JP5712392B2 - Device for determining foreign matter contamination in an object - Google Patents

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本発明は、例えば食品等の物体に、物体を構成する成分以外の特定成分を含む異物が混入しているか否かの判別を行なう物体中の異物混入判別装置に係り、特に、近赤外領域の光を用いて物体を非破壊的に検査することのできる物体中の異物混入判別装置に関する。   The present invention relates to a foreign matter contamination determination device for determining whether or not a foreign matter containing a specific component other than a component constituting an object is mixed in an object such as food, and more particularly, in the near infrared region. The present invention relates to a foreign matter contamination determination device capable of inspecting an object nondestructively using the light of.

従来、この種の物体中の異物混入判別装置としては、例えば、特許文献1(特許第4220285号公報)に記載されたものが知られている。
これは、図40に示すように、被検対象の物体Maとしての食品に、光源部100から近赤外領域の白色光を照射し、これによって得られる反射光及び吸光度スペクトルを測定し、吸光度スペクトルに対して二次微分処理を行なって物体と異物との間で異なる二次微分スペクトルを示す波長帯を選択し、この選択した波長帯の光によって得られる分光画像を、例えばCCDカメラ等の撮像手段101によって取得し、選択した波長帯の吸光度スペクトルに対して二次微分処理を行なって二次微分分光画像を作成することによって、物体Maに混入した異物Faを検知している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a foreign matter contamination determination device in this type of object, for example, one described in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 4220285) is known.
As shown in FIG. 40, the food as the object Ma to be examined is irradiated with white light in the near-infrared region from the light source unit 100, and the reflected light and the absorbance spectrum obtained thereby are measured. A second-order differential process is performed on the spectrum to select a wavelength band that shows a different second-order differential spectrum between the object and the foreign object, and a spectral image obtained by the light of the selected wavelength band is selected, for example, by a CCD camera or the like. The foreign substance Fa mixed in the object Ma is detected by performing a second derivative process on the absorbance spectrum of the selected wavelength band acquired by the imaging unit 101 and creating a second derivative spectral image.

また、この従来技術のように、被検対象の物体Maに近赤外領域光を照射し、これによって得られる反射光及び吸光度スペクトルを利用して、物体Maを撮像した画像を画像処理して、物体Maに混入した異物Fを検知するような装置は、例えば、特許文献2(特開2001−99783号公報)、特許文献3(特開2006−177890号公報)、特許文献4(特開2009−168747号公報)、特許文献5(特開2002−131239号公報)等にも記載されている。   Further, as in this prior art, the object Ma to be examined is irradiated with near-infrared light, and an image obtained by imaging the object Ma is processed using the reflected light and absorbance spectrum obtained thereby. For example, Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-99783), Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-177890), and Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-177890) are disclosed. 2009-168747), Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-131239), and the like.

特許第4220285号公報Japanese Patent No. 4220285 特開2001−99783号公報JP 2001-99783 A 特開2006−177890号公報JP 2006-177890 A 特開2009−168747号公報JP 2009-168747 A 特開2002−131239号公報JP 2002-131239 A

しかしながら、この従来の異物混入判別装置Saにおいては、物体Maを撮像した画像を画像処理して、この画像によって物体Ma中に異物Faが混入しているか否かを判別しているので、物体Maの表面に付着している異物Faは検知することができるが、異物Faが物体Maの内部に混入している場合や物体Maを構成する成分が異物Faと類似の形態を有している場合、または異物Faの大きさが小さい場合等には、画像からでは異物Faが特定できないことがあり、そのため、物体Ma中の異物混入の判別精度が悪いという問題があった。   However, in this conventional foreign matter contamination determination device Sa, an image obtained by capturing an image of the object Ma is subjected to image processing, and it is determined whether or not the foreign material Fa is mixed in the object Ma based on this image. The foreign object Fa adhering to the surface of the object can be detected, but when the foreign object Fa is mixed in the object Ma or when the components constituting the object Ma have a form similar to the foreign object Fa If the size of the foreign object Fa is small, the foreign object Fa may not be specified from the image, and there is a problem that the accuracy of determining the contamination of the object Ma is poor.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、被検対象の物体を構成する成分以外の特定成分を確実に選択できるようにして異物を確実に特定できるようにし、物体中に異物が混入しているか否かを確実に判別できるようにして判別精度の向上を図った物体中の異物混入判別方法及び物体中の異物混入判別装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and it is possible to reliably select a specific component other than the components constituting the object to be examined so that a foreign object can be reliably identified. It is an object of the present invention to provide a foreign matter contamination determination method and a foreign matter contamination determination device in an object that can reliably determine whether foreign matter is mixed or not and improve the determination accuracy.

このような目的を達成するため、本発明の物体中の異物混入判別装置は、物体に該物体を構成する成分以外の特定成分を含む異物が混入しているか否かの判別を行なう物体中の異物混入判別装置において、上記被検対象の物体に近赤外領域の光を照射する光源部と、この物体からの反射光あるいは透過光を受光する受光部と、該受光部が受光した光の吸光度に基づいて上記被検対象の物体中の異物の有無を判別する制御部とを備え、上記制御部を、予め、異物有りのサンプル物体と異物無しのサンプル物体とに照射され該サンプル物体から反射あるいは透過された近赤外領域の波長に対する吸光度における二次微分スペクトルの統計学的解析により算出された上記特定の成分に起因する帰属波長に係る判別式を記憶する判別式記憶機能と、上記受光部が受光した光の吸光度と上記判別式とから算出された算出結果から物体中の異物の有無を判別する異物判別機能とを備えて構成し、上記光源部を、所定の波長範囲の近赤外領域の光を照射するように構成し、上記受光部で受光した光を分光する分光部を設け、上記制御部の異物判別機能は、上記分光部で分光した光の吸光度に基づいて物体中の異物の有無を判別する構成としている。   In order to achieve such an object, the foreign matter contamination determination apparatus according to the present invention determines whether a foreign matter containing a specific component other than the component constituting the object is mixed in the object. In the foreign matter contamination determination apparatus, a light source unit that irradiates the object to be examined with light in the near infrared region, a light receiving unit that receives reflected or transmitted light from the object, and a light receiving unit that receives the light received by the light receiving unit A control unit for determining the presence or absence of a foreign substance in the object to be examined based on absorbance, and the control unit is previously irradiated with a sample object with a foreign substance and a sample object without a foreign substance from the sample object. A discriminant storage function for storing a discriminant relating to the attributed wavelength caused by the specific component calculated by statistical analysis of the second derivative spectrum in the absorbance with respect to the wavelength of the reflected or transmitted near infrared region; And a foreign matter discriminating function for discriminating the presence or absence of foreign matter in the object from the calculation result calculated from the absorbance of the light received by the light receiving unit and the discriminant, and the light source unit is arranged in the vicinity of a predetermined wavelength range. An infrared region of light is configured to irradiate, and a light splitting unit that splits the light received by the light receiving unit is provided. The foreign matter discrimination function of the control unit is based on the absorbance of the light split by the light splitting unit. It is configured to determine the presence or absence of foreign matter inside.

これにより、本発明の装置を用いて被検対象の物体に物体を構成する成分以外の特定成分を含む異物が混入しているか否かの判別を行なうときは、予め、異物有りのサンプル物体と異物無しのサンプル物体とに光源部から近赤外線を照射し、サンプル物体からの反射光あるいは透過光を受光部で受光し、受光部で受光した光を分光部で分光し、この光の吸光度における二次微分スペクトルの統計学的解析により特定の成分に起因する帰属波長に係る判別式を算出し、この算出した判別式を制御部の判別式記憶機能に記憶させておき、被検対象の物体に光源部から近赤外線を照射し、被検対象の物体からの反射光あるいは透過光を受光部で受光し、受光部で受光した光を分光部で分光し、この光の吸光度を測定し、これらの吸光度と判別式とから異物判別機能によって算出結果を算出して物体中の異物の有無を判別する。   Thus, when determining whether or not a foreign object containing a specific component other than the component constituting the object is mixed in the object to be examined using the apparatus of the present invention, the sample object with the foreign object is Near-infrared rays are irradiated from the light source part to the sample object without foreign matter, the reflected light or transmitted light from the sample object is received by the light receiving part, and the light received by the light receiving part is spectrally separated by the spectroscopic part. A discriminant related to the assigned wavelength due to the specific component is calculated by statistical analysis of the second derivative spectrum, and the calculated discriminant is stored in the discriminant storage function of the control unit, and the object to be examined The near-infrared ray is irradiated from the light source unit, the reflected light or transmitted light from the object to be examined is received by the light receiving unit, the light received by the light receiving unit is dispersed by the spectroscopic unit, and the absorbance of this light is measured, These absorbances and discriminants To determine the presence or absence of foreign matter in an object by calculating the calculated result by the foreign matter discrimination function.

この場合、サンプル物体から受光した反射光あるいは透過光の吸光度における二次微分スペクトルによって被検対象の物体を構成する成分以外の特定成分に起因する帰属波長に係る判別式を算出するので、異物が物体の内部に混入している場合や物体を構成する成分が異物と類似の形態を有している場合、または異物の大きさが小さい場合であっても、被検対象の物体を構成する成分以外の特定成分を確実に選択できるようになる。そして、この特定成分に起因する帰属波長に係る判別式と、被検対象の物体から受光した光の吸光度とから算出結果を算出するので、特定成分を含む異物を確実に特定できるようになり、そのため、物体中に異物が混入しているか否かを確実に判別できるので判別精度を向上させることができる。   In this case, since the discriminant relating to the belonging wavelength due to the specific component other than the component constituting the object to be examined is calculated by the second derivative spectrum in the absorbance of the reflected light or transmitted light received from the sample object, Components that make up the object to be examined even if they are mixed inside the object, or if the components that make up the object have a form similar to that of a foreign object, or if the size of the foreign object is small Certain components other than can be selected with certainty. And since the calculation result is calculated from the discriminant relating to the attribute wavelength attributed to the specific component and the absorbance of the light received from the object to be examined, it becomes possible to reliably identify the foreign matter containing the specific component, Therefore, it is possible to reliably determine whether or not foreign matter is mixed in the object, so that the determination accuracy can be improved.

また、分光部で光を波長域毎に分光することを行なうが、本発明は被検対象の物体からの反射光あるいは透過光を受光部で受光し、この受光した光を分光する、所謂後分光なので、光源部からの光を分光してから被検対象の物体に照射する、所謂前分光に比較して、制御部での処理速度が速くなり、そのため、迅速且つ正確に判別を行なうことができる。   In addition, the light is divided in each wavelength region by the spectroscopic unit. In the present invention, reflected light or transmitted light from the object to be inspected is received by the light receiving unit, and the received light is split. Since it is a spectrum, the processing speed in the control unit is faster than in the so-called pre-spectrometry, in which the light from the light source unit is split before irradiating the object to be inspected. Can do.

そして、制御部の判別においては、必要に応じ、上記物体は食品であり、上記異物は動物の毛である構成としている。ここでいう動物の毛とは、例えば人体の毛髪や眉毛等の体毛が含まれる概念である。
これにより、食品を非破壊的に検査して食品中に動物の毛が混入しているか否かを判別することができるので、衛生的な食品を生産することができる。
In the determination by the control unit, the object is food and the foreign material is animal hair as necessary. Animal hair as used herein is a concept including human hair such as human hair and eyebrows.
Thereby, since food can be inspected nondestructively and it can be discriminate | determined whether the animal hair is mixed in food, a sanitary food can be produced.

また、必要に応じ、上記特定の成分はシスチンである構成としている。
人体の体毛の主成分はケラチンタンパク質であり、80%〜90%の割合で組成されている。このケラチンタンパク質のアミノ酸組成分は、人体の体毛においてはシスチンが14%〜18%を含有しており、このシスチンは、一般的な食品の素材やタンパク質には存在しないか、あるいは存在したとしても痕跡程度である。よって、このシスチンを検出することで、人体の体毛が食品に混入しているか否かを判別することができる。
If necessary, the specific component is cystine.
The main component of human body hair is keratin protein, which is composed of 80% to 90%. The amino acid composition of this keratin protein contains 14% to 18% of cystine in human body hair, and this cystine may or may not be present in general food materials and proteins. It is about a trace. Therefore, by detecting this cystine, it is possible to determine whether or not human body hair is mixed in food.

また、判別式の構築においては、必要に応じ、上記制御部が記憶する判別式を、種類の異なる複数の判別方法から選択した構成としている。
具体的には、判別分析法、重回帰分析法、PLS分析法、ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法、SVM法等が挙げられる。複数の判別方法から被検対象の物体や異物に対応した最適な判別方法を選択することができるので、判別精度を向上させることができる。
In constructing the discriminant, the discriminant stored by the control unit is selected from a plurality of different discriminating methods as necessary.
Specific examples include discriminant analysis method, multiple regression analysis method, PLS analysis method, neural network backpropagation method, SVM method and the like. Since an optimum discrimination method corresponding to the object or foreign object to be examined can be selected from a plurality of discrimination methods, the discrimination accuracy can be improved.

更に、必要に応じ、上記制御部は、上記複数の判別式から2以上の判別式を用い、これらに対応する判別式により演算し、該各判別結果のうち少なくともいずれかが異物の有を判別したとき異物の混入を有と判別する構成としている。
これにより、1つの判別式による判別結果で物体中に異物の混入が認められないときであっても、他の判別式による判別結果で物体中に異物の混入が認められたときには、異物の混入が有るものとして扱われるため、より確実に異物の混入していない物体を提供することができる。
Further, if necessary, the control unit uses two or more discriminants from the plurality of discriminants and performs a calculation based on the corresponding discriminants, and at least one of the discrimination results determines whether a foreign object is present. In this case, it is determined that foreign matter is mixed.
As a result, even if foreign matter is not mixed in the object based on the result of discrimination by one discriminant, if foreign matter is found mixed in the object by the result of discrimination by another discriminant, Therefore, it is possible to provide an object free from foreign matter more reliably.

詳しくは、判別式の構築における判別方法の一つとして、必要に応じ、上記判別式を、上記サンプル物体から受光した光の吸光度スペクトルを二次微分して判別分析法により算出した構成としている。   Specifically, as one of the discriminating methods in constructing the discriminant, the discriminant is configured according to the discriminant analysis method by secondarily differentiating the absorbance spectrum of the light received from the sample object as necessary.

この判別分析法は、必要に応じ、上記判別式を、互いに判別結果が良くなる第1〜n波長の吸光度を変数とする下記の一般式(A−1)の関係を満たす式により算出した構成としている。   In this discriminant analysis method, the discriminant is calculated according to the formula satisfying the relationship of the following general formula (A-1) using the absorbances of the first to n wavelengths with which the discriminating results are improved as necessary. It is said.

Figure 0005712392
Figure 0005712392

一般式(A−1)において、ziは各グループの判別得点、λは波長、Aは吸光度でA1(λ1)は第1波長(λ1)の吸光度、A2(λ2)は第2波長(λ2)の吸光度、・・・An(λn)は第n波長(λn)の吸光度、a0,a1,a2,・・・anは判別得点ziを決定する係数であり、充分に多い母集団において測定された吸光度及び判別得点により、下記の数式(1−1)が最大値を取るように数式(1−3)を解くことで決定される。   In general formula (A-1), zi is the discrimination score of each group, λ is the wavelength, A is the absorbance, A1 (λ1) is the absorbance at the first wavelength (λ1), and A2 (λ2) is the second wavelength (λ2). An (λn) is the absorbance at the nth wavelength (λn), a0, a1, a2,... Are the coefficients that determine the discriminant score zi, measured in a sufficiently large population It is determined by solving equation (1-3) so that the following equation (1-1) takes the maximum value from the absorbance and the discrimination score.

Figure 0005712392
Figure 0005712392

数式(1−1)において、F(a1,a2)はziが係数a1,a2で決定される関数であることを表わし、Sbは各グループ間の変動、Stはグループ全体の判別得点とその平均の差の平方和、つまりグループ全体の変動である。
数式(1−2)において、Stはグループ全体の判別得点とその平均の差の平方和でグループ全体の変動、Swはグループ内の判別得点とその平均の差の平方和の総和でグループ内での変動、Sbは各グループ内の判別得点とグループ全体の判別得点の平均の差の平方和の総和で各グループ間の変動である。
In Formula (1-1), F (a1, a2) represents that zi is a function determined by coefficients a1 and a2, Sb represents a variation between groups, St represents a discrimination score for the entire group and its average Is the sum of squares of the difference, that is, the variation of the entire group.
In Equation (1-2), St is the total sum of squares of the difference between the discrimination score of the entire group and its average, and Sw is the sum of the sum of squares of the discrimination scores within the group and the average difference thereof. , Sb is the variation between groups as the sum of the sum of squares of the average difference between the discrimination score in each group and the discrimination score of the entire group.

また、この判別分析法は、必要に応じ、上記判別式を、予め異物の有無が既知のサンプル物体について判別得点を基に数種のグループに分けて各グループ内または各グループ間の夫々の平均値や重心位置からのマハラノビスの汎距離を計算し、被検体の吸光度を測定し、その吸光度から既知グループと被検体のマハラノビスの汎距離とからどのグループに近いかを第1〜n波長の吸光度を変数とし、下記の一般式(A−2)の関係を満たす式により算出しても良い。   In addition, this discriminant analysis method divides the above discriminant into several groups based on the discriminant score for sample objects with known foreign matter in advance, if necessary, and averages each group or between each group. Calculate the Mahalanobis's general distance from the value and the center of gravity position, measure the absorbance of the subject, and determine which group is closest to the known group and the subject's Mahalanobis's general distance from the absorbance. May be used as a variable, and may be calculated using an equation that satisfies the relationship of the following general formula (A-2).

Figure 0005712392
Figure 0005712392

一般式(A−2)においてDはグループiにおけるマハラノビスの汎距離、λは波長、Aは吸光度でA1(λ1)は第1波長(λ1)の吸光度、A2(λ2)は第2波長(λ2)の吸光度、・・・An(λn)は第n波長(λn)の吸光度、s11・・・snnは各グループ、グループ間の分散共分散行列であり、このD1、D2について計算しておく。被検体について測定した吸光度から既知のグループのD1、D2のどちらに近いかでどのグループに属するかを判別する。   In general formula (A-2), D is the Mahalanobis general distance in group i, λ is the wavelength, A is the absorbance, A1 (λ1) is the absorbance at the first wavelength (λ1), and A2 (λ2) is the second wavelength (λ2). ),..., An (λn) is the absorbance at the nth wavelength (λn), s11... Snn is the dispersion covariance matrix between each group, and these D1 and D2 are calculated. Which group belongs to the D1 or D2 of the known group is determined from the absorbance measured for the subject.

また、判別式の構築における判別方法の一つとして、必要に応じ、上記判別式を、上記サンプル物体から受光した光の吸光度スペクトルをMSC処理後に二次微分して重回帰分析法により算出した構成としている。
本発明による物体中の異物混入判別方法の特徴は、食品等の物体に混入した異物の特定成分に起因する帰属波長の波長域を見出し、その波長域を用いて物体中に異物が混入しているか否かを判別する点である。即ち、異物有りのサンプル物体から受光した光の吸光度スペクトルとの重回帰分析によって、先ず、相関係数の高い第1波長を求め、次に、相関係数の高い第2〜n波長を求める。
Further, as one of the discriminating methods in the construction of discriminant, if necessary, the discriminant is calculated by multiple regression analysis by secondarily differentiating the absorbance spectrum of light received from the sample object after MSC processing It is said.
The feature of the foreign matter contamination determination method according to the present invention is to find the wavelength range of the belonging wavelength caused by a specific component of the foreign matter mixed in the object such as food, and use the wavelength range to detect the foreign matter mixed in the object. It is a point to determine whether or not. That is, by a multiple regression analysis with the absorbance spectrum of light received from a sample object with foreign matter, first, a first wavelength having a high correlation coefficient is obtained, and then second to n wavelengths having a high correlation coefficient are obtained.

具体的には、上記判別式を、互いに相関係数の高い第1〜n波長の吸光度を変数とする下記の一般式(B)の関係を満たす式により算出した構成としている。   Specifically, the above discriminant is configured by a formula satisfying the relationship of the following general formula (B) with the absorbances of the first to n wavelengths having a high correlation coefficient as variables.

Figure 0005712392
Figure 0005712392

一般式(B)において、第1波長(λ1)乃至第n波長(λn)を選択するにあたり、先ず、人為的に上記異物を混入したサンプル物体の吸光度と上記異物が混入されていないサンプル物体の吸光度との判別分析によって求められた上記異物に帰属する相関係数が0.800以上になる第1波長(λ1)の近赤外線の波長域を選択し、次に、該第1波長(λ1)の近赤外線の波長域と1100nm〜2200nmの範囲の波長域との判別分析によって上記異物に帰属し該第1波長(λ1)の近赤外線の波長域の相関係数以上の高い相関係数となる第2波長(λ2)の波長域を選択し、それから、上記第1波長(λ1)及び第2波長(λ2)の近赤外線の波長域と1100nm〜2200nmの範囲の波長域との重回帰分析によって上記異物に帰属し上記第1波長(λ1)及び第2波長(λ2)の近赤外線の波長域の相関係数以上の相関係数となる第3波長(λ3)の波長域を選択し、このように第1波長(λ1)〜第(n−1)波長(λn−1)の近赤外線の波長域と1100nm〜2200nmの範囲の波長域との重回帰分析によって上記異物に帰属し上記第1波長(λ1)の近赤外線の波長域の相関係数以上となる第n波長(λn)の波長域を選択する。   In selecting the first wavelength (λ1) to the nth wavelength (λn) in the general formula (B), first, the absorbance of the sample object artificially mixed with the foreign substance and the sample object not mixed with the foreign substance The near-infrared wavelength region of the first wavelength (λ1) in which the correlation coefficient attributed to the foreign matter obtained by discriminant analysis with respect to the absorbance is 0.800 or more is selected, and then the first wavelength (λ1) By the discriminant analysis between the near-infrared wavelength region and the wavelength range of 1100 nm to 2200 nm, the correlation coefficient is higher than the correlation coefficient of the near-infrared wavelength region of the first wavelength (λ1). By selecting the wavelength range of the second wavelength (λ2), and then by the multiple regression analysis of the near-infrared wavelength range of the first wavelength (λ1) and the second wavelength (λ2) and the wavelength range of 1100 nm to 2200 nm Belonging to the above foreign matter A wavelength range of the third wavelength (λ3) that is a correlation coefficient greater than or equal to the correlation coefficient of the near-infrared wavelength range of the first wavelength (λ1) and the second wavelength (λ2) is selected, and thus the first wavelength (Λ1) to the (n-1) wavelength (λn-1) near infrared wavelength range and 1100 nm to 2200 nm wavelength range is assigned to the foreign matter by multiple regression analysis of the first wavelength (λ1) The wavelength range of the nth wavelength (λn) that is equal to or greater than the correlation coefficient of the near infrared wavelength range is selected.

また、判別式の構築における判別方法の一つとして、必要に応じ、上記判別式を、上記サンプル物体から受光した光の吸光度スペクトルをMSC処理後に二次微分してPLS(Partial least square projection to Latent Structure)分析法により算出した構成としている。   In addition, as one of the discriminating methods in the construction of discriminant, if necessary, the discriminant is subjected to second-order differentiation after the MSC process on the absorbance spectrum of light received from the sample object, and PLS (Partial least square projection to Lent. The structure is calculated by the (Structure) analysis method.

更に、判別式の構築における判別方法の一つとして、必要に応じ、上記判別式を、上記サンプル物体から受光した光の吸光度スペクトルをMSC処理後に二次微分してニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション(Back propagation)法により算出した構成としている。   Further, as one of the discriminating methods in the construction of discriminant, if necessary, the discriminant is subjected to second-order differentiation after the MSC process for the absorbance spectrum of light received from the sample object (back propagation of the neural network method). The configuration is calculated by the back propagation method.

更にまた、判別式の構築における判別方法の一つとして、必要に応じ、上記判別式を、上記サンプル物体から受光した光の吸光度スペクトルをMSC処理後に二次微分してSVM(Saport Vecter Machine)法により算出した構成としている。   Furthermore, as one of the discriminating methods in constructing the discriminant, if necessary, the discriminant is subjected to second derivative after the MSC process for the absorbance spectrum of the light received from the sample object, and the SVM (Support Vector Machine) method. The configuration is calculated as follows.

これらの上記各判別式においては、必要に応じ、1100nm〜2500nmの範囲の近赤外領域の波長から統計学的に優位な波長を選択する構成としている。   In each of these discriminants, a statistically dominant wavelength is selected from wavelengths in the near infrared region in the range of 1100 nm to 2500 nm as necessary.

特に、判別分析法,重回帰分析法,ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法,SVM法記載の各判別式における波長は、必要に応じ、第1波長を1320〜1460nm、1530〜1542nm、1770〜1776nm、2154〜2206nmの範囲から選択し、第2波長を1144〜1158nm、1252〜1276nm、1320〜1338nm、1346〜1384nm、1406〜1434nm、1470〜1510nm、1598〜1650nmの範囲から選択し、第3波長を1100〜1138nm、1230〜1324nm、1352〜1378nm、1394〜1428nm、1480〜1502nm、1540〜1580nm、1610〜1656nm、1664〜1696nm、1742〜1750nm、1760〜1776nm、1816〜1850nm、1880〜1890nm、2112〜2120nm、2322〜2340nmの範囲から選択し、第4波長を1100〜1122nm、1146〜1168nm、1250〜1282nm、1350〜1382nm、1558〜1576nm、1676〜1696nm、1740〜1752nm、1808〜1866nm、2124〜2140nm、2258〜2282nm、2322〜2340nmの範囲から選択し、第5波長を1100〜1142nm、1152〜1210nm、1248〜1326nm、1394〜1420nm、1590〜1640nm、1880〜1884nm、2400〜2420nmの範囲から選択し、これらの各範囲の波長域から一つを選択する多重共線性を示さない組み合わせとしている。   In particular, the wavelength in each discriminant described in the discriminant analysis method, the multiple regression analysis method, the back propagation method of the neural network method, and the SVM method is the first wavelength of 1320 to 1460 nm, 1530 to 1542 nm, and 1770 to 1776 nm. The second wavelength is selected from the range of 1144 to 1158 nm, 1252 to 1276 nm, 1320 to 1338 nm, 1346 to 1384 nm, 1406 to 1434 nm, 1470 to 1510 nm, 1598 to 1650 nm, and the third wavelength. 1100 to 1138 nm, 1230 to 1324 nm, 1352 to 1378 nm, 1394 to 1428 nm, 1480 to 1502 nm, 1540 to 1580 nm, 1610 to 1656 nm, 1664 to 1696 nm, 1742 to 17 0 nm, 1760-1776 nm, 1816-1850 nm, 1880-1890 nm, 2112-2120 nm, 2322-2340 nm, and the fourth wavelength is 1100-1122 nm, 1146-11168 nm, 1250-1282 nm, 1350-1382 nm, 1558-1576 nm , 1676 to 1696 nm, 1740 to 1752 nm, 1808 to 1866 nm, 2124 to 2140 nm, 2258 to 2282 nm, 2322 to 2340 nm, and the fifth wavelength is 1100 to 1142 nm, 1152 to 1210 nm, 1248 to 1326 nm, 1394 to 1420 nm, Select from the range of 1590 to 1640 nm, 1880 to 1884 nm, 2400 to 2420 nm, and select one from the wavelength range of each of these ranges That is a combination that does not exhibit multicollinearity.

望ましくは、第1波長を2158〜2186nmの範囲から選択し、第2波長を1606〜1640nmの範囲から選択し、第3波長を1250〜1298nmの範囲から選択し、第4波長を1682〜1694nmから選択し、第5波長を1278〜1322nmの範囲から選択し、これらの各範囲の波長の組み合わせである。
より望ましくは、第1波長として2172nm、第2波長として1618nm、第3波長として1260nm、第4波長として1692nm、第5波長として1134nmを選択し、これらの波長の組み合わせである。
Preferably, the first wavelength is selected from the range of 2158 to 2186 nm, the second wavelength is selected from the range of 1606 to 1640 nm, the third wavelength is selected from the range of 1250 to 1298 nm, and the fourth wavelength is selected from 1682 to 1694 nm. The fifth wavelength is selected from a range of 1278 to 1322 nm, and a combination of wavelengths in each of these ranges.
More preferably, the first wavelength is 2172 nm, the second wavelength is 1618 nm, the third wavelength is 1260 nm, the fourth wavelength is 1692 nm, and the fifth wavelength is 1134 nm.

また、必要に応じ、別の組み合わせとして、第1波長を1354〜1386nm、1518〜1540nm、1578〜1612nm、1692〜1694nm、1734〜1744nm、1810〜1870nm、2048〜2070nm、2150〜2202nmの範囲から選択し、第2波長を1352〜1386nm、1566〜1618nm、1682〜1694nm、1732〜1748nm、1810〜1872nm、2048〜2086nm、2152〜2166nm、2190〜2198nm、2252〜2266nm、2322〜2334nmの範囲から選択し、第3波長を1782〜1808nm、2448〜2454nmの範囲から選択し、第4波長を1222〜1228nm、1276〜1286nm、1362〜1380nm、1572〜1606nm、1726〜1740nm、1810〜1844nm、2042〜2088nm、2150〜2166nm、2258〜2272nmの範囲から選択し、第5波長を1372〜1392nm、1524〜1548nm、1834〜1878nm、2190〜2214nmの範囲から選択し、これらの各範囲の波長域から一つを選択する多重共線性を示さない組み合わせとしている。   In addition, the first wavelength is selected from a range of 1354 to 1386 nm, 1518 to 1540 nm, 1578 to 1612 nm, 1692 to 1694 nm, 1734 to 1744 nm, 1810 to 1870 nm, 2048 to 2070 nm, and 2150 to 2202 nm as another combination as necessary. The second wavelength is selected from the range of 1352-1386 nm, 1566-1618 nm, 1682-1694 nm, 1732-1748 nm, 1810-1872 nm, 2048-2086 nm, 2152-2166 nm, 2190-2198 nm, 2252-2266 nm, 2322-2334 nm. The third wavelength is selected from the range of 1782 to 1808 nm and 2448 to 2454 nm, and the fourth wavelength is 1222 to 1228 nm, 1276 to 1286 nm, 1362 380 nm, 1572 to 1606 nm, 1726 to 1740 nm, 1810 to 1844 nm, 2042 to 2088 nm, 2150 to 2166 nm, 2258 to 2272 nm, and the fifth wavelength is 1372 to 1392 nm, 1524 to 1548 nm, 1834 to 1878 nm, 2190 to 2214 nm These are selected from the ranges of the above, and one of the wavelength ranges in each of these ranges is selected as a combination that does not exhibit multicollinearity.

望ましくは、第1波長を2154〜2196nmの範囲から選択し、第2波長を1736〜1744nmの範囲から選択し、第3波長を1798〜1806nmの範囲から選択し、第4波長を2046〜2074nmから選択し、第5波長を1382〜1392nmの範囲から選択し、これらの各範囲の波長の組み合わせである。
より望ましくは、第1波長として2162nm、第2波長として1740nm、第3波長として1804nm、第4波長として2054nm、第5波長として1388nmを選択し、これらの波長の組み合わせである。
Preferably, the first wavelength is selected from the range of 2154 to 2196 nm, the second wavelength is selected from the range of 1736 to 1744 nm, the third wavelength is selected from the range of 1798 to 1806 nm, and the fourth wavelength is from 2046 to 2074 nm. Select and select the fifth wavelength from the range of 1382 to 1392 nm, which is a combination of wavelengths in each of these ranges.
More preferably, 2162 nm as the first wavelength, 1740 nm as the second wavelength, 1804 nm as the third wavelength, 2054 nm as the fourth wavelength, and 1388 nm as the fifth wavelength are combinations of these wavelengths.

そして、上記の各判別式においては、第1波長の選択後に、多重共線性を示さない波長域として第16波長まで導き出すようにしている。   In each of the above discriminants, after selection of the first wavelength, the wavelength range that does not exhibit multicollinearity is derived up to the 16th wavelength.

また、本発明の物体中の異物混入判別装置においては、必要に応じ、被検対象の物体が載置されて駆動され、該載置された物体を、上記光源部からの光が照射されるとともに該物体からの反射光あるいは透過光を上記受光部で受光可能な検査位置に順次搬送する搬送部を備えた構成としている。
これにより、多数の被検対象の物体を容易に順次検査していくことができるので、作業性を向上させることができる。
Further, in the foreign matter contamination determination device of the present invention, the object to be examined is placed and driven as necessary, and the placed object is irradiated with light from the light source unit. In addition, the apparatus includes a transport unit that sequentially transports reflected light or transmitted light from the object to an inspection position where the light receiving unit can receive the light.
As a result, a large number of objects to be examined can be easily and sequentially inspected, so that workability can be improved.

更に、必要に応じ、上記光源部を、光ファイバーによって光を出力するとともに該光ファイバーの導波路を備えて構成している。
これにより、光源部から照射される近赤外領域の光に含まれる多数の波長域を一斉に被検対象の物体に確実に照射することができる。
Furthermore, if necessary, the light source unit is configured to output light through an optical fiber and include a waveguide of the optical fiber.
Thereby, it is possible to reliably irradiate the object to be examined simultaneously with a large number of wavelength regions included in the light in the near infrared region irradiated from the light source unit.

更にまた、必要に応じ、上記受光部を、上記被検対象の物体からの反射光あるいは透過光を受光する複数の受光素子を備えて構成している。この場合、上記受光素子を光ファイバーで構成することが有効である。
これにより、被検対象の物体からの反射光あるいは透過光に含まれる多数の波長域を確実に受光することができる。
Furthermore, if necessary, the light receiving unit includes a plurality of light receiving elements that receive reflected light or transmitted light from the object to be examined. In this case, it is effective to configure the light receiving element with an optical fiber.
Thereby, it is possible to reliably receive a large number of wavelength regions included in the reflected light or transmitted light from the object to be examined.

また、必要に応じ、上記制御部を、遠隔操作機能を備えて構成しても良い。
これにより、被検対象の物体の検査を、場所を問わず行なえるので、装置の汎用性を向上させることができる。
Moreover, you may comprise the said control part provided with the remote operation function as needed.
Thereby, since the inspection of the object to be examined can be performed regardless of the place, the versatility of the apparatus can be improved.

本発明の物体中の異物混入判別装置によれば、サンプル物体から受光した反射光あるいは透過光の吸光度における二次微分スペクトルによって被検対象の物体を構成する成分以外の特定成分に起因する帰属波長に係る判別式を算出するので、異物が物体の内部に混入している場合や物体を構成する成分が異物と類似の形態を有している場合、または異物の大きさが小さい場合であっても、被検対象の物体を構成する成分以外の特定成分を確実に選択できるようになる。そして、この特定成分に起因する帰属波長に係る判別式と、被検対象の物体から受光した光の吸光度とから算出結果を算出するので、特定成分を含む異物を確実に特定できるようになり、そのため、物体中に異物が混入しているか否かを確実に判別できるので判別精度を向上させることができる。
また、被検対象の物体からの反射光あるいは透過光を分光する、所謂後分光なので、光源部からの光を分光してから被検対象の物体に照射する、所謂前分光に比較して、制御部での処理速度が速くなり、そのため、迅速且つ正確に判別を行なうことができる。
According to the foreign matter contamination determination device of the present invention, the attribute wavelength caused by a specific component other than the component constituting the object to be examined by the second derivative spectrum in the absorbance of the reflected light or transmitted light received from the sample object When the foreign object is mixed inside the object, the component constituting the object has a form similar to the foreign object, or the size of the foreign object is small. In addition, a specific component other than the components constituting the object to be examined can be reliably selected. And since the calculation result is calculated from the discriminant relating to the attribute wavelength attributed to the specific component and the absorbance of the light received from the object to be examined, it becomes possible to reliably identify the foreign matter containing the specific component, Therefore, it is possible to reliably determine whether or not foreign matter is mixed in the object, so that the determination accuracy can be improved.
Also, since it is so-called post-spectrometry, which splits reflected light or transmitted light from the object to be examined, compared to so-called pre-spectroscopy, which divides the light from the light source unit and then irradiates the object to be examined. The processing speed in the control unit is increased, so that the determination can be performed quickly and accurately.

本発明の実施の形態に係る物体中の異物混入判別装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the foreign material contamination determination apparatus in the object which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る物体中の異物混入判別装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the foreign material contamination determination apparatus in the object which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る物体中の異物混入判別装置における制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control part in the foreign material mixing determination apparatus in the object which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る物体中の異物混入判別装置における制御フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow in the foreign material contamination determination apparatus in the object which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る制御フローであって、サンプル測定と判別ルーチンの制御フローを示すフローチャートである。It is a control flow which concerns on embodiment of this invention, Comprising: It is a flowchart which shows the control flow of a sample measurement and a discrimination routine. 本発明の実施の形態に係る制御フローであって、異物判別ルーチンの制御フローを示すフローチャートである。It is a control flow which concerns on embodiment of this invention, Comprising: It is a flowchart which shows the control flow of a foreign material discrimination | determination routine. 本発明の実験例(1−1)に係り、判別分析の判別式の精度を示す図である。It is a figure which shows the precision of the discriminant of discriminant analysis concerning the experiment example (1-1) of this invention. 本発明の実験例(1−1)に係り、判別分析での判別結果を示す図である。It is a figure which shows the discrimination | determination result in a discriminant analysis in connection with the experiment example (1-1) of this invention. 本発明の実験例(1−1)に係り、判別分析での判別率を示す図である。It is a figure which shows the discrimination rate in a discriminant analysis in connection with the experiment example (1-1) of the present invention. 本発明の実験例(1−2)に係り、判別分析の判別式の精度を示す図である。It is a figure which shows the precision of the discriminant of a discriminant analysis in connection with the experiment example (1-2) of this invention. 本発明の実験例(1−2)に係り、判別分析での判別結果を示す図である。It is a figure which shows the discrimination | determination result in discriminant analysis in connection with the experiment example (1-2) of this invention. 本発明の実験例(1−2)に係り、判別分析での判別率を示す図である。It is a figure which shows the discrimination rate in a discriminant analysis in connection with the experiment example (1-2) of this invention. 本発明の実験例(2−1)に係り、シスチンと髪の毛の吸光度二次微分スペクトルを示す図である。It is a figure which concerns on the experiment example (2-1) of this invention, and shows the absorbance second derivative spectrum of cystine and hair. 本発明の実験例(2−1)に係り、重回帰分析の判別式の精度を示す図である。It is a figure which concerns on the experiment example (2-1) of this invention, and shows the precision of the discriminant of a multiple regression analysis. 本発明の実験例(2−1)に係り、重回帰分析での判別結果を示す図である。It is a figure which shows the discrimination | determination result in a multiple regression analysis in connection with the experiment example (2-1) of this invention. 本発明の実験例(2−1)に係り、重回帰分析の判別率を示す図である。It is a figure which shows the discrimination rate of a multiple regression analysis in connection with the experiment example (2-1) of this invention. 本発明の実験例(2−2)に係り、重回帰分析の判別式の精度を示す図である。It is a figure which concerns on the experiment example (2-2) of this invention, and shows the precision of the discriminant of multiple regression analysis. 本発明の実験例(2−2)に係り、重回帰分析での判別結果を示す図である。It is a figure which shows the discrimination result in a multiple regression analysis in connection with the experiment example (2-2) of this invention. 本発明の実験例(2−2)に係り、重回帰分析の判別率を示す図である。It is a figure which shows the discrimination rate of a multiple regression analysis in connection with the experiment example (2-2) of this invention. 本発明の実験例(3)に係り、PLS法の判別式の精度を示す図である。It is a figure which shows the precision of the discriminant of a PLS method in connection with Experimental example (3) of this invention. 本発明の実験例(3)に係り、PLS法での判別結果を示す図である。It is a figure which shows the discrimination result by PLS method in connection with the experiment example (3) of this invention. 本発明の実験例(3)に係り、PLS法の判別率を示す図である。It is a figure which shows the discrimination rate of PLS method in connection with the experiment example (3) of the present invention. 本発明の実験例(4−1)に係り、ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法の判別式の精度を示す図である。It is a figure which shows the precision of the discriminant of the back propagation method of a neural network method in connection with the experiment example (4-1) of the present invention. 本発明の実験例(4−1)に係り、ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法での判別結果を示す図である。It is a figure which shows the discrimination | determination result in the back propagation method of a neural network method in connection with the experiment example (4-1) of this invention. 本発明の実験例(4−1)に係り、ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法の判別率を示す図である。It is a figure which shows the discrimination rate of the back propagation method of a neural network method in connection with the experiment example (4-1) of the present invention. 本発明の実験例(4−2)に係り、ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法の判別式の精度を示す図である。It is a figure which shows the precision of the discriminant of the back propagation method of a neural network method in connection with the experiment example (4-2) of this invention. 本発明の実験例(4−2)に係り、ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法での判別結果を示す図である。It is a figure which shows the discrimination | determination result in the back propagation method of a neural network method in connection with the experiment example (4-2) of this invention. 本発明の実験例(4−2)に係り、ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法の判別率を示す図である。It is a figure which shows the discrimination rate of the back propagation method of a neural network method in connection with the experiment example (4-2) of the present invention. 本発明の実験例(5−1)に係り、SVM法を利用した学習成績を示す図である。It is a figure which shows the learning result using the SVM method in connection with the experiment example (5-1) of the present invention. 本発明の実験例(5−1)に係り、SVM法における選択波長による判別学習成績を示す図である。It is a figure which shows the discrimination | determination learning result by the selection wavelength in a SVM method in connection with the experiment example (5-1) of this invention. 本発明の実験例(5−2)に係り、SVM法による判別式を用いた判別結果を示す図である。It is a figure which shows the discrimination | determination result using the discriminant by SVM method in connection with the experiment example (5-2) of this invention. 本発明の実験例(5−3)に係り、SVM法による判別式を用いた判別結果を示す図である。It is a figure which shows the discrimination | determination result using the discriminant by SVM method in connection with the experiment example (5-3) of this invention. 本発明の実験例(6−1)に係り、判別分析法,重回帰分析法,ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法の判別式を組み合わせた場合の判別結果を示す図である。It is a figure which shows the discrimination | determination result at the time of combining the discriminant of the back propagation method of a discriminant analysis method, a multiple regression analysis method, and a neural network method according to the experiment example (6-1) of this invention. 本発明の実験例(6−1)に係り、判別分析法,重回帰分析法,ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法の判別式を組み合わせた場合の判別率を示す図である。It is a figure which shows the discrimination rate at the time of combining the discriminant of the back propagation method of the discriminant analysis method, the multiple regression analysis method, and the neural network method according to the experiment example (6-1) of the present invention. 本発明の実験例(6−2)に係り、判別分析法,重回帰分析法,PLS法,ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法の判別式を組み合わせた場合の判別結果を示す図である。It is a figure which shows the discrimination | determination result at the time of combining the discriminant of the back propagation method of a discriminant analysis method, a multiple regression analysis method, a PLS method, and a neural network method in connection with the experiment example (6-2) of the present invention. 本発明の実験例(6−2)に係り、判別分析法,重回帰分析法,PLS法,ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法の判別式を組み合わせた場合の判別率を示す図である。It is a figure which shows the discrimination rate at the time of combining the discriminant of the back-propagation method of a discriminant analysis method, a multiple regression analysis method, a PLS method, and a neural network method in connection with the experiment example (6-2) of the present invention. 本発明の実験例(6−3)に係り、判別分析法,重回帰分析法,PLS法,ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法,SVM法の判別式を組み合わせた場合の判別結果を示す図である。The figure which shows the discrimination result at the time of combining the discriminant of the discriminant analysis method, the multiple regression analysis method, the PLS method, the back-propagation method of the neural network method, and the SVM method according to the experiment example (6-3) of the present invention. is there. 本発明の実験例(6−3)に係り、判別分析法,重回帰分析法,PLS法,ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法,SVM法の判別式を組み合わせた場合の判別率を示す図である。The figure which shows the discrimination rate at the time of combining the discriminant of the discriminant analysis method, the multiple regression analysis method, the PLS method, the backpropagation method of the neural network method, and the SVM method according to the experiment example (6-3) of the present invention. is there. 本発明の別の実施の形態に係る物体中の異物混入判別装置を示す図である。It is a figure which shows the foreign material contamination determination apparatus in the object which concerns on another embodiment of this invention. 従来の物体中の異物混入判別装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional foreign material mixing determination apparatus in an object.

以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態に係る物体中の異物混入判別装置を説明する。   Hereinafter, a foreign matter contamination determination apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本発明の実施の形態に係る物体中の異物混入判別装置は、被検対象の物体としての食品中に、食品にはない特定成分を含む異物としての人体の体毛が混入されているか否かを判別するものである。ここで、食品とは、食品素材そのもの,加工食品,調理品等食用に供されるものであればどのようなものも含む。また、ここで、人体の体毛とは、毛髪,眉毛,まつ毛等を含む。   The foreign matter contamination determination apparatus according to the embodiment of the present invention determines whether or not human body hair as a foreign matter containing a specific component not present in food is mixed in the food as the object to be examined. It is to be determined. Here, the food includes any food material, processed food, cooked food, etc. provided for food. Here, the human body hair includes hair, eyebrows, eyelashes and the like.

また、ここで、特定成分とはシスチンである。人体の体毛の主成分はケラチンタンパク質であり、80%〜90%の割合で組成されている。このケラチンタンパク質のアミノ酸組成分は、人体の体毛においてはシスチンが14%〜18%を含有しており、このシスチンは、一般的な食品の素材やタンパク質には存在しないか、あるいは存在したとしても痕跡程度である。よって、このシスチンを検出することで、人体の体毛が食品中に混入しているか否かを判別することができる。   Here, the specific component is cystine. The main component of human body hair is keratin protein, which is composed of 80% to 90%. The amino acid composition of this keratin protein contains 14% to 18% of cystine in human body hair, and this cystine may or may not be present in general food materials and proteins. It is about a trace. Therefore, by detecting this cystine, it is possible to determine whether or not human hair is mixed in the food.

図1乃至図3に示すように、本発明の実施の形態に係る物体中の異物混入判別装置Sは、機台1と、機台1に設けられ被検対象の物体Mが載置されて駆動され載置された物体Mを搬送する搬送部10と、被検対象の物体Mに近赤外領域の光を照射する光源部20と、この物体Mからの反射光あるいは透過光を受光する受光部30と、受光部30が受光した光の吸光度に基づいて被検対象の物体M中の異物Fの有無を判別する制御部40とを備えて構成されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the foreign substance contamination determination device S according to the embodiment of the present invention includes a machine base 1 and an object M to be examined provided on the machine base 1. The transport unit 10 that transports the driven and mounted object M, the light source unit 20 that irradiates the object M to be examined with light in the near infrared region, and the reflected or transmitted light from the object M is received. The light receiving unit 30 includes a control unit 40 that determines the presence or absence of a foreign substance F in the object M to be examined based on the absorbance of light received by the light receiving unit 30.

搬送部10は、被検対象の物体Mが載置されて駆動され、載置された物体Mを、光源部20からの光が照射されるとともに物体Mからの反射光あるいは透過光を受光部30で受光可能な検査位置に順次搬送するもので、ベルトコンベア10aで構成されている。   The transport unit 10 is driven by mounting the object M to be examined, and the mounted object M is irradiated with light from the light source unit 20 and receives reflected or transmitted light from the object M as a light receiving unit. 30 is sequentially conveyed to an inspection position where light can be received, and is constituted by a belt conveyor 10a.

光源部20は、搬送部10の上方であって機台1に設けられる仕切板2上に載置され、光ファイバーによって白色光を出力するとともに光ファイバーの導波路を備えて構成されている。仕切板2には、図示しない孔が形成されており、この孔を通して光源部20からの光が被検対象の物体Mに照射される。また、この仕切板2には、図示しないが、光源部20の作動によって発せられる熱を外部に逃がすためのパンチ穴が複数形成されている。
また、この光源部20には、図示しないシャッターが内蔵されており、シャッターにはリファレンス測定用基準白板が設置されている。
The light source unit 20 is placed on the partition plate 2 provided on the machine base 1 above the transport unit 10 and is configured to output white light by an optical fiber and include an optical fiber waveguide. A hole (not shown) is formed in the partition plate 2, and light from the light source unit 20 is irradiated to the object M to be examined through this hole. In addition, although not shown, the partition plate 2 is formed with a plurality of punch holes for releasing heat generated by the operation of the light source unit 20 to the outside.
The light source unit 20 incorporates a shutter (not shown), and a reference measurement reference white plate is installed on the shutter.

受光部30は、搬送部10の上方であって機台1に設けられる仕切板2上に載置され、等角度関係で設けられ被検対象の物体Mからの反射光あるいは透過光を受光する複数の受光素子31を備えて構成されている。仕切板2には、図示しない孔が形成されており、この孔を通して被検対象の物体Mからの反射光あるいは透過光を受光する。また、この仕切板2には、図示しないが、受光部30の作動によって発せられる熱を外部に逃がすためのパンチ穴が複数形成されている。また、この受光部30には、図示しないシャッターが内蔵されており、シャッターにはリファレンス測定用基準白板が設置されている。
また、搬送部10の下方であって機台1に設けられる載置板3上には、受光部30で受光した光を波長域毎に分光して抽出する分光部50が設けられている。この分光部50は、受光部30から送られた光を単波長の光に分光する音響光学素子(図示せず)を備えている。
受光素子31は光ファイバーで構成され、直列または並列に分光部50に接続され、分光部50から制御ケーブル51を介して制御部40内の電気回路に接続されて信号処理を行なう。
The light receiving unit 30 is placed on the partition plate 2 provided on the machine base 1 above the transport unit 10 and is provided in an equiangular relationship to receive reflected light or transmitted light from the object M to be examined. A plurality of light receiving elements 31 are provided. A hole (not shown) is formed in the partition plate 2, and reflected light or transmitted light from the object M to be examined is received through the hole. In addition, although not shown, the partition plate 2 is formed with a plurality of punch holes for releasing the heat generated by the operation of the light receiving unit 30 to the outside. The light receiving unit 30 has a built-in shutter (not shown), and a reference measurement reference white plate is installed on the shutter.
A spectroscopic unit 50 that splits and extracts the light received by the light receiving unit 30 for each wavelength region is provided below the transport unit 10 and on the mounting plate 3 provided on the machine base 1. The spectroscopic unit 50 includes an acousto-optic element (not shown) that splits the light transmitted from the light receiving unit 30 into single wavelength light.
The light receiving element 31 is composed of an optical fiber, connected to the spectroscopic unit 50 in series or in parallel, and connected to an electric circuit in the control unit 40 via the control cable 51 from the spectroscopic unit 50 to perform signal processing.

全体の信号処理は以下のようにして行なわれる。各受光素子31によって拡散反射光が検出され、受光部30の光ファイバーによって分光部50に送られる。この分光部50では、光を波長域毎に分光するとともに、その光の強さによる電気信号に変換して抽出する。その後、制御ケーブル51を介して制御部40内の電気回路に接続する。図3に示すように、受光素子31から分光部50を通して変換された電気信号は、制御部40に伝達され、制御部40に設けられた通信部41を通して判別式記憶機能等を備えた総合制御演算処理部42に送られて異物Fの有無を判別する。   The entire signal processing is performed as follows. Diffuse reflected light is detected by each light receiving element 31 and sent to the spectroscopic unit 50 by the optical fiber of the light receiving unit 30. The spectroscopic unit 50 divides the light for each wavelength range and converts the light into an electric signal based on the intensity of the light and extracts it. Then, it connects with the electric circuit in the control part 40 via the control cable 51. FIG. As shown in FIG. 3, the electrical signal converted from the light receiving element 31 through the spectroscopic unit 50 is transmitted to the control unit 40, and integrated control with a discriminant storage function or the like through the communication unit 41 provided in the control unit 40. It is sent to the arithmetic processing unit 42 to determine the presence or absence of foreign matter F.

制御部40は、予め、異物有りのサンプル物体Mと異物無しのサンプル物体Mとに照射されサンプル物体Mから反射あるいは透過された近赤外領域の波長に対する吸光度における二次微分スペクトルの統計学的解析により算出された特定の成分に起因する帰属波長に係る判別式を記憶する判別式記憶機能と、受光部30が受光した光の吸光度と判別式とから算出された算出結果から物体M中の異物Fの有無を判別する異物判別機能とを備えて構成されている。   The control unit 40 statistically analyzes the second derivative spectrum in the absorbance with respect to the wavelength in the near-infrared region irradiated and reflected or transmitted from the sample object M with foreign matter and the sample object M without foreign matter in advance. A discriminant storage function for storing a discriminant relating to the attributed wavelength caused by the specific component calculated by the analysis, and a calculation result calculated from the absorbance and discriminant of the light received by the light receiving unit 30, in the object M A foreign matter discrimination function for discriminating the presence or absence of the foreign matter F is provided.

この制御部40は、図3に示すように、通信部41と、判別式記憶機能,異物判別機能,処理履歴記憶機能,インターネット通信機能,光量制御機能,結果表示機能を備えた総合制御演算処理部42と、光源部20の駆動モータ等を制御するモータ制御回路43と、音響光学素子を制御する分光制御回路44と、動作命令部45とを備えて構成されている。   As shown in FIG. 3, the control unit 40 includes a communication unit 41, a discriminant storage function, a foreign matter determination function, a processing history storage function, an Internet communication function, a light quantity control function, and a result display function. And a motor control circuit 43 that controls the drive motor of the light source unit 20, a spectral control circuit 44 that controls the acoustooptic device, and an operation command unit 45.

制御部40の総合制御演算処理部42における判別式記憶機能は、判別分析記憶機能,回帰式記憶機能,ニューロ判別機能を備えている。
判別分析記憶機能は判別分析法によって算出された判別式を記憶する機能であり、回帰式記憶機能は重回帰分析法によって算出された判別式を記憶する機能であり、ニューロ判別機能は、ニューラルネットワーク法(本実施の形態ではバックプロパゲーション(BP)及びサポートベクターマシン(SVM)の2種類)によって算出された判別式を記憶する機能である。
The discriminant storage function in the total control arithmetic processing unit 42 of the control unit 40 includes a discriminant analysis storage function, a regression expression storage function, and a neuro discrimination function.
The discriminant analysis storage function is a function for storing discriminants calculated by the discriminant analysis method, the regression expression storage function is a function for storing discriminants calculated by the multiple regression analysis method, and the neuro discriminant function is a neural network. This is a function for storing discriminants calculated by a method (two types of back propagation (BP) and support vector machine (SVM) in this embodiment).

また、制御部40の総合制御演算処理部42における異物判別機能は、数種の判別分析方法を搭載し、その各種の結果やパラメータが算出され、これらの数値から最適な結果を判別する計算(演算)機能である。   In addition, the foreign substance discrimination function in the overall control calculation processing unit 42 of the control unit 40 is equipped with several types of discriminant analysis methods, various results and parameters are calculated, and a calculation for discriminating an optimum result from these numerical values ( Calculation) function.

更に、制御部40の総合制御演算処理部42における処理履歴記憶機能は、サンプルの測定個数の累積と、判別結果のOK及びNGの累積結果と、その時系列で蓄積して記憶しておく機能である。   Furthermore, the processing history storage function in the total control arithmetic processing unit 42 of the control unit 40 is a function for accumulating the measured number of samples, accumulating the determination results OK and NG, and accumulating and storing them in time series. is there.

更にまた、制御部40の総合制御演算処理部42におけるインターネット通信機能は、遠隔地で使用しているときに、その判別状況やシステムの状態を把握するため、また、アプリケーション(判別手法)のバージョンアップ等のメンテナンスを遠隔操作で行なうための機能である。本実施の形態では使用していない機能であるが、このインターネット通信機能を利用することにより、被検対象の物体Mの検査を、場所を問わず行なえるので、装置Sの汎用性を向上させることができる。   Furthermore, the Internet communication function in the general control arithmetic processing unit 42 of the control unit 40 is used for grasping the discrimination status and system status when used in a remote place, and the version of the application (discrimination method). It is a function for performing maintenance such as up by remote control. Although this function is not used in the present embodiment, by using this Internet communication function, the inspection of the object M to be inspected can be performed regardless of the location, thereby improving the versatility of the apparatus S. be able to.

また、制御部40の総合制御演算処理部42における光量制御機能は、ランプ交換や光沢の差が大きい物体Mの測定を行なうときに、分光部50内の光検出センサの適切なレベルで測定が行なえるように光源の光量及び分光部50内のセンサの感度を調整し、常時適切な測定を行なうことができるようにする機能である。   Further, the light amount control function in the total control calculation processing unit 42 of the control unit 40 is able to measure at an appropriate level of the light detection sensor in the spectroscopic unit 50 when performing lamp replacement or measuring an object M having a large difference in gloss. This is a function that adjusts the light amount of the light source and the sensitivity of the sensor in the spectroscopic unit 50 so that appropriate measurement can be performed at all times.

更に、制御部40の総合制御演算処理部42における結果表示機能は、判別結果を後述の表示部46に表示するための機能である。   Furthermore, the result display function in the overall control calculation processing unit 42 of the control unit 40 is a function for displaying the determination result on the display unit 46 described later.

図1中、符号46は、制御部40に設けられたCRT等からなる表示部である。データは表示部46に表示される。表示部46の表示は画面操作部(図示せず)で操作され、入力設定画面、判別結果表示画面、エラー表示画面等、適宜に切り換わって表示可能になっている。計測中にアニメ等を表示しても良い。尚、判別結果をLCDパネルに表示しても良い。また、判別結果を音声出力するようにしても良い。更に、外部へのデータ出力インターフェースを設けても良い。
また、図1中、符号47は、制御部40に設けられた設定パネルである。この設定パネル47は、ランプ点灯累積時間の確認、エラー解除、日付時間のセット確認、分光部動作確認、各機構のマニュアル動作へ移行と解除等を行なうものである。
In FIG. 1, reference numeral 46 denotes a display unit made up of a CRT or the like provided in the control unit 40. The data is displayed on the display unit 46. The display of the display unit 46 is operated by a screen operation unit (not shown), and can be switched and displayed as appropriate, such as an input setting screen, a discrimination result display screen, and an error display screen. An animation or the like may be displayed during measurement. The discrimination result may be displayed on the LCD panel. Further, the determination result may be output as a sound. Further, an external data output interface may be provided.
In FIG. 1, reference numeral 47 denotes a setting panel provided in the control unit 40. The setting panel 47 is used for checking the lamp lighting cumulative time, canceling the error, checking the date / time setting, checking the operation of the spectroscopic unit, shifting to and releasing the manual operation of each mechanism, and the like.

更に、図1中、符号48は、制御ボタンであり、スタートボタンとストップボタンで構成されている。スタートボタンを押すと判別プログラムを実行し、ストップボタンを押すと判別プログラムを停止させる。判別プログラムが停止した状態で再度スタートボタンを押すとプログラムを再開する。
更にまた、図1中、符号4は、装置Sに電源を供給するメイン電源供給スイッチであり、符号49は、制御部40及び光源部20に電源を供給する制御部用電源であり、符号52は、分光部50に電源を供給する分光部用電源である。この分光部用電源52は、ノイズを除去するためにリップルノイズの少ないリニア式電源を用いている。
Further, in FIG. 1, reference numeral 48 denotes a control button, which includes a start button and a stop button. When the start button is pressed, the discrimination program is executed, and when the stop button is pressed, the discrimination program is stopped. If the start button is pressed again while the discrimination program is stopped, the program is resumed.
Further, in FIG. 1, reference numeral 4 is a main power supply switch for supplying power to the apparatus S, reference numeral 49 is a control unit power supply for supplying power to the control unit 40 and the light source unit 20, and reference numeral 52. Is a power supply for a spectroscopic unit that supplies power to the spectroscopic unit 50. The spectroscopic power supply 52 uses a linear power supply with less ripple noise in order to remove noise.

また、図1中、符号5は、緊急時に装置Sのプログラム及び作動を停止させる緊急停止ボタンであり、符号6は、制御部40,光源部20,受光部30,制御部用電源49等の作動による熱を機台1の外部に逃がすための排熱ファンである。この排熱ファン6からは迷光や外乱光が入射してくることがあるが、仕切板2に設けた複数のパンチ穴によりこれらの光は遮蔽される。
更に、図1中、符号7は、光源部20,受光部30,分光部50,制御部40までの信号の伝送のための制御ケーブル51を機台1内に出し入れ可能に収納する制御ケーブル配線口であり、符号8は、搬送部10によって搬送されてきた物体Mを検知するサンプル検知センサである。このサンプル検知センサ8は2つ設けられており、これによって検知間隔によって搬送スピードをチェックして適切なタイミングでシャッター開放指示やサンプル測定を行なうことができる。また、作業者のミスで搬送速度が変更された場合でも、自動で速度認識するので対応が可能となる。
In FIG. 1, reference numeral 5 denotes an emergency stop button for stopping the program and operation of the device S in an emergency, and reference numeral 6 denotes a control unit 40, a light source unit 20, a light receiving unit 30, a control unit power supply 49, and the like. This is a heat exhaust fan for releasing heat generated by operation to the outside of the machine base 1. Although stray light and disturbance light may enter from the exhaust heat fan 6, these lights are shielded by a plurality of punch holes provided in the partition plate 2.
Further, in FIG. 1, reference numeral 7 denotes a control cable wiring for accommodating a control cable 51 for signal transmission to the light source unit 20, the light receiving unit 30, the spectroscopic unit 50, and the control unit 40 so that the control cable 51 can be taken in and out of the machine base 1. Reference numeral 8 denotes a sample detection sensor that detects the object M conveyed by the conveyance unit 10. Two sample detection sensors 8 are provided, whereby the conveyance speed can be checked based on the detection interval, and a shutter opening instruction or sample measurement can be performed at an appropriate timing. Further, even when the conveyance speed is changed due to an operator's mistake, the speed is automatically recognized, so that it is possible to cope with it.

そして、制御部40の総合制御演算処理部42における判別式記憶機能が記憶する判別式と選択される近赤外線の波長との組み合わせは、以下のように決定される。   Then, the combination of the discriminant stored by the discriminant storage function in the overall control arithmetic processing unit 42 of the control unit 40 and the wavelength of the selected near infrared ray is determined as follows.

詳しくは、上記の装置Sを用いて、予め、異物有りのサンプル物体Mと異物無しのサンプル物体Mとに近赤外線を照射し、サンプル物体Mからの反射光あるいは透過光を受光し、受光した光の吸光度における二次微分スペクトルの統計学的解析により特定の成分に起因する帰属波長に係る判別式を算出しておく。   Specifically, using the apparatus S, the sample object M with foreign matter and the sample object M without foreign matter are irradiated with near infrared rays in advance, and the reflected light or transmitted light from the sample object M is received and received. A discriminant related to the attribute wavelength attributed to a specific component is calculated by statistical analysis of the second derivative spectrum of light absorbance.

制御部40が記憶する判別式は、種類の異なる複数の判別方法から選択される。本実施の形態では、判別分析法、重回帰分析法、PLS分析法、ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法、SVM法の5つの判別方法を選択する。以下、各分析法について詳細に説明する。   The discriminant stored by the control unit 40 is selected from a plurality of different discriminating methods. In this embodiment, five discriminant methods are selected: discriminant analysis method, multiple regression analysis method, PLS analysis method, neural network method back-propagation method, and SVM method. Hereinafter, each analysis method will be described in detail.

<判別分析法(その1)>
サンプル物体Mから受光した光の吸光度スペクトルを二次微分して判別分析法により算出した判別式は、互いに判別結果が良くなる第1〜n波長の吸光度を変数とする下記の一般式(A−1)で構成されている。
<Discriminant analysis method (1)>
The discriminant calculated by discriminating and analyzing the absorbance spectrum of the light received from the sample object M by the second order differentiation method is the following general formula (A− 1).

Figure 0005712392
Figure 0005712392

一般式(A−1)において、ziは各グループの判別得点、λは波長、Aは吸光度でA1(λ1)は第1波長(λ1)の吸光度、A2(λ2)は第2波長(λ2)の吸光度、・・・An(λn)は第n波長(λn)の吸光度、a0,a1,a2,・・・anは判別得点ziを決定する係数であり、充分に多い母集団において測定された吸光度及び判別得点により、下記の数式(1−1)が最大値を取るように数式(1−3)を解くことで決定される。   In general formula (A-1), zi is the discrimination score of each group, λ is the wavelength, A is the absorbance, A1 (λ1) is the absorbance at the first wavelength (λ1), and A2 (λ2) is the second wavelength (λ2). An (λn) is the absorbance at the nth wavelength (λn), a0, a1, a2,... Are the coefficients that determine the discriminant score zi, measured in a sufficiently large population It is determined by solving equation (1-3) so that the following equation (1-1) takes the maximum value from the absorbance and the discrimination score.

Figure 0005712392
Figure 0005712392

数式(1−1)において、F(a1,a2)はziが係数a1,a2で決定される関数であることを表わし、Sbは各グループ間の変動、Stはグループ全体の判別得点とその平均の差の平方和、つまりグループ全体の変動である。
数式(1−2)において、Stはグループ全体の判別得点とその平均の差の平方和でグループ全体の変動、Swはグループ内の判別得点とその平均の差の平方和の総和でグループ内での変動、Sbは各グループ内の判別得点とグループ全体の判別得点の平均の差の平方和の総和で各グループ間の変動である。
In Formula (1-1), F (a1, a2) represents that zi is a function determined by coefficients a1 and a2, Sb represents a variation between groups, St represents a discrimination score for the entire group and its average Is the sum of squares of the difference, that is, the variation of the entire group.
In Equation (1-2), St is the total sum of squares of the difference between the discrimination score of the entire group and its average, and Sw is the sum of the sum of squares of the discrimination scores within the group and the average difference thereof. , Sb is the variation between groups as the sum of the sum of squares of the average difference between the discrimination score in each group and the discrimination score of the entire group.

<判別分析法(その2)>
この判別分析法により算出した判別式としては、別の判別方法によっても算出できる。詳しくは、判別式を、予め異物Fの有無が既知のサンプル物体Mについて判別得点を基に数種のグループに分けて各グループ内または各グループ間の夫々の平均値や重心位置からのマハラノビスの汎距離を計算し、被検体の吸光度を測定し、その吸光度から既知グループと被検体のマハラノビスの汎距離とからどのグループに近いかを第1〜n波長の吸光度を変数とし、下記の一般式(A−2)の関係を満たす式により算出している。
<Discriminant analysis method (2)>
The discriminant calculated by this discriminant analysis method can also be calculated by another discriminant method. Specifically, the discriminant is divided into several groups on the basis of the discrimination score for the sample object M in which the presence or absence of the foreign substance F is known in advance, and the Mahalanobis from the average value or the center of gravity position within each group or between each group is calculated. Calculate the generalized distance, measure the absorbance of the subject, and determine from the absorbance the known group and the generalized distance of the subject's Mahalanobis, using the absorbance of the 1st to nth wavelengths as a variable. It is calculated by an equation that satisfies the relationship (A-2).

Figure 0005712392
Figure 0005712392

一般式(A−2)においてDはグループiにおけるマハラノビスの汎距離、λは波長、Aは吸光度でA1(λ1)は第1波長(λ1)の吸光度、A2(λ2)は第2波長(λ2)の吸光度、・・・An(λn)は第n波長(λn)の吸光度、s11・・・snnは各グループ、グループ間の分散共分散行列であり、このD1、D2について計算しておく。被検体について測定した吸光度から既知のグループのD1、D2のどちらに近いかでどのグループに属するかを判別する。   In general formula (A-2), D is the Mahalanobis general distance in group i, λ is the wavelength, A is the absorbance, A1 (λ1) is the absorbance at the first wavelength (λ1), and A2 (λ2) is the second wavelength (λ2). ),..., An (λn) is the absorbance at the nth wavelength (λn), s11... Snn is the dispersion covariance matrix between each group, and these D1 and D2 are calculated. Which group belongs to the D1 or D2 of the known group is determined from the absorbance measured for the subject.

<重回帰分析法>
また、サンプル物体Mから受光した光の吸光度スペクトルをMSC処理後に二次微分して重回帰分析法により算出した判別式は、互いに相関係数の高い第1〜n波長の吸光度を変数とする下記の一般式(B)で構成されている。
<Multiple regression analysis method>
Also, the discriminant calculated by the multiple regression analysis after second-order differentiation of the absorbance spectrum of the light received from the sample object M by MSC processing uses the first to n-th wavelength absorbances having a high correlation coefficient as variables. General formula (B).

Figure 0005712392
Figure 0005712392

一般式(B)において、第1波長(λ1)乃至第n波長(λn)を選択するにあたり、先ず、人為的に異物Fを混入したサンプル物体Mの吸光度と異物Fが混入されていないサンプル物体Mの吸光度との判別分析によって求められた異物Fに帰属する相関係数が0.800以上になる第1波長(λ1)の近赤外線の波長域を選択し、次に、第1波長(λ1)の近赤外線の波長域と1100nm〜2200nmの範囲の波長域との判別分析によって異物Fに帰属し第1波長(λ1)の近赤外線の波長域の相関係数以上の高い相関係数となる第2波長(λ2)の波長域を選択し、それから、第1波長(λ1)及び第2波長(λ2)の近赤外線の波長域と1100nm〜2200nmの範囲の波長域との重回帰分析によって異物Fに帰属し第1波長(λ1)及び第2波長(λ2)の近赤外線の波長域の相関係数以上の相関係数となる第3波長(λ3)の波長域を選択し、このように第1波長(λ1)〜第(n−1)波長(λn−1)の近赤外線の波長域と1100nm〜2200nmの範囲の波長域との重回帰分析によって異物Fに帰属し第1波長(λ1)の近赤外線の波長域の相関係数以上となる第n波長(λn)の波長域を選択する。   In selecting the first wavelength (λ1) to the nth wavelength (λn) in the general formula (B), first, the absorbance of the sample object M in which the foreign substance F is artificially mixed and the sample object in which the foreign substance F is not mixed The near-infrared wavelength region of the first wavelength (λ1) in which the correlation coefficient attributed to the foreign substance F obtained by discriminant analysis with the absorbance of M is 0.800 or more is selected, and then the first wavelength (λ1 ) Of the near-infrared wavelength range and the wavelength range in the range of 1100 nm to 2200 nm are attributed to the foreign matter F and have a higher correlation coefficient than the correlation coefficient of the near-infrared wavelength range of the first wavelength (λ1). The wavelength range of the second wavelength (λ2) is selected, and then the foreign matter is obtained by multiple regression analysis of the near-infrared wavelength range of the first wavelength (λ1) and the second wavelength (λ2) and the wavelength range of 1100 nm to 2200 nm. The first wavelength (λ1 And a wavelength region of the third wavelength (λ3) that is equal to or greater than the correlation coefficient of the near-infrared wavelength region of the second wavelength (λ2), and thus the first wavelength (λ1) to (n -1) Phase relationship between the near-infrared wavelength range of the first wavelength (λ1) attributed to the foreign substance F by multiple regression analysis of the near-infrared wavelength range of the wavelength (λn-1) and the wavelength range of 1100 nm to 2200 nm A wavelength region of the nth wavelength (λn) that is greater than or equal to the number is selected.

<PLS法>
また、サンプル物体Mから受光した光の吸光度スペクトルをMSC処理後に二次微分してPLS(Partial least square projection to Latent Structure)分析法により算出した判別式を用いている。
<PLS method>
In addition, a discriminant calculated using a PLS (Partial Least Square Projection to Lent Structure) analysis method after second-order differentiation of the absorbance spectrum of light received from the sample object M after MSC processing is used.

<ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法>
更に、サンプル物体Mから受光した光の吸光度スペクトルをMSC処理後に二次微分してニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション(Back propagation)法により算出した判別式を用いている。
<Back propagation method of neural network method>
Furthermore, the discriminant calculated by the back propagation method of the neural network method using the second derivative of the absorbance spectrum of the light received from the sample object M after MSC processing is used.

<SVM法>
更にまた、サンプル物体Mから受光した光の吸光度スペクトルをMSC処理後に二次微分してSVM(Saport Vecter Machine)法により算出した判別式を用いている。
<SVM method>
Furthermore, the discriminant calculated using the SVM (Support Vector Machine) method by secondarily differentiating the absorbance spectrum of the light received from the sample object M after MSC processing is used.

また、これらの各判別式において、1100nm〜2500nmの範囲の近赤外領域の波長から統計学的に優位な波長を選択している。   In each of these discriminants, a statistically dominant wavelength is selected from wavelengths in the near infrared region in the range of 1100 nm to 2500 nm.

詳しくは、判別分析法,重回帰分析法,ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法,SVM法については、以下の波長を用いる。即ち、各判別式における波長を、第1波長を1320〜1460nm、1530〜1542nm、1770〜1776nm、2154〜2206nmの範囲から選択し、第2波長を1144〜1158nm、1252〜1276nm、1320〜1338nm、1346〜1384nm、1406〜1434nm、1470〜1510nm、1598〜1650nmの範囲から選択し、第3波長を1100〜1138nm、1230〜1324nm、1352〜1378nm、1394〜1428nm、1480〜1502nm、1540〜1580nm、1610〜1656nm、1664〜1696nm、1742〜1750nm、1760〜1776nm、1816〜1850nm、1880〜1890nm、2112〜2120nm、2322〜2340nmの範囲から選択し、第4波長を1100〜1122nm、1146〜1168nm、1250〜1282nm、1350〜1382nm、1558〜1576nm、1676〜1696nm、1740〜1752nm、1808〜1866nm、2124〜2140nm、2258〜2282nm、2322〜2340nmの範囲から選択し、第5波長を1100〜1142nm、1152〜1210nm、1248〜1326nm、1394〜1420nm、1590〜1640nm、1880〜1884nm、2400〜2420nmの範囲から選択し、これらの各範囲の波長域から一つを選択する多重共線性を示さない組み合わせとしている。   Specifically, the following wavelengths are used for the discriminant analysis method, the multiple regression analysis method, the back propagation method of the neural network method, and the SVM method. That is, the wavelength in each discriminant is selected from the range of the first wavelength from 1320 to 1460 nm, from 1530 to 1542 nm, from 1770 to 1776 nm, from 2154 to 2206 nm, and the second wavelength from 1144 to 1158 nm, from 1252 to 1276 nm, from 1320 to 1338 nm, 1346 to 1384 nm, 1406 to 1434 nm, 1470 to 1510 nm, 1598 to 1650 nm, and the third wavelength is 1100 to 1138 nm, 1230 to 1324 nm, 1352 to 1378 nm, 1394 to 1428 nm, 1480 to 1502 nm, 1540 to 1580 nm, 1610 -1656nm, 1664-1696nm, 1742-1750nm, 1760-1776nm, 1816-1850nm, 1880-1890nm, 2112-2120nm The second wavelength is selected from the range of 2322 to 2340 nm, and the fourth wavelength is 1100 to 1122 nm, 1146 to 1168 nm, 1250 to 1282 nm, 1350 to 1382 nm, 1558 to 1576 nm, 1676 to 1696 nm, 1740 to 1852 nm, 1808 to 1866 nm, 2124 to 2140 nm, 2258 Select from the range of ˜2282 nm, 2322 to 2340 nm, and select the fifth wavelength from the range of 1100 to 1142 nm, 1152 to 1210 nm, 1248 to 1326 nm, 1394 to 1420 nm, 1590 to 1640 nm, 1880 to 1884 nm, 2400 to 2420 nm, and these These are combinations that do not exhibit multicollinearity, in which one is selected from each wavelength range.

望ましくは、第1波長を2158〜2186nmの範囲から選択し、第2波長を1606〜1640nmの範囲から選択し、第3波長を1250〜1298nmの範囲から選択し、第4波長を1682〜1694nmから選択し、第5波長を1278〜1322nmの範囲から選択し、これらの各範囲の波長の組み合わせである。
より望ましくは、第1波長として2172nm、第2波長として1618nm、第3波長として1260nm、第4波長として1692nm、第5波長として1134nmを選択し、これらの波長の組み合わせである。
Preferably, the first wavelength is selected from the range of 2158 to 2186 nm, the second wavelength is selected from the range of 1606 to 1640 nm, the third wavelength is selected from the range of 1250 to 1298 nm, and the fourth wavelength is selected from 1682 to 1694 nm. The fifth wavelength is selected from a range of 1278 to 1322 nm, and a combination of wavelengths in each of these ranges.
More preferably, the first wavelength is 2172 nm, the second wavelength is 1618 nm, the third wavelength is 1260 nm, the fourth wavelength is 1692 nm, and the fifth wavelength is 1134 nm.

別の組み合わせとして、第1波長を1354〜1386nm、1518〜1540nm、1578〜1612nm、1692〜1694nm、1734〜1744nm、1810〜1870nm、2048〜2070nm、2150〜2202nmの範囲から選択し、第2波長を1352〜1386nm、1566〜1618nm、1682〜1694nm、1732〜1748nm、1810〜1872nm、2048〜2086nm、2152〜2166nm、2190〜2198nm、2252〜2266nm、2322〜2334nmの範囲から選択し、第3波長を1782〜1808nm、2448〜2454nmの範囲から選択し、第4波長を1222〜1228nm、1276〜1286nm、1362〜1380nm、1572〜1606nm、1726〜1740nm、1810〜1844nm、2042〜2088nm、2150〜2166nm、2258〜2272nmの範囲から選択し、第5波長を1372〜1392nm、1524〜1548nm、1834〜1878nm、2190〜2214nmの範囲から選択し、これらの各範囲の波長域から一つを選択する多重共線性を示さない組み合わせとしている。   As another combination, the first wavelength is selected from the range of 1354 to 1386 nm, 1518 to 1540 nm, 1578 to 1612 nm, 1692 to 1694 nm, 1734 to 1744 nm, 1810 to 1870 nm, 2048 to 2070 nm, 2150 to 2202 nm, and the second wavelength is selected 1352 to 1386 nm, 1566 to 1618 nm, 1682 to 1694 nm, 1732 to 1748 nm, 1810 to 1872 nm, 2048 to 2086 nm, 2152 to 2166 nm, 2190 to 2198 nm, 2252 to 2266 nm, 2322 to 2334 nm, and the third wavelength to 1782 -1808 nm, 2448-2454 nm, and the fourth wavelength is 1222-1228 nm, 1276-1286 nm, 1362-1380 nm, 15 2 to 1606 nm, 1726 to 1740 nm, 1810 to 1844 nm, 2042 to 2088 nm, 2150 to 2166 nm, 2258 to 2272 nm, and the fifth wavelength ranges from 1372 to 1392 nm, 1524 to 1548 nm, 1834 to 1878 nm, 2190 to 2214 nm And a combination that does not exhibit multicollinearity, in which one is selected from the wavelength ranges of these ranges.

望ましくは、第1波長を2154〜2196nmの範囲から選択し、第2波長を1736〜1744nmの範囲から選択し、第3波長を1798〜1806nmの範囲から選択し、第4波長を2046〜2074nmから選択し、第5波長を1382〜1392nmの範囲から選択し、これらの各範囲の波長の組み合わせである。
より望ましくは、第1波長として2162nm、第2波長として1740nm、第3波長として1804nm、第4波長として2054nm、第5波長として1388nmを選択し、これらの波長の組み合わせである。
Preferably, the first wavelength is selected from the range of 2154 to 2196 nm, the second wavelength is selected from the range of 1736 to 1744 nm, the third wavelength is selected from the range of 1798 to 1806 nm, and the fourth wavelength is from 2046 to 2074 nm. Select and select the fifth wavelength from the range of 1382 to 1392 nm, which is a combination of wavelengths in each of these ranges.
More preferably, 2162 nm as the first wavelength, 1740 nm as the second wavelength, 1804 nm as the third wavelength, 2054 nm as the fourth wavelength, and 1388 nm as the fifth wavelength are combinations of these wavelengths.

従って、この実施の形態に係る物体中の異物混入判別装置Sを用いて、被検対象の物体Mに異物Fが混入しているか否かを判別するときは、以下のようになる。
制御部40の総合制御演算処理部42においては、判別式記憶機能が記憶する判別式と、選択される近赤外線の波長との組み合わせが設定されている。図4乃至図6に示すフローチャートを用いて説明する。
Therefore, when it is determined whether or not the foreign object F is mixed in the object M to be examined using the foreign object mixing determination device S in the object according to this embodiment, it is as follows.
In the total control calculation processing unit 42 of the control unit 40, a combination of the discriminant stored by the discriminant storage function and the wavelength of the selected near infrared ray is set. This will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.

図4に示すように、メイン電源供給スイッチ4を押して制御部用電源49,分光部用電源52等に電気を供給する。メイン電源供給スイッチ4が入れられると、制御部40が起動し、分光部50やセンサ、ランプ等の各機構のチェックを行なう(1−1)。このとき表示部46にはシステムの初期化中を示す画面が表示され表示灯は黄色が点灯(1−2)。各機構のチェック動作完了後に吸光度算出の基準となるリファレンス波形を計測(1−3)し、これを制御部40内部の記憶装置に記憶しておく(1−4)。その後メイン画面が表示され表示灯は緑色が点灯(1−8)。その間に設定パネル47から設定値呼び出し操作(1−5)があればランプ点灯累積時間や日付時間等の確認用画面が表示される(1−6)。判別計測を行なうには設定パネル47を操作しメイン画面へ戻る(1−7)。   As shown in FIG. 4, the main power supply switch 4 is pressed to supply electricity to the control unit power supply 49, the spectroscopic unit power supply 52, and the like. When the main power supply switch 4 is turned on, the control unit 40 is activated to check each mechanism such as the spectroscopic unit 50, the sensor, and the lamp (1-1). At this time, a screen indicating that the system is being initialized is displayed on the display unit 46, and the indicator lamp is lit yellow (1-2). After completion of the check operation of each mechanism, a reference waveform serving as a reference for calculating absorbance is measured (1-3) and stored in a storage device inside the control unit 40 (1-4). After that, the main screen is displayed and the indicator lights green (1-8). In the meantime, if there is a setting value call operation (1-5) from the setting panel 47, a confirmation screen for the lamp lighting accumulated time, date time, etc. is displayed (1-6). In order to perform discrimination measurement, the setting panel 47 is operated to return to the main screen (1-7).

被検対象の物体Mを搬送部10に載置し、メイン画面の表示灯が緑色の時に制御ボタン48のスタートスイッチを押す(1−9)。スタートスイッチを押すと、サンプル測定(被検対象の物体Mの測定)と判別ルーチンを実行する(1−10)。   The object M to be examined is placed on the transport unit 10, and the start switch of the control button 48 is pressed when the indicator light on the main screen is green (1-9). When the start switch is pressed, sample measurement (measurement of the object M to be examined) and a discrimination routine are executed (1-10).

このサンプル測定(被検対象の物体Mの測定)と判別ルーチンにおいては、図5に示すように、始めに制御部40より搬送部10のベルトコンベア10aの動作指示がされ(2−1)、被検対象の物体Mを搬送する。搬送されてきた被検対象の物体Mはサンプル検出センサ8の入力により被検対象の物体Mの有無を検知(2−2)し、光源部20及び受光部30の光源前のシャッターを開放指示する(2−3)。シャッターが開放されることで被検対象の物体Mに白色光が照射され、その反射光あるいは透過光を受光部30内の検出部より受光し、光ファイバーで分光部50に伝送され、分光部50にて近赤外線の波長の強度を波長域毎に電圧変換して抽出し、制御ケーブル51にて制御部40へ伝送する(2−4)。反射光の強度スペクトルを得て異物判別ルーチンにより異物Fの有無の判別分析を行なう(2−5)。反射光あるいは透過光の検出を完了するとシャッター閉鎖指示によりシャッターが閉鎖する(2−6)。   In this sample measurement (measurement of the object M to be inspected) and the discrimination routine, as shown in FIG. 5, first, the control unit 40 instructs the operation of the belt conveyor 10a of the transport unit 10 (2-1). The object M to be examined is transported. The object M to be inspected is detected by the input of the sample detection sensor 8 to detect the presence or absence of the object M to be inspected (2-2), and the shutter before the light source of the light source unit 20 and the light receiving unit 30 is instructed to open. (2-3). When the shutter is opened, the object M to be inspected is irradiated with white light, the reflected light or the transmitted light is received from the detection unit in the light receiving unit 30, transmitted to the spectroscopic unit 50 through the optical fiber, and the spectroscopic unit 50. Then, the intensity of the near infrared wavelength is extracted by converting the voltage for each wavelength range and transmitted to the control unit 40 by the control cable 51 (2-4). The intensity spectrum of the reflected light is obtained, and the presence / absence analysis of foreign matter F is performed by the foreign matter discrimination routine (2-5). When the detection of the reflected light or transmitted light is completed, the shutter is closed by a shutter closing instruction (2-6).

異物判別ルーチンにおいては、図6に示すように、分光部50より伝送された反射強度(反射スペクトル)についてノイズ除去処理を施し(3−1、3−2)、初期化時に記憶したリファレンス波形を読込み(3−3)、測定サンプル(被検対象の物体M)の近赤外線の吸光度を算出する(3−4)。その吸光度について標準化処理を行ない(3−5)、更に二次微分処理を施し(3−6)、その二次微分スペクトルについてセンタリングとスケーリング処理を施す(3−7)。このスペクトルを用いて、制御部40に予め記憶してある判別分析(3−8),重回帰分析(3−9),PLS分析(3−10),ニューラルネットワーク分析のバックプロパゲーション(3−11),サポートベクタマシン(3−12)の手法によりそれぞれの判別得点及びパラメータを計算する。各判別方法による判別得点を用い、その最適な組合せ比較(標準化比較)を行ない(3−13)、最終判別結果を算出する(3−14)。   In the foreign matter determination routine, as shown in FIG. 6, the noise removal processing is performed on the reflection intensity (reflection spectrum) transmitted from the spectroscopic unit 50 (3-1, 3-2), and the reference waveform stored at the time of initialization is stored. Reading (3-3) and calculating the near-infrared absorbance of the measurement sample (object M to be examined) (3-4). A standardization process is performed on the absorbance (3-5), a second derivative process is performed (3-6), and a centering and scaling process is performed on the second derivative spectrum (3-7). Using this spectrum, discriminant analysis (3-8), multiple regression analysis (3-9), PLS analysis (3-10), and neural network analysis back-propagation (3- 11) Each discrimination score and parameter are calculated by the method of the support vector machine (3-12). Using the discrimination score by each discrimination method, the optimum combination comparison (standardized comparison) is performed (3-13), and the final discrimination result is calculated (3-14).

サンプル測定(被検対象の物体Mの測定)を終えると、図4に戻り、その判別結果とこれまでの判別結果の累計を表示する(1−13)。その間に各機構にてエラー発生や非常停止ボタンが押されると(1−11)、エラー発生画面が表示され表示灯は赤色が点灯する(1−12)。復帰するにはランプ、分光部50、センサ等の機構をチェックすることが必要。判別結果やサンプル測定(被検対象の物体Mの測定)時の反射スペクトルは制御部40内の記憶装置Sに記憶されていく。この流れは制御ボタンのストップボタンが押されるまで繰り返し実行される(1−15)。   When the sample measurement (measurement of the object M to be examined) is completed, the process returns to FIG. 4 to display the discrimination result and the cumulative total of the discrimination results so far (1-13). In the meantime, when an error occurs or an emergency stop button is pressed in each mechanism (1-11), an error occurrence screen is displayed and the indicator light turns red (1-12). To return, it is necessary to check the mechanism of the lamp, spectroscopic unit 50, sensor, etc. The discrimination result and the reflection spectrum at the time of sample measurement (measurement of the object M to be examined) are stored in the storage device S in the control unit 40. This flow is repeated until the stop button of the control button is pressed (1-15).

次に、実験例について説明する。
(実験例1)
先ず、判別分析法により算出した判別式と、被検対象の物体Mから受光した光の吸光度とを用いて物体M中に異物Fが混入しているか否かを判別する。
Next, experimental examples will be described.
(Experimental example 1)
First, it is determined whether or not the foreign matter F is mixed in the object M using the discriminant calculated by the discriminant analysis method and the absorbance of the light received from the object M to be examined.

(実験例1−1)
この実験は、判別式を作成するための母集団として、ケーキ、まんじゅう、チョコレート等の菓子を用い、これらの菓子の表面及び内部(中間部、深部)に毛髪を人為的に混入し、その反射光を検出し、吸光度を計算し標準化処理を行ない、二次微分処理、スケーリング及びセンタリングを行ない、そのスペクトルについて判別式を求めた。
(Experimental Example 1-1)
In this experiment, confectionery such as cake, bun, and chocolate is used as a population for creating discriminants, and hair is artificially mixed in the surface and inside (intermediate part, deep part) of these confections and their reflections. Light was detected, absorbance was calculated, standardization processing was performed, secondary differentiation processing, scaling and centering were performed, and a discriminant was obtained for the spectrum.

判別式は、シスチンの近赤外線吸収バンドに従い、関連するN−H結合、S−H結合に吸収があるとされている、2054nm、2162nm、1740nmと2つの波長を使用した。このときの判別式は、その係数が、a0=0、a1=0.215、a2=2.164、a3=0.272、a4=−1.492、a5=−0.508で、第1波長λ1=2054nm、第2波長λ2=2162nm、第3波長λ3=1740nm、第4波長λ4=1604nm、第5波長λ5=1388nmとなった。この結果、図7乃至図9に示すように、判別率は、異物あり判別で98%、異物なし判別で100%となった。   The discriminant used two wavelengths of 2054 nm, 2162 nm, and 1740 nm, which are considered to have absorption in the related N—H bond and S—H bond, according to the near-infrared absorption band of cystine. The discriminant at this time has coefficients of a0 = 0, a1 = 0.215, a2 = 2.164, a3 = 0.272, a4 = −1.492, a5 = −0.508, The wavelength λ1 = 2205 nm, the second wavelength λ2 = 2162 nm, the third wavelength λ3 = 1740 nm, the fourth wavelength λ4 = 1604 nm, and the fifth wavelength λ5 = 1388 nm. As a result, as shown in FIGS. 7 to 9, the discrimination rate was 98% for the presence of foreign matter and 100% for the absence of foreign matter.

(実験例1−2)
この実験は、判別式を作成するための母集団として、ケーキ、まんじゅう、チョコレート等の菓子を用い、これらの菓子の表面及び内部(中間部、深部)に毛髪を人為的に混入し、その反射光を検出し、吸光度を計算し標準化処理を行ない、二次微分処理、スケーリング及びセンタリングを行ない、そのスペクトルについて判別式を求めた。そのとき、更に精度を上げるために各グループとのマハラノビスの汎距離も吟味した。
(Experimental example 1-2)
In this experiment, confectionery such as cake, bun, and chocolate is used as a population for creating discriminants, and hair is artificially mixed in the surface and inside (intermediate part, deep part) of these confections and their reflections. Light was detected, absorbance was calculated, standardization processing was performed, secondary differentiation processing, scaling and centering were performed, and a discriminant was obtained for the spectrum. At that time, in order to further improve the accuracy, the Mahalanobis general distance with each group was also examined.

判別式は、ステップワイズ変数選択法により、波長選択をステップワイズ変数増加の基準値の投入F値2.0、除去F値2.0として行なった。このときの判別式は、その係数が、a0=0、a1=−0.525、a2=1.064、a3=1.021、a4=−1.191、a5=1.649で、第1波長λ1=1134nm、第2波長λ2=1260nm、第3波長λ3=1492nm、第4波長λ4=1618nm、第5波長λ5=2172nmとなった。この結果、図10乃至図12に示すように、判別率は100%であった。   As a discriminant, wavelength selection was performed by using a stepwise variable selection method with an input F value of 2.0 and a removal F value of 2.0 as a reference value for increasing the stepwise variable. The discriminant at this time has the following coefficients: a0 = 0, a1 = −0.525, a2 = 1.064, a3 = 1.021, a4 = −1.191, a5 = 1.649. The wavelength λ1 = 1134 nm, the second wavelength λ2 = 1260 nm, the third wavelength λ3 = 1492 nm, the fourth wavelength λ4 = 1618 nm, and the fifth wavelength λ5 = 2172 nm. As a result, as shown in FIGS. 10 to 12, the discrimination rate was 100%.

(実験例2)
次に、重回帰分析法により算出した判別式と、被検対象の物体Mから受光した光の吸光度とを用いて物体M中に異物Fが混入しているか否かを判別する。
(Experimental example 2)
Next, it is determined whether or not the foreign matter F is mixed in the object M using the discriminant calculated by the multiple regression analysis method and the absorbance of the light received from the object M to be examined.

(実験例2−1)
この実験は、ケーキ、まんじゅう、チョコレート等の菓子を用い、これらの菓子の表面及び内部(中間部、深部)に毛髪を人為的に混入し、これに白色光を照射し、その反射光を検出し、吸光度を算出し、標準化処理を施して二次微分スペクトルを得た。その二次微分スペクトルに対し、髪の毛の成分であるシスチンに注目し、図13に示すシスチンと同じ吸収バンドやN−H、S−H結合の吸収バンドを2054nm、2162nm、1740nmを選択し、更に、第4波長、第5波長を組み合わせ、図14乃至図16に示すように、異物あり判別98%、異物なし判別は92%の判別式を構築した。このときの判別式の係数は、K0=0.381、K1=−0.093、K2=−0.092、K3=−0.117、K4=0.643、K5=0.219で、第1波長λ1=2054nm、第2波長λ2=2162nm、第3波長λ3=1740nm、第4波長λ4=1604nm、第5波長λ5=1388nmとなった。
(Experimental example 2-1)
In this experiment, cakes, buns, chocolates, and other confectionery were used, and the surface and interior (intermediate part, deep part) of these confectionery were artificially mixed with hair, irradiated with white light, and the reflected light was detected. Then, the absorbance was calculated and standardized to obtain a second derivative spectrum. Focusing on the second derivative spectrum, paying attention to cystine which is a component of hair, the same absorption band as shown in FIG. 13 and the absorption bands of N—H and S—H bonds are selected from 2054 nm, 2162 nm and 1740 nm, The fourth wavelength and the fifth wavelength are combined, and as shown in FIGS. 14 to 16, a discrimination formula of 98% for foreign matter discrimination and 92% discrimination for foreign matter is constructed. The coefficients of the discriminant at this time are K0 = 0.381, K1 = −0.093, K2 = −0.092, K3 = −0.117, K4 = 0.634, K5 = 0.219, One wavelength λ1 = 2205 nm, second wavelength λ2 = 2162 nm, third wavelength λ3 = 1740 nm, fourth wavelength λ4 = 1604 nm, and fifth wavelength λ5 = 1388 nm.

(実験例2−2)
この実験は、ケーキ、まんじゅう、チョコレート等の菓子を用い、これらの菓子の表面及び内部(中間部、深部)に毛髪を人為的に混入し、これに白色光を照射し、その反射光を検出し、吸光度を算出し、標準化処理を施して二次微分スペクトルを得た。その二次微分スペクトルに対し、判別分析での選択波長で重回帰分析を行なって回帰式を構築した。図17乃至図19に示すように、異物あり判別は100%、異物なし判別は96%の判別式を構築した。このときの判別式の係数は、K0=0.381、K1=0.216、K2=−0.660、K3=−0.422、K4=0.490、K5=−0.991で、第1波長λ1=1134nm、第2波長λ2=1260nm、第3波長λ3=1492nm、第4波長λ4=1618nm、第5波長λ5=2172nmとなった。
(Experimental example 2-2)
In this experiment, cakes, buns, chocolates, and other confectionery were used, and the surface and interior (intermediate part, deep part) of these confectionery were artificially mixed with hair, irradiated with white light, and the reflected light was detected. Then, the absorbance was calculated and standardized to obtain a second derivative spectrum. The regression equation was constructed by performing multiple regression analysis on the second derivative spectrum at the selected wavelength in discriminant analysis. As shown in FIG. 17 to FIG. 19, a discriminant of 100% for foreign matter discrimination and 96% for foreign matter discrimination was constructed. The coefficients of the discriminant at this time are K0 = 0.382, K1 = 0.216, K2 = −0.660, K3 = −0.422, K4 = 0.490, K5 = −0.991, One wavelength λ1 = 1134 nm, second wavelength λ2 = 1260 nm, third wavelength λ3 = 1492 nm, fourth wavelength λ4 = 1618 nm, and fifth wavelength λ5 = 2172 nm.

(実験例3)
次に、PLS分析法により算出した判別式と、被検対象の物体Mから受光した光の吸光度とを用いて物体M中に異物Fが混入しているか否かを判別する。
(Experimental example 3)
Next, it is determined whether or not the foreign substance F is mixed in the object M using the discriminant calculated by the PLS analysis method and the absorbance of the light received from the object M to be examined.

この実験は、ケーキ、まんじゅう、チョコレート等の菓子を用い、これらの菓子の表面及び内部(中間部、深部)に毛髪を人為的に混入し、これに白色光を照射し、その反射光を検出し、吸光度を算出し、標準化処理を行ない、更に二次微分処理を行ない、そのスペクトルについてスケーリング及びセンタリング処理を施したスペクトルについて判別分析で用いた選択波長を中心にGA分析法を応用してPLS分析法にて判別式を構築した。このときの判別式の係数は、a0=0、a1=−0.526、a2=−0.366、a3=−0.810、a4=0.571、a5=−0.402、a5=0.967、a5=−1.168で、第1波長λ1=1178nm、第2波長λ2=1252nm、第3波長λ3=1276nm、第4波長λ4=1364nm、第5波長λ5=1566nm、第5波長λ5=1614nm、第5波長λ5=2164nmとなった。結果を図20及び図21に示す。この結果、図22に示すように、異物有無判別率が100%の検量線を構築した。   In this experiment, cakes, buns, chocolates, and other confectionery were used, and the surface and interior (intermediate part, deep part) of these confectionery were artificially mixed with hair, irradiated with white light, and the reflected light was detected. Then, the absorbance is calculated, the standardization process is performed, the second derivative process is performed, and the spectrum subjected to the scaling and centering process is applied to the PLS by applying the GA analysis method around the selected wavelength used in the discriminant analysis. A discriminant was constructed by the analytical method. The coefficients of the discriminant at this time are a0 = 0, a1 = −0.526, a2 = −0.366, a3 = −0.810, a4 = 0.571, a5 = −0.402, a5 = 0 967, a5 = −1.168, first wavelength λ1 = 1178 nm, second wavelength λ2 = 1252 nm, third wavelength λ3 = 1276 nm, fourth wavelength λ4 = 1364 nm, fifth wavelength λ5 = 1556 nm, fifth wavelength λ5 = 1614 nm and the fifth wavelength λ5 = 2164 nm. The results are shown in FIGS. As a result, as shown in FIG. 22, a calibration curve having a foreign matter presence / absence discrimination rate of 100% was constructed.

(実験例4)
次に、ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法により算出した判別式と、被検対象の物体Mから受光した光の吸光度とを用いて物体M中に異物Fが混入しているか否かを判別する。
(Experimental example 4)
Next, it is determined whether or not the foreign matter F is mixed in the object M using the discriminant calculated by the back propagation method of the neural network method and the absorbance of the light received from the object M to be examined. .

(実験例4−1)
この実験は、ケーキ、まんじゅう、チョコレート等の菓子を用い、これらの菓子の表面及び内部(中間部、深部)に毛髪を人為的に混入し、これに白色光を照射し、その反射光を検出し、吸光度を算出し、標準化処理を行ない、更に二次微分処理を行ない、そのスペクトルについてスケーリング及びセンタリング処理を施したスペクトルについてシスチンの吸収バンドである、N−H、S−Hの吸収バンドの波長2054nm、2162nm、1740nmを基に更に第4波長,第5波長を付加し、入力層5、中間層2、出力層1、また教育回数8000回の条件で教育をさせモデリングし、これを判別式とした。その判別式は、図23乃至図25に示すように、判別率が100%となった。
(Experimental example 4-1)
In this experiment, cakes, buns, chocolates, and other confectionery were used, and the surface and interior (intermediate part, deep part) of these confectionery were artificially mixed with hair, irradiated with white light, and the reflected light was detected. The absorbance is calculated, the standardization process is performed, the second derivative process is performed, and the spectrum obtained by scaling and centering the spectrum is the absorption band of N—H and S—H, which is the absorption band of cystine. Based on the wavelengths 2054nm, 2162nm, and 1740nm, the 4th and 5th wavelengths are added, the input layer 5, the intermediate layer 2, the output layer 1, and the model is trained and trained under the condition of 8000 educations. Formula. In the discriminant, as shown in FIGS. 23 to 25, the discrimination rate is 100%.

(実験例4−2)
この実験は、ケーキ、まんじゅう、チョコレート等の菓子を用い、これらの菓子の表面及び内部(中間部、深部)に毛髪を人為的に混入し、これに白色光を照射し、その反射光を検出し、吸光度を算出し、標準化処理を行ない、更に二次微分処理を行ない、そのスペクトルについてスケーリング及びセンタリング処理を施したスペクトルについて判別分析で用いた選択波長を用い、入力層5、中間層2、出力層1、また教育回数8000回の条件で教育をさせモデリングし、これを判別式とした。その判別式は、図26乃至図28に示すように、判別率が100%となった。
(Experimental example 4-2)
In this experiment, cakes, buns, chocolates, and other confectionery were used, and the surface and interior (intermediate part, deep part) of these confectionery were artificially mixed with hair, irradiated with white light, and the reflected light was detected. The absorbance is calculated, the standardization process is performed, the second derivative process is further performed, and the spectrum subjected to the scaling and centering process is performed on the spectrum using the selected wavelength used in the discriminant analysis, the input layer 5, the intermediate layer 2, Modeling was performed under the condition of the output layer 1 and the number of educations of 8,000 times, and this was used as a discriminant. In the discriminant, as shown in FIGS. 26 to 28, the discrimination rate is 100%.

(実験例5)
次に、サポートベクタマシン(SVM)法により算出した判別式と、被検対象の物体Mから受光した光の吸光度とを用いて物体M中に異物Fが混入しているか否かを判別する。
(Experimental example 5)
Next, it is determined whether or not the foreign matter F is mixed in the object M using the discriminant calculated by the support vector machine (SVM) method and the absorbance of the light received from the object M to be examined.

(実験例5−1)
この実験は、異物有りの毛髪汚染食品(39例)と、異物無しの毛髪非汚染食品(45例)との合計84例の食品を用いて、1100〜2500nmの波長範囲の吸光度データを、カーネル関数を用いたC−SVM分類法またはNu−SVC分類法のRBF関数のSVMプログラムをLabVIEW(V8.5)で構築し、異物Fの有無の既知食品のデータを学習させて行なった。この結果、図29に示すように91.67%の判別率のSVM分類関数を得ることができた。
(Experimental example 5-1)
In this experiment, absorbance data in the wavelength range of 1100 to 2500 nm was obtained using a total of 84 food items, including hair contaminated food with foreign matter (39 cases) and non-contaminated hair non-contaminated food (45 cases). The SVM program of the RBF function of the C-SVM classification method or Nu-SVC classification method using a function was constructed with LabVIEW (V8.5), and the data of known foods with or without foreign matter F were learned. As a result, as shown in FIG. 29, an SVM classification function having a discrimination rate of 91.67% could be obtained.

そして、このデータを利用して、c−svc分類法でsigmoid関数を用いて、SVM法で学習させた。この結果、図30に示すように、100%の判別率が得られた。即ち、極めて有効な毛髪探知のためのSVM関数を得ることができたといえる。   Then, using this data, learning was performed by the SVM method using the sigmoid function in the c-svc classification method. As a result, as shown in FIG. 30, a discrimination rate of 100% was obtained. That is, it can be said that an extremely effective SVM function for detecting hair was obtained.

(実験例5−2)
この実験は、異物有りの毛髪汚染食品(13例)と、異物無しの毛髪非汚染食品(26例)との合計39例の食品を用いて、1100〜2500nmの波長範囲の吸光度データを、学習させたSVM関数を利用して行なった。この結果、図31に示すように、判別率は87.18%であった。この結果から、毛髪非汚染食品のグループにおいて判別率が低い傾向にあるが、毛髪汚染食品のグループでは判別率が良い結果を得ており、SVM法において毛髪混入の有無を判別できるものであるといえる。
(Experimental example 5-2)
This experiment learned absorbance data in the wavelength range of 1100 to 2500 nm using a total of 39 food items including hair-contaminated food with foreign matter (13 cases) and non-contaminated hair-free food (26 cases). This was performed using the SVM function. As a result, as shown in FIG. 31, the discrimination rate was 87.18%. From this result, although the discrimination rate tends to be low in the hair non-contaminated food group, the discrimination rate is good in the hair contaminated food group, and it is possible to discriminate the presence or absence of hair contamination in the SVM method. I can say that.

(実験例5−3)
この実験は、波長選択した場合のSVM選択学習関数を用いて、異物有りの毛髪汚染食品(13例)と、異物無しの毛髪非汚染食品(26例)との合計39例の食品を用いて実施した。結果を図32に示す。この結果、39例中38例で97.4%の判別率となった。
(Experimental Example 5-3)
This experiment uses SVM selection learning function in the case of wavelength selection, using a total of 39 food items including hair-contaminated food with foreign matter (13 cases) and hair-non-contaminated food without foreign matter (26 cases). Carried out. The results are shown in FIG. As a result, the discrimination rate was 97.4% in 38 cases out of 39 cases.

上記のSVM法による実験結果から、SVM法による毛髪探知学習を作成することで、毛髪探知を容易に実施できることが分かった。即ち、毛髪探知技術の一つとして、SVM法は極めて有効な手段となることが明白になった。特に、選択波長による方法は極めて良好であるが、その波長選択はどんな方法であっても、例えばGA(遺伝的アルゴリズム)やステップワイズ法等で選択しても良好な結果を得ることが推測できるものである。尚、この実験例は上記SVM法で使用した波長に限定するものでない。   From the above experimental results of the SVM method, it was found that hair detection can be easily performed by creating hair detection learning by the SVM method. That is, it became clear that the SVM method is an extremely effective means as one of hair detection techniques. In particular, the method based on the selected wavelength is very good, but it can be inferred that any wavelength selection method can be used, for example, GA (genetic algorithm) or stepwise method can be used to obtain good results. Is. This experimental example is not limited to the wavelength used in the SVM method.

(実験例6)
次に、判別分析法,重回帰分析法,PLS分析法,ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法,SVM法のうち、数種類の判別方法からなる判別式を用いて、各判別式と、被検対象の物体Mから受光した光の吸光度とを用いて物体M中に異物Fが混入しているか否かを判別する。
(Experimental example 6)
Next, using the discriminant consisting of several discriminant methods among the discriminant analysis method, the multiple regression analysis method, the PLS analysis method, the back propagation method of the neural network method, and the SVM method, Whether or not the foreign matter F is mixed in the object M is determined using the absorbance of the light received from the object M.

(実験例6−1)
この実験は、数種類のケーキ,数種類のまんじゅう,数種類のシュークリームを用い、これらの菓子の表面及び内部(中間部、深部)に数種の毛髪を人為的に混入し、これらの39サンプルに、夫々白色光を照射し、その反射光を検出し、その吸光度を計算し、標準化処理を行なって二次微分スペクトルを算出し、これについて、判別分析法,重回帰分析法,ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法の各判別式を利用して行なった。結果を図33及び図34に示す。この結果、判別率が100%となった。
(Experimental example 6-1)
In this experiment, several kinds of cakes, several kinds of buns, and several kinds of cream puffs were used, and several kinds of hair were artificially mixed on the surface and inside (intermediate part, deep part) of these confectionery. Irradiate white light, detect its reflected light, calculate its absorbance, perform standardization, and calculate the second derivative spectrum. This is a backprop of discriminant analysis method, multiple regression analysis method, neural network method. Each discriminant of the gation method was used. The results are shown in FIG. 33 and FIG. As a result, the discrimination rate was 100%.

(実験例6−2)
この実験は、数種類のケーキ,数種類のまんじゅう,数種類のシュークリームを用い、これらの菓子の表面及び内部(中間部、深部)に数種の毛髪を人為的に混入し、これらの39サンプルに、夫々白色光を照射し、その反射光を検出し、その吸光度を計算し、標準化処理を行なって二次微分スペクトルを算出し、これについて、判別分析法,重回帰分析法,PLS法,ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法の各判別式を利用して行なった。結果を図35及び図36に示す。この結果、判別率が100%となった。
(Experimental example 6-2)
In this experiment, several kinds of cakes, several kinds of buns, and several kinds of cream puffs were used, and several kinds of hair were artificially mixed on the surface and inside (intermediate part, deep part) of these confectionery. Irradiate white light, detect its reflected light, calculate its absorbance, perform standardization to calculate the second derivative spectrum, discriminant analysis method, multiple regression analysis method, PLS method, neural network method Each discriminant of the backpropagation method was used. The results are shown in FIGS. 35 and 36. As a result, the discrimination rate was 100%.

(実験例6−3)
この実験は、数種類のケーキ,数種類のまんじゅう,数種類のシュークリームを用い、毛髪3種類を、夫々の食品の中間または深部のように食品内部に人為的に混入し、その異物判別分析を行なった。この結果、図37にしめすような演算結果となった。この集計結果を図38に示す。この結果、判別率が100%と満足する結果が得られた。
(Experimental example 6-3)
In this experiment, several types of cakes, several types of buns, and several types of cream puffs were used, and three types of hair were artificially mixed inside the food, such as in the middle or deep of each food, and foreign matter discrimination analysis was performed. As a result, the calculation result shown in FIG. 37 was obtained. The total result is shown in FIG. As a result, a satisfactory result with a discrimination rate of 100% was obtained.

上記の結果から、各判別式を組み合わせると、判別率は100%となり、そのため、異物Fが食品表面や内部に混入されていても、各判別方法での組み合わせで最終判断を行なうことにより、より一層精度良く異物混入を判別することができるといえる。   From the above results, when each discriminant is combined, the discrimination rate becomes 100%. Therefore, even if the foreign matter F is mixed in the food surface or inside, the final judgment is made by the combination by each discrimination method. It can be said that foreign matter contamination can be determined with higher accuracy.

図39は、本発明の開発過程で提案された異物混入判別装置Sを示しており、参考のため開示する。本装置Sは、上記実施の形態とは異なって、分光部50が光源部20に組み込まれているものである。即ち、光源部20から発せられる光を、分光部50を通して分光部50の音響光学素子によって波長域毎に分光し、この分光した光を被検対象の物体Mに照射するものである。この物体Mからの反射光あるいは透過光は波長域毎に受光部30で受光される。
その他の構成は上記実施の形態と同様である。
FIG. 39 shows the foreign matter contamination determination apparatus S proposed in the development process of the present invention, and is disclosed for reference. In this apparatus S, unlike the above-described embodiment, the spectroscopic unit 50 is incorporated in the light source unit 20. That is, the light emitted from the light source unit 20 is dispersed for each wavelength range by the acoustooptic element of the spectroscopic unit 50 through the spectroscopic unit 50, and the dispersed light is irradiated to the object M to be examined. The reflected light or transmitted light from the object M is received by the light receiving unit 30 for each wavelength range.
Other configurations are the same as those in the above embodiment.

尚、上記実施の形態において、判別分析法,重回帰分析法,PLS分析法,ニューラルネットワーク法のバックプロパゲーション法,SVM法の5種類の判別方法を組み合わせて物体中の異物混入判別を行なったが、必ずしもこれに限定されるものではなく、どれか1種類の判別方法だけでも良く、また、数種類の方法を組み合わせても良く、適宜変更して差支えない。   In the above embodiment, foreign matter contamination determination in an object is performed by combining five different determination methods: discriminant analysis method, multiple regression analysis method, PLS analysis method, neural network backpropagation method, and SVM method. However, the present invention is not necessarily limited to this, and only one type of determination method may be used, or several types of methods may be combined, and may be appropriately changed.

S 物体中の異物混入判別装置
M 物体
F 異物
1 機台
2 仕切板
3 載置板
4 メイン電源供給スイッチ
5 緊急停止ボタン
6 排熱ファン
7 制御ケーブル配線口
8 サンプル検知センサ
10 搬送部
10a ベルトコンベア
20 光源部
30 受光部
31 受光素子
40 制御部
41 通信部
42 総合制御演算処理部
43 モータ制御回路
44 分光制御回路
45 動作命令部
46 表示部
47 設定パネル
48 制御ボタン
49 制御部用電源
50 分光部
51 制御ケーブル
52 分光部用電源
S Foreign matter mixing discrimination device M Object F Foreign matter 1 Machine base 2 Partition plate 3 Placement plate 4 Main power supply switch 5 Emergency stop button 6 Heat exhaust fan 7 Control cable wiring port 8 Sample detection sensor 10 Conveying section 10a Belt conveyor 20 light source unit 30 light receiving unit 31 light receiving element 40 control unit 41 communication unit 42 total control calculation processing unit 43 motor control circuit 44 spectral control circuit 45 operation command unit 46 display unit 47 setting panel 48 control button 49 control unit power supply 50 spectral unit 51 Control cable 52 Power supply for spectrometer

Claims (6)

食品である物体に該物体を構成する成分以外の特定成分としてのシスチンを含む動物の毛である異物が混入しているか否かの判別を行なう物体中の異物混入判別装置において、
上記被検対象の物体に近赤外領域の光を照射する光源部と、この物体からの反射光あるいは透過光を受光する受光部と、該受光部が受光した光の吸光度に基づいて上記被検対象の物体中の異物の有無を判別する制御部とを備え、
上記制御部を、予め、異物有りのサンプル物体と異物無しのサンプル物体とに照射され該サンプル物体から反射あるいは透過された近赤外領域の波長に対する吸光度における二次微分スペクトルの統計学的解析により算出された上記特定の成分に起因する帰属波長に係る判別式を記憶する判別式記憶機能と、上記受光部が受光した光の吸光度と上記判別式とから算出された算出結果から物体中の異物の有無を判別する異物判別機能とを備えて構成し、
上記光源部を、所定の波長範囲の近赤外領域の光を照射するように構成し、
上記受光部で受光した光を分光する分光部を設け、
上記制御部の異物判別機能は、上記分光部で分光した光の吸光度に基づいて物体中の異物の有無を判別する構成とし、
上記制御部が記憶する判別式を、上記サンプル物体から受光した光の吸光度スペクトルを二次微分して判別分析法により算出し、該判別式を、互いに判別結果が良くなる第1〜n波長の吸光度を変数とする下記の一般式(A−1)の関係を満たす式により算出したことを特徴とする物体中の異物混入判別装置。
Figure 0005712392
一般式(A−1)において、ziは各グループの判別得点、λは波長、Aは吸光度でA1(λ1)は第1波長(λ1)の吸光度、A2(λ2)は第2波長(λ2)の吸光度、・・・An(λn)は第n波長(λn)の吸光度、a0,a1,a2,・・・anは判別得点ziを決定する係数であり、充分に多い母集団において測定された吸光度及び判別得点により、下記の数式(1−1)が最大値を取るように数式(1−3)を解くことで決定される。
Figure 0005712392
数式(1−1)において、F(a1,a2)はziが係数a1,a2で決定される関数であることを表わし、Sbは各グループ間の変動、Stはグループ全体の判別得点とその平均の差の平方和、つまりグループ全体の変動である。
数式(1−2)において、Stはグループ全体の判別得点とその平均の差の平方和でグループ全体の変動、Swはグループ内の判別得点とその平均の差の平方和の総和でグループ内での変動、Sbは各グループ内の判別得点とグループ全体の判別得点の平均の差の平方和の総和で各グループ間の変動である。
上記判別式における波長は、第1波長を1320〜1460nm、1530〜1542nm、1770〜1776nm、2154〜2206nmの範囲から選択し、第2波長を1144〜1158nm、1252〜1276nm、1320〜1338nm、1346〜1384nm、1406〜1434nm、1470〜1510nm、1598〜1650nmの範囲から選択し、第3波長を1100〜1138nm、1230〜1324nm、1352〜1378nm、1394〜1428nm、1480〜1502nm、1540〜1580nm、1610〜1656nm、1664〜1696nm、1742〜1750nm、1760〜1776nm、1816〜1850nm、1880〜1890nm、2112〜2120nm、2322〜2340nmの範囲から選択し、第4波長を1100〜1122nm、1146〜1168nm、1250〜1282nm、1350〜1382nm、1558〜1576nm、1676〜1696nm、1740〜1752nm、1808〜1866nm、2124〜2140nm、2258〜2282nm、2322〜2340nmの範囲から選択し、第5波長を1100〜1142nm、1152〜1210nm、1248〜1326nm、1394〜1420nm、1590〜1640nm、1880〜1884nm、2400〜2420nmの範囲から選択し、これらの各範囲の波長域から一つを選択する多重共線性を示さない組み合わせとする。
In the foreign matter contamination determination device in the object for determining whether or not foreign matter that is animal hair containing cystine as a specific component other than the component constituting the object is mixed in the object that is food ,
A light source unit that irradiates light in the near-infrared region to the object to be examined, a light receiving unit that receives reflected or transmitted light from the object, and a light receiving unit that receives the light received by the light receiving unit. A control unit for determining the presence or absence of foreign matter in the object to be inspected,
The control unit is preliminarily analyzed by statistical analysis of the second derivative spectrum in the absorbance with respect to the wavelength in the near-infrared region irradiated and reflected from the sample object with and without the foreign object. A discriminant storage function for storing a discriminant relating to the assigned wavelength caused by the calculated specific component, and a foreign matter in the object from a calculation result calculated from the absorbance of the light received by the light receiving unit and the discriminant. With a foreign matter discrimination function to determine the presence or absence of
The light source unit is configured to irradiate light in the near infrared region of a predetermined wavelength range,
A spectroscopic unit that splits the light received by the light receiving unit is provided,
The foreign matter discrimination function of the control unit is configured to determine the presence or absence of foreign matter in an object based on the absorbance of light dispersed by the spectroscopic unit ,
The discriminant stored in the control unit is calculated by discriminating and analyzing the absorbance spectrum of the light received from the sample object by second-order differentiation. An apparatus for determining foreign matter contamination in an object, which is calculated by an expression satisfying a relationship of the following general formula (A-1) using absorbance as a variable:
Figure 0005712392
In general formula (A-1), zi is the discrimination score of each group, λ is the wavelength, A is the absorbance, A1 (λ1) is the absorbance at the first wavelength (λ1), and A2 (λ2) is the second wavelength (λ2). An (λn) is the absorbance at the nth wavelength (λn), a0, a1, a2,... Are the coefficients that determine the discriminant score zi, measured in a sufficiently large population It is determined by solving equation (1-3) so that the following equation (1-1) takes the maximum value from the absorbance and the discrimination score.
Figure 0005712392
In Formula (1-1), F (a1, a2) represents that zi is a function determined by coefficients a1 and a2, Sb represents a variation between groups, St represents a discrimination score for the entire group and its average Is the sum of squares of the difference, that is, the variation of the entire group.
In Equation (1-2), St is the total sum of squares of the difference between the discrimination score of the entire group and its average, and Sw is the sum of the sum of squares of the discrimination scores within the group and the average difference thereof. , Sb is the variation between groups as the sum of the sum of squares of the average difference between the discrimination score in each group and the discrimination score of the entire group.
For the wavelength in the discriminant, the first wavelength is selected from the range of 1320 to 1460 nm, 1530 to 1542 nm, 1770 to 1776 nm, and 2154 to 2206 nm, and the second wavelength is 1144 to 1158 nm, 1252 to 1276 nm, 1320 to 1338 nm, 1346 to 1384 nm, 1406 to 1434 nm, 1470 to 1510 nm, 1598 to 1650 nm, and the third wavelength is 1100 to 1138 nm, 1230 to 1324 nm, 1352 to 1378 nm, 1394 to 1428 nm, 1480 to 1502 nm, 1540 to 1580 nm, 1610 to 1656 nm 1664 to 1696 nm, 1742 to 1750 nm, 1760 to 1776 nm, 1816 to 1850 nm, 1880 to 1890 nm, 2112 to 2120 nm, 2 Select from the range of 22 to 2340 nm, and the fourth wavelength is 1100 to 1122 nm, 1146 to 1168 nm, 1250 to 1282 nm, 1350 to 1382 nm, 1558 to 1576 nm, 1676 to 1696 nm, 1740 to 1852 nm, 1808 to 1866 nm, 2124 to 2140 nm, 2258 Select from the range of ˜2282 nm, 2322 to 2340 nm, and select the fifth wavelength from the range of 1100 to 1142 nm, 1152 to 1210 nm, 1248 to 1326 nm, 1394 to 1420 nm, 1590 to 1640 nm, 1880 to 1884 nm, 2400 to 2420 nm, and these A combination that does not exhibit multi-collinearity is selected from one of the wavelength ranges in the above.
上記判別式における波長は、別の組み合わせとして、第1波長を1354〜1386nm、1518〜1540nm、1578〜1612nm、1692〜1694nm、1734〜1744nm、1810〜1870nm、2048〜2070nm、2150〜2202nmの範囲から選択し、第2波長を1352〜1386nm、1566〜1618nm、1682〜1694nm、1732〜1748nm、1810〜1872nm、2048〜2086nm、2152〜2166nm、2190〜2198nm、2252〜2266nm、2322〜2334nmの範囲から選択し、第3波長を1782〜1808nm、2448〜2454nmの範囲から選択し、第4波長を1222〜1228nm、1276〜1286nm、1362〜1380nm、1572〜1606nm、1726〜1740nm、1810〜1844nm、2042〜2088nm、2150〜2166nm、2258〜2272nmの範囲から選択し、第5波長を1372〜1392nm、1524〜1548nm、1834〜1878nm、2190〜2214nmの範囲から選択し、これらの各範囲の波長域から一つを選択する多重共線性を示さない組み合わせとしたことを特徴とする請求項1記載の物体中の異物混入判別装置The wavelength in the discriminant is different from the first wavelength in the range of 1354 to 1386 nm, 1518 to 1540 nm, 1578 to 1612 nm, 1692 to 1694 nm, 1734 to 1744 nm, 1810 to 1870 nm, 2048 to 2070 nm, and 2150 to 2202 nm. And select the second wavelength from the range of 1352-1386 nm, 1566-1618 nm, 1682-1694 nm, 1732-1748 nm, 1810-1872 nm, 2048-2086 nm, 2152-2166 nm, 2190-2198 nm, 2252-2266 nm, 2322-2334 nm The third wavelength is selected from the range of 1782 to 1808 nm and 2448 to 2454 nm, and the fourth wavelength is 1222 to 1228 nm, 1276 to 1286 nm, 62 to 1380 nm, 1572 to 1606 nm, 1726 to 1740 nm, 1810 to 1844 nm, 2042 to 2088 nm, 2150 to 2166 nm, 2258 to 2272 nm, and the fifth wavelength is 1372 to 1392 nm, 1524 to 1548 nm, 1834 to 1878 nm, 2190 2. The foreign matter contamination determination apparatus according to claim 1, wherein the combination is selected from a range of ˜2214 nm and does not exhibit multi-collinearity in which one is selected from a wavelength range of each of these ranges. 被検対象の物体が載置されて駆動され、該載置された物体を、上記光源部からの光が照射されるとともに該物体からの反射光あるいは透過光を上記受光部で受光可能な検査位置に順次搬送する搬送部を備えたことを特徴とする請求項1または2記載の物体中の異物混入判別装置。 An object to be inspected is placed and driven, and the placed object is irradiated with light from the light source unit, and reflected or transmitted light from the object can be received by the light receiving unit. 3. The foreign matter contamination determination device in an object according to claim 1 , further comprising a conveyance unit that sequentially conveys the position. 上記光源部を、光ファイバーによって光を出力するとともに該光ファイバーの導波路を備えて構成したことを特徴とする請求項1乃至3何れかに記載の物体中の異物混入判別装置。 4. The foreign matter contamination determination device according to claim 1 , wherein the light source unit is configured to output light through an optical fiber and include a waveguide of the optical fiber. 上記受光部を、上記被検対象の物体からの反射光あるいは透過光を受光する複数の受光素子を備えて構成したことを特徴とする請求項1乃至4何れかに記載の物体中の異物混入判別装置。 5. The foreign matter mixed in the object according to claim 1, wherein the light receiving unit includes a plurality of light receiving elements that receive reflected light or transmitted light from the object to be examined. Discriminator. 上記受光素子を光ファイバーで構成したことを特徴とする請求項5記載の物体中の異物混入判別装置。 6. The foreign matter contamination determination device in an object according to claim 5 , wherein the light receiving element is constituted by an optical fiber.
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