JP2881201B2 - 柑橘果実の糖度測定方法およびその装置 - Google Patents
柑橘果実の糖度測定方法およびその装置Info
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- JP2881201B2 JP2881201B2 JP2219988A JP21998890A JP2881201B2 JP 2881201 B2 JP2881201 B2 JP 2881201B2 JP 2219988 A JP2219988 A JP 2219988A JP 21998890 A JP21998890 A JP 21998890A JP 2881201 B2 JP2881201 B2 JP 2881201B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、柑橘果実の糖度測定方法およびその装置に
関し、詳しくは被検体である柑橘果実に光を照射し、そ
の透過光を計測することにより、柑橘果実の糖度を算出
することのできる柑橘果実の糖度測定方法およびその装
置に関する。
関し、詳しくは被検体である柑橘果実に光を照射し、そ
の透過光を計測することにより、柑橘果実の糖度を算出
することのできる柑橘果実の糖度測定方法およびその装
置に関する。
［従来技術］ 青果物の品質は、外部品質および内部品質に分けるこ
とができる。
とができる。
外部品質は、例えば青果物の形状、色、または大きさ
などの属性に関する品質である。外部品質は、目視によ
り、テレビカメラやカラーセンサなどを用いて画像処理
を行うことにより、あるいは重量センサや果径センサを
用いた計量装置により、非破壊で測定することができ
る。
などの属性に関する品質である。外部品質は、目視によ
り、テレビカメラやカラーセンサなどを用いて画像処理
を行うことにより、あるいは重量センサや果径センサを
用いた計量装置により、非破壊で測定することができ
る。
内部品質は、例えば青果物の糖度、酸度、硬度または
果実の質などの属性に関する品質である。内部品質は通
常の破壊検査である。例えば青果物の糖度や酸度の測定
は、測定しようする青果物から果汁をとり、糖度計やPH
メータを用いてその果汁を測定することにより行われ
る。
果実の質などの属性に関する品質である。内部品質は通
常の破壊検査である。例えば青果物の糖度や酸度の測定
は、測定しようする青果物から果汁をとり、糖度計やPH
メータを用いてその果汁を測定することにより行われ
る。
ところで、外部品質と同様に内部品質も非破壊で測定
したいという要求がある。青果物の内部品質を非破壊で
測定する方法としていわゆるΔOD法がある。ΔOD法は、
青果物に光を照射し、適当な２つの波長にて透過光の光
学的密度（光学的濃度）すなわちOD（optical densit
y）を測定し、それら２つの波長のODの差を求めて、青
果物の糖度その他の内部品質を測定する方法である。
したいという要求がある。青果物の内部品質を非破壊で
測定する方法としていわゆるΔOD法がある。ΔOD法は、
青果物に光を照射し、適当な２つの波長にて透過光の光
学的密度（光学的濃度）すなわちOD（optical densit
y）を測定し、それら２つの波長のODの差を求めて、青
果物の糖度その他の内部品質を測定する方法である。
ΔOD法を柑橘果実に適用した例として、特開昭52−63
397号公報に開示された方法がある。この方法では、例
えば柑橘果実に光を照射し、その透過光のうち450nmと7
40nmの波長の光の強度の差を測定することにより、糖ま
たは酸含有量を測定する。
397号公報に開示された方法がある。この方法では、例
えば柑橘果実に光を照射し、その透過光のうち450nmと7
40nmの波長の光の強度の差を測定することにより、糖ま
たは酸含有量を測定する。
また、反射光を利用した例として、特開昭52−72289
号または特開平１−235850号公報に開示された方法があ
る。これらの方法は、果実に光を投光しその反射光を測
定することにより、果実の成熟度を測定する。
号または特開平１−235850号公報に開示された方法があ
る。これらの方法は、果実に光を投光しその反射光を測
定することにより、果実の成熟度を測定する。
［発明が解決しようとする課題］ 柑橘果実の糖度などの青果物の内部品質を測定する方
法としてのΔOD法は、測定する透過光の波長についての
スペクトル幅が狭く、青果物の大きさなど種々のノイズ
の影響がある。すなわち、S/N比が悪い。そのため、測
定を正確に行うため、外光を遮断して暗室内で測定した
り、１つの青果物に対して多数回の測定を行いその積分
を取って最終的な結果を求めなければならなかった。さ
らに、多数回の測定を行なうため測定時間がかかり、ラ
イン上を流れる青果物をリアルタイムに測定することは
できなかった。
法としてのΔOD法は、測定する透過光の波長についての
スペクトル幅が狭く、青果物の大きさなど種々のノイズ
の影響がある。すなわち、S/N比が悪い。そのため、測
定を正確に行うため、外光を遮断して暗室内で測定した
り、１つの青果物に対して多数回の測定を行いその積分
を取って最終的な結果を求めなければならなかった。さ
らに、多数回の測定を行なうため測定時間がかかり、ラ
イン上を流れる青果物をリアルタイムに測定することは
できなかった。
また、反射光を用いて測定する方法では、青果物の表
皮の影響が大きく、正確に内部品質を測定することがで
きないという問題点があった。
皮の影響が大きく、正確に内部品質を測定することがで
きないという問題点があった。
本発明は、上述の従来例における問題点に鑑み、短い
測定時間でリアルタイムに、かつ高いS/N比で、柑橘果
実の糖度を測定することができる柑橘果実の糖度測定方
法およびその装置を提供することを目的とする。さらに
本発明は、非破壊かつ非接触で柑橘果実の糖度を測定す
ることができる柑橘果実の糖度測定方法およびその装置
を提供することを目的とする。
測定時間でリアルタイムに、かつ高いS/N比で、柑橘果
実の糖度を測定することができる柑橘果実の糖度測定方
法およびその装置を提供することを目的とする。さらに
本発明は、非破壊かつ非接触で柑橘果実の糖度を測定す
ることができる柑橘果実の糖度測定方法およびその装置
を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明に係る柑橘果実の
糖度測定方法は、柑橘果実に光を照射する照射工程と、
該照射工程により柑橘果実を透過した透過光の所定の波
長域における強度を計測する計測工程と、該計測工程に
より得られた計測値に基づいて上記柑橘果実の糖度を算
出する算出工程とを具備する柑橘果実の糖度測定方法に
おいて、前記計測工程は、ほぼ波長500乃至740nmの波長
域における透過光の強度の計測に加えて、前記波長域を
含みさらにその波長域よりも広いほぼ波長500乃至1000n
mの波長域における透過光の強度を測定する工程を有
し、かつ、前記算出工程は、前記計測工程により得られ
たほぼ波長500乃至740nmにおける透過光の強度計測値と
ほぼ波長500乃至1000nmにおける透過光の強度計測値と
の比を算出する工程を有するとともに、該比の値に基づ
いて前記柑橘果実の糖度を算出することを特徴とする。
糖度測定方法は、柑橘果実に光を照射する照射工程と、
該照射工程により柑橘果実を透過した透過光の所定の波
長域における強度を計測する計測工程と、該計測工程に
より得られた計測値に基づいて上記柑橘果実の糖度を算
出する算出工程とを具備する柑橘果実の糖度測定方法に
おいて、前記計測工程は、ほぼ波長500乃至740nmの波長
域における透過光の強度の計測に加えて、前記波長域を
含みさらにその波長域よりも広いほぼ波長500乃至1000n
mの波長域における透過光の強度を測定する工程を有
し、かつ、前記算出工程は、前記計測工程により得られ
たほぼ波長500乃至740nmにおける透過光の強度計測値と
ほぼ波長500乃至1000nmにおける透過光の強度計測値と
の比を算出する工程を有するとともに、該比の値に基づ
いて前記柑橘果実の糖度を算出することを特徴とする。
また、本発明に係る他の柑橘果実の糖度測定方法は、
柑橘果実に光を照射する照射工程と、該照射工程により
柑橘果実を透過した透過光の所定の波長域における強度
を計測する計測工程と、該計測工程により得られた計測
値に基づいて上記柑橘果実の糖度を算出する算出工程と
を具備する柑橘果実の糖度測定方法において、前記計測
工程は、ほぼ波長500乃至740nmの波長域における透過光
の強度の計測に加えて、ほぼ波長700乃至740nmの範囲内
の一波長における透過光の強度を測定する工程を有し、
かつ、前記算出工程は、前記計測工程により得られたほ
ぼ波長500乃至740nmにおける透過光の強度計測値とほぼ
波長700乃至740nmの範囲内の一波長における透過光の強
度計測値との比を算出する工程を有するとともに、該比
の値に基づいて前記柑橘果実の糖度を算出することを特
徴とする。
柑橘果実に光を照射する照射工程と、該照射工程により
柑橘果実を透過した透過光の所定の波長域における強度
を計測する計測工程と、該計測工程により得られた計測
値に基づいて上記柑橘果実の糖度を算出する算出工程と
を具備する柑橘果実の糖度測定方法において、前記計測
工程は、ほぼ波長500乃至740nmの波長域における透過光
の強度の計測に加えて、ほぼ波長700乃至740nmの範囲内
の一波長における透過光の強度を測定する工程を有し、
かつ、前記算出工程は、前記計測工程により得られたほ
ぼ波長500乃至740nmにおける透過光の強度計測値とほぼ
波長700乃至740nmの範囲内の一波長における透過光の強
度計測値との比を算出する工程を有するとともに、該比
の値に基づいて前記柑橘果実の糖度を算出することを特
徴とする。
本発明に係る柑橘果実の糖度測定装置は、柑橘果実に
光を照射する照射手段と、該照射手段による照射の結
果、柑橘果実を透過した透過光の所定の波長域における
強度を計測する計測手段と、該計測手段により得られた
計測値に基づいて上記柑橘果実の糖度を算出する算出手
段とを具備する柑橘果実の糖度測定装置において、前記
計測手段は、ほぼ波長500乃至740nmの波長域における透
過光の強度の計測に加えて、前記波長域を含みさらにそ
の波長域よりも広いほぼ波長500乃至1000nmの波長域に
おける透過光の強度を測定する手段を有し、かつ、前記
算出手段は、前記計測手段により得られたほぼ波長500
乃至740nmにおける透過光の強度計測値とほぼ波長500乃
至1000nmにおける透過光の強度計測値との比を算出する
手段を有するとともに、該比の値に基づいて前記柑橘果
実の糖度を算出することを特徴とする。
光を照射する照射手段と、該照射手段による照射の結
果、柑橘果実を透過した透過光の所定の波長域における
強度を計測する計測手段と、該計測手段により得られた
計測値に基づいて上記柑橘果実の糖度を算出する算出手
段とを具備する柑橘果実の糖度測定装置において、前記
計測手段は、ほぼ波長500乃至740nmの波長域における透
過光の強度の計測に加えて、前記波長域を含みさらにそ
の波長域よりも広いほぼ波長500乃至1000nmの波長域に
おける透過光の強度を測定する手段を有し、かつ、前記
算出手段は、前記計測手段により得られたほぼ波長500
乃至740nmにおける透過光の強度計測値とほぼ波長500乃
至1000nmにおける透過光の強度計測値との比を算出する
手段を有するとともに、該比の値に基づいて前記柑橘果
実の糖度を算出することを特徴とする。
また、本発明に係る他の柑橘果実の糖度測定装置は、
柑橘果実に光を照射する照射手段と、該照射手段による
照射の結果、柑橘果実を透過した透過光の所定の波長域
における強度を計測する計測手段と、該計測手段により
得られた計測値に基づいて上記柑橘果実の糖度を算出す
る算出手段とを具備する柑橘果実の糖度測定装置におい
て、前記計測手段は、ほぼ波長500乃至740nmにおける透
過光の強度の計測に加えて、ほぼ波長700乃至740nmの範
囲内の一波長における透過光の強度を測定する手段を有
し、かつ、前記算出手段は、前記計測手段により得られ
たほぼ波長500乃至740nmにおける透過光の強度計測値と
ほぼ波長700乃至740nmの範囲内の一波長における透過光
の強度計測値との比を算出する手段を有するとともに、
該比の値に基づいて前記柑橘果実の糖度を算出すること
を特徴とする。
柑橘果実に光を照射する照射手段と、該照射手段による
照射の結果、柑橘果実を透過した透過光の所定の波長域
における強度を計測する計測手段と、該計測手段により
得られた計測値に基づいて上記柑橘果実の糖度を算出す
る算出手段とを具備する柑橘果実の糖度測定装置におい
て、前記計測手段は、ほぼ波長500乃至740nmにおける透
過光の強度の計測に加えて、ほぼ波長700乃至740nmの範
囲内の一波長における透過光の強度を測定する手段を有
し、かつ、前記算出手段は、前記計測手段により得られ
たほぼ波長500乃至740nmにおける透過光の強度計測値と
ほぼ波長700乃至740nmの範囲内の一波長における透過光
の強度計測値との比を算出する手段を有するとともに、
該比の値に基づいて前記柑橘果実の糖度を算出すること
を特徴とする。
［作 用］ 上記の本発明の構成によれば、柑橘果実に光を照射し
て、柑橘果実を透過してくる透過光を測定する。透過光
の強度の測定は、所定の波長域で行われる。ΔOD法のよ
うに２波長のみで測定するのでなく、一定の範囲の波長
域で測定するため、透過光のスペクトルの特性はある程
度高いS/N比で捕えることができる。あらかじめその波
長域における透過光の強度と柑橘果実の糖度との相関関
係を調べておけば、透過光の強度から糖度を知ることが
できる。透過光の強度の測定は、所定の波長域で行われ
る。ΔOD法のように２波長のみで測定するのでなく、一
定の範囲の波長域で測定するため、透過光のスペクトル
の特性はある程度高いS/N比で捕えることができる。あ
らかじめその波長域における透過光の強度と青果物の内
部品質（例えば、糖度、果肉の色、酸度など）との相関
関係を調べておけば、透過光の強度から内部品質を知る
ことができる。
て、柑橘果実を透過してくる透過光を測定する。透過光
の強度の測定は、所定の波長域で行われる。ΔOD法のよ
うに２波長のみで測定するのでなく、一定の範囲の波長
域で測定するため、透過光のスペクトルの特性はある程
度高いS/N比で捕えることができる。あらかじめその波
長域における透過光の強度と柑橘果実の糖度との相関関
係を調べておけば、透過光の強度から糖度を知ることが
できる。透過光の強度の測定は、所定の波長域で行われ
る。ΔOD法のように２波長のみで測定するのでなく、一
定の範囲の波長域で測定するため、透過光のスペクトル
の特性はある程度高いS/N比で捕えることができる。あ
らかじめその波長域における透過光の強度と青果物の内
部品質（例えば、糖度、果肉の色、酸度など）との相関
関係を調べておけば、透過光の強度から内部品質を知る
ことができる。
［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。な
お、ここではみかんの糖度を測定する例を挙げて説明す
るが、本発明はみかんの糖度に限らず青果物の品質を決
定する種々の属性値を測定する場合に適用することがで
きる。ただし、測定すべき青果物の品質を決定する属性
値と透過光のスペクトルとの関係を、あらかじめ調べて
おくことが必要である。
お、ここではみかんの糖度を測定する例を挙げて説明す
るが、本発明はみかんの糖度に限らず青果物の品質を決
定する種々の属性値を測定する場合に適用することがで
きる。ただし、測定すべき青果物の品質を決定する属性
値と透過光のスペクトルとの関係を、あらかじめ調べて
おくことが必要である。
本発明者らは、みかんに光を照射し、その透過光のス
ペクトルを調べた。第６図は、みかんの透過光のスペク
トルを示す。同図において、61は透過光の強度のピー
ク、62はピーク61より波長λが長い範囲の透過光の強度
をを示すグラフ、63A,63Bはピーク61より波長λが短い
範囲の透過光の強度を示すグラフである。
ペクトルを調べた。第６図は、みかんの透過光のスペク
トルを示す。同図において、61は透過光の強度のピー
ク、62はピーク61より波長λが長い範囲の透過光の強度
をを示すグラフ、63A,63Bはピーク61より波長λが短い
範囲の透過光の強度を示すグラフである。
ここで測定に用いた一群のみかんでは、透過光の強度
のピーク61が740nm付近であった。また、波長λがピー
ク61よりも長い範囲の透過光の強度を示すグラフ62は、
どのみかんを用いてもほとんど差がなかった。なお、ピ
ーク61よりも長い波長の透過光の強度を示すグラフ62
は、測定に用いた受光器の特性により、その形状を変え
る。しかし、同時期に採集された同種類のみかんを同じ
光源および受光器を用いて測定する場合は、グラフ62に
はほとんど差がない。また、みかんではピーク61の波長
もほぼ700nm乃至740nmの範囲で変動するが、やはり同時
期に採集された同種類のみかんを同じ光源および受光器
を用いて測定する場合はほとんど同じピーク波長を示
す。
のピーク61が740nm付近であった。また、波長λがピー
ク61よりも長い範囲の透過光の強度を示すグラフ62は、
どのみかんを用いてもほとんど差がなかった。なお、ピ
ーク61よりも長い波長の透過光の強度を示すグラフ62
は、測定に用いた受光器の特性により、その形状を変え
る。しかし、同時期に採集された同種類のみかんを同じ
光源および受光器を用いて測定する場合は、グラフ62に
はほとんど差がない。また、みかんではピーク61の波長
もほぼ700nm乃至740nmの範囲で変動するが、やはり同時
期に採集された同種類のみかんを同じ光源および受光器
を用いて測定する場合はほとんど同じピーク波長を示
す。
ピーク61より波長λが短い範囲の透過光の強度を示す
グラフ63A,63Bは、みかんの糖度の高いものと低いもの
とで顕著な相違が表れる。糖度が高いものはグラフ63A
のように、この範囲（500nm乃至700nm）で全体として強
度が低いほうにシフトする。反対に、糖度が低いものは
グラフ63Bのように、この範囲で全体として強度が高い
ほうにシフトする。
グラフ63A,63Bは、みかんの糖度の高いものと低いもの
とで顕著な相違が表れる。糖度が高いものはグラフ63A
のように、この範囲（500nm乃至700nm）で全体として強
度が低いほうにシフトする。反対に、糖度が低いものは
グラフ63Bのように、この範囲で全体として強度が高い
ほうにシフトする。
この違いを以下のように数式化する。具体的には、50
0nm乃至700nmの波長域における上記グラフ（63Aや63B）
の積分値（面積）と糖度（BRIX）との相関に着目した。
0nm乃至700nmの波長域における上記グラフ（63Aや63B）
の積分値（面積）と糖度（BRIX）との相関に着目した。
上記（１）式の分子は糖度の差が表れる所定の範囲
（500nm乃至700nm）の光量を、分母はほぼ総光量（500n
m乃至1000nm）を表す。総光量との比を取るのは、測定
する青果物の大きさによる差などを補正するために正規
化するためである。すなわち、みかんの大きさや受光器
と測定するみかんとの距離などによって透過光の光量が
変化し、上記の第６図のグラフに影響するため、測定し
た値（式（１）の分子）を総光量（式（１）の分母）で
割り算し正規化した値とし、この値Ａに基いて糖度を算
出する。これにより、被検体であるみかんの大きさによ
らず、またみかんと光源や受光器との距離の差などによ
らない、正確な糖度の算出が行える。
（500nm乃至700nm）の光量を、分母はほぼ総光量（500n
m乃至1000nm）を表す。総光量との比を取るのは、測定
する青果物の大きさによる差などを補正するために正規
化するためである。すなわち、みかんの大きさや受光器
と測定するみかんとの距離などによって透過光の光量が
変化し、上記の第６図のグラフに影響するため、測定し
た値（式（１）の分子）を総光量（式（１）の分母）で
割り算し正規化した値とし、この値Ａに基いて糖度を算
出する。これにより、被検体であるみかんの大きさによ
らず、またみかんと光源や受光器との距離の差などによ
らない、正確な糖度の算出が行える。
正規化の方法はこれに限らない。以下のように所定の
一波長例えばピークとなる波長（740nm）の透過光強度
で割るようにしてもよい。
一波長例えばピークとなる波長（740nm）の透過光強度
で割るようにしてもよい。
第７図は、上記（２）式による値Ａと糖度（BRIX）と
の相関を示す。相関係数は−0.8930となり、値Ａと糖度
との間に強い相関があることが分かる。なお、第７図で
は（２）式で値Ａを求めるときに、何点か（例えばｎ
点）複数のλｉ（ｉ＝１〜ｎ）を取り で近似した。
の相関を示す。相関係数は−0.8930となり、値Ａと糖度
との間に強い相関があることが分かる。なお、第７図で
は（２）式で値Ａを求めるときに、何点か（例えばｎ
点）複数のλｉ（ｉ＝１〜ｎ）を取り で近似した。
上記の（１）式あるいは（２）式のいずれを用いても
よいが、値Ａと糖度との相関関係を求め、以下のように
推定糖度BRIXの計算式（３）を求めておく。
よいが、値Ａと糖度との相関関係を求め、以下のように
推定糖度BRIXの計算式（３）を求めておく。
BRIX＝α・Ａ＋β ……（３） この推定式（３）を求めておくことにより、あるみか
んの透過光を測定し値Ａを算出して、糖度BRIXを得るこ
とができる。
んの透過光を測定し値Ａを算出して、糖度BRIXを得るこ
とができる。
第１図は、本発明の第１の実施例に係る青果物の品質
測定装置（みかんの糖度測定装置）の概略構成を示す。
この装置は、上記の（１）式を用いたものである。
測定装置（みかんの糖度測定装置）の概略構成を示す。
この装置は、上記の（１）式を用いたものである。
同図において、１はみかんを載せて移動するコンベ
ア、２はコンベア１に載せられ矢印のように移動するみ
かんである。コンベア１の後端部には、糖度の高いみか
んを運ぶコンベア1Aと、糖度の低いみかんを運ぶコンベ
ア1Bとが、備えられている。2Aは糖度の高いみかん、2B
は糖度の低いみかんを示す。３は白色光源、４は500nm
乃至700nmの波長域の光のみを通すフィルタ（バンドパ
スフィルタ）、５は光源変換素子である受光器、６は50
0nm乃至1000nmの波長域の光を通すフィルタ、７は受光
器を示す。
ア、２はコンベア１に載せられ矢印のように移動するみ
かんである。コンベア１の後端部には、糖度の高いみか
んを運ぶコンベア1Aと、糖度の低いみかんを運ぶコンベ
ア1Bとが、備えられている。2Aは糖度の高いみかん、2B
は糖度の低いみかんを示す。３は白色光源、４は500nm
乃至700nmの波長域の光のみを通すフィルタ（バンドパ
スフィルタ）、５は光源変換素子である受光器、６は50
0nm乃至1000nmの波長域の光を通すフィルタ、７は受光
器を示す。
また、８は受光器５からの出力を増幅する増幅器、９
は受光器７からの出力を増幅する増幅器、10は除算器、
11は計算機（マイクロコンピュータ）、12は計算機11か
らの指令に基づき糖度の高いみかんと低いみかんとを選
別する選別装置、13は選別装置12により駆動される選別
駆動機構を示す。
は受光器７からの出力を増幅する増幅器、10は除算器、
11は計算機（マイクロコンピュータ）、12は計算機11か
らの指令に基づき糖度の高いみかんと低いみかんとを選
別する選別装置、13は選別装置12により駆動される選別
駆動機構を示す。
次に、第２図のフローチャートを参照して、第１図の
装置の動作を説明する。
装置の動作を説明する。
第１図の装置において、みかん２はコンベア１に載せ
られて移動し、光源３から照射されている光の光路に交
差する。これにより、みかんが検出される（ステップS1
1）。
られて移動し、光源３から照射されている光の光路に交
差する。これにより、みかんが検出される（ステップS1
1）。
光源１から照射されみかん２に当たって、透過した光
はフィルタ４およびフィルタ６の２か所にて受光され
る。フィルタ４は500nm乃至700nmの波長域の光のみを通
し、フィルタ６は500nm乃至1000nmの波長域の光を通
す。したがって、受光器５は透過光のうち500nm乃至700
nmの波長域の光を受光し、受光器７は透過光のうち500n
m乃至1000nmの波長域の光を受光する（ステップS12）。
はフィルタ４およびフィルタ６の２か所にて受光され
る。フィルタ４は500nm乃至700nmの波長域の光のみを通
し、フィルタ６は500nm乃至1000nmの波長域の光を通
す。したがって、受光器５は透過光のうち500nm乃至700
nmの波長域の光を受光し、受光器７は透過光のうち500n
m乃至1000nmの波長域の光を受光する（ステップS12）。
受光器５および受光器７の受光の結果出力される電気
信号は、増幅器８および増幅器９でそれぞれ増幅され
る。増幅器８の出力は上記の式（１）の分子、増幅器９
の出力は上記の式（１）の分母を示している。除算器10
にて式（１）の値Ａを計算する（ステップS13）。
信号は、増幅器８および増幅器９でそれぞれ増幅され
る。増幅器８の出力は上記の式（１）の分子、増幅器９
の出力は上記の式（１）の分母を示している。除算器10
にて式（１）の値Ａを計算する（ステップS13）。
次に、計算機11は、あらかじめ求めてある糖度の推定
式（３）に値Ａを代入して、いま測定したみかんの推定
糖度BRIXを算出する。さらに、計算機11は算出した推定
糖度BRIXに基づき、選別装置12に選別信号を送出する
（ステップS14）。
式（３）に値Ａを代入して、いま測定したみかんの推定
糖度BRIXを算出する。さらに、計算機11は算出した推定
糖度BRIXに基づき、選別装置12に選別信号を送出する
（ステップS14）。
計算機11から送出された選別信号に基づき、推定糖度
BRIXが一定値よりも大きい場合、選別装置12は、そのみ
かんが選別駆動機構13の位置に至るときに、選別駆動機
構13が実線の位置13Aになるように駆動する。反対に、
推定糖度BRIXが一定値よりも大きくない場合、選別装置
12は、そのみかんが選別駆動機構13の位置に至るとき
に、選別駆動機構13が点線の位置13Bになるように駆動
する。以上より、推定糖度BRIXが一定値よりも大きいみ
かん2Aはコンベア1Aへと移され、推定糖度BRIXが一定値
よりも大きくないみかん2Bはコンベア1Bへと移されて、
糖度による自動選別がなされる（ステップS15）。
BRIXが一定値よりも大きい場合、選別装置12は、そのみ
かんが選別駆動機構13の位置に至るときに、選別駆動機
構13が実線の位置13Aになるように駆動する。反対に、
推定糖度BRIXが一定値よりも大きくない場合、選別装置
12は、そのみかんが選別駆動機構13の位置に至るとき
に、選別駆動機構13が点線の位置13Bになるように駆動
する。以上より、推定糖度BRIXが一定値よりも大きいみ
かん2Aはコンベア1Aへと移され、推定糖度BRIXが一定値
よりも大きくないみかん2Bはコンベア1Bへと移されて、
糖度による自動選別がなされる（ステップS15）。
以上の処理をみかんごとに繰り返し行い、みかんの糖
度を測定し、みかんを自動選別する。
度を測定し、みかんを自動選別する。
なお、フィルタ６として、所定の一波長例えば740nm
を通すバンドパスフィルタを用いてもよい。このときは
式（１）の代わりに式（２）を用いることとなる。
を通すバンドパスフィルタを用いてもよい。このときは
式（１）の代わりに式（２）を用いることとなる。
第３図は、本発明の第２の実施例に係るみかんの糖度
測定装置の概略構成を示す。この装置は、上記の（２）
式を用いたものである。
測定装置の概略構成を示す。この装置は、上記の（２）
式を用いたものである。
同図において、21−1,21−2,21−3,21…,21−ｎはｎ
個の光源制御装置、22−1,22−2,22−3,…,22−ｎはｎ
個の光源を示す。ｎ個の光源22−1,22−2,22−3,…,22
−ｎは、それぞれ500nm乃至700nmの範囲のいずれかの波
長（それぞれλ1,λ2,…，λｎとする）の光を発生する
光源である。例えば、500nm乃至700nmの範囲を適当な間
隔で等分して各波長を設定すればよい。21−refは光源
制御装置21−1,…,21−ｎと同様の光源制御装置、22−r
efは所定の一波長（λref＝740nmとする）の光を発生す
る光源である。光源22−1,22−2,22−3,…,22−ｎおよ
び22−refの点灯や消灯は、それぞれ光源制御装置21−
1,21−2,21−3,…,21−ｎおよび21−refにより制御され
る。
個の光源制御装置、22−1,22−2,22−3,…,22−ｎはｎ
個の光源を示す。ｎ個の光源22−1,22−2,22−3,…,22
−ｎは、それぞれ500nm乃至700nmの範囲のいずれかの波
長（それぞれλ1,λ2,…，λｎとする）の光を発生する
光源である。例えば、500nm乃至700nmの範囲を適当な間
隔で等分して各波長を設定すればよい。21−refは光源
制御装置21−1,…,21−ｎと同様の光源制御装置、22−r
efは所定の一波長（λref＝740nmとする）の光を発生す
る光源である。光源22−1,22−2,22−3,…,22−ｎおよ
び22−refの点灯や消灯は、それぞれ光源制御装置21−
1,21−2,21−3,…,21−ｎおよび21−refにより制御され
る。
23は測定すべきみかん、24はみかん23を透過してくる
光を受光して電気信号に変換する受光器、25は受光器24
の出力信号を増幅する増幅器、27は所定の間隔のクロッ
クパルス信号を発生するクロック発生回路である。26は
クロック発生回路27からのクロックパルス信号に基いて
各波長λ1,λ2,…，λn,λrefの透過光の強度を得る同
期化回路、28は同期化回路26の出力である各波長の透過
光の強度を正規化する基準化回路、29は基準化回路28の
出力である各波長の透過光の強度を正規化した値を加算
する加算器、30は計算機である。
光を受光して電気信号に変換する受光器、25は受光器24
の出力信号を増幅する増幅器、27は所定の間隔のクロッ
クパルス信号を発生するクロック発生回路である。26は
クロック発生回路27からのクロックパルス信号に基いて
各波長λ1,λ2,…，λn,λrefの透過光の強度を得る同
期化回路、28は同期化回路26の出力である各波長の透過
光の強度を正規化する基準化回路、29は基準化回路28の
出力である各波長の透過光の強度を正規化した値を加算
する加算器、30は計算機である。
なお、この第２の実施例において、みかんを載せるコ
ンベア、および計算機の指令に基いてみかんを選別する
機構などは、第１の実施例と同様であるので図示しな
い。
ンベア、および計算機の指令に基いてみかんを選別する
機構などは、第１の実施例と同様であるので図示しな
い。
次に、第４図のフローチャートを参照して、第３図の
装置の動作を説明する。
装置の動作を説明する。
第３図の装置において、みかん23は不図示のコンベア
に載せられて移動し、各光源22−１などからの光が照射
される位置にて検出される（ステップS21）。
に載せられて移動し、各光源22−１などからの光が照射
される位置にて検出される（ステップS21）。
みかんの検出と同時に、クロック発生回路27は所定の
間隔のクロックパルス信号を発生する。第５図（ａ）は
このクロックパルス信号を示す。このクロックパルス信
号は、パルスP1〜PnおよびPrefを有する。このクロック
パルス信号を入力した各光源制御回路21−1,21−2,…,2
1−n,21−refはそれぞれパルスP1,P2,…,Pn,Prefのタイ
ミングで光源22−1,22−2,…,22−n,22−refを点灯す
る。すなわち、パルスP1のタイミングで光源22−１が点
灯し、パルスP2のタイミングで光源22−２が点灯し、同
様にパルスPnのタイミングで光源22−ｎが点灯し、パル
スPrefのタイミングで光源22−refが点灯する。各光源
は、対応するパルスが出力されるタイミング以外では消
灯されている。これにより、波長λ1,λ2,…，λn,λre
fの光が順次みかんに照射される（ステップS22）。
間隔のクロックパルス信号を発生する。第５図（ａ）は
このクロックパルス信号を示す。このクロックパルス信
号は、パルスP1〜PnおよびPrefを有する。このクロック
パルス信号を入力した各光源制御回路21−1,21−2,…,2
1−n,21−refはそれぞれパルスP1,P2,…,Pn,Prefのタイ
ミングで光源22−1,22−2,…,22−n,22−refを点灯す
る。すなわち、パルスP1のタイミングで光源22−１が点
灯し、パルスP2のタイミングで光源22−２が点灯し、同
様にパルスPnのタイミングで光源22−ｎが点灯し、パル
スPrefのタイミングで光源22−refが点灯する。各光源
は、対応するパルスが出力されるタイミング以外では消
灯されている。これにより、波長λ1,λ2,…，λn,λre
fの光が順次みかんに照射される（ステップS22）。
これらの光源から照射されみかん23に当たって透過し
た光は受光器24で受光され、電気信号に変換される。こ
の電気信号は増幅器25にて増幅され、同期化回路26に入
力する。同期化回路26は増幅器25から受光結果を入力す
ると共に、クロック発生器27からクロックパルス信号を
入力する。そして、クロックパルス信号に同期して、各
光源に対応する受光信号をサンプリングする。具体的に
は、第５図（ｂ）に示すような増幅器25からの出力信号
OTを、各パルスP1,P2,…Pn,Prefの中点付近のタイミン
グで、サンプリングする。これにより、波長λ１の透過
光の強度の値x1（増幅された値、以下も同様）、波長λ
２の透過光の強度の値x2、…、波長λｎの透過光の強度
の値xn、波長λrefの透過光の強度の値x refが得られる
（ステップS23）。
た光は受光器24で受光され、電気信号に変換される。こ
の電気信号は増幅器25にて増幅され、同期化回路26に入
力する。同期化回路26は増幅器25から受光結果を入力す
ると共に、クロック発生器27からクロックパルス信号を
入力する。そして、クロックパルス信号に同期して、各
光源に対応する受光信号をサンプリングする。具体的に
は、第５図（ｂ）に示すような増幅器25からの出力信号
OTを、各パルスP1,P2,…Pn,Prefの中点付近のタイミン
グで、サンプリングする。これにより、波長λ１の透過
光の強度の値x1（増幅された値、以下も同様）、波長λ
２の透過光の強度の値x2、…、波長λｎの透過光の強度
の値xn、波長λrefの透過光の強度の値x refが得られる
（ステップS23）。
次に、基準化回路28は、同期化回路26の出力である各
波長λｉ（ｉ＝１〜ｎ）の透過光の強度の値xiを正規化
する。具体的には、各波長λｉ（ｉ＝１〜ｎ）の透過光
の強度の値xiを所定の一波長λref＝740nmの強度の値x
refで割る。
波長λｉ（ｉ＝１〜ｎ）の透過光の強度の値xiを正規化
する。具体的には、各波長λｉ（ｉ＝１〜ｎ）の透過光
の強度の値xiを所定の一波長λref＝740nmの強度の値x
refで割る。
この基準化回路28からの出力すなわち正規化された各
波長λｉ（ｉ＝１〜ｎ）の透過光の強度の値Xiは、加算
器29に入力し加算される。
波長λｉ（ｉ＝１〜ｎ）の透過光の強度の値Xiは、加算
器29に入力し加算される。
Ｘ＝X1＋X2＋…＋Xn 計算機30は、この加算結果Ｘに基き、あらかじめ求め
てある糖度の推定式（３）に値Ｘを代入して測定したみ
かんの推定糖度BRIXを算出する。
てある糖度の推定式（３）に値Ｘを代入して測定したみ
かんの推定糖度BRIXを算出する。
BRIX＝α・Ｘ＋β さらに、計算機30は第１の実施例と同様に、算出した
推定糖度BRIXに基づき、不図示の選別装置に選別信号を
送出してみかんを自動選別する（ステップS24）。
推定糖度BRIXに基づき、不図示の選別装置に選別信号を
送出してみかんを自動選別する（ステップS24）。
以上の処理をみかんごとに繰り返し行い、みかんの糖
度を測定し、みかんを自動選別する。
度を測定し、みかんを自動選別する。
なお、所定の一波長λrefの光源を用いる代わりに、
白色光を発生する光源を用いてもよい。このときは式
（２）の代わりに式（１）を用いることとなる。
白色光を発生する光源を用いてもよい。このときは式
（２）の代わりに式（１）を用いることとなる。
なお、上記の第１および第２の実施例では、みかんを
被検体とし、その糖度を測定する例を挙げたが、本発明
はこれに限ることなく種々の青果物の品質を決定する種
々の属性値の測定に適用することができる。
被検体とし、その糖度を測定する例を挙げたが、本発明
はこれに限ることなく種々の青果物の品質を決定する種
々の属性値の測定に適用することができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、柑橘果実に光
を照射し、柑橘果実を透過した透過光の所定の波長域に
おける強度を計測し、その計測値に基づいて柑橘果実の
糖度を算出するようにしているので、非破壊、かつ非接
触で柑橘果実の糖度を測定することができる。また、Δ
OD法のように２波長のみの計測値から品質を判定するの
でなく、透過光の所定の波長域における計測値に基いて
品質を判定しているので、外光を完全に遮断せずとも、
S/N比を高くすることができ、測定時間も短くてよい。
そのため、リアルタイムに処理することもできる。
を照射し、柑橘果実を透過した透過光の所定の波長域に
おける強度を計測し、その計測値に基づいて柑橘果実の
糖度を算出するようにしているので、非破壊、かつ非接
触で柑橘果実の糖度を測定することができる。また、Δ
OD法のように２波長のみの計測値から品質を判定するの
でなく、透過光の所定の波長域における計測値に基いて
品質を判定しているので、外光を完全に遮断せずとも、
S/N比を高くすることができ、測定時間も短くてよい。
そのため、リアルタイムに処理することもできる。
第１図は、本発明の第１実施例に係る青果物の品質測定
装置（みかんの糖度測定装置）の概略構成図、 第２図は、第１図の装置の動作を説明するためのフロー
チャート、 第３図は、本発明の第２の実施例に係る青果物の品質測
定装置の概略構成図、 第４図は、第３図の装置の動作を説明するためのフロー
チャート、 第５図は、第３図の装置のクロック発生器から発生する
クロックパルス信号および受光器の出力の増幅信号を示
すグラフ、 第６図は、みかんの透過光のスペクトルを示すグラフ、 第７図は、正規化された透過光の強度値Ａと糖度との相
関を示すグラフである。 １……コンベア、２……みかん（被検体）、３……白色
光源、４……バンドパスフィルタ（500nm乃至700nm）、
5,7……受光器、６……バンドパスフィルタ（500nm乃至
1000nm）、8,9……増幅器、10……除算器、11……計算
機（マイクロコンピュータ）、12……選別装置、13……
選別駆動機構。
装置（みかんの糖度測定装置）の概略構成図、 第２図は、第１図の装置の動作を説明するためのフロー
チャート、 第３図は、本発明の第２の実施例に係る青果物の品質測
定装置の概略構成図、 第４図は、第３図の装置の動作を説明するためのフロー
チャート、 第５図は、第３図の装置のクロック発生器から発生する
クロックパルス信号および受光器の出力の増幅信号を示
すグラフ、 第６図は、みかんの透過光のスペクトルを示すグラフ、 第７図は、正規化された透過光の強度値Ａと糖度との相
関を示すグラフである。 １……コンベア、２……みかん（被検体）、３……白色
光源、４……バンドパスフィルタ（500nm乃至700nm）、
5,7……受光器、６……バンドパスフィルタ（500nm乃至
1000nm）、8,9……増幅器、10……除算器、11……計算
機（マイクロコンピュータ）、12……選別装置、13……
選別駆動機構。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 ＪＯＩＳ
Claims (4)
- 【請求項１】柑橘果実に光を照射する照射工程と、該照
射工程により柑橘果実を透過した透過光の所定の波長域
における強度を計測する計測工程と、該計測工程により
得られた計測値に基づいて上記柑橘果実の糖度を算出す
る算出工程とを具備する柑橘果実の糖度測定方法におい
て、 前記計測工程は、ほぼ波長500乃至740nmの波長域におけ
る透過光の強度の計測に加えて、前記波長域を含みさら
にその波長域よりも広いほぼ波長500乃至1000nmの波長
域における透過光の強度を測定する工程を有し、かつ、
前記算出工程は、前記計測工程により得られたほぼ波長
500乃至740nmにおける透過光の強度計測値とほぼ波長50
0乃至1000nmにおける透過光の強度計測値との比を算出
する工程を有するとともに、該比の値に基づいて前記柑
橘果実の糖度を算出することを特徴とする柑橘果実の糖
度測定方法。 - 【請求項２】柑橘果実に光を照射する照射工程と、該照
射工程により柑橘果実を透過した透過光の所定の波長域
における強度を計測する計測工程と、該計測工程により
得られた計測値に基づいて上記柑橘果実の糖度を算出す
る算出工程とを具備する柑橘果実の糖度測定方法におい
て、 前記計測工程は、ほぼ波長500乃至740nmの波長域におけ
る透過光の強度の計測に加えて、ほぼ波長700乃至740nm
の範囲内の一波長における透過光の強度を測定する工程
を有し、かつ、前記算出工程は、前記計測工程により得
られたほぼ波長500乃至740nmにおける透過光の強度計測
値とほぼ波長700乃至740nmの範囲内の一波長における透
過光の強度計測値との比を算出する工程を有するととも
に、該比の値に基づいて前記柑橘果実の糖度を算出する
ことを特徴とする柑橘果実の糖度測定方法。 - 【請求項３】柑橘果実に光を照射する照射手段と、該照
射手段による照射の結果、柑橘果実を透過した透過光の
所定の波長域における強度を計測する計測手段と、該計
測手段により得られた計測値に基づいて上記柑橘果実の
糖度を算出する算出手段とを具備する柑橘果実の糖度測
定装置において、 前記計測手段は、ほぼ波長500乃至740nmの波長域におけ
る透過光の強度の計測に加えて、前記波長域を含みさら
にその波長域よりも広いほぼ波長500乃至1000nmの波長
域における透過光の強度を測定する手段を有し、かつ、
前記算出手段は、前記計測手段により得られたほぼ波長
500乃至740nmにおける透過光の強度計測値とほぼ波長50
0乃至1000nmにおける透過光の強度計測値との比を算出
する手段を有するとともに、該比の値に基づいて前記柑
橘果実の糖度を算出することを特徴とする柑橘果実の糖
度測定装置。 - 【請求項４】柑橘果実に光を照射する照射手段と、該照
射手段による照射の結果、柑橘果実を透過した透過光の
所定の波長域における強度を計測する計測手段と、該計
測手段により得られた計測値に基づいて上記柑橘果実の
糖度を算出する算出手段とを具備する柑橘果実の糖度測
定装置において、 前記計測手段は、ほぼ波長500乃至740nmにおける透過光
の強度の計測に加えて、ほぼ波長700乃至740nmの範囲内
の一波長における透過光の強度を測定する手段を有し、
かつ、前記算出手段は、前記計測手段により得られたほ
ぼ波長500乃至740nmにおける透過光の強度計測値とほぼ
波長700乃至740nmの範囲内の一波長における透過光の強
度計測値との比を算出する手段を有するとともに、該比
の値に基づいて前記柑橘果実の糖度を算出することを特
徴とする柑橘果実の糖度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2219988A JP2881201B2 (ja) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | 柑橘果実の糖度測定方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2219988A JP2881201B2 (ja) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | 柑橘果実の糖度測定方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04104041A JPH04104041A (ja) | 1992-04-06 |
| JP2881201B2 true JP2881201B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=16744167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2219988A Expired - Lifetime JP2881201B2 (ja) | 1990-08-23 | 1990-08-23 | 柑橘果実の糖度測定方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2881201B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3249628B2 (ja) * | 1993-03-31 | 2002-01-21 | 株式会社果実非破壊品質研究所 | 青果物の内部品質検査用の光透過検出装置 |
| JPH0772712B2 (ja) * | 1993-04-14 | 1995-08-02 | 三井金属鉱業株式会社 | 透過法による青果物の内部品質測定装置 |
| JPH06300689A (ja) * | 1993-04-14 | 1994-10-28 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 透過法による青果物の内部品質測定法 |
| JPH07318429A (ja) * | 1994-05-20 | 1995-12-08 | Yanmar Agricult Equip Co Ltd | 旋光角の測定方法 |
| US5708271A (en) * | 1994-12-28 | 1998-01-13 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Non-destructive sugar content measuring apparatus |
| US5726750A (en) * | 1995-06-29 | 1998-03-10 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Non-destructive taste characteristics measuring apparatus and tray used in the apparatus |
| US5844678A (en) * | 1995-06-29 | 1998-12-01 | Sumitomo Metal Mining Co. Ltd. | Non-destructive taste characteristics measuring apparatus and tray used in the apparatus |
| US6334092B1 (en) * | 1998-05-26 | 2001-12-25 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Measurement device and measurement method for measuring internal quality of fruit or vegetable |
| US6403894B1 (en) | 1998-05-26 | 2002-06-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Printed wiring board with insect repellant |
| EP1285244A4 (en) * | 2000-03-13 | 2008-04-16 | Food Processing Systems | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING AND CORRELATING PROPERTIES OF FRUIT WITH THE VISIBLE SPECTRUM AND IN THE NEAR INFRARED RANGE |
| JP2002014042A (ja) | 2000-04-24 | 2002-01-18 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 非破壊糖度測定装置 |
| JP2006226775A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Toyohashi Univ Of Technology | 果実の食味成分評価方法及び評価装置 |
| JP5845071B2 (ja) * | 2011-12-05 | 2016-01-20 | 国立大学法人東京工業大学 | 対象物検出装置 |
| JP2018096712A (ja) * | 2016-12-08 | 2018-06-21 | アクア株式会社 | 鮮度・熟成判定装置及び鮮度・熟成判定装置を備えた冷蔵庫 |
-
1990
- 1990-08-23 JP JP2219988A patent/JP2881201B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 養賢堂「農業および園芸」Ｖｏｌ．５６ Ｎｏ．９（１９８１）ｐ．１２１３−１２１９ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04104041A (ja) | 1992-04-06 |
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