４をクリックする。すると、パソコンＰＣが、測定装置１に記憶されている測定データを消去する。データ消去の処理が完了すると、パソコンＰＣの画面に「データは全て消去しました」と表示される。

こうして測定装置１に記憶されていたデータが消去された後に、測定装置１を一度ＯＦＦ−ＯＮすることにより、測定装置１のホワイトデータも消去することができる。

［正規化ファイルの作成］
検量線を作成するために、正規化ファイルの作成を行う。正規化ファイルは、ホワイトデータを選択し、測定データで割ることによって作成される。ファイル確認ボタン３４をクリックすると、取り出しデータファイル群表示窓４４に、パソコンＰＣに記憶されているファイル名がリストアップされる。このリストアップされたファイルの中からホワイトデータが保存されているファイルを選択し、選択ボタン２８をクリックする。すると、ホワイトデータが保存されているファイルが、パソコンＰＣのワークエリアにコピーされ、「ワークエリアにコピーしました」というコメントが表示される。

次に、ホワイトの変更と、ホワイトデータの再作成を実行する。取り出しデータファイル群表示窓４４に表示されているファイルの中から目的のデータのファイルを選択し、Ｗｈｉｔｅ取り込みボタン２６をクリックする。すると、ホワイト修正作業窓５０にデータが表示される。このホワイト修正作業窓５０に表示されているデータを修正し、再作成ボタン２５をクリックするとホワイトデータの変更が実行される。

次に、取り出しデータファイル群表示窓４４に表示されたファイルの中から、正規化したい目標ファイルを指定し、選択ボタン２８で確定した後、正規化処理ボタン２７をクリックする。すると、データの正規化が実行される。

［検量線データの作成］
こうして、測定装置１から取り込んだ測定データについて正規化ファイルが作成されたら、糖度選択欄６１又は硬度選択欄６２にチェックマークを記入して、求める検量線が糖度か硬度かを選択する。そして、回帰分析ボタン３１をクリックすると、計算結果表示窓５４に計算結果が表示される。

［ 検量線データプロットと、傾き補正］
次に、回帰分析補正ボタン３０をクリックすると、別のウインドウが開く（図７参照）。このウインドウを相対関係適用図表示ウインドウ７０と呼ぶ。相対関係適用図表示ウインドウ７０の検量線計算パラメータ表示窓７１，７２のいずれかに、先ほどの計算結果が数値テーブルとして表示される。７１は糖度用、７２は硬度用のパラメータ表示窓である。この相対関係適用図表示ウインドウ７０には、グラフ表示ボタン８１、グラフ消去ボタン８２、スライダ８３、ユーザー検量線書き込みボタン８４が配置されている。また、このほかに、表示窓として、サンプル数表示窓７３、修正率表示窓７４が配置されると共に、グラフ表示領域７５が大きく配置されている。また、補正確認ボタン８５、書換ボタン８６，８７も配置されている。

グラフ表示ボタン８１をクリックすると、図８に示す様に、測定装置１から取り込んで正規化されたデータ（図中×印）と、これらのデータに基づいて回帰分析を行った結果の回帰直線ｆ１とが、４５°の傾きの理想線ｆ０と共にグラフ表示領域７５に表示される。また、この回帰直線ｆ１の傾き及び切片に基づいてｆ１式がグラフ表示領域７５の左上に表示される。図示の例では、傾きが０．５５４８であることが分かる。従って、一見しただけでは図中×印の実測値データが傾き４５°の理想線ｆ０に沿って分布している様に見えるが、計算上は、傾いていることになる。

そこで、ユーザーは、スライダ８３を操作して傾きを補正する。このとき、既に述べた様に、スライダ８３を右へ移動させると回帰直線ｆ１が左回転され、左へ移動させると右回転される様に構成されている。図示の例では、回帰直線ｆ１が理想線ｆ０よりも傾きが小さい状態になっていることから、この回帰直線ｆ１を左回転させて理想線ｆ０に近付ける様にするとバランスがよくなるという判断をすることができる。

こうして、ユーザーがスライダ８３を右方向へいっぱいに移動させたとすると、図９に示す様に、修正率表示窓７４の数値が１００％となり、回帰直線ｆ１が理想線ｆ０との交点を中心にして、理想線ｆ０と重なる位置まで回転された状態に併せて、交点Ｏを中心に、各データが矢印Ａの方向に回転される。そして、この回転後のデータに基づいた回帰分析により補正後回帰直線ｆ２が算出され、表示されると共に、ｆ２式が左上に表示される。なお、図９において、濃い色の×印が回転前のデータの座標位置を示し、薄い色の×印が回転後のデータの座標位置を示す。

図示の例では、修正前の式
ｙ＝0.554843414269474ｘ + 7.67476080663048 ・・・ｆ１式
が、修正率１００％の補正を行うことにより、
ｙ＝0.718200986762943ｘ + 5.04985332111879 ・・・ｆ２式
へと修正された。
修正前の回帰直線の傾き角は２９．０２°であったが、修正後の回帰直線の傾き角は３５．６９°となり、理想直線ｆ０の傾き角４５°に近付けることができた。

ユーザーは、この修正結果を目視確認した上で、糖度書換ボタン８６をクリックして糖度データの書換を実行する。この書き換えられた糖度データは、パソコンＰＣにユーザー検量線データとして保存される。

次に、硬度についても、同様に補正を行う。なお、硬度についての処理を実行するときは、前の操作画面２０に戻り、選択クリアボタン３２をクリックして、糖度データについての選択を解除し、硬度データについて同様の処理・操作を実行し、硬度についてのユーザー検量線データをパソコンＰＣに保存する。

［検量線データの書込みと確］
こうして検量線データの補正が完了し、糖度及び硬度についてユーザー検量線をパソコンＰＣに保存した後、ユーザー検量線書込みボタン８４をクリックする。すると、パソコンＰＣに保存したユーザー検量線データがワークエリアに読み出され、ケーブル３を介して測定装置１へと送信される。データを受信した測定装置１では、検量線データ格納領域に、このユーザー検量線データを上書き保存する。

この様に、本実施形態によれば、実測値データを回転させるという方法で検量線補正を行うことができる。従って、例えば、メロンの様に、同じ温室で同じ時期に栽培されたメロンは糖度が同じ値の近くに集中するといった場合において、測定装置固有の誤差などを修正するための実測値のサンプル数を極端に多くしなくても、実測値から得られる回帰直線を理想的な直線に近付ける様に実測値データを回転させることで、測定をしようとしている農家の栽培方法の相違などを考慮した精度のよい食味成分測定を実現することが可能な状態へと測定装置１の調整を行うことができる。

以上、発明を実施するための最良の形態としての一実施形態及びその効果を確認するための実施例について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内における種々の変更が可能である。

実施の形態の構成図である。 実施の形態における検量線データ補正アプリケーションの処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態における検量線データ補正アプリケーション中の回帰直線生成ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態における検量線データ補正アプリケーション中のデータ回転ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。 実施形態における操作画面の正面図である。 実施形態における一覧表表示例の正面図である。 実施形態における相対関係適用図表示ウインドウの正面図である。 実施形態における相対関係適用図表示ウインドウの表示例を示す正面図である。 実施形態における相対関係適用図表示ウインドウの補正実行時の表示例を示す正面図である。

１・・・測定装置
３・・・ＲＳ−２３２Ｃケーブル
ＰＣ・・・パソコン
１０・・・マイコン
１１・・・電源回路
１２・・・ハロゲンランプ
１３・・・分光フィルター
１４・・・受光素子
１５・・・電流増幅器
１６・・・表示器
１７・・・操作パネル
ＦＲ・・・果実
２０・・・操作画面
２１・・・接続ボタン
２２・・・ファイル移動ボタン
２３・・・データ要求ボタン
２４・・・データクリアボタン
２５・・・再作成ボタン
２６・・・Ｗｈｉｔｅ取り込みボタン
２７・・・正規化処理ボタン
２８・・・選択ボタン
２９・・・実回帰分析ボタン
３０・・・回帰分析補正ボタン
３１・・・回帰分析ボタン
３２・・・選択クリアボタン
３３・・・選択ボタン
４１・・・通信コメント表示窓
４２・・・受信コメント表示窓
４３・・・カレント取り出しファイル窓
４４・・・取り出しデータファイル群表示窓
４５・・・糖度表示窓
４６・・・熟度表示窓
４７・・・食べ頃表示窓
４８・・・選択ファイル表示窓
４９・・・作業メッセージ表示窓
５０・・・ホワイト修正作業窓
５１・・・選択ホワイトデータ表示窓
５２・・・新規ホワイトでの正規化データ表示窓
５３・・・選択内容表示窓
５４・・・計算結果表示窓
５５・・・検量線データファイル数表示窓
５６・・・選択サンプル表示窓
５７・・・読込サンプル番号表示窓
６１・・・糖度選択欄
６２・・・硬度選択欄
ＴＢＬ・・・一覧表
７０・・・相対関係適用図表示ウインドウ
７１・・・糖度用検量線計算パラメータ表示窓
７２・・・硬度用検量線計算パラメータ表示窓
８１・・・グラフ表示ボタン
８２・・・グラフ消去ボタン
８３・・・スライダ
８４・・・ユーザー検量線書き込みボタン
７３・・・サンプル数表示窓
７４・・・修正率表示窓
７５・・・グラフ表示領域
８５・・・補正確認ボタン
８６・・・糖度書換ボタン
８７・・・硬度書換ボタン
ｆ１・・・回帰直線
ｆ０・・・理想線
ｆ２・・・補正後回帰直線

Claims (4)

1. 果実を透過した近赤外線領域の特定の波長の光の吸光度を測定し、検量線データに基づいて当該果実の糖度や硬度などの食味成分を算出して表示する測定装置と、該測定装置との間でデータの授受を行うことができる外部データ処理装置とから構成され、該外部データ処理装置が、以下の構成を備えていることを特徴とする果実食味評価装置用検量線書き込みシステム。
   （１）前記測定装置に記憶されている測定データを読み込んで記憶する測定データ読込手段を備えていること。
   （２）前記測定データ読込手段が読み込んだ測定データの食味成分評価量を食味成分の実測値に書き換えることにより実測値データを生成する実測値データ作成手段を備えていること。
   （３）前記実測値データ作成手段が作成した実測値データに基づいて回帰分析を行い、実測値データによる回帰分析結果の回帰直線を生成する回帰直線生成手段を備えていること。
   （４）前記回帰直線生成手段によって生成された回帰直線と、該回帰直線と同一の座標系における傾斜角４５°の直線との交点を求め、該交点を中心にして前記実測値データのそれぞれを前記回帰直線と同一の座標系の中で回転させるデータ回転手段を備えていること。
   （５）前記データ回転手段によって回転された後のデータを前記検量線データとして、前記測定装置に対して書き込む検量線データ書き込み手段を備えていること。
2. 前記外部データ処理装置が、さらに、以下の構成をも備えていることを特徴とする果実食味評価装置用検量線書き込みシステム。
   （６）前記実測値データ生成手段が生成した実測値データと、前記回帰直線生成手段が生成した回帰直線と、傾斜角４５°の直線とを同一の座標系のグラフとして画面に表示するグラフ表示手段を備えていること。
   （７）前記データ回転手段による実測値データの回転方向及び回転量を指示する回転条件指令手段を備えていること。
   （８）前記回転方向指令手段は、前記回帰直線と前記傾斜角４５°の直線とが重なる状態を補正量１００％とする回転操作指令を、補正量１００％以内の範囲内で指令する手段として構成されていること。
3. 果実を透過した近赤外線領域の特定の波長の光の吸光度を測定し、検量線データに基づいて当該果実の糖度や硬度などの食味成分を算出して表示する測定装置と、該測定装置との間でデータの授受を行うことができる外部データ処理装置にインストールされている検量線補正プログラムであって、以下の処理を前記外部データ処理装置のコンピュータに実行させることを特徴とする果実食味評価装置用検量線補正プログラム。
   （Ｓ１）前記測定装置に記憶されている測定データを読み込んで前記コンピュータに記憶する測定データ読込ステップを備えていること。
   （Ｓ２）前記測定データ読込ステップによって前記コンピュータに読み込んだ測定データに基づいて、食味成分評価量の表示欄を含む一覧表として表示する一覧表表示ステップを備えていること。
   （Ｓ３）前記一覧表表示ステップによって表示された一覧表の前記食味成分評価量の表示欄の数値を書き換えた後の一覧表の内容を実測値データとして前記コンピュータに保存させる実測値データ書換・保存ステップを備えていること。
   （Ｓ４）前記実測値データ書換・保存ステップによって前記コンピュータに保存させた実測値データを読み出して回帰分析を行い、該実測値データによる回帰分析結果の回帰直線を生成する回帰直線生成ステップを備えていること。
   （Ｓ５）前記回帰直線生成ステップによって生成された回帰直線と、該回帰直線と同一の座標系における傾斜角４５°の直線との交点を求め、該交点を中心にして前記実測値データのそれぞれを前記回帰直線と同一の座標系の中で回転させるデータ回転ステップを備えていること。
   （Ｓ６）前記データ回転ステップによって回転された後のデータを前記検量線データとして、前記コンピュータに保存する補正後検量線データ保存ステップを備えていること。
   （Ｓ７）前記補正後検量線データ保存ステップによって保存された補正後の検量線データを読み出して、前記測定装置へと送信する補正後検量線送信ステップを備えていること。
4. 前記データ回転ステップは、さらに、以下の処理をも前記外部データ処理装置のコンピュータに実行させる様に構成されていることを特徴とする果実食味評価装置用検量線補正プログラム。
   （Ｓ８）前記実測値データ書換・保存ステップが保存させた実測値データと、前記回帰直線生成ステップが生成した回帰直線と、傾斜角４５°の直線とを同一の座標系のグラフとして画面に表示するグラフ表示ステップを備えていること。
   （Ｓ９）前記グラフが表示された画面に、前記傾斜角４５°の直線と前記回帰直線との交点を中心に前記実測値データを回転させる方向及び回転量を指定するための操作マークを表示する操作マーク表示ステップを備えていること。
   （Ｓ１０）前記操作マーク表示ステップによって表示された操作マークの操作量から前記実測値データの回転方向と回転量とを決定し、前記回帰直線と前記傾斜角４５°の直線とが重なる状態を補正量１００％とする回転操作指令を、補正量１００％以内の範囲内で指令する補正条件指令ステップを備えていること。
   （Ｓ１１）前記補正条件指令ステップの指令に従って、前記実測値データのそれぞれを、前記回帰直線と前記傾斜角４５°の直線との交点を中心として、指令された方向に指令された回転量だけ回転させた値に変換する演算処理を実行する回転演算処理ステップを備えていること。