JPH06213637A - メロン果実のネットのデータ収集装置、方法及びメロン果実の品質評価方法 - Google Patents

メロン果実のネットのデータ収集装置、方法及びメロン果実の品質評価方法

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JPH06213637A
JPH06213637A JP586093A JP586093A JPH06213637A JP H06213637 A JPH06213637 A JP H06213637A JP 586093 A JP586093 A JP 586093A JP 586093 A JP586093 A JP 586093A JP H06213637 A JPH06213637 A JP H06213637A
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JP
Japan
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melon
melon fruit
data
width
nets
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Application number
JP586093A
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English (en)
Inventor
Toru Torii
徹 鳥居
Takashi Mukai
隆司 向井
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Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】選果機への適用が可能なメロン果実の評価方法
を得る。 【構成】メロン果実15をターンテーブル2に載置し、
回転させながらレーザ変位計10で横方向から表面の凹
凸を1周分測定すると共に、一周毎にレーザ変位計の上
下位置を調節することにより、表面の凹凸を複数の周に
対して測定して、その複数の周に沿った全部のネットの
データを収集し、これらのデータのうち、ネットの個
数、高さ、幅及び地の幅の平均と標準偏差を特徴抽出項
目としたファジイ推論により品質の評価を行う。 【効果】 メロン果実の品質評価の最も重要な項目で
あるネットに関する多量のデータ、とりわけ測定が困難
であったネットの盛り上がりに対応する高さの多量のデ
ータを、非破壊、非接触で自動的に収集することができ
る、に示すように収集した多量のデータにより、
メロン果実の品質の評価を客観的、定量的に行うことが
できる、の品質評価を自動的に行うことができる
ようになり、選果機への適用も可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はメロン果実のネットのデ
ータ収集装置、方法及びメロン果実の品質評価方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】温室メロン(ハウスメロン)のネット
は、外観を飾るだけでなく、果実の品質をある程度推定
することができるため、市場価値を決定する上で最も重
要な評価項目とされている。
【0003】従来、このネットの評価方法としては、盛
り上がり、均一性、密度、太さ等の項目について、人が
経験的な判定基準に基づいて段階評価で判定する方法が
一般的に行われている。
【0004】また、ネットの評価を客観的に行う試みと
して、以下に示すような方法が提案されている。 ある一定面積(3cm×3cm)中の縦ネットと横ネット
の数の積からネット密度を指数化し、全ネットの数に対
する、ある太さ範囲(1.5cm〜3.0cm)のネット比率から
ネットの揃いを指数化して評価する方法。(1982年発行
の「静岡県農業試験場研究報告」,第27号,1〜8
頁,戸田ら。) 果皮を切取ってコピーを取り、ネット間隙数及び基
準直線との交差数により、ネットの密度、均一性を評価
する方法。(1984年発行の「野菜試験場報告」,C7,
19−23,池田ら。) 果肉と表皮を剥離させ、ネットを含む表皮の質量か
ら盛り上がりを評価する方法。(の文献と同じ。)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】人が判定する方法は経
験に負うところが大きいため、誰でもが出来るというも
のではなく、その判定結果も主観的要素が大きく、客観
性に欠ける。また定量化のできない人手作業であるため
自動化やシステム化ができず、選果機等に適用すること
はできない。
【0006】また客観的評価を目的として提案されてい
る上記の方法を青果物の選果過程等への適用という観点
からみると、まずの方法では、評価に長時間を要する
という課題があり、また、の方法では、評価を非破
壊(望ましくは非接触)で行うことが出来ないという課
題がある。一方、、の方法では、ネットの盛りが全
く考慮されないという課題がある。
【0007】本発明は以上の課題を解決することを目的
とするものである。
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明では、まずターンテーブルの上部に円環
状のメロン載置部を構成し、その中心軸はターンテーブ
ルの回転軸に合わせると共に、前記メロン載置部の横側
に、少なくとも上下方向に位置を調節可能なレーザ変位
計を設置したメロン果実のネットのデータ収集装置を提
案する。
【0008】また本発明では、メロン果実をターンテー
ブルに載置し、回転させながらレーザ変位計で横方向か
ら表面の凹凸を1周分測定すると共に、一周毎にレーザ
変位計の上下位置を調節することにより、表面の凹凸を
複数の周に対して測定して、その複数の周に沿った全部
のネットのデータを収集するメロン果実のネットのデー
タ収集方法を提案する。そしてこの方法においては、凹
凸のデータは、メロン果実の赤道面と、その近傍の面に
対応して複数の周に渡って測定することを提案する。
【0009】また本発明では、上記のデータ収集方法に
おける凹凸の測定により、複数の周に沿った全部のネッ
トの個数、高さ、幅及び地の幅のデータを得て、これら
のデータからメロン果実の品質を評価するメロン果実の
品質評価方法を提案する。そして、この方法におけるメ
ロンの品質の評価は、ネットの個数、高さ、幅及び地の
幅の平均と標準偏差を特徴抽出項目としたファジイ推論
により行うこと、またはネットの個数、高さ、幅及び地
の幅に関しての統計学的手法により行うことを提案す
る。
【0010】
【作用】円環状のメロン載置部にメロン果実を載置する
と、メロン果実の中心軸はターンテーブルの回転軸と一
致、またはほぼ一致するので、この状態でターンテーブ
ルを回転させるとメロン果実を横振れなく、または横振
れが少ない状態で回転させることができる。
【0011】そこでレーザ変位計の高さをメロン果実の
赤道面等の適所に合わせ、この状態でターンテーブルを
1回転させる間、連続的に変位を測定すれば、ネットに
よる表面の凹凸を1周分測定することができる。こうし
て1周分の測定が完了したらレーザ変位計を所定間隔だ
け上昇または下降させて、この高さで1周分の測定を行
い、このような動作を繰り返すことにより、複数の周の
夫々に沿った凹凸、そしてネットの個数、高さ、幅及び
地の幅を測定することができる。即ち、本発明では、従
来法におけるネットの評価項目である、盛り上がり(高
さ)、均一性(測定値の分散)、密度(個数)及び太さ
(幅)の全てを自動的に測定することができる。
【0012】このようにして本発明では、従来、人が経
験的な判定基準に基づいてメロン果実の品質を評価する
場合の項目の一つで定量的な測定が困難とされてきたネ
ットの盛り上がりに対応する高さの多量のデータを非破
壊、非接触で自動的に収集することができる。
【0013】従って、このように収集したネットの個
数、高さ、幅及び地の幅の多量のデータを統計学的手法
を用いたり、ファジイ推論の手法を用いてメロン果実の
品質の評価を客観的、定量的に行うことができる。特
に、後者の方法においては、ネットの個数、高さ、幅及
び地の幅の平均と標準偏差を特徴抽出項目としてファジ
イ推論を行うことにより、より明確な評価を行うことが
できる。
【0014】
【実施例】次に本発明の実施例を図について説明する。
まず図1は本発明のデータ収集装置の全体構成の一例を
示す系統図で、また図2は図1の要部拡大説明図であ
る。図に示すデータ収集装置は概ね、メロン果実支持部
Aとレーザ変位計支持部Bと制御処理部Cとから構成し
ている。
【0015】メロン果実支持部Aは、基台1に回転可能
に支持したターンテーブル2の上部に円環状のメロン載
置部3を設けた構成としている。メロン載置部3は、ス
チロール製のリングを2個重ねて固定して構成してお
り、その中心軸4は回転軸5に合わせている。また基台
1にはステッピングモータ6を支持しており、このモー
タ6の回転軸と前記回転軸5をタイミングベルト機構等
の伝動機構6により接続してターンテーブル2を回転さ
せる構成としている。また基台1にはターンテーブル2
の基準位置を検出するリミットスイッチ7を設けてい
る。
【0016】レーザ変位計支持部Bは、水平多関節型ロ
ボット8のロボットアームの先端部9にレーザ変位計1
0を横方向に向けて構成している。
【0017】制御処理部Cは、パーソナルコンピュータ
等の中央処理装置11と上記各構成要素との間に構成し
た制御又は処理手段とから構成している。即ち、符号1
2はロボットコントローラであり、このロボットコント
ローラ12は中央処理装置11からの信号によりロボッ
ト8を制御して先端部9を所定の位置、姿勢にするよう
に制御する。また符号13はレーザ変位計10のコント
ローラであり、このコントローラ13は中央処理装置1
1からの信号によりレーザ変位計10を制御すると共に
レーザ変位計10からの変位測定信号をA/D変換して
中央処理装置11に入力する動作等を行う。さらに符号
14はメロン果実支持部Aのコントローラであり、この
コントローラ14は、リミットスイッチ7及びステッピ
ングモータ6と中央処理装置11間に介在させて、後述
するようなターンテーブル2の回転制御を行うものであ
る。
【0018】以上の構成においてメロン果実の評価を行
う手順の実施例を説明する。まずメロン果実15をメロ
ン載置部3上に載置する。ほぼ球状のメロン果実15は
円環状のメロン載置部3により、中心軸4が回転軸5に
対応して安定に支持される。
【0019】この状態においてロボット8を制御してレ
ーザ変位計10を、まず測定範囲内にメロン果実15が
入るように移動した後、メロン果実15との距離が最小
となるようにレーザ変位計10を左右方向に移動する。
こうしてレーザ変位計10は、その変位測定方向がメロ
ン果実15のほぼ中心に位置するように調節される。次
いでメロン果実15との距離が最小となるようにレーザ
変位計10を垂直方向に移動することにより変位測定方
向がメロン果実15のほぼ赤道上に位置するように調節
される。この実施例ではネットによる表面の凹凸のデー
タの収集範囲は赤道の上下3cmの範囲とすると共に、測
定において隣接する周の間隔は1mmとしており、従って
測定する周の数は60である。そこでレーザ変位計10は
上述したように変位測定方向がメロン果実15のほぼ赤
道上に位置するように調節した後、上方(または下方)
に3cm移動する。
【0020】以上の状態においてターンテーブル2を1
回転させながらレーザ変位計10でメロン果実15の表
面との距離を測定することにより、表面の1周の凹凸の
データを収集することができる。ターンテーブル2の1
回転の検出は基準位置を検出するリミットスイッチ7に
より行われる。1周の測定が完了したら、レーザ変位計
10を下方に1mm移動して、この位置における1周の凹
凸のデータの収集を行い、こうして上述した範囲におけ
る60周分のデータを収集することができる。
【0021】図3はこのようにして測定した1周の凹凸
データの例を示したもので、これらの1周のデータには
各周の周囲長の差異に起因する誤差やメロン果実15の
中心軸4とターンテーブル2の回転軸5のずれに起因す
る誤差が含まれ、図に示すように大きな正弦波状にうね
っていたり、隣接の周の間隔が一定でなかったりしてい
るが、これらの誤差は移動平均法等の手法により容易に
補正を行うことができる。
【0022】次に、以上のようにしてサンプルとしての
24個のメロン果実について収集した表面の凹凸データ
によりファジイ推論を用いてファジイ評価を行った例を
説明する。尚、サンプルとしての24個のメロン果実
は、従来の人手による方法により等級が評価されたもの
で、夫々サンプル番号1〜6のものは秀、7〜12のも
のは優、13〜18のものは良、19〜24のものは等
外のものである。
【0023】まず次の表1〜表3は(A)〜(G)の特
徴抽出項目に関して複数の周のデータの値の平均をとっ
た結果を示すもので、表1は上述した周の1本目〜30
本目、表2は10本目〜39本目、表3は1本目〜60
本目までの凹凸データの平均を示すものである。尚、特
徴抽出項目を説明すると、(A)は1周のネットの個
数、(B)は1周のネットの高さの平均、(C)は1周
のネットの高さの標準偏差、(D)は1周のネットの幅
の平均、(E)は1周のネットの幅の標準偏差、(F)
は1周の地の幅の平均、(G)は1周のネットの地の幅
の標準偏差である。尚、単位はmmである。
【0024】
【表1】
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】この実施例においては以上の各特徴抽出項
目のうち、(b)に示すネットの高さの平均と、(c)
に示すネットの高さの標準偏差についてのみ、次に示す
ようにファジイ推論法により評価を行っている。
【0028】即ち、この実施例では上表のデータに対し
て、7個の特徴抽出項目を用いて表4に示すような7個
のメンバーシップ関数を作成した。
【0029】
【表4】
【0030】表4においては特徴抽出項目は項目番号と
して表しており、その内容は次の通りである。項目1:
ネットの高さの平均を1本目から30本目まで平均をと
ったデータ、2:ネットの高さの標準偏差を1本目から
30本目まで平均をとったデータ、3:ネットの高さの
平均を10本目から39本目まで平均をとったデータ、
4:ネットの高さの標準偏差を10本目から39本目ま
で平均をとったデータ、5:ネットの高さの平均を1本
目から60本目まで平均をとったデータ、6:ネットの
高さの標準偏差を1本目から60本目まで平均をとった
データ、7:項目1の評価値のみを変えたダミーの特徴
抽出項目。また表4に示すメンバーシップ関数のタイプ
A,Bは、図4に示すような形である。表4に示すメン
バーシップ関数は試行錯誤により決定したものである
が、多数のサンプルに基づき、統計学的手法を用いて決
定することもできる。
【0031】以上のようにしてファジイ評価を行った結
果を次の表5に示す。
【0032】
【表5】
【0033】また、このファジイ評価結果を等級に対し
てのファジイ積分の値として表したものを図5に示す。
【0034】以上の結果から、上述した実施例における
メンバーシップ関数に基づいてファジイ評価を行うこと
により、少なくとも等外品に対応するメロン果実は、例
えばファジイ積分値0.4をしきい値として他の等級のも
のと区別できることがわかる。
【0035】尚、ファジイ評価に用いるメンバーシップ
関数は、多数のサンプルの測定に基づいて統計的手法に
より決定することができ、このようなことから、より精
度の高い評価を行うことができる。
【0036】
【発明の効果】本発明は以上の通りであるので、以下に
示すような効果がある。 メロン果実の品質評価の最も重要な項目であるネッ
トに関する多量のデータ、即ち、盛り上がり(高さ)、
均一性(測定値の分散)、密度(個数)及び太さ(幅)
の全てに対応する多量のデータを、非破壊、非接触で自
動的に収集することができる。 に示すように収集した多量のデータにより、メロ
ン果実の品質の評価を客観的、定量的に行うことができ
る。 の品質評価を自動的に行うことができるようにな
り、選果機への適用も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のデータ収集装置の全体構成の一例を示
す系統図である。
【図2】図1の要部拡大説明図である。
【図3】表面の凹凸データの測定例を示す説明図であ
る。
【図4】メンバーシップ関数の形を示す説明図である。
【図5】ファジイ評価結果を示す説明図である。
【符号の説明】
1 基台 2 ターンテーブル 3 メロン載置部 4 中心軸 5 回転軸 6 ステッピングモータ 7 リミットスイッチ 8 ロボット 9 ロボットアームの先端部 10 レーザ変位計 11 中央処理装置 12 ロボットコントローラ 13 レーザ変位計のコントロー
ラ 14 メロン果実支持部のコント
ローラ 15 メロン果実 A メロン果実支持部 B レーザ変位計支持部 C 制御処理部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ターンテーブルの上部に円環状のメロン
    載置部を構成し、その中心軸はターンテーブルの回転軸
    に合わせると共に、前記メロン載置部の横側に、少なく
    とも上下方向に位置を調節可能なレーザ変位計を設置し
    たことを特徴とするメロン果実のネットのデータ収集装
  2. 【請求項2】 メロン果実をターンテーブルに載置し、
    回転させながらレーザ変位計で横方向から表面の凹凸を
    1周分測定すると共に、一周毎にレーザ変位計の上下位
    置を調節することにより、表面の凹凸を複数の周に対し
    て測定して、その複数の周に沿った全部のネットのデー
    タを収集することを特徴とするメロン果実のネットのデ
    ータ収集方法
  3. 【請求項3】 請求項2の方法において、凹凸のデータ
    は、メロン果実の赤道面と、その近傍の面に対応して複
    数の周に渡って測定することを特徴とするメロン果実の
    ネットのデータ収集方法
  4. 【請求項4】 請求項2または3のデータ収集方法にお
    ける凹凸の測定により、複数の周に沿った全部のネット
    の個数、高さ、幅及び地の幅のデータを得て、これらの
    データからメロン果実の品質を評価することを特徴とす
    るメロン果実の品質評価方法
  5. 【請求項5】 請求項4の方法におけるメロンの品質の
    評価は、ネットの個数、高さ、幅及び地の幅の平均と標
    準偏差を特徴抽出項目としたファジイ推論により行うこ
    とを特徴とするメロン果実の品質評価方法
  6. 【請求項6】 請求項4の方法におけるメロンの品質の
    評価は、ネットの個数、高さ、幅及び地の幅に関しての
    統計学的手法により行うことを特徴とするメロン果実の
    品質評価方法
JP586093A 1993-01-18 1993-01-18 メロン果実のネットのデータ収集装置、方法及びメロン果実の品質評価方法 Pending JPH06213637A (ja)

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Cited By (5)

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