JPH09101273A - 核磁気共鳴を用いた西瓜内部品質の非破壊検査方法 - Google Patents
核磁気共鳴を用いた西瓜内部品質の非破壊検査方法Info
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- JPH09101273A JPH09101273A JP7256591A JP25659195A JPH09101273A JP H09101273 A JPH09101273 A JP H09101273A JP 7256591 A JP7256591 A JP 7256591A JP 25659195 A JP25659195 A JP 25659195A JP H09101273 A JPH09101273 A JP H09101273A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 核磁気共鳴を用いる西瓜の空洞状況判別方法
において、種による信号の欠損を除去し、空洞による信
号の欠損のみを全自動化して検知することのできる西瓜
内部品質の非破壊検査方法を提供する。 【解決手段】 西瓜内部の所定厚みの円盤領域部分から
の強度信号Ｙを、前記円盤面に平行な方向に投影して得
られる強度プロファイルにおける、前記強度信号Ｙが最
大となる位置に対応するｘ座標をＸｐとしたときに、Ｘ
＜ＸｐでｄＹ／ｄＸ＜０、またはＸ＞ＸｐでｄＹ／ｄＸ
＞０の少なくともいずれかを満足する領域が予め定めた
幅長さ以上連続して存在することをもって空洞ありと判
定する。
において、種による信号の欠損を除去し、空洞による信
号の欠損のみを全自動化して検知することのできる西瓜
内部品質の非破壊検査方法を提供する。 【解決手段】 西瓜内部の所定厚みの円盤領域部分から
の強度信号Ｙを、前記円盤面に平行な方向に投影して得
られる強度プロファイルにおける、前記強度信号Ｙが最
大となる位置に対応するｘ座標をＸｐとしたときに、Ｘ
＜ＸｐでｄＹ／ｄＸ＜０、またはＸ＞ＸｐでｄＹ／ｄＸ
＞０の少なくともいずれかを満足する領域が予め定めた
幅長さ以上連続して存在することをもって空洞ありと判
定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部品質が外から
判別できない西瓜の前記内部品質を、西瓜内の水分子に
含まれる陽子の核磁気共鳴現象を利用して、非破壊的に
且つ迅速に判別する方法に関するものである。
判別できない西瓜の前記内部品質を、西瓜内の水分子に
含まれる陽子の核磁気共鳴現象を利用して、非破壊的に
且つ迅速に判別する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、果物等の産地では、下記（１）〜
（３）等に示す理由によって、果物の糖度、熟成度、果
肉の空洞状況等を非破壊で検査する装置の需要が高まり
つつあり、様々な装置の開発が進められている。 （１）等級選別の基準を数値化することによって、生産
農家への指導指針となると共に、市場での信頼性が向上
する。 （２）比較的高く売れる品質の特産品を選び出すこと
や、出荷先の希望に応じた等級の物を選び出すことがで
きるので、収益性が向上する。 （３）農業関連分野の人手不足が深刻になっており、最
も手間の掛かる選別、評価の過程において、人手が省け
る。
（３）等に示す理由によって、果物の糖度、熟成度、果
肉の空洞状況等を非破壊で検査する装置の需要が高まり
つつあり、様々な装置の開発が進められている。 （１）等級選別の基準を数値化することによって、生産
農家への指導指針となると共に、市場での信頼性が向上
する。 （２）比較的高く売れる品質の特産品を選び出すこと
や、出荷先の希望に応じた等級の物を選び出すことがで
きるので、収益性が向上する。 （３）農業関連分野の人手不足が深刻になっており、最
も手間の掛かる選別、評価の過程において、人手が省け
る。
【０００３】上記検査項目のうち、特に果肉の空洞状況
を判別することは、果物の熟成度や品質を評価する上で
極めて重要である。例えば西瓜の様に、外から果肉の空
洞状況が判別できない果実では、従来から人間の経験と
勘に頼ってその評価が行われていた。その為に、特に良
く行なわれている方法は、人が掌で西瓜の外皮を叩い
て、西瓜から発せられる音を聞き、その音性を経験に照
らし合わせて内部の空洞状況を推測するものである。
を判別することは、果物の熟成度や品質を評価する上で
極めて重要である。例えば西瓜の様に、外から果肉の空
洞状況が判別できない果実では、従来から人間の経験と
勘に頼ってその評価が行われていた。その為に、特に良
く行なわれている方法は、人が掌で西瓜の外皮を叩い
て、西瓜から発せられる音を聞き、その音性を経験に照
らし合わせて内部の空洞状況を推測するものである。
【０００４】しかしながら、この判定方法では、判別に
長時間の訓練が必要になるばかりか、個人差によって商
品の判定にばらつきが生じることが多い。またこの判定
方法では、内部の一部に空洞状態を呈する果肉が存在し
ていても、その状況を綿密に把握することはできない。
こうしたことから最近では、各種の測定技術を応用した
西瓜の空洞状況判別法が様々検討されている。
長時間の訓練が必要になるばかりか、個人差によって商
品の判定にばらつきが生じることが多い。またこの判定
方法では、内部の一部に空洞状態を呈する果肉が存在し
ていても、その状況を綿密に把握することはできない。
こうしたことから最近では、各種の測定技術を応用した
西瓜の空洞状況判別法が様々検討されている。
【０００５】例えば、「食品流通技術」（1989, Vol.1
8, No.7, P61 〜64）には、ハンマーで西瓜に衝撃を与
えそのときに生じる振動を打音信号として３か所に配置
した圧電素子で捕らえた後、この打音信号の自己相関関
数をコンピュータで処理し、空洞を判定する方法が紹介
されている。また同誌のＰ５８〜６０には、軟Ｘ線を西
瓜に透過させその強度分布をコンピュータを用いて画像
化し、その透過画像から西瓜の空洞状況を判別する方法
が紹介されている。しかしながら、いずれも方法におい
ても下記に示す様な欠点を有している。
8, No.7, P61 〜64）には、ハンマーで西瓜に衝撃を与
えそのときに生じる振動を打音信号として３か所に配置
した圧電素子で捕らえた後、この打音信号の自己相関関
数をコンピュータで処理し、空洞を判定する方法が紹介
されている。また同誌のＰ５８〜６０には、軟Ｘ線を西
瓜に透過させその強度分布をコンピュータを用いて画像
化し、その透過画像から西瓜の空洞状況を判別する方法
が紹介されている。しかしながら、いずれも方法におい
ても下記に示す様な欠点を有している。
【０００６】まず前者の方法では、西瓜の赤道上の１か
所をハンマーで叩き、その際生じる衝撃波を同じく赤道
上にある３つのレシーバで観察するので、空洞の存在す
る位置によってはそれを捕らえることができず、また西
瓜の熟れ具合によってはハンマーで叩くことによって亀
裂が発生することがある。
所をハンマーで叩き、その際生じる衝撃波を同じく赤道
上にある３つのレシーバで観察するので、空洞の存在す
る位置によってはそれを捕らえることができず、また西
瓜の熟れ具合によってはハンマーで叩くことによって亀
裂が発生することがある。
【０００７】一方、後者の方法では、非接触且つ非破壊
で内部の様子を画像化することができるので、上記の方
法と比べ測定精度を向上させることができるという利点
がある反面、投影画像であるので西瓜が大きくなればな
るほど測定可能な空洞のサイズも大きくなければなら
ず、大きな西瓜内部に存在する小さな空洞は判別できな
くなるという欠点がある。また生鮮食品に対してＸ線を
照射することは、市場での消費者に対する印象を非常に
悪くするという問題がある。
で内部の様子を画像化することができるので、上記の方
法と比べ測定精度を向上させることができるという利点
がある反面、投影画像であるので西瓜が大きくなればな
るほど測定可能な空洞のサイズも大きくなければなら
ず、大きな西瓜内部に存在する小さな空洞は判別できな
くなるという欠点がある。また生鮮食品に対してＸ線を
照射することは、市場での消費者に対する印象を非常に
悪くするという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記した欠点を解消す
るという観点から、例えば特開平２−１１０３５８号に
は、核磁気共鳴現象を利用して西瓜等の内部の空洞状況
を判別する方法が提案されている。一般に核磁気共鳴を
用いた検査方法としては、医療診断用の磁気共鳴断層撮
像装置が良く知られており、こうした装置の原理は例え
ば「ＮＭＲ医学−基礎と臨床−」（日本磁気共鳴医学会
編）に詳しく述べられており、こうした装置を用いれば
非破壊で被検体内部の断層像を高分解能で得ることがで
きる。
るという観点から、例えば特開平２−１１０３５８号に
は、核磁気共鳴現象を利用して西瓜等の内部の空洞状況
を判別する方法が提案されている。一般に核磁気共鳴を
用いた検査方法としては、医療診断用の磁気共鳴断層撮
像装置が良く知られており、こうした装置の原理は例え
ば「ＮＭＲ医学−基礎と臨床−」（日本磁気共鳴医学会
編）に詳しく述べられており、こうした装置を用いれば
非破壊で被検体内部の断層像を高分解能で得ることがで
きる。
【０００９】上記判別方法は、核磁気共鳴の原理を西瓜
等に応用したものであり、これによって西瓜内部の空洞
状況を容易に判別できるのであるが、撮像に分単位の時
間を要するので、多量の果物の選別に適用する方法とし
ては現実的な方法とは言えないという決定的な欠点があ
る。
等に応用したものであり、これによって西瓜内部の空洞
状況を容易に判別できるのであるが、撮像に分単位の時
間を要するので、多量の果物の選別に適用する方法とし
ては現実的な方法とは言えないという決定的な欠点があ
る。
【００１０】尚上記公開公報の技術においては、画像を
用いて処理するばかりでなく、特定の断面から得られた
水分子に含まれる陽子からの核磁気共鳴信号を処理して
信号の欠損から空洞を判定することも記載されており、
この様な手段を採用すれば測定時間が大幅に短縮される
ことが予想される。しかしながら、後に詳述する様にこ
うした手段では、西瓜の種による信号の欠損と空洞によ
る信号の欠損を区別できないので、空洞のない西瓜であ
っても空洞が存在する様に判別してしまうという欠点が
依然としてある。
用いて処理するばかりでなく、特定の断面から得られた
水分子に含まれる陽子からの核磁気共鳴信号を処理して
信号の欠損から空洞を判定することも記載されており、
この様な手段を採用すれば測定時間が大幅に短縮される
ことが予想される。しかしながら、後に詳述する様にこ
うした手段では、西瓜の種による信号の欠損と空洞によ
る信号の欠損を区別できないので、空洞のない西瓜であ
っても空洞が存在する様に判別してしまうという欠点が
依然としてある。
【００１１】こうしたことから本発明者らは、核磁気共
鳴の原理を採用し、種による信号の欠損を除去し、空洞
による信号のみを検知することによって、西瓜の空洞状
況を高速且つ正確に判別できる方法として、特願平７−
１３１９４４号の技術を既に開発している。この方法で
は上記各従来技術の欠点を克服した優れた方法であると
は言うものの、強度プロファイルに見られる窪みをノイ
ズ等による窪みと区別して、空洞をどの様にして判定す
るかのアルゴリズムは実現されていない。従って、この
技術では、非破壊で且つ高速にプロファイルデータを取
得することはできても、結局のところ、判定は人間がこ
のデータを見て判断することになり、全自動化するには
至っていないのが実状である。
鳴の原理を採用し、種による信号の欠損を除去し、空洞
による信号のみを検知することによって、西瓜の空洞状
況を高速且つ正確に判別できる方法として、特願平７−
１３１９４４号の技術を既に開発している。この方法で
は上記各従来技術の欠点を克服した優れた方法であると
は言うものの、強度プロファイルに見られる窪みをノイ
ズ等による窪みと区別して、空洞をどの様にして判定す
るかのアルゴリズムは実現されていない。従って、この
技術では、非破壊で且つ高速にプロファイルデータを取
得することはできても、結局のところ、判定は人間がこ
のデータを見て判断することになり、全自動化するには
至っていないのが実状である。
【００１２】一方、上記の各技術は、いずれも内部品質
の評価のみを行なうものである。従って、実際の選果場
ラインでは、これらの内部品質判定機とは別個に、光等
を利用して大きさ、外観形状等を判定する外観検査装置
が配置されている。即ち、内部品質判定用と外観判定用
の２種類の装置を別個に備える必要があり、コストアッ
プは避けられない。また種近傍部分には、「種隙」と呼
ばれる小さな隙間があり、この種隙は過熟になるにつれ
て大きくなる傾向にあり、食べ頃の判定には重要なキー
ポイントになって、検出ニーズが高いにも拘らず、適当
な検出手段がない為に放置されてきたのが実情である。
の評価のみを行なうものである。従って、実際の選果場
ラインでは、これらの内部品質判定機とは別個に、光等
を利用して大きさ、外観形状等を判定する外観検査装置
が配置されている。即ち、内部品質判定用と外観判定用
の２種類の装置を別個に備える必要があり、コストアッ
プは避けられない。また種近傍部分には、「種隙」と呼
ばれる小さな隙間があり、この種隙は過熟になるにつれ
て大きくなる傾向にあり、食べ頃の判定には重要なキー
ポイントになって、検出ニーズが高いにも拘らず、適当
な検出手段がない為に放置されてきたのが実情である。
【００１３】本発明はこれまでの技術が有する技術的課
題を解決する為になされたものであって、その第１の目
的は、核磁気共鳴を用いる西瓜の空洞状況判別方法にお
いて、種による信号の欠損を除去し、空洞による信号の
欠損のみを全自動化して検知することのできる西瓜内部
品質の非破壊検査方法を提供することにある。
題を解決する為になされたものであって、その第１の目
的は、核磁気共鳴を用いる西瓜の空洞状況判別方法にお
いて、種による信号の欠損を除去し、空洞による信号の
欠損のみを全自動化して検知することのできる西瓜内部
品質の非破壊検査方法を提供することにある。
【００１４】また本発明の第２の目的は、空洞果、種
隙、および正常果を選定することができると共に、外観
判定をも同時に行なうことのできる西瓜内部品質の非破
壊検査方法を提供することにある。
隙、および正常果を選定することができると共に、外観
判定をも同時に行なうことのできる西瓜内部品質の非破
壊検査方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成し
得た本発明とは、静磁場発生装置内に配置された西瓜に
高周波磁場および勾配磁場を印加して西瓜内の水分子に
含まれる陽子に核磁気共鳴を起こさせ、この核磁気共鳴
による強度信号を処理して西瓜内部の品質を非破壊的に
検査する方法において、西瓜内部の所定厚みの円盤領域
部分からの強度信号Ｙを、前記円盤面に平行な方向に投
影して得られる強度プロファイルにおける、前記強度信
号Ｙが最大となる位置に対応するｘ座標をＸｐとしたと
きに、Ｘ＜ＸｐでｄＹ／ｄＸ＜０、またはＸ＞Ｘｐでｄ
Ｙ／ｄＸ＞０の少なくともいずれかを満足する領域が予
め定めた幅長さ以上連続して存在することをもって空洞
ありと判定する点に要旨を有する核磁気共鳴を用いた西
瓜内部品質の非破壊検査方法である。
得た本発明とは、静磁場発生装置内に配置された西瓜に
高周波磁場および勾配磁場を印加して西瓜内の水分子に
含まれる陽子に核磁気共鳴を起こさせ、この核磁気共鳴
による強度信号を処理して西瓜内部の品質を非破壊的に
検査する方法において、西瓜内部の所定厚みの円盤領域
部分からの強度信号Ｙを、前記円盤面に平行な方向に投
影して得られる強度プロファイルにおける、前記強度信
号Ｙが最大となる位置に対応するｘ座標をＸｐとしたと
きに、Ｘ＜ＸｐでｄＹ／ｄＸ＜０、またはＸ＞Ｘｐでｄ
Ｙ／ｄＸ＞０の少なくともいずれかを満足する領域が予
め定めた幅長さ以上連続して存在することをもって空洞
ありと判定する点に要旨を有する核磁気共鳴を用いた西
瓜内部品質の非破壊検査方法である。
【００１６】また第１目的は、西瓜内部の所定厚みの円
盤領域部分からの強度信号Ｙを、円盤面に平行な方向に
投影して得られる強度プロファイルにおける、前記強度
信号Ｙの位置に対応するｘ座標をＸとしたときに、ｄ2
Ｙ／ｄ2 Ｘ≧０を満足する領域が予め定めた幅長さ以上
連続して存在することをもって空洞ありと判定する構成
を採用することによっても達成される。
盤領域部分からの強度信号Ｙを、円盤面に平行な方向に
投影して得られる強度プロファイルにおける、前記強度
信号Ｙの位置に対応するｘ座標をＸとしたときに、ｄ2
Ｙ／ｄ2 Ｘ≧０を満足する領域が予め定めた幅長さ以上
連続して存在することをもって空洞ありと判定する構成
を採用することによっても達成される。
【００１７】更に、第１の目的は、西瓜内部の所定厚み
の円盤領域部分からの強度信号Ｙを、円盤面に平行な方
向に投影して得られる強度プロファイルにおける、前記
強度信号Ｙが最大となる位置に対応するｘ座標をＸｐと
したときに、下記で規定される面積Ｓ１またはＳ２の少
なくともいずれかが、予め定めた値以上であることをも
って空洞ありと判定することによっても達成される。 Ｓ１：領域Ｘｓl ≦Ｘ≦Ｘｆl における信号強度Ｙの曲
線と、Ｙ＝Ｙｓ1 の直線とで囲まれた部分の面積 但し、Ｘｓl ：Ｘ＜ＸｐでＸを増加させていったとき
に、ｄＹ／ｄＸ＞０からｄＹ／ｄＸ＜０に転じたｘ座標 Ｙｓl ：ＸがＸｓl のときの信号強度Ｙ Ｘｆl ：ＸをＸｓl から更に増加させていったときに、
信号強度Ｙが再びＹｓl に復帰したときのｘ座標 Ｓ２：領域Ｘｆr ≦Ｘ≦Ｘｓr における信号強度Ｙの曲
線と、Ｙ＝Ｙｓr の直線とで囲まれた部分の面積 但し、Ｘｓr ：Ｘ＞ＸｐでＸを減少させていったとき
に、ｄＹ／ｄＸ＜０からｄＹ／ｄＸ＞０に転じたｘ座標 Ｙｓr ：ＸがＸｓr のときの信号強度Ｙ Ｘｆr ：ＸをＸｓr から更に減少させていったときに、
信号強度Ｙが再びＹｓr に復帰したときのｘ座標
の円盤領域部分からの強度信号Ｙを、円盤面に平行な方
向に投影して得られる強度プロファイルにおける、前記
強度信号Ｙが最大となる位置に対応するｘ座標をＸｐと
したときに、下記で規定される面積Ｓ１またはＳ２の少
なくともいずれかが、予め定めた値以上であることをも
って空洞ありと判定することによっても達成される。 Ｓ１：領域Ｘｓl ≦Ｘ≦Ｘｆl における信号強度Ｙの曲
線と、Ｙ＝Ｙｓ1 の直線とで囲まれた部分の面積 但し、Ｘｓl ：Ｘ＜ＸｐでＸを増加させていったとき
に、ｄＹ／ｄＸ＞０からｄＹ／ｄＸ＜０に転じたｘ座標 Ｙｓl ：ＸがＸｓl のときの信号強度Ｙ Ｘｆl ：ＸをＸｓl から更に増加させていったときに、
信号強度Ｙが再びＹｓl に復帰したときのｘ座標 Ｓ２：領域Ｘｆr ≦Ｘ≦Ｘｓr における信号強度Ｙの曲
線と、Ｙ＝Ｙｓr の直線とで囲まれた部分の面積 但し、Ｘｓr ：Ｘ＞ＸｐでＸを減少させていったとき
に、ｄＹ／ｄＸ＜０からｄＹ／ｄＸ＞０に転じたｘ座標 Ｙｓr ：ＸがＸｓr のときの信号強度Ｙ Ｘｆr ：ＸをＸｓr から更に減少させていったときに、
信号強度Ｙが再びＹｓr に復帰したときのｘ座標
【００１８】上記した構成、即ち面積Ｓ１またはＳ２を
判定に利用する発明において、領域Ｘｓl ≦Ｘ≦Ｘｆl
における信号強度Ｙの包絡線とＹ＝Ｙｓ1 の直線とで囲
まれた部分の面積Ｓ３と、前記面積Ｓ１との和の面積
（Ｓ１＋Ｓ３）、または領域Ｘｆr ≦Ｘ≦Ｘｓr におけ
る信号強度Ｙの包絡線とＹ＝Ｙｓr の直線とで囲まれた
部分の面積Ｓ４と、前記面積Ｓ２との和の面積（Ｓ２＋
Ｓ４）の少なくともいずれかが、予め定めた値以上であ
ることをもって空洞ありと判定することによって、その
精度を更に向上させることができる。
判定に利用する発明において、領域Ｘｓl ≦Ｘ≦Ｘｆl
における信号強度Ｙの包絡線とＹ＝Ｙｓ1 の直線とで囲
まれた部分の面積Ｓ３と、前記面積Ｓ１との和の面積
（Ｓ１＋Ｓ３）、または領域Ｘｆr ≦Ｘ≦Ｘｓr におけ
る信号強度Ｙの包絡線とＹ＝Ｙｓr の直線とで囲まれた
部分の面積Ｓ４と、前記面積Ｓ２との和の面積（Ｓ２＋
Ｓ４）の少なくともいずれかが、予め定めた値以上であ
ることをもって空洞ありと判定することによって、その
精度を更に向上させることができる。
【００１９】上記の様に、面積Ｓ１またはＳ２を判定に
利用する発明においては、西瓜内部の所定厚みの前記円
盤領域部分からの強度信号Ｙを、前記円盤面に平行な方
向に投影して得られる強度プロファイルと、前記円盤面
に交差する方向に投影して得られる強度プロファイルと
を取得し、これら２方向の夫々について、前記で規定さ
れる面積Ｓ１またはＳ２を求める様にすれば、これらの
面積Ｓ１，Ｓ２に基づいて西瓜内部の空洞果、種隙また
は正常果のいずれかを選定することができ、前記第２の
目的が達成される。またこうした構成を採用すれば、西
瓜内部品質と共々、外観形状も判定することができる。
利用する発明においては、西瓜内部の所定厚みの前記円
盤領域部分からの強度信号Ｙを、前記円盤面に平行な方
向に投影して得られる強度プロファイルと、前記円盤面
に交差する方向に投影して得られる強度プロファイルと
を取得し、これら２方向の夫々について、前記で規定さ
れる面積Ｓ１またはＳ２を求める様にすれば、これらの
面積Ｓ１，Ｓ２に基づいて西瓜内部の空洞果、種隙また
は正常果のいずれかを選定することができ、前記第２の
目的が達成される。またこうした構成を採用すれば、西
瓜内部品質と共々、外観形状も判定することができる。
【００２０】尚この発明においても、２方向の夫々につ
いて、領域Ｘｓl ≦Ｘ≦Ｘｆl における信号強度Ｙの包
絡線とＹ＝Ｙｓ1 の直線とで囲まれた部分の面積Ｓ３
と、前記面積Ｓ１との和の面積（Ｓ１＋Ｓ３）、または
領域Ｘｓr ≦Ｘ≦Ｘｆr における信号強度Ｙの包絡線と
Ｙ＝Ｙｓr の直線とで囲まれた部分の面積Ｓ４と、前記
面積Ｓ２との和の面積（Ｓ２＋Ｓ４）を求め、これらの
面積の少なくともいずれかが、予め定めた値以上である
ことをもって空洞ありと判定する構成も付加することが
できる。
いて、領域Ｘｓl ≦Ｘ≦Ｘｆl における信号強度Ｙの包
絡線とＹ＝Ｙｓ1 の直線とで囲まれた部分の面積Ｓ３
と、前記面積Ｓ１との和の面積（Ｓ１＋Ｓ３）、または
領域Ｘｓr ≦Ｘ≦Ｘｆr における信号強度Ｙの包絡線と
Ｙ＝Ｙｓr の直線とで囲まれた部分の面積Ｓ４と、前記
面積Ｓ２との和の面積（Ｓ２＋Ｓ４）を求め、これらの
面積の少なくともいずれかが、予め定めた値以上である
ことをもって空洞ありと判定する構成も付加することが
できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明方法を実施するた
めに構成される西瓜空洞判別装置（ＭＲＩ装置）のブロ
ック図である。尚ここでは、ボアの中心軸をｃ軸、この
直線に直交する鉛直上向き方向をｂ軸、同じく水平方向
をａ軸に選んで説明を進める。
めに構成される西瓜空洞判別装置（ＭＲＩ装置）のブロ
ック図である。尚ここでは、ボアの中心軸をｃ軸、この
直線に直交する鉛直上向き方向をｂ軸、同じく水平方向
をａ軸に選んで説明を進める。
【００２２】図１において、１は超電導磁石によって構
成され静磁場を形成する主コイル、２はｃ軸方向、ｂ軸
方向、ａ軸方向の夫々の方向に磁場勾配を形成するため
の３つの勾配磁場コイル、３はＲＦパルスの送信および
核磁気共鳴信号の検出を行なうプローブコイルを夫々示
す。また前記プローブコイル３に関連して、信号の送受
を効率良く行なうためのマッチングネットワーク４、微
小なスピンエコー信号を増幅させるためのプリアンプ
５、高強度のＲＦパルスが入るのを防ぐためのデュプレ
クサ６が夫々設けられている。受信機７では、プリアン
プ５からの信号を更に増幅して位相検波を行なって、制
御信号処理用コンピュータ８に送出する。
成され静磁場を形成する主コイル、２はｃ軸方向、ｂ軸
方向、ａ軸方向の夫々の方向に磁場勾配を形成するため
の３つの勾配磁場コイル、３はＲＦパルスの送信および
核磁気共鳴信号の検出を行なうプローブコイルを夫々示
す。また前記プローブコイル３に関連して、信号の送受
を効率良く行なうためのマッチングネットワーク４、微
小なスピンエコー信号を増幅させるためのプリアンプ
５、高強度のＲＦパルスが入るのを防ぐためのデュプレ
クサ６が夫々設けられている。受信機７では、プリアン
プ５からの信号を更に増幅して位相検波を行なって、制
御信号処理用コンピュータ８に送出する。
【００２３】前記３つの勾配磁場コイル３は、３台の勾
配増幅器９を介して、前記制御信号処理用コンピュータ
８によって制御され、予め設定したタイミングチャート
に従って所定の磁場勾配を発生する。送信用増幅器１
０、シンセサイザー１１、変調器１２および波形発生回
路１３は、ＲＦパルスを作るためのものである。
配増幅器９を介して、前記制御信号処理用コンピュータ
８によって制御され、予め設定したタイミングチャート
に従って所定の磁場勾配を発生する。送信用増幅器１
０、シンセサイザー１１、変調器１２および波形発生回
路１３は、ＲＦパルスを作るためのものである。
【００２４】ところで上記装置においては、前記主コイ
ル１のほぼ中央に西瓜１５を置いて核磁気共鳴信号を得
るのであるが、そのための最も簡単な方法は、勾配磁場
コイル２とＲＦコイルを所定のパルスシーケンスで作動
し、静磁場中に勾配磁場を重畳し、西瓜１５にパルスを
印加することによって西瓜内の水分子に存在する陽子を
励起し、これらの陽子から放射される核磁気共鳴信号を
読み出し用の勾配磁場を印加しながらプローブ３で検出
するものである。そしてこの様にして得られた核磁気共
鳴信号を、マッチングネットワーク４、デュプレクサ
６、プリアンプ５、受信機７等を介して増幅、デジタル
化した後に、制御信号処理用コンピュータ８に送り、こ
こでデータ処理する。
ル１のほぼ中央に西瓜１５を置いて核磁気共鳴信号を得
るのであるが、そのための最も簡単な方法は、勾配磁場
コイル２とＲＦコイルを所定のパルスシーケンスで作動
し、静磁場中に勾配磁場を重畳し、西瓜１５にパルスを
印加することによって西瓜内の水分子に存在する陽子を
励起し、これらの陽子から放射される核磁気共鳴信号を
読み出し用の勾配磁場を印加しながらプローブ３で検出
するものである。そしてこの様にして得られた核磁気共
鳴信号を、マッチングネットワーク４、デュプレクサ
６、プリアンプ５、受信機７等を介して増幅、デジタル
化した後に、制御信号処理用コンピュータ８に送り、こ
こでデータ処理する。
【００２５】図２は、或る西瓜内部の厚み１０ｍｍの円
盤領域部分からの強度信号Ｙを、前記円盤面に平行な方
向に投影して得られた核磁気共鳴信号強度プロファイル
（以下、「ＮＭＲ強度プロファイル」と呼ぶことがあ
る）の一例を示すグラフである。
盤領域部分からの強度信号Ｙを、前記円盤面に平行な方
向に投影して得られた核磁気共鳴信号強度プロファイル
（以下、「ＮＭＲ強度プロファイル」と呼ぶことがあ
る）の一例を示すグラフである。
【００２６】本発明者らが、図２に示したＮＭＲ強度プ
ロファイルと、西瓜を実際に切断してその断面とを比較
対照したところ、ＮＭＲ強度プロファイルには空洞に起
因する窪みばかりではなく、種等に起因する窪みも観察
されることが判明した。また空洞に起因する窪みは、他
に起因する窪みに比べて大きいことも分かった。
ロファイルと、西瓜を実際に切断してその断面とを比較
対照したところ、ＮＭＲ強度プロファイルには空洞に起
因する窪みばかりではなく、種等に起因する窪みも観察
されることが判明した。また空洞に起因する窪みは、他
に起因する窪みに比べて大きいことも分かった。
【００２７】本発明者らは、これらの知見に基づき、更
に鋭意研究した結果、前記強度信号Ｙが最大となる位置
に対応するｘ座標をＸｐ（図２）としたときに、Ｘ＜Ｘ
ｐでｄＹ／ｄＸ＜０、またはＸ＞ＸｐでｄＹ／ｄＸ＞０
の少なくともいずれかを満足する領域が予め定めた幅長
さ以上連続して存在することをもって空洞ありと判定す
る様にすれば、高い精度で空洞果の判別ができ、上記目
的が見事に達成されことを見い出し、本発明を完成した
（請求項１に記載した発明）。
に鋭意研究した結果、前記強度信号Ｙが最大となる位置
に対応するｘ座標をＸｐ（図２）としたときに、Ｘ＜Ｘ
ｐでｄＹ／ｄＸ＜０、またはＸ＞ＸｐでｄＹ／ｄＸ＞０
の少なくともいずれかを満足する領域が予め定めた幅長
さ以上連続して存在することをもって空洞ありと判定す
る様にすれば、高い精度で空洞果の判別ができ、上記目
的が見事に達成されことを見い出し、本発明を完成した
（請求項１に記載した発明）。
【００２８】この発明におけるアルゴリズムを図面を用
いて説明する。図３において、強度信号Ｙが最大となる
位置に対応するｘ座標をＸｐ（以下、単に「ピーク」と
呼ぶことがある）とし、まずこのピークＸｐよりも左側
（即ち、Ｘ＜Ｘｐの領域）では、一次微分値（ｄＹ／ｄ
Ｘ）が正から負に変わる点（Ｘ1 ，Ｘ3 ）を見つける。
いて説明する。図３において、強度信号Ｙが最大となる
位置に対応するｘ座標をＸｐ（以下、単に「ピーク」と
呼ぶことがある）とし、まずこのピークＸｐよりも左側
（即ち、Ｘ＜Ｘｐの領域）では、一次微分値（ｄＹ／ｄ
Ｘ）が正から負に変わる点（Ｘ1 ，Ｘ3 ）を見つける。
【００２９】次に、ここからｄＹ／ｄＸが負のところ
（ｄＹ／ｄＸ＜０）がどの位の幅長さで連続的に続くか
を求める（Ｘ1 →Ｘ2 またはＸ3 →Ｘ4 ）。即ち、図３
におけるｗ1 またはｗ2 の幅長さを求めることになる。
上記で求めた幅長さｗ1 ，ｗ2の少なくともいずれかが
予め定めた値（以下、「基準値」と呼ぶ）以上になって
いるかどうかで、空洞かノイズかを判断する。
（ｄＹ／ｄＸ＜０）がどの位の幅長さで連続的に続くか
を求める（Ｘ1 →Ｘ2 またはＸ3 →Ｘ4 ）。即ち、図３
におけるｗ1 またはｗ2 の幅長さを求めることになる。
上記で求めた幅長さｗ1 ，ｗ2の少なくともいずれかが
予め定めた値（以下、「基準値」と呼ぶ）以上になって
いるかどうかで、空洞かノイズかを判断する。
【００３０】一方、ピークよりも右側（即ち、Ｘ＞Ｘｐ
の領域）では、ｄＹ／ｄＸの値が負から正に変わる点
（Ｘ5 ）を見つける。次に、ここからｄＹ／ｄＸが正の
ところ（ｄＹ／ｄＸ＞０）がどの位の幅長さで連続的に
続くかを求める（Ｘ5 →Ｘ6 ）。即ち、図３における幅
長さｗ3 を求めることになる。上記で求めた幅長さｗ3
が基準値以上になっているかどうかで、空洞かノイズか
を判断する。
の領域）では、ｄＹ／ｄＸの値が負から正に変わる点
（Ｘ5 ）を見つける。次に、ここからｄＹ／ｄＸが正の
ところ（ｄＹ／ｄＸ＞０）がどの位の幅長さで連続的に
続くかを求める（Ｘ5 →Ｘ6 ）。即ち、図３における幅
長さｗ3 を求めることになる。上記で求めた幅長さｗ3
が基準値以上になっているかどうかで、空洞かノイズか
を判断する。
【００３１】ＸをＸINI からＸFIN まで増加させなが
ら、上記の判断を行なっていき、いずれかの時点で基準
値以上の幅長さになるものがあれば、即座に「空洞あ
り」と判定し、最後まで基準値以上の幅長さになるもの
がなければ、「空洞なし」と判定する。
ら、上記の判断を行なっていき、いずれかの時点で基準
値以上の幅長さになるものがあれば、即座に「空洞あ
り」と判定し、最後まで基準値以上の幅長さになるもの
がなければ、「空洞なし」と判定する。
【００３２】次に、請求項２に記載した発明について説
明する。この発明は、空洞によりプロファイルが大きく
下に窪むことを、「下に凸の領域がある幅長さ以上連続
して続く」と見なすものである。即ち、図４の座標軸を
用いて説明すると、二次微分値が０以上である領域（ｄ
2 Ｙ／ｄ2 Ｘ≧０）の幅長さｗ4 〜ｗ6 が基準値以上に
なっているかどうかで、空洞かノイズかを判断するもの
である。
明する。この発明は、空洞によりプロファイルが大きく
下に窪むことを、「下に凸の領域がある幅長さ以上連続
して続く」と見なすものである。即ち、図４の座標軸を
用いて説明すると、二次微分値が０以上である領域（ｄ
2 Ｙ／ｄ2 Ｘ≧０）の幅長さｗ4 〜ｗ6 が基準値以上に
なっているかどうかで、空洞かノイズかを判断するもの
である。
【００３３】この発明におけるアルゴリズムを図面を用
いて説明する。前記図４において、まずＸをＸINI から
増加させながら、二次微分値が負から０以上（ｄ2 Ｙ／
ｄ2Ｘ≧０）に変わる点を見つける。次に、ｄ2 Ｙ／ｄ2
Ｘ≧０の領域がどの位の幅長さで連続的に続くかを求
める。例えば、この領域の幅長さが、図４のｗ4 ，ｗ
5 ，ｗ6 等と求められることになる。このｗ4 ，ｗ5 ，
ｗ6 が、基準値以上になっているものを空洞によるもの
と判断し、それ未満のものは、ノイズや種によるものと
判断する。
いて説明する。前記図４において、まずＸをＸINI から
増加させながら、二次微分値が負から０以上（ｄ2 Ｙ／
ｄ2Ｘ≧０）に変わる点を見つける。次に、ｄ2 Ｙ／ｄ2
Ｘ≧０の領域がどの位の幅長さで連続的に続くかを求
める。例えば、この領域の幅長さが、図４のｗ4 ，ｗ
5 ，ｗ6 等と求められることになる。このｗ4 ，ｗ5 ，
ｗ6 が、基準値以上になっているものを空洞によるもの
と判断し、それ未満のものは、ノイズや種によるものと
判断する。
【００３４】ＸをＸINI からＸFIN まで増加させなが
ら、上記の判断を行なっていき、いずれかの時点で基準
値以上の幅長さになるものがあれば、即座に「空洞あ
り」と判定し、最後まで基準値以上の幅長さになるもの
がなければ、「空洞なし」と判定する。
ら、上記の判断を行なっていき、いずれかの時点で基準
値以上の幅長さになるものがあれば、即座に「空洞あ
り」と判定し、最後まで基準値以上の幅長さになるもの
がなければ、「空洞なし」と判定する。
【００３５】上記した各発明、即ち一次微分値や二次微
分値を利用した発明では、後記実施例に示す様に、人間
の経験と勘に頼る方法と比べて正答率は向上するとは言
うものの、実際には空洞がありながら空洞なしと誤判断
する場合も若干見られた。この原因について、本発明者
らが検討したところ、次の様なことが原因であることが
分かった。即ち、図５および図６（図５のＡ部拡大図）
に示す様に、強度は波うちながら増加（または減少）す
ることがたびたび起こるが、この部分に一次微分や二次
微分を適用しても、実際には空洞が存在していてもリセ
ットされて「連続してある幅長さ以上」という条件を満
たさなくなって空洞なしと判断することが判明した。こ
うした不都合を回避する為には、図７に示す様に斜線で
示した部分の面積Ｓ１またはＳ２が予め定めた値（基準
値）以上になったときをもって、空洞ありと判断する構
成を採用すれば良い（請求項３に記載した発明）。
分値を利用した発明では、後記実施例に示す様に、人間
の経験と勘に頼る方法と比べて正答率は向上するとは言
うものの、実際には空洞がありながら空洞なしと誤判断
する場合も若干見られた。この原因について、本発明者
らが検討したところ、次の様なことが原因であることが
分かった。即ち、図５および図６（図５のＡ部拡大図）
に示す様に、強度は波うちながら増加（または減少）す
ることがたびたび起こるが、この部分に一次微分や二次
微分を適用しても、実際には空洞が存在していてもリセ
ットされて「連続してある幅長さ以上」という条件を満
たさなくなって空洞なしと判断することが判明した。こ
うした不都合を回避する為には、図７に示す様に斜線で
示した部分の面積Ｓ１またはＳ２が予め定めた値（基準
値）以上になったときをもって、空洞ありと判断する構
成を採用すれば良い（請求項３に記載した発明）。
【００３６】この発明におけるアルゴリズムを図面を用
いて説明する。前記図７において、まずピークＸｐより
も左側（即ち、Ｘ＜Ｘｐの領域）では、ＸをＸINI から
増加していくにつれて、信号強度Ｙは徐々に増加する
が、この増加が減少に転ずる点［即ち、図７における
（Ｘｓl ，Ｙｓl ）］を見つける。ここから更にＸを増
加していき、信号強度Ｙがまた増加し始めて再度Ｙｓl
に復帰した点［即ち、図７における（Ｘｆl ，Ｙｓ
l ）］を見つける。
いて説明する。前記図７において、まずピークＸｐより
も左側（即ち、Ｘ＜Ｘｐの領域）では、ＸをＸINI から
増加していくにつれて、信号強度Ｙは徐々に増加する
が、この増加が減少に転ずる点［即ち、図７における
（Ｘｓl ，Ｙｓl ）］を見つける。ここから更にＸを増
加していき、信号強度Ｙがまた増加し始めて再度Ｙｓl
に復帰した点［即ち、図７における（Ｘｆl ，Ｙｓ
l ）］を見つける。
【００３７】次に、これらの情報に基づいて、前記で規
定した様に、図７における面積Ｓ１を求める。この面積
Ｓ１が基準値以上なら「空洞あり」と判定し、基準値未
満であれば「空洞なし」と判定する。
定した様に、図７における面積Ｓ１を求める。この面積
Ｓ１が基準値以上なら「空洞あり」と判定し、基準値未
満であれば「空洞なし」と判定する。
【００３８】一方、ピークＸｐよりも右側（即ち、Ｘ＞
Ｘｐの領域）では、ＸをＸFIN から減少させていくにつ
れて、信号強度Ｙは徐々に増加するが、この増加が減少
に転ずる点［即ち、図７における（Ｘｓr ，Ｙｓr ）］
を見つける。ここから更にＸを減少させていき、信号強
度Ｙがまた増加し始めて再度Ｙｓl に復帰した点［即
ち、図７における（Ｘｆr ，Ｙｓr ）］を見つける。
Ｘｐの領域）では、ＸをＸFIN から減少させていくにつ
れて、信号強度Ｙは徐々に増加するが、この増加が減少
に転ずる点［即ち、図７における（Ｘｓr ，Ｙｓr ）］
を見つける。ここから更にＸを減少させていき、信号強
度Ｙがまた増加し始めて再度Ｙｓl に復帰した点［即
ち、図７における（Ｘｆr ，Ｙｓr ）］を見つける。
【００３９】次に、これらの情報に基づいて、前記で規
定した様に、図７における面積Ｓ２を求める。この面積
Ｓ２が予め定めた基準値以上なら「空洞あり」と判定
し、基準値未満であれば「空洞なし」と判定する。
定した様に、図７における面積Ｓ２を求める。この面積
Ｓ２が予め定めた基準値以上なら「空洞あり」と判定
し、基準値未満であれば「空洞なし」と判定する。
【００４０】上記の判定を、ピークＸｐよりも左側、右
側の順で行なっていくが、いずれかの時点で基準値以上
の面積Ｓ１またはＳ２があれば、即座に「空洞あり」と
判定し、最後まで基準値以上の面積になるものがなけれ
ば、「空洞なし」と判定する。
側の順で行なっていくが、いずれかの時点で基準値以上
の面積Ｓ１またはＳ２があれば、即座に「空洞あり」と
判定し、最後まで基準値以上の面積になるものがなけれ
ば、「空洞なし」と判定する。
【００４１】上記した様な面積Ｓ１またはＳ２を利用す
る発明では、後記実施例に示す様に、一次微分値や二次
微分値を採用した発明と比べて、正答率は更に向上して
９５％程度までに高めることができる。しかしながら本
発明者らは、正答率を更に向上するべく、この発明で誤
判断した場合原因について検討した。その結果、いずれ
も空洞が辺縁部に存在していることが判明した。この状
態を図８に示す。即ち、この場合のＮＭＲ強度プロファ
イルは、空洞による窪みがもともと急激に変化している
ベースライン上に重なったものであるため、面積Ｓ１ま
たはＳ２を利用したアルゴリズムでは図８に示す様に、
実際よりもこの窪みを過小に評価することになると考え
られた。
る発明では、後記実施例に示す様に、一次微分値や二次
微分値を採用した発明と比べて、正答率は更に向上して
９５％程度までに高めることができる。しかしながら本
発明者らは、正答率を更に向上するべく、この発明で誤
判断した場合原因について検討した。その結果、いずれ
も空洞が辺縁部に存在していることが判明した。この状
態を図８に示す。即ち、この場合のＮＭＲ強度プロファ
イルは、空洞による窪みがもともと急激に変化している
ベースライン上に重なったものであるため、面積Ｓ１ま
たはＳ２を利用したアルゴリズムでは図８に示す様に、
実際よりもこの窪みを過小に評価することになると考え
られた。
【００４２】本発明者らは、こうした不都合を解消する
ために、ベースライン（包絡線）からのへこみの面積が
ある基準値以上となったときに、即ち例えば図８に示す
様に、前記面積Ｓ１と面積Ｓ３との面積がある基準以上
になったときは、「空洞あり」と判定することとした。
これが、請求項４に記載した発明である。
ために、ベースライン（包絡線）からのへこみの面積が
ある基準値以上となったときに、即ち例えば図８に示す
様に、前記面積Ｓ１と面積Ｓ３との面積がある基準以上
になったときは、「空洞あり」と判定することとした。
これが、請求項４に記載した発明である。
【００４３】この発明におけるアルゴリズムを図面を用
いて説明する。図９において、窪みの検出は、図７で説
明したアルゴリズムの場合と同様である。このアルゴリ
ズムでは、空洞の判定に当たり、判定の基準となる面積
を図９に示したＮＭＲのプロファイルの包絡線より下の
部分の面積になる様に補正を入れたものである。即ち、
図９に示した様に、面積（Ｓ１＋Ｓ３）または（Ｓ２＋
Ｓ４）を求め、この面積（Ｓ１＋Ｓ３）または（Ｓ２＋
Ｓ４）が基準値以上なら「空洞あり」と判定し、基準値
未満であれば「空洞なし」と判定する。
いて説明する。図９において、窪みの検出は、図７で説
明したアルゴリズムの場合と同様である。このアルゴリ
ズムでは、空洞の判定に当たり、判定の基準となる面積
を図９に示したＮＭＲのプロファイルの包絡線より下の
部分の面積になる様に補正を入れたものである。即ち、
図９に示した様に、面積（Ｓ１＋Ｓ３）または（Ｓ２＋
Ｓ４）を求め、この面積（Ｓ１＋Ｓ３）または（Ｓ２＋
Ｓ４）が基準値以上なら「空洞あり」と判定し、基準値
未満であれば「空洞なし」と判定する。
【００４４】上記の判定を、ピークＸｐよりも左側、右
側の順で行なっていくが、いずれかの時点で基準値以上
の面積があれば、即座に「空洞あり」と判定し、最後ま
で基準値以上の面積になるものがなければ、「空洞な
し」と判定する。
側の順で行なっていくが、いずれかの時点で基準値以上
の面積があれば、即座に「空洞あり」と判定し、最後ま
で基準値以上の面積になるものがなければ、「空洞な
し」と判定する。
【００４５】本発明者らは、上記した面積Ｓ１，Ｓ２を
採用する方法について、正答率を更に向上するべく、別
の角度から検討した。その結果、次の知見が得られた。
例えば西瓜の蔓の跡を極とすると、極方向に投影したＮ
ＭＲ強度ファイルにおいては種が一列になることが多
く、この種近傍付近には前記種隙ができていることが多
いので、ＮＭＲ強度プロファイルでは見かけ上大きな窪
みとなってしまい、実際には空洞がないのに、空洞あり
と誤認する場合がある。こうした誤認は、特に過熟で前
記種隙が大きい西瓜で特徴的に発生することもわかっ
た。また同じ西瓜であっても、検査装置に入れる際に、
縦にしたり横にしたりして方向を変えるだけで、空洞果
と判断したり、正常果と判断したりすることがあること
も分かった。こうした状況を図面を用いて説明する。
採用する方法について、正答率を更に向上するべく、別
の角度から検討した。その結果、次の知見が得られた。
例えば西瓜の蔓の跡を極とすると、極方向に投影したＮ
ＭＲ強度ファイルにおいては種が一列になることが多
く、この種近傍付近には前記種隙ができていることが多
いので、ＮＭＲ強度プロファイルでは見かけ上大きな窪
みとなってしまい、実際には空洞がないのに、空洞あり
と誤認する場合がある。こうした誤認は、特に過熟で前
記種隙が大きい西瓜で特徴的に発生することもわかっ
た。また同じ西瓜であっても、検査装置に入れる際に、
縦にしたり横にしたりして方向を変えるだけで、空洞果
と判断したり、正常果と判断したりすることがあること
も分かった。こうした状況を図面を用いて説明する。
【００４６】図１０は、ある西瓜の断面の模式図であ
り、西瓜の蔓の跡を北極とすると、南北極方向に投影し
て得られるＮＭＲ強度プロファイルは図１０（ａ）の様
になり、赤道方向に投影して得られるＮＭＲ強度プロフ
ァイルは図１０（ｂ）の様になる。即ち、種が図１０の
様に整列状態になっているので、図１０（ａ）では種隙
が重なりあってプロファイルでは左右で大きな窪みがで
きることになる。一方、図１０（ｂ）では、種隙が分散
して投影されるので、大きな窪みになることはない。こ
うした現象を確認するために、上記の西瓜を再テストし
てみたところ、確かに南北極方向の投影の場合に「空洞
あり」、赤道方向の投影の場合に「空洞なし」と判定さ
れやすいことが分かった。
り、西瓜の蔓の跡を北極とすると、南北極方向に投影し
て得られるＮＭＲ強度プロファイルは図１０（ａ）の様
になり、赤道方向に投影して得られるＮＭＲ強度プロフ
ァイルは図１０（ｂ）の様になる。即ち、種が図１０の
様に整列状態になっているので、図１０（ａ）では種隙
が重なりあってプロファイルでは左右で大きな窪みがで
きることになる。一方、図１０（ｂ）では、種隙が分散
して投影されるので、大きな窪みになることはない。こ
うした現象を確認するために、上記の西瓜を再テストし
てみたところ、確かに南北極方向の投影の場合に「空洞
あり」、赤道方向の投影の場合に「空洞なし」と判定さ
れやすいことが分かった。
【００４７】こうした知見に基づき、更に検討したとこ
ろ、西瓜内部の所定厚みの円盤領域部分からの強度信号
Ｙを、前記円盤面に平行な方向に投影して得られる強度
プロファイルと、前記円盤面に交差する方向（従って、
前記した様な直交する場合に限らない）に投影して得ら
れる強度プロファイルとを取得し、これら２方向の夫々
について、前記で規定される面積Ｓ１またはＳ２を求
め、これらの面積Ｓ１，Ｓ２に基づいて西瓜内部の空洞
果を把握する様にすれば良いことが分かった。またこう
した方法を採用すれば、後記実施例に示す様に、空洞果
だけではなく、種隙または正常果のいずれかをも選定す
ることができることも分かった。
ろ、西瓜内部の所定厚みの円盤領域部分からの強度信号
Ｙを、前記円盤面に平行な方向に投影して得られる強度
プロファイルと、前記円盤面に交差する方向（従って、
前記した様な直交する場合に限らない）に投影して得ら
れる強度プロファイルとを取得し、これら２方向の夫々
について、前記で規定される面積Ｓ１またはＳ２を求
め、これらの面積Ｓ１，Ｓ２に基づいて西瓜内部の空洞
果を把握する様にすれば良いことが分かった。またこう
した方法を採用すれば、後記実施例に示す様に、空洞果
だけではなく、種隙または正常果のいずれかをも選定す
ることができることも分かった。
【００４８】また前記図１０から明らかな様に、図１０
（ａ）におけるベースラインからの信号の立ち上がりの
間隔Ｌ1 、および図１０（ｂ）におけるベースラインか
らの信号の立ち上がりの間隔Ｌ2 は、夫々西瓜の赤道直
径および極直径を正確に対応している。従って、この間
隔Ｌ1 とＬ2 から西瓜の大きさやいびつさ等の外観形状
の判定が可能となる。即ち、この方法を実施すれば、一
台の装置によって西瓜の内部状態の判定と外観検査の双
方を兼ねて実施することができる。
（ａ）におけるベースラインからの信号の立ち上がりの
間隔Ｌ1 、および図１０（ｂ）におけるベースラインか
らの信号の立ち上がりの間隔Ｌ2 は、夫々西瓜の赤道直
径および極直径を正確に対応している。従って、この間
隔Ｌ1 とＬ2 から西瓜の大きさやいびつさ等の外観形状
の判定が可能となる。即ち、この方法を実施すれば、一
台の装置によって西瓜の内部状態の判定と外観検査の双
方を兼ねて実施することができる。
【００４９】尚この発明においても、２方向の夫々につ
いて、領域Ｘｓl ≦Ｘ≦Ｘｆl における信号強度Ｙの包
絡線とＹ＝Ｙｓ1 の直線とで囲まれた部分の面積Ｓ３
と、前記面積Ｓ１との和の面積（Ｓ１＋Ｓ３）、または
領域Ｘｆr ≦Ｘ≦Ｘｓr における信号強度Ｙの包絡線と
Ｙ＝Ｙｓr の直線とで囲まれた部分の面積Ｓ４と、前記
面積Ｓ２との和の面積（Ｓ２＋Ｓ４）を求め、これらの
面積の少なくともいずれかが、予め定めた値以上である
ことをもって［空洞あり］と判定する構成も採用するこ
とができる。但し、こうした構成を採用するとアルゴリ
ズムが複雑になってそれだけ時間を要することになると
いう点では不利であるが、正確さと共に、空洞果、種隙
または正常果のいずれかを選択することができる等の双
方の効果を得ることができることになる。
いて、領域Ｘｓl ≦Ｘ≦Ｘｆl における信号強度Ｙの包
絡線とＹ＝Ｙｓ1 の直線とで囲まれた部分の面積Ｓ３
と、前記面積Ｓ１との和の面積（Ｓ１＋Ｓ３）、または
領域Ｘｆr ≦Ｘ≦Ｘｓr における信号強度Ｙの包絡線と
Ｙ＝Ｙｓr の直線とで囲まれた部分の面積Ｓ４と、前記
面積Ｓ２との和の面積（Ｓ２＋Ｓ４）を求め、これらの
面積の少なくともいずれかが、予め定めた値以上である
ことをもって［空洞あり］と判定する構成も採用するこ
とができる。但し、こうした構成を採用するとアルゴリ
ズムが複雑になってそれだけ時間を要することになると
いう点では不利であるが、正確さと共に、空洞果、種隙
または正常果のいずれかを選択することができる等の双
方の効果を得ることができることになる。
【００５０】
実施例１ 前記図３で示したアルゴリズムに従って、基準値を適切
に設定して、１５０個の空洞果と１５０個の正常果の対
して選定を行なった。その結果、正常果の２％に相当す
る３個だけを間違えて「空洞あり」と判定し、空洞果に
ついては８５％に相当する１２８個を正しく「空洞あ
り」と判定することができた。人間が手で叩いて判別す
る場合の正答率は、熟練者であっても８０％程度に止ま
っていることを考慮すれば、この方法は十分な実用レベ
ルに達成していることがわかる。
に設定して、１５０個の空洞果と１５０個の正常果の対
して選定を行なった。その結果、正常果の２％に相当す
る３個だけを間違えて「空洞あり」と判定し、空洞果に
ついては８５％に相当する１２８個を正しく「空洞あ
り」と判定することができた。人間が手で叩いて判別す
る場合の正答率は、熟練者であっても８０％程度に止ま
っていることを考慮すれば、この方法は十分な実用レベ
ルに達成していることがわかる。
【００５１】実施例２ 前記図４で示したアルゴリズムに従って、基準値を適切
に設定して、実施例１と同じ西瓜に対して選定を行なっ
た。その結果、１５０個の正常果は１個の間違いもなく
正常果と判断された。一方、１５０個の空洞果に対して
は、８０％に相当する１１９個を正しく「空洞あり」と
判定することができた。この方法も、十分な実用レベル
に達しているものの、実施例１よりも僅かに正答率が低
くなる傾向が見られた。これは、この方法が二次微分法
を採用しており、高次微分になるほどノイズに敏感にな
るためと考えられる。
に設定して、実施例１と同じ西瓜に対して選定を行なっ
た。その結果、１５０個の正常果は１個の間違いもなく
正常果と判断された。一方、１５０個の空洞果に対して
は、８０％に相当する１１９個を正しく「空洞あり」と
判定することができた。この方法も、十分な実用レベル
に達しているものの、実施例１よりも僅かに正答率が低
くなる傾向が見られた。これは、この方法が二次微分法
を採用しており、高次微分になるほどノイズに敏感にな
るためと考えられる。
【００５２】実施例３ 前記図７で示したアルゴリズムに従って、基準値を適切
に設定して、実施例１および実施例２と同じ西瓜に対し
て判定を行なった。その結果、１５０個の正常果は１個
の間違いもなく正常果と判定された。また１５０個の空
洞果に対しては、正答率が一挙に９５％までに高まり、
１４３個を正しく「空洞あり」と判定することができ
た。
に設定して、実施例１および実施例２と同じ西瓜に対し
て判定を行なった。その結果、１５０個の正常果は１個
の間違いもなく正常果と判定された。また１５０個の空
洞果に対しては、正答率が一挙に９５％までに高まり、
１４３個を正しく「空洞あり」と判定することができ
た。
【００５３】実施例４ 前記図９で示したアルゴリズムに従って、基準値を図１
１に示す様に５５０と設定して、実施例１〜３と同じ西
瓜に対して判定を行なった。その結果、１５０個の正常
果は１個の間違いもなく正常果と判定された。また１５
０個の空洞果に対しては、正答率が一挙に９９％までに
高まり、１４９個を正しく「空洞あり」と判定すること
ができた。
１に示す様に５５０と設定して、実施例１〜３と同じ西
瓜に対して判定を行なった。その結果、１５０個の正常
果は１個の間違いもなく正常果と判定された。また１５
０個の空洞果に対しては、正答率が一挙に９９％までに
高まり、１４９個を正しく「空洞あり」と判定すること
ができた。
【００５４】実施例５ 様々な内部状況の西瓜３０個をサンプルとし、各西瓜に
ついて南北極方向（縦方向）と赤道方向（横方向）の２
方向から投影を行なってプロファイルを取得し、各プル
ファイルにおける最大窪みの面積（前記Ｓ１またはＳ
２）と、実際に西瓜を切ってみて内部状況を観察した状
態との関係を図１２に示す。
ついて南北極方向（縦方向）と赤道方向（横方向）の２
方向から投影を行なってプロファイルを取得し、各プル
ファイルにおける最大窪みの面積（前記Ｓ１またはＳ
２）と、実際に西瓜を切ってみて内部状況を観察した状
態との関係を図１２に示す。
【００５５】この図１３から明らかな様に、空洞果、種
隙および正常果は夫々Ｉ〜IIIの３つの領域にはっきり
区別されて現れることがわかる。尚図１２の領域IIとII
Iの境界部分に「種隙」と判断されたものが若干存在
し、これを一見「空洞果」と誤認しそうに見えるが、こ
の西瓜について破壊検査してみたところ、種隙はほとん
ど繋がった状態になっており、空洞果と判定しても差し
支えないものであった。
隙および正常果は夫々Ｉ〜IIIの３つの領域にはっきり
区別されて現れることがわかる。尚図１２の領域IIとII
Iの境界部分に「種隙」と判断されたものが若干存在
し、これを一見「空洞果」と誤認しそうに見えるが、こ
の西瓜について破壊検査してみたところ、種隙はほとん
ど繋がった状態になっており、空洞果と判定しても差し
支えないものであった。
【００５６】上記の様に、ＮＭＲ信号強度プロファイル
を、南北極方向と赤道方向の２方向から投影して取得す
ることによって、空洞果、種隙および正常果を正確に判
定できることが分かる。特に種隙については、これまで
検出する方法がなかったが、本発明によって初めて検出
できる様になった。尚この実施例では、上記の様に取得
するプロファイルの方向を南北極方向と赤道方向の直交
する２方向にしたが、この方向はこれに限られず、違う
プロファイルパターンが得られる様に設定すれば良く、
また直交せずとも交差していれば良い。
を、南北極方向と赤道方向の２方向から投影して取得す
ることによって、空洞果、種隙および正常果を正確に判
定できることが分かる。特に種隙については、これまで
検出する方法がなかったが、本発明によって初めて検出
できる様になった。尚この実施例では、上記の様に取得
するプロファイルの方向を南北極方向と赤道方向の直交
する２方向にしたが、この方向はこれに限られず、違う
プロファイルパターンが得られる様に設定すれば良く、
また直交せずとも交差していれば良い。
【００５７】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
核磁気共鳴を利用した西瓜の内部品質を非破壊で検査す
る方法において、種の影響を受けることなく、西瓜の空
洞状況を高速且つ正確に判定できる様になった。またこ
の発明によれば、判定過程の全体を完全に自動化でき
る。
核磁気共鳴を利用した西瓜の内部品質を非破壊で検査す
る方法において、種の影響を受けることなく、西瓜の空
洞状況を高速且つ正確に判定できる様になった。またこ
の発明によれば、判定過程の全体を完全に自動化でき
る。
【００５８】一方、ＮＭＲ信号強度プロファイルを、２
方向から投影して取得する方法によれば、空洞果、種隙
および正常果を正確に判定でき、特に種隙については、
これまで検出する方法がなかったが、本発明によって初
めて検出できる様になった。またこの方法を実施すれ
ば、一台の装置によって西瓜の内部状態の判定と外観検
査の双方を兼ねて行なうことができる。
方向から投影して取得する方法によれば、空洞果、種隙
および正常果を正確に判定でき、特に種隙については、
これまで検出する方法がなかったが、本発明によって初
めて検出できる様になった。またこの方法を実施すれ
ば、一台の装置によって西瓜の内部状態の判定と外観検
査の双方を兼ねて行なうことができる。
【図１】本発明方法を実施するために構成されるＭＲＩ
装置例のブロック図である。
装置例のブロック図である。
【図２】ＮＭＲ強度プロファイルの一例を示すグラフで
ある。
ある。
【図３】請求項１に記載にした発明のアルゴリズムを発
明する為の図である。
明する為の図である。
【図４】請求項２に記載した発明のアルゴリズムを説明
する為の図である。
する為の図である。
【図５】一部微分値や二次微分値を利用した発明が誤判
断する場合の原因を説明する為の図である。
断する場合の原因を説明する為の図である。
【図６】図５のＡ部拡大図である。
【図７】請求項３に記載した発明のアルゴリズムを説明
する為の図である。
する為の図である。
【図８】面積Ｓ１またはＳ２を利用した発明で誤判断す
る場合の原因を説明する為の図である。
る場合の原因を説明する為の図である。
【図９】請求項４に記載に発明のアルゴリズムを説明す
る為の図である。
る為の図である。
【図１０】２方向の強度プロファイルを取得する発明の
原理を説明する為の図である。
原理を説明する為の図である。
【図１１】請求項４に記載した発明の基準値を示すグラ
フである。
フである。
【図１２】実施例５の結果を示すグラフである。
１ 主コイル ２ 勾配磁場コイル ３ プローブコイル ４ マッチングネットワーク ５ プリアンプ ６ デュプレクサ ７ 受信機 ８ 制御信号処理用コンピュータ ９ 勾配増幅器 １０ 送信用増幅器 １１ シンセサイザー １２ 変調器 １３ 波形発生回路 １５ 西瓜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 征治 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 三木 孝史 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 斉藤 一功 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
Claims (7)
- 【請求項１】 静磁場発生装置内に配置された西瓜に高
周波磁場および勾配磁場を印加して西瓜内の水分子に含
まれる陽子に核磁気共鳴を起こさせ、この核磁気共鳴に
よる強度信号を処理して西瓜内部の品質を非破壊的に検
査する方法において、西瓜内部の所定厚みの円盤領域部
分からの強度信号Ｙを、前記円盤面に平行な方向に投影
して得られる強度プロファイルにおける、前記強度信号
Ｙが最大となる位置に対応するｘ座標をＸｐとしたとき
に、Ｘ＜ＸｐでｄＹ／ｄＸ＜０、またはＸ＞ＸｐでｄＹ
／ｄＸ＞０の少なくともいずれかを満足する領域が予め
定めた幅長さ以上連続して存在することをもって空洞あ
りと判定することを特徴とする核磁気共鳴を用いた西瓜
内部品質の非破壊検査方法。 - 【請求項２】 静磁場発生装置内に配置された西瓜に高
周波磁場および勾配磁場を印加して西瓜内の水分子に含
まれる陽子に核磁気共鳴を起こさせ、この核磁気共鳴に
よる強度信号を処理して西瓜内部の品質を非破壊的に検
査する方法において、西瓜内部の所定厚みの円盤領域部
分からの強度信号Ｙを、前記円盤面に平行な方向に投影
して得られる強度プロファイルにおける、前記強度信号
Ｙの位置に対応するｘ座標をＸとしたときに、ｄ2 Ｙ／
ｄ2 Ｘ≧０を満足する領域が予め定めた幅長さ以上連続
して存在することをもって空洞ありと判定することを特
徴とする核磁気共鳴を用いた西瓜内部品質の非破壊検査
方法。 - 【請求項３】 静磁場発生装置内に配置された西瓜に高
周波磁場および勾配磁場を印加して西瓜内の水分子に含
まれる陽子に核磁気共鳴を起こさせ、この核磁気共鳴に
よる強度信号を処理して西瓜内部の品質を非破壊的に検
査する方法において、西瓜内部の所定厚みの円盤領域部
分からの強度信号Ｙを、前記円盤面に平行な方向に投影
して得られる強度プロファイルにおける、前記強度信号
Ｙが最大となる位置に対応するｘ座標をＸｐとしたとき
に、下記で規定される面積Ｓ１またはＳ２の少なくとも
いずれかが、予め定めた値以上であることをもって空洞
ありと判定することを特徴とする核磁気共鳴を用いた西
瓜内部品質の非破壊検査方法。 Ｓ１：領域Ｘｓl ≦Ｘ≦Ｘｆl における信号強度Ｙの曲
線と、Ｙ＝Ｙｓ1 の直線とで囲まれた部分の面積 但し、Ｘｓl ：Ｘ＜ＸｐでＸを増加させていったとき
に、ｄＹ／ｄＸ＞０からｄＹ／ｄＸ＜０に転じたｘ座標 Ｙｓl ：ＸがＸｓl のときの信号強度Ｙ Ｘｆl ：ＸをＸｓl から更に増加させていったときに、
信号強度Ｙが再びＹｓl に復帰したときのｘ座標 Ｓ２：領域Ｘｆr ≦Ｘ≦Ｘｓr における信号強度Ｙの曲
線と、Ｙ＝Ｙｓr の直線とで囲まれた部分の面積 但し、Ｘｓr ：Ｘ＞ＸｐでＸを減少させていったとき
に、ｄＹ／ｄＸ＜０からｄＹ／ｄＸ＞０に転じたｘ座標 Ｙｓr ：ＸがＸｓr のときの信号強度Ｙ Ｘｆr ：ＸをＸｓr から更に減少させていったときに、
信号強度Ｙが再びＹｓr に復帰したときのｘ座標 - 【請求項４】 領域Ｘｓl ≦Ｘ≦Ｘｆl における信号強
度Ｙの包絡線とＹ＝Ｙｓ1 の直線とで囲まれた部分の面
積Ｓ３と、前記面積Ｓ１との和の面積（Ｓ１＋Ｓ３）、
または領域Ｘｆr ≦Ｘ≦Ｘｓr における信号強度Ｙの包
絡線とＹ＝Ｙｓr の直線とで囲まれた部分の面積Ｓ４
と、前記面積Ｓ２との和の面積（Ｓ２＋Ｓ４）を求め、
これらの面積の少なくともいずれかが、予め定めた値以
上であることをもって空洞ありと判定する請求項３に記
載の非破壊検査方法。 - 【請求項５】 西瓜内部の所定厚みの前記円盤領域部分
からの強度信号Ｙを、前記円盤面に平行な方向に投影し
て得られる強度プロファイルと、前記円盤面に交差する
方向に投影して得られる強度プロファイルとを取得し、
これら２方向の夫々について、前記で規定される面積Ｓ
１またはＳ２を求め、これらの面積Ｓ１，Ｓ２に基づい
て西瓜内部の空洞果、種隙または正常果のいずれかを選
定する請求項３に記載の非破壊検査方法。 - 【請求項６】 ２方向の夫々について、領域Ｘｓl ≦Ｘ
≦Ｘｆl における信号強度Ｙの包絡線とＹ＝Ｙｓ1 の直
線とで囲まれた部分の面積Ｓ３と、前記面積Ｓ１との和
の面積（Ｓ１＋Ｓ３）、または領域Ｘｆr ≦Ｘ≦Ｘｓr
における信号強度Ｙの包絡線とＹ＝Ｙｓr の直線とで囲
まれた部分の面積Ｓ４と、前記面積Ｓ２との和の面積
（Ｓ２＋Ｓ４）を求め、これらの面積の少なくともいず
れかが、予め定めた値以上であることをもって空洞あり
と判定する請求項５に記載の非破壊検査方法。 - 【請求項７】 西瓜内部品質と共に、外観形状を判定す
る請求項５または６に記載のの非破壊検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7256591A JPH09101273A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 核磁気共鳴を用いた西瓜内部品質の非破壊検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7256591A JPH09101273A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 核磁気共鳴を用いた西瓜内部品質の非破壊検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09101273A true JPH09101273A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17294763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7256591A Pending JPH09101273A (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 核磁気共鳴を用いた西瓜内部品質の非破壊検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09101273A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1532473A2 (en) * | 2002-07-17 | 2005-05-25 | The Regents Of The University Of California | Methods and devices for analysis of sealed containers |
| JP2023140260A (ja) * | 2022-03-22 | 2023-10-04 | 思慧 戴 | 西瓜自動考察装置 |
-
1995
- 1995-10-03 JP JP7256591A patent/JPH09101273A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1532473A2 (en) * | 2002-07-17 | 2005-05-25 | The Regents Of The University Of California | Methods and devices for analysis of sealed containers |
| EP1532473A4 (en) * | 2002-07-17 | 2008-07-23 | Univ California | METHOD AND DEVICES FOR ANALYSIS OF SEALED CONTAINERS |
| JP2023140260A (ja) * | 2022-03-22 | 2023-10-04 | 思慧 戴 | 西瓜自動考察装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990608 |