JP2014044070A - Food examination apparatus - Google Patents

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Ryo Shimokita
良 下北
Mitsuo Fukuda
光男 福田
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Toyohashi University of Technology NUC
GENIAL LIGHT CO Ltd
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Toyohashi University of Technology NUC
GENIAL LIGHT CO Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a food examination apparatus that is safe to humans present on a production line, can be handled by anyone and can discern not only the presence or absence of any foreign matter in the food examined but even its position.SOLUTION: A food examination apparatus comprises: an area light source L that irradiates a food, which is the object of examination, with first examination light having its center wavelength in a near infrared region and second examination light having another center wavelength different from the first examination light in the near infrared region; an imaging mechanism 2 that picks up images of the food with light resulting from transmission of the first examination light and the second examination light by the food and outputs a first image picked up on the basis of the first examination light and a second image picked up on the basis of the second examination light; and a differential image generator 5 that generates a differential image of the first image and the second image.

Description

本発明は非接触、非破壊により検査対象である食品に含まれる異物を検出するための食品検査装置に関するものである。   The present invention relates to a food inspection apparatus for detecting foreign substances contained in food to be inspected by non-contact and non-destructive methods.

例えば食品工場等においては食品の安全性を保つためにX線を用いた食品検査装置が用いられている。例えば特許文献1等ではX線により撮像された食品の画像に基づいて、食品に含まれる異物の有無をチェックする事が示されている。   For example, food inspection apparatuses using X-rays are used in food factories and the like to maintain food safety. For example, Patent Document 1 and the like indicate that the presence or absence of a foreign substance contained in food is checked based on an image of the food imaged by X-rays.

ところで、X線を用いて食品検査する場合、生産ラインの中にX線を安全に取り扱うためにX線管理室を設けたり、放射線技師を常駐させたりしなくてはならない。このため、X線を用いる食品検査装置を生産ラインに導入すると相応の生産コストが発生することになる。   By the way, when food is inspected using X-rays, an X-ray management room or a radiologist must be stationed in order to safely handle X-rays in the production line. For this reason, when a food inspection apparatus using X-rays is introduced into the production line, a corresponding production cost is generated.

このような問題が生じない食品検査装置としては、例えば特許文献2に示されるように人体に対する悪影響がほとんどなく、一般人にも取り扱うことができる近赤外光を用いたものが挙げられる。   As a food inspection apparatus in which such a problem does not occur, for example, as shown in Patent Document 2, there is an apparatus using near infrared light that has almost no adverse effect on the human body and can be handled by ordinary people.

特許文献2に記載の近赤外光を用いた食品検査装置は、食品に対して斜め上方から近赤外光を照射し、食品で生じた拡散反射光を食品の直上に設けた検出部により検出するように構成してある。そして、この食品検査装置は、前記検出部において測定された拡散反射光のスペクトルに基づいて、食品に含まれる異物の有無を検出するように構成されている。   The food inspection apparatus using near-infrared light described in Patent Document 2 irradiates food with near-infrared light obliquely from above, and has a detection unit that provides diffuse reflected light generated in the food directly above the food. It is configured to detect. And this food inspection apparatus is comprised so that the presence or absence of the foreign material contained in food may be detected based on the spectrum of the diffuse reflection light measured in the said detection part.

しかしながら、特許文献2で示されている食品検査装置では、近赤外光が食品において反射した拡散反射光のスペクトルに基づいた検査を行っているので、食品に含まれる異物の有無は検出できるものの、その異物が食品のどこに存在しているかまでは検知することができない。   However, in the food inspection apparatus disclosed in Patent Document 2, since the inspection is performed based on the spectrum of the diffuse reflected light reflected from the near-infrared light in the food, the presence or absence of foreign matters contained in the food can be detected. It is impossible to detect where the foreign substance is present in the food.

このため、例えば食品から異物を取り除くには再度、人間が入念に再検査する等して異物の場所を特定しなくてはならない。再度の検査作業は食品の単価や食品の製造コストに見合ったものではなく、実際には異物があると判定された食品は異物を取り除くことにより再利用可能なものであったとしても廃棄処分となっており、食品が無駄になっている。   For this reason, for example, in order to remove a foreign substance from food, a human must carefully re-inspect the position of the foreign substance. The re-inspection work is not commensurate with the unit price of food or the manufacturing cost of food, and food that is actually judged to have foreign substances can be disposed of even if it can be reused by removing foreign substances. The food is wasted.

特開2002−243665号公報JP 2002-243665 A 特開2009−168748号公報JP 2009-168748 A

本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、生産ラインにいる人間に対して安全であり、誰でも扱うことができるとともに、食品に含まれる異物の有無だけでなくその位置まで把握することができる食品検査装置を提供する事を目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, is safe for humans on the production line, can be handled by anyone, and includes not only the presence or absence of foreign matter contained in food, but also its position. It aims at providing the food inspection device which can be grasped.

すなわち、本発明の食品検査装置は、近赤外領域において中心波長を有する第1検査光と、近赤外領域において前記第1検査光とは別の中心波長を有する第2検査光とを検査対象である食品に照射する面光源と、前記第1検査光及び前記第2検査光が前記食品を透過した光によって当該食品を撮像し、前記第1検査光に基づいて撮像された第1画像及び前記第2検査光に基づいて撮像された第2画像を出力する撮像機構と、前記第1画像及び前記第2画像の差分画像を生成する差分画像生成部とを備えたことを特徴とする。   That is, the food inspection apparatus of the present invention inspects the first inspection light having a center wavelength in the near infrared region and the second inspection light having a center wavelength different from the first inspection light in the near infrared region. The surface light source that irradiates the target food, and the first inspection light and the second inspection light are captured by the light transmitted through the food, and the first image is captured based on the first inspection light. And an image pickup mechanism that outputs a second image picked up based on the second inspection light, and a difference image generation unit that generates a difference image between the first image and the second image. .

このようなものであれば、検査対象である食品に対して近赤外域の中心波長を有する第1検査光及び第2検査光を照射しているので、一部の検査光が食品及び異物に吸収された結果について食品を透過した光によって前記撮像機構で撮像することができる。また、前記差分画像生成部が、第1検査光に基づいて撮像された第1画像と第2検査光に基づいて撮像された第2画像の差分画像を生成するので、各中心波長の食品及び異物の吸収率の違いを先鋭化することができ、差分画像から食品のどの位置に異物があるかを取得することができる。さらに、差分画像を参照することによって異物の有無だけでなく食品のどの位置に異物が存在するのかまで知ることができる。   If it is such, since the 1st inspection light and 2nd inspection light which have the center wavelength of a near-infrared area are irradiated with respect to the foodstuff which is inspection object, a part of inspection light is applied to foodstuff and a foreign material The absorbed result can be imaged by the imaging mechanism with light transmitted through the food. In addition, since the difference image generation unit generates a difference image between the first image captured based on the first inspection light and the second image captured based on the second inspection light, the food of each central wavelength and It is possible to sharpen the difference in the absorption rate of the foreign matter, and to obtain the position of the foreign matter in the food from the difference image. Furthermore, by referring to the difference image, it is possible to know not only the presence / absence of a foreign substance but also the position of the foreign substance in the food.

加えて、各検査光として近赤外領域の光を使用しているので、安全のために特別な管理区域を設定したり、特殊な資格保持者を置いたりする必要がなく、食品検査のためのコストを低減することができる。   In addition, because near-infrared light is used as each inspection light, there is no need to set up a special management area for safety or to have a special qualification holder for food inspection. The cost can be reduced.

また、近赤外領域の光を第1検査光及び第2検査光として用いているので、光の吸収率の違いを先鋭化していくことによって、食品中の骨の位置等も把握できる可能性がある。   Moreover, since the light in the near infrared region is used as the first inspection light and the second inspection light, it is possible to grasp the position of the bone in the food by sharpening the difference in the light absorption rate. There is.

検査対象である食品を透過する光の量をできる限り多くすることができ、撮像される第1画像及び第2画像をより明るい画像にして、差分画像における食品と異物の違いがより明確となるようにするには、前記面光源が、複数のSLDにより形成されており、各SLDの光軸が前記食品に集中するように配置されていればよい。前記SLDであれば、指向性がよく、偏光も揃っているため食品を透過する光の量を多くしやすい。   The amount of light that passes through the food to be inspected can be increased as much as possible, and the difference between the food and foreign matter in the difference image becomes clearer by making the first image and the second image to be captured brighter. In order to do so, the surface light source may be formed by a plurality of SLDs and arranged so that the optical axis of each SLD is concentrated on the food. If it is said SLD, it will be easy to increase the quantity of the light which permeate | transmits foodstuffs, since directivity is good and polarization is uniform.

食品に照射される第1検査光及び第2検査光を集中させて光量を大きくするとともに、照射角度の違いによる透過結果の変化によって、食品と異物の違いを明確化しやすくするには、前記複数のSLDが、前記食品側から見た場合に十字状に配置されており、各配列方向において異なる曲率の曲面状に前記SLDが配置されていればよい。   In order to increase the amount of light by concentrating the first inspection light and the second inspection light irradiated to the food, and to make it easier to clarify the difference between the food and the foreign matter by changing the transmission result due to the difference in the irradiation angle, The SLDs may be arranged in a cross shape when viewed from the food side, and the SLDs may be arranged in curved surfaces having different curvatures in each arrangement direction.

第1画像と第2画像を複雑な光学系を用いなくても撮像することができ、食品検査装置を簡単な構成で実現できるようにするには、前記面光源が、前記第1検査光と前記第2検査光を所定点灯周期ごとに交互点灯するように構成されており、前記撮像機構が、前記所定点灯周期に同期して前記第1画像及び前記第2画像を出力するように構成されていればよい。このようなものであれば、ハーフミラー等により第1検査光と第2検査光を分光することなく、ソフトウェアの処理により撮像された光の波長の異なる第1画像及び第2画像を得ることができる。   In order to be able to capture the first image and the second image without using a complicated optical system, and to realize a food inspection apparatus with a simple configuration, the surface light source includes the first inspection light and the first inspection light. The second inspection light is configured to be alternately turned on every predetermined lighting cycle, and the imaging mechanism is configured to output the first image and the second image in synchronization with the predetermined lighting cycle. It only has to be. If it is such, it can obtain the 1st image and 2nd image from which the wavelength of the light imaged by the process of software differs, without splitting 1st inspection light and 2nd inspection light by a half mirror etc. it can.

前記撮像機構に食品からの散乱光は入射しにくくするとともに、略透過光のみが入射するようにして差分画像において食品と異物の違いが表れやすくなるようにするには、前記食品と前記撮像機構との間の離間距離が、前記食品と前記面光源との間の離間距離の少なくとも所定倍以上に設定されていればよい。   In order to make it difficult for the scattered light from the food to enter the imaging mechanism and to allow only the transmitted light to be incident so that a difference image easily shows a difference between the food and the foreign matter, the food and the imaging mechanism As long as the distance between the food and the surface light source is at least a predetermined multiple.

吸収率の違いが透過した光に表れやすく、食品と異物の違いを明確化でき、異物の位置をはっきりと把握できる第1検査光及び第2検査光の組み合わせの一例としては、前記第1検査光の中心波長が680nmであり、前記第2検査光の中心波長が830nmであるものが挙げられる。   As an example of the combination of the first inspection light and the second inspection light, the difference in absorption rate can easily appear in the transmitted light, the difference between the food and the foreign matter can be clarified, and the position of the foreign matter can be clearly grasped. The center wavelength of light is 680 nm, and the center wavelength of the second inspection light is 830 nm.

特別な構成を付加することなく前記食品を透過した透過光のみを前記撮像機構で捉えやすくし、食品と異物の違いが表れやすくするための構成例としては、前記食品と前記撮像機構との間の離間距離が、当該食品の幅寸法の10倍以上に設定されているものが挙げられる。   An example of a configuration for making it easy for the imaging mechanism to capture only transmitted light that has passed through the food without adding a special configuration, and to easily show the difference between the food and the foreign object, is between the food and the imaging mechanism. In which the separation distance is set to 10 times or more the width dimension of the food.

食品と前記撮像機構の離間距離を大きくとることなく、食品からの透過光のみを捉えやすくするための具体的な構成例としては、前記食品と前記撮像機構との間に配置された第1絞りと、前記食品と前記撮像機構との間において前記第1絞りから所定距離離間した位置に配置された第2絞りとをさらに備えたものが挙げられる。   As a specific configuration example for making it easy to capture only transmitted light from food without increasing the separation distance between the food and the imaging mechanism, a first aperture disposed between the food and the imaging mechanism And a second aperture disposed at a position spaced apart from the first aperture by a predetermined distance between the food and the imaging mechanism.

食品と前記札族機構の離間距離を大きくとらず、装置全体をコンパクトに構成するための別の構成例としては、前記食品と前記撮像機構との間に、光を導波するロッドが挿入されているものであればよい。   As another configuration example for compactly configuring the entire apparatus without increasing the separation distance between the food and the bill group mechanism, a rod for guiding light is inserted between the food and the imaging mechanism. If it is what.

このように本発明であれば、検査光として近赤外領域の光を用いているので、人体に対して略悪影響はなく、安全のために管理区域を設けたり、特殊な管理者をおいたりする必要がない。したがって、一般の作業者により検査を行うことができるので、食品検査におけるコストを低減することができる。また、透過光を撮像することにより中心波長の異なる第1検査光及び第2検査光の食品や異物に対する吸収率の違いをとらえることができる。さらに、前記差分画像生成部により第1画像及び第2画像に表れている食品や異物の吸収率の違いを先鋭化することで、食品における異物の位置をとらえることができる。   As described above, according to the present invention, light in the near-infrared region is used as inspection light, so there is almost no adverse effect on the human body, a management area is provided for safety, or a special administrator is assigned. There is no need to do. Therefore, since inspection can be performed by a general worker, cost in food inspection can be reduced. Moreover, the difference of the absorption factor with respect to the foodstuff and a foreign material of the 1st test | inspection light and 2nd test | inspection light from which a center wavelength differs can be caught by imaging transmitted light. Furthermore, the position of the foreign matter in the food can be grasped by sharpening the difference in the absorption rate of the food and foreign matter appearing in the first image and the second image by the difference image generation unit.

本発明の一実施形態に係る食品検査装置の外観図。The external view of the food inspection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 同実施形態におけるSLDの配置について示す平面図。The top view shown about arrangement | positioning of SLD in the embodiment. 同実施形態におけるSLDの取り付けについて示す側面図。The side view shown about attachment of SLD in the embodiment. 同実施形態における食品検査装置の機能ブロック図。The functional block diagram of the food inspection apparatus in the embodiment.

本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態の食品検査装置100は例えば、食品工場等において食品内に異物が含まれていないかどうかをチェックするために用いられるものである。ここで異物とは食品内に付着している、あるいは、含まれている髪の毛や金属片等を対象とする場合や、可食部分である肉の部分に含まれている骨片等の食品由来の物質を対象とする場合もある。   The food inspection apparatus 100 according to the present embodiment is used, for example, in a food factory or the like to check whether or not foreign matter is contained in food. Here, the foreign matter is attached to food, or it is derived from food such as bone fragments contained in the meat part that is an edible part when it is targeted for hair or metal pieces contained in the food. In some cases, these substances are targeted.

前記食品検査装置100は、図1の斜視図に示すように、概略直方体形状のものであり、上面に食品が載置される食品載置部4が形成され、内部から前記食品載置部4に対して近赤外光を照射する光源ユニットLと、前記食品載置部4に対して上下方向に移動可能に設けられており、当該食品載置部4に載置された食品を光源ユニットLの光によって撮像する撮像機構2と、前記撮像機構2を上下方向に移動させて、撮像位置を変更するための撮像位置変更機構3と、各部のソフトウェア機能を担うとともに、前記撮像機構2で撮像される画像から差分画像を生成する差分画像生成部5、差分画像生成部5において生成された差分画像に基づいて異物を検出する異物検出部6として機能を発揮するコンピュータCとを備えたものである。すなわち、本実施形態の食品検査装置100は、X線等の光を用いておらず、近赤外光を用いているものであるので、特別な管理区域や専任の管理者を必要としないものである。ここで近赤外光とは、例えば750nm〜1400nmの範囲の波長を有する光のことを指す。   As shown in the perspective view of FIG. 1, the food inspection apparatus 100 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and has a food placement portion 4 on which food is placed on an upper surface, and the food placement portion 4 from the inside. A light source unit L for irradiating near-infrared light with respect to the food placing part 4 so as to be movable in the vertical direction with respect to the food placing part 4. The imaging mechanism 2 that captures an image with L light, the imaging position changing mechanism 3 that changes the imaging position by moving the imaging mechanism 2 in the vertical direction, the software function of each unit, and the imaging mechanism 2 A difference image generation unit 5 that generates a difference image from a captured image, and a computer C that functions as a foreign object detection unit 6 that detects a foreign object based on the difference image generated by the difference image generation unit 5 It is. That is, the food inspection apparatus 100 of the present embodiment does not use light such as X-rays but uses near infrared light, and therefore does not require a special management area or a dedicated manager. It is. Here, near infrared light refers to light having a wavelength in the range of 750 nm to 1400 nm, for example.

各部について詳述する。   Each part will be described in detail.

前記光源ユニットLは、概略直方体形状の筐体の上面に光を通過させるための通過窓を形成し、この通過窓の外側面を食品載置部4としているものである。この筐体の内部には図2及び図3に示すような2つ概略半円筒断面を十字に交差させた取り付け板上に多数のSLD11を設けた面光源Lが収容してある。さらにこの光源ユニットLは後述する各SLD11の点灯を制御する光源制御部13を備えている。   The light source unit L is formed with a passage window for allowing light to pass through the upper surface of a substantially rectangular parallelepiped casing, and the outer surface of the passage window is used as the food placing portion 4. Inside the housing is housed a surface light source L provided with a number of SLDs 11 on a mounting plate having two substantially semi-cylindrical cross sections crossing each other as shown in FIGS. Further, the light source unit L includes a light source control unit 13 that controls lighting of each SLD 11 described later.

前記面光源Lは、近赤外領域において中心波長を有する第1検査光と、近赤外領域において前記第1検査光とは別の中心波長を有する第2検査光とを検査対象である食品に照射するものである。   The surface light source L has a first inspection light having a central wavelength in the near-infrared region and a food that is an inspection target for a second inspection light having a central wavelength different from the first inspection light in the near-infrared region. Is irradiated.

より具体的には、前記面光源Lは、第1検査光を射出する第1SLD11と第2検査光を射出する第2SLD11の2種類のSLD11から構成してあり、隣り合うSLD11は、異なる種類のSLD11となるように配置してある。本実施形態では、第1検査光を出力する第1SLD11は中心波長が680nmの近赤外光を出力するものであり、第2検査光を出力する第2SLD11は、中心波長が830nmの近赤外光を出力するものである。   More specifically, the surface light source L is composed of two types of SLDs 11, a first SLD 11 that emits first inspection light and a second SLD 11 that emits second inspection light, and adjacent SLDs 11 are of different types. It arrange | positions so that it may become SLD11. In the present embodiment, the first SLD 11 that outputs the first inspection light outputs near-infrared light having a center wavelength of 680 nm, and the second SLD 11 that outputs the second inspection light has near-infrared light having the center wavelength of 830 nm. It outputs light.

各SLD11の配置の詳細について図2及び図3を参照しながら説明する。   Details of the arrangement of each SLD 11 will be described with reference to FIGS.

図2に示すように前記複数のSLD11が、前記食品側から見た場合に十字状に配置されており、各配列方向において異なる曲率の曲面を有する取り付け板12上に前記SLD11が配置してある。より具体的には、図2における横方向にSLD11が配列されている曲面の曲率は、上下方向にSLD11が配列されている曲面の曲率よりも大きくなるように構成してある。   As shown in FIG. 2, the plurality of SLDs 11 are arranged in a cross shape when viewed from the food side, and the SLDs 11 are arranged on a mounting plate 12 having curved surfaces with different curvatures in each arrangement direction. . More specifically, the curvature of the curved surface in which the SLD 11 is arranged in the horizontal direction in FIG. 2 is configured to be larger than the curvature of the curved surface in which the SLD 11 is arranged in the vertical direction.

さらに、図3に示されるように各SLD11の光軸は、前記食品載置部4の中央部、すなわち、載置されている食品に集中するように各SLD11を配置してある。   Further, as shown in FIG. 3, the optical axes of the respective SLDs 11 are arranged so as to concentrate on the central part of the food placing unit 4, that is, on the placed food.

前記光源制御部13は、メモリ、CPU、A/D、D/Aコンバータ等を備えた前述したコンピュータCにおいてメモリに記憶されているプログラムが実行されることによりその機能を実現されるものであって、図4の機能ブロック図に示すように所定周期ごとに第1検査光を照射するSLD11と第2検査光を照射するSLD11とを交互に点灯するように構成してある。各検査光が照射されるタイミングについては後述する撮像機構2において画像出力のために用いられる。   The light source control unit 13 realizes its function by executing a program stored in the memory in the above-described computer C provided with a memory, a CPU, an A / D, a D / A converter, and the like. As shown in the functional block diagram of FIG. 4, the SLD 11 that irradiates the first inspection light and the SLD 11 that irradiates the second inspection light are alternately turned on at predetermined intervals. The timing at which each inspection light is irradiated is used for image output in the imaging mechanism 2 described later.

前記撮像機構2は、前記面口源から食品に対して照射される近赤外光のうち、当該食品を透過した光により撮像するものである。より具体的には、前記撮像機構2は前記第1検査光及び前記第2検査光が前記食品を透過した光によって当該食品を撮像し、前記第1検査光に基づいて撮像された第1画像及び前記第2検査光に基づいて撮像された第2画像を出力するように構成してある。   The image pickup mechanism 2 picks up an image with light transmitted through the food out of the near-infrared light irradiated to the food from the surface mouth source. More specifically, the imaging mechanism 2 images the food by the light transmitted through the food by the first inspection light and the second inspection light, and the first image captured based on the first inspection light. And the 2nd image imaged based on the said 2nd test | inspection light is output so that it may output.

より具体的には、図4に示すように前記撮像機構2は、前記食品載置部4と対向するように設けられたカメラ21と、カメラ21で撮像された画像に基づいて第1画像及び第2画像を出力する撮像画像出力部22とから構成してある。   More specifically, as shown in FIG. 4, the imaging mechanism 2 includes a camera 21 provided to face the food placing unit 4, and a first image and an image captured by the camera 21. It is comprised from the captured image output part 22 which outputs a 2nd image.

前記カメラ21は、前記食品との間の離間距離が、当該食品の幅寸法の10倍以上となるように前記撮像位置変更機構3により上下方向の位置が適宜設定されるものである。このようにすることで、前記面光源Lから射出された近赤外光のうち食品を透過せずに直接カメラ21に入射する光の量を低減し、略透過光だけの撮像画像とすることができる。このような撮像画像であれば、バックグラウンドの明るさを低減することができ、増幅等を行って食品と異物との明暗差を大きくとりやすくすることができる。   The vertical position of the camera 21 is appropriately set by the imaging position changing mechanism 3 so that the distance from the food is 10 times or more the width of the food. By doing in this way, the amount of light that directly enters the camera 21 without passing through the food out of the near-infrared light emitted from the surface light source L is reduced, and a captured image of only substantially transmitted light is obtained. Can do. With such a captured image, the brightness of the background can be reduced, and amplification or the like can be performed to easily increase the difference in brightness between the food and the foreign object.

前記撮像画像出力部22は、コンピュータCのメモリに記憶されているプログラムが実行されることによりその機能が実現されるものであって、前記光源制御部から第1検査光及び第2検査光の照射タイミングを取得し、この照射タイミングに基づいて、現在撮像されている画像がいずれの検査光で撮像されているものであるかについての情報付与し、第1画像及び第2画像として出力するものである。   The captured image output unit 22 realizes its function by executing a program stored in the memory of the computer C. The captured image output unit 22 receives the first inspection light and the second inspection light from the light source control unit. Obtaining the irradiation timing, providing information about which inspection light is used to capture the currently captured image based on the irradiation timing, and outputting the first image and the second image It is.

図4に示す前記差分画像生成部5は、第1画像と第2画像の明暗差に基づいた差分画像を出力するものである。例えば、本実施形態であれば食品の可食部分については第1検査光及び第2検査光の透過率はほとんど同じであるため、差分画像において可食部分はほとんど明るさがない状態で出力される。一方、異物部分においては第1検査光と第2検査光の明るさが大きくことなるため、差分画像において異物部分は例えば明るい部分として出力されることになる。   The difference image generation unit 5 shown in FIG. 4 outputs a difference image based on the brightness difference between the first image and the second image. For example, in the present embodiment, the transmittance of the first inspection light and the second inspection light is almost the same for the edible portion of the food, so that the edible portion is output with almost no brightness in the difference image. The On the other hand, since the brightness of the first inspection light and the second inspection light is large in the foreign matter portion, the foreign matter portion is output as, for example, a bright portion in the difference image.

図4に示す前記異物検出部6は、前記差分画像に基づいて異物の有無を検出するものである。ここで、前記異物検出部6は、前記差分画像において明るさが所定値以上の部分があればその位置に異物があると判定するように構成してある。すなわち、この異物検出部6は、食品内に異物があるかどうかだけでなく、その異物がどこにあるかまで判定するように構成してある。従って、例えば肉等の可食部分に骨片等が混入している場合には、この骨片を取り除き、再加工するといったことが可能となる。   The foreign object detector 6 shown in FIG. 4 detects the presence or absence of a foreign object based on the difference image. Here, the foreign matter detection unit 6 is configured to determine that there is a foreign matter at the position of the difference image if there is a portion whose brightness is a predetermined value or more. That is, the foreign matter detection unit 6 is configured to determine not only whether there is a foreign matter in the food but also where the foreign matter is. Therefore, for example, when bone fragments are mixed in an edible portion such as meat, the bone fragments can be removed and reprocessed.

このように本実施形態の食品検査装置100によれば、検査光として近赤外領域の光を用いているので、人体に対して略悪影響はなく、安全のために管理区域を設けたり、特殊な管理者をおいたりする必要がない。したがって、一般の作業者により検査を行うことができるので、食品検査におけるコストを低減することができる。   As described above, according to the food inspection apparatus 100 of the present embodiment, since light in the near infrared region is used as inspection light, there is almost no adverse effect on the human body, and a management area is provided for safety, There is no need to have a special administrator. Therefore, since inspection can be performed by a general worker, cost in food inspection can be reduced.

また、透過光を撮像することにより中心波長の異なる第1検査光及び第2検査光の食品及び異物における吸収率の違いを利用することができる。より具体的には、前記差分画像生成部5により第1画像及び第2画像に表れている食品や異物の吸収率の違いを先鋭化することで、食品における異物の位置を捉えることができる。   Moreover, the difference in the absorptivity in the foodstuffs and foreign substances of the 1st test | inspection light and 2nd test | inspection light from which a center wavelength differs can be utilized by imaging transmitted light. More specifically, the difference image generation unit 5 can sharpen the difference in the absorption rate of the food and foreign matter appearing in the first image and the second image, thereby capturing the position of the foreign matter in the food.

さらに、食品における異物の位置を捉えることができるので、場合によってはその異物を取り除き、再加工等に用いることができ、食品の廃棄率を低減する事なども可能となる。   Furthermore, since the position of the foreign substance in the food can be grasped, the foreign substance can be removed in some cases and used for reprocessing, and the food waste rate can be reduced.

その他の実施形態について説明する。   Other embodiments will be described.

前記撮像機構において、食品を透過した透過光のみで撮像された撮像画像が出力されるようにして、異物の検出精度を高めるための別の態様としては、前記食品と前記撮像機構との間に配置された第1絞りと、前記食品と前記撮像機構との間において前記第1絞りから所定距離離間した位置に配置された第2絞りとをさらに備えたものであってもよい。   In the imaging mechanism, as another aspect for increasing the detection accuracy of the foreign matter so that a captured image captured only with the transmitted light that has passed through the food is output, between the food and the imaging mechanism. It may further include a first diaphragm arranged and a second diaphragm arranged at a predetermined distance from the first diaphragm between the food and the imaging mechanism.

透過光のみで食品を撮像するための別の実施態様としては、前記食品と前記撮像機構との間に、光を導波するロッドが挿入されているものも挙げられる。また、前記実施形態ではSLDを用いていたが、その他半導体発光素子等であっても構わない。要するに所定の近赤外光を照射することができる光源であればよい。   As another embodiment for imaging food only with transmitted light, a rod in which light is guided is inserted between the food and the imaging mechanism. In the above embodiment, the SLD is used. However, other semiconductor light emitting elements may be used. In short, any light source capable of irradiating predetermined near infrared light may be used.

その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な変形や実施形態の組み合わせを行っても構わない。   In addition, various modifications and combinations of embodiments may be performed without departing from the spirit of the present invention.

100・・・食品検査装置
1 ・・・光源ユニット
11 ・・・SLD
12 ・・・取り付け板
2 ・・・撮像機構
21 ・・・カメラ
22 ・・・撮像画像出力部
3 ・・・撮像位置変更機構
4 ・・・食品載置部
5 ・・・差分画像生成部
6 ・・・異物検出部
L ・・・面光源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Food inspection apparatus 1 ... Light source unit 11 ... SLD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Mounting plate 2 ... Imaging mechanism 21 ... Camera 22 ... Captured image output part 3 ... Imaging position change mechanism 4 ... Food placing part 5 ... Difference image generation part 6 ... Foreign object detection part L ... Surface light source

Claims (8)

近赤外領域において中心波長を有する第1検査光と、近赤外領域において前記第1検査光とは別の中心波長を有する第2検査光とを検査対象である食品に照射する面光源と、
前記第1検査光及び前記第2検査光が前記食品を透過した光によって当該食品を撮像し、前記第1検査光に基づいて撮像された第1画像及び前記第2検査光に基づいて撮像された第2画像を出力する撮像機構と、
前記第1画像及び前記第2画像の差分画像を生成する差分画像生成部とを備えたことを特徴とする食品検査装置。
A surface light source that irradiates a food to be inspected with a first inspection light having a center wavelength in the near infrared region and a second inspection light having a center wavelength different from the first inspection light in the near infrared region; ,
The first inspection light and the second inspection light are imaged based on the first image captured based on the first inspection light and the second inspection light. An imaging mechanism for outputting a second image;
A food inspection apparatus comprising: a difference image generation unit configured to generate a difference image between the first image and the second image.
前記面光源が、複数のSLDにより形成されており、
各SLDの光軸が前記食品に集中するように配置されている請求項1記載の食品検査装置。
The surface light source is formed by a plurality of SLDs;
The food inspection apparatus according to claim 1, wherein the optical axis of each SLD is arranged so as to concentrate on the food.
前記複数のSLDが、前記食品側から見た場合に十字状に配置されており、
各配列方向において異なる曲率の曲面上に前記SLDが配置されている請求項2記載の食品検査装置。
The plurality of SLDs are arranged in a cross shape when viewed from the food side,
The food inspection apparatus according to claim 2, wherein the SLD is disposed on curved surfaces having different curvatures in each arrangement direction.
前記面光源が、前記第1検査光と前記第2検査光を所定点灯周期ごとに交互点灯するように構成されており、
前記撮像機構が、前記所定点灯周期に同期して前記第1画像及び前記第2画像を出力するように構成されている請求項1乃至3いずれかに記載の食品検査装置。
The surface light source is configured to alternately light the first inspection light and the second inspection light at predetermined lighting periods;
The food inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the imaging mechanism is configured to output the first image and the second image in synchronization with the predetermined lighting period.
前記第1検査光の中心波長が680nmであり、前記第2検査光の中心波長が830nmである請求項1乃至4いずれかに記載の食品検査装置。 The food inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a center wavelength of the first inspection light is 680 nm, and a center wavelength of the second inspection light is 830 nm. 前記食品と前記撮像機構との間の離間距離が、当該食品の幅寸法の10倍以上に設定されている請求項1乃至5いずれかに記載の食品検査装置。   The food inspection apparatus according to claim 1, wherein a separation distance between the food and the imaging mechanism is set to be 10 times or more a width dimension of the food. 前記食品と前記撮像機構との間に配置された第1絞りと、
前記食品と前記撮像機構との間において前記第1絞りから所定距離離間した位置に配置された第2絞りとをさらに備えた請求項1乃至5いずれかに記載の食品検査装置。
A first aperture disposed between the food and the imaging mechanism;
The food inspection apparatus according to claim 1, further comprising a second aperture disposed at a position spaced apart from the first aperture by a predetermined distance between the food and the imaging mechanism.
前記食品と前記撮像機構との間に、光を導波するロッドが挿入されている請求項1乃至5いずれかに記載の食品検査装置。   The food inspection apparatus according to claim 1, wherein a rod for guiding light is inserted between the food and the imaging mechanism.
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