(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器にガス含有発酵酒を所定量注ぎ、その液面上に形成された泡層の消滅するまでの時間を計測する泡持ち時間測定方法であって、形成された泡層を撮影手段で上方より撮影し、得られた映像情報より画像の明暗を判定して液面と同等の暗部の発生を計数し、計数開始から計数値の時間変化が一定値になるまでの計数値に達する時間を測定することにより当該時間を泡持ち時間として評価することを特徴とする泡持ち時間測定方法。
【請求項２】
液面と同等の暗部の発生を計数するに際して、泡の明るさに対応する白レベルに対してほぼ黒レベルの部分を計数する第１ステップと、該第１ステップで計数された部分をマスクした後、ほぼグレーレベルの明るさを有する部分を計数する第２ステップとで液面と同等の暗部の発生を計数する請求項１記載の泡持ち時間測定方法。
【請求項３】
容器にガス含有発酵酒を所定量注ぎ、その液面上に形成された泡層の消滅するまでの時間を計測する泡持ち時間測定装置であって、形成された泡層を上方より撮影し、画像情報を得るための撮影手段と、前記画像情報より画像の明暗を測定する測定手段と、該測定手段からの明暗情報より液面と同等の明るさを有する部分を選択・計数する手段と、該選択・計数手段により前記液面と同等の明るさを有する部分の数の計数を開始してから、計数値の時間変化が一定値になるまでの計数値に達する時間を測定する時間計測手段とを少なくとも備えることを特徴とする泡持ち時間測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビール、発泡酒等のガス含有発酵酒の泡持ちの良し悪しを判定する評価方法及び装置に係り、更に詳しくは、グラス等の容器に注がれたガス含有発酵酒の表面に形成される泡の持続時間（泡が消滅するまでの時間）を測定するための泡持ち時間測定方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、従来より容器に注がれたビールの表面に形成される泡層の消滅するまでの持続時間を測定することにより、泡持ちの良し悪しを判断する方法が発明されている。この方法で問題になるのは、泡消滅の確認であり、この消滅条件が明確に決められていないと、客観的かつ絶対的な泡持ちの良し悪しの判断を行うことができない。
【０００３】
これまで、泡消滅を判定する場合、ビール表面の明暗の割合、すなわち、「泡」を明るいとし、「ビール液面（即ち泡が無い状態）」を暗いとして、ビール表面における、泡部の面積と泡の消滅した液面そのものの面積との比に基づいて、判定していた。しかしながら、この方法では、測定誤差が大きくて必要な精度を確保できない。またこの泡の消滅時の面積比の設定に統一性が無く、客観性のある判定とは言い難い。すなわち、いずれの面積比の状態が泡消滅に対応するのか、理論的、統一的根拠が明確になっていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑み、ビールを注いだときに形成される泡の消滅について、再現性、安定性ある測定の可能なビールの泡持ち時間測定方法及び装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、周囲の泡の明るさに比べて明確に暗い、ビール泡の消滅によって発生する泡消滅部分を先ず検出し、当該暗部分の数を計数し、計数開始から計数値の時間変化が一定値となった時点をビール泡層の消滅として判定し、この計数開始から泡消滅までの経過時間を泡持ち時間として評価する、ビール等の泡持ち時間測定方法及び装置である。
【０００６】
さらに、本発明は、実際には、上記泡消滅部分を数個確認しただけでは充分でなく、少なくとも２０〜３０個の泡消滅部分を確認した場合に泡の消滅と判断するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００８】
先ず、実施形態におけるビール泡の消滅検知の根拠について説明する。
【０００９】
本発明者の研究によると、ビール泡層が消滅していく経過は以下のとおりになることが観察された。
【００１０】
すなわち、形成されたビール泡の消滅とともに泡層が減少していき、泡層が消滅する一連の過程をＣＣＤカメラ等の撮像手段を用いて、サンプル容器にビールを注いで形成された泡の表面を上方から観察し、撮像手段の最小画素単位の泡消滅とみなせる暗部分の発生数を確認すると図１に示す結果となった。なお、当該サンプルは、本出願人が先に出願した特願平９ー３４０１９８号に記載した泡持ち試験サンプル用ビール注ぎ出し装置を用いて作製したもので、同一銘柄、同一条件で作製したものである。なお、図２は上記ビール注ぎ出し装置の構成を示す図である。サンプルの作製に当たっては、泡層の安定した状態（容器に注ぎ終わってから２０〜３０秒）から計測を開始する。また、図１で２６，３３，３４ｍｍは計測を開始する時の形成されている泡層の厚さを表わし、秒単位は３０個の泡の消滅をカウントするまでの経過時間を表わす。
【００１１】
さて、上記経過に対応して泡層を詳しく観察すると、泡層がある程度あり、泡が幾重にも積み重なった状況では、泡は泡層の厚さ方向に一直線に並んでいる訳ではなく、ランダムに積み重なって形成されており、観察光は乱反射してしまうため、泡層を透過してビール液面が見えることなく、泡部分が明るく見える。従ってこの状態では、泡部分の明るさに比べて明確に暗い部分は計数されず、図１における泡消滅数０の状態に対応する。
【００１２】
泡層が薄くなり、さらに泡が消滅して行くと、泡の明るさとは明確に異なる暗部（点＝液面）が現れ始め、次第に加速度的に当該点が計測されてくる。この状況が図１における急峻変化部分に該当する。特に、この変化部分のうち、泡消滅数２５以上の変化はどのグラフも安定な変化をしており、再現性も良好である。そこで、この状況におけるビール液面の状態を観察すると、泡層はほぼ消滅しているものの完全には消滅していない状態であることが確認されたこの観察結果と図１のグラフの変化とを総合的に考察すると、以下の結論が得られる。
【００１３】
すなわち、泡が殆ど消滅した状態になると、観察光（照明光）が極薄の泡層を透過してビール液面に達する部分（点）が発生してくる。この部分は画像の明暗で評価すると、ほぼ液面と同等の明るさ（暗部）と判断される。この状態で順次、泡が消滅して行くとともに暗部が発生し、泡の消滅が計数される。なお、上記状況に至る前の状況においても、たまたま泡の積み重なり具合によって（例えば、泡がほぼ１直線に積み重なり、観察光が乱反射せずにビール液面まで透過した場合）は観察光が乱反射せず、液面に達するため、泡消滅の暗部として計数されることがあるが、このような状況は多数計数される訳ではなく、連続的に２５以上の計数になり得ることは無いと判断できる。
【００１４】
なお、先に述べたビール表面の明暗の面積比で泡持ちを判定する従来方式は、上記泡消滅が計数される状態よりもさらに後の状態で観察するものである。すなわち、ビール液面より残留する泡が徐々に消滅して行き、泡の残っていない完全な液面が徐々に拡大して行く状態で明暗の面積比を測定する。つまり、泡切れ（泡消滅により液面が露出して行く状態）が進行して行く状況での測定である。この泡切れは、同一銘柄で、同一条件のもと作製したサンプルであっても、時間的変化に大きなバラツキを生じる。泡切れの開始時期、泡切れの拡大から完全に泡切れとなるまでの経過時間に大きなバラツキを生じるのである。
【００１５】
以上の観察結果及びそれに対する考察から、泡層が消滅して行く過程でわずかに泡層が残る状態では、撮像手段で読み取ったビール表面の明るさで評価すると、ほぼビール液面と判断でき、この状態が現れ始め拡大して行く過程（上述の泡消滅計数状態）は安定で均等な変化であり、再現性も良好であることが確認された。また、この過程を従来の明暗面積比で判定することも考えられるが、個々の泡の大きさはランダムであり、まして試料毎に相関性は全くない。したがって、面積比による比較判定は実質的にバラツキを含んでいる。
【００１６】
したがって、本発明は上記過程の安定した変化状態を、泡の消滅による実質的に液面と同等の暗部の発生数を計数し、明らかに上記過程に達したことを判定することで泡消滅と判断することにより再現性のある客観的な評価を可能とすることを特徴とする。
【００１７】
以下その詳細について説明する。
【００１８】
なお、説明の都合上、以下の説明では、ビールあるいは麦芽を用いた発泡酒についてはビールをもって代表とし、また瓶、カンについては瓶を代表として説明をするが、これに限らず残余のものであっても良いことはいうまでもない。
【００１９】
図２に示すように、注ぎ出し装置１０は、テスト用コップ１を支持し、コップの縦方向位置、横方向位置及びビールの注ぎ位置と泡観測位置に移動させるためのターンテーブル駆動部２と、ビール瓶を保持し、人がビールを注ぐ動作に近い形式でビール瓶の口を中心にして瓶底を持上げて傾斜させ、テスト用コップ１にビールを注ぐ操作をする注ぎ出し機構３とその駆動部と、コップ内に形成された泡を縦方向から観測するビデオカメラ４と、泡層厚さを横方向から測定するビデオカメラ５とで構成される。また、６は注ぎ出し装置の動作を設定・制御し、また得た各種データを処理するためのモニタ付パソコン、７は測定データをプリントアウトするためのプリンターである。
【００２０】
具体的には、有効高さ（９ｃｍ）、内径（６ｃｍ）のコップを使用し、１５０ｇ程度のビールを注いだ。また、ビールを注ぐ勢いは先の１５０ｇを５秒〜６秒で注ぐようにする。この設定内容はパソコンに記憶され、任意にいつでも呼び出すことができる。こうしてビールの種類、瓶の形状・大きさ（大瓶、中瓶）、その外の条件の違いに応じて各々注ぐ条件の異なる注ぎ出し動作を設定することが出来る。また、測定で得た泡層厚さについては、上記大きさのコップを用いて、実際に人に注いでもらって得たデータの平均値から判断すると、３０ｍｍ程度となる。次に、本実施形態における泡消滅（逆に最後の泡層の出現）の検知処理について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
泡消滅の判定は、上記注ぎ出し装置１０（図２）を用いてビール注ぎを終了し、調製されたサンプル用容器（コップ）１は形成された泡が安定するのを待って（１０秒）ビデオカメラ５により容器１内の泡層の厚さを測定した後、さらに１０〜２０秒待った後、ビデオカメラ４を用いて容器１内のビール表面の明るさを検出する。
【００２２】
この時、ビール表面の泡の部分は明るく、ビール液面部は暗くなる。すなわち、サンプル表面の明るい泡部分は、泡の消滅とともに最後の泡層が出現し、やがてはビール液面へと変わる。ただし、この明暗については、サンプルに使用されるビールの色・濃度で決まり、特定色・濃度のビールで判定の閾値を決定すると、これと色・濃度の異なるサンプルの場合には、判定を誤ることになる（即ち、色・濃度の濃いサンプルは泡であっても暗いと判定され、比較的に色・濃度の低いサンプルでは、液面であっても明るくなる）。そこで、測定開始直後は、サンプル表面は泡立っている状態であるので、この時のサンプル表面の測定明るさを最大明るさとして設定し、それを基準にしてそれ以降の明るさ（暗さ）を決定する。すなわち、個々のサンプルに適した明暗のダイナミックレンジを設定することにする。
【００２３】
本実施形態に係る明暗の測定は、ビデオカメラ４からのビデオ映像についてビデオカメラの撮像素子の１画素毎の濃度を２値データとして表わし、その明暗を判定する。この場合、明は泡の存在する状況を表わし、暗は上層の泡が消滅して最後の泡層が出現した状態（ほぼビール液面と同等の明暗状態）を表わす。
【００２４】
図３（ａ）はコップ内のビール表面のビデオ画像を示す図、同（ｂ）は  ビール表面のビデオ画像のラインＡ−Ａ上の明るさを示す図である。
【００２５】
図３（ａ）に示すようなビデオ映像の得られた場合、映像のラインＡ−Ａ上の明暗分布は図３（ｂ）のようになる。すなわち、図３（ａ）は既に大小数個の黒点の存在でわかるように、泡の消滅により液面と同等の暗部が発生し初めている状況であり、これら黒点を計数する状態にある。今、図３（ａ）に示す泡の消滅状況を画面の走査によりチェックすると、例えばラインＡ−Ａで示す水平方向の走査では、図３（ｂ）に示す明るさの分布が得られる。なお、表面の隣り合う泡同士の谷間は、微細な泡のために谷間も小さく、泡がランダムに重なった状態であるので照明光は乱反射してしまい、実質的に泡の明るさと変わるところがない。観察光が泡を透過する部分はビール液面が透視されるために暗く検知される。
【００２６】
泡の部分の明るさをＰとして、泡の消滅した部分Ａ，Ｂ，Ｃの明るさ（実質的には泡部分に比べて暗い部分）は図３（ｂ）中のａ，ｂ，ｃに示す谷の状態となる。泡消滅部分Ｃを撮像素子の１画素の大きさとすると、泡消滅部分Ａ，Ｂは数画素から数十画素に及ぶ大きさのものとなる。これは、個々の泡の大きさが異なるため、１つの泡の消滅でも消滅部分Ａ，Ｂ，Ｃに示す大きさの違いになる。従って、夫々大きさは異なっても泡消滅１つ分である。ただし、明るさについては、大きさが関連してくる。すなわち、周囲の泡部の明るさの影響があり、部分Ｃのような１画素分の大きさでは黒というよりもグレーになる。一方、部分Ａ，Ｂは周囲の泡部の明るさの影響を部分Ｃほどに受けず、図３（ｂ）に示す明るさになる。
【００２７】
本実施形態では、これら大きさ及び明るさの異なる泡消滅部分を２ステップに分けてチェックする。先ず、隣合った画素が連続的に明るさａ（またはｂ）が泡の明るさＰに比べて暗い場合、その集合体を１つの泡消滅部分Ａ（またはＢ）と判断する。次に、先にチェックを終えた泡消滅部分をマスクして計数の対象から除外し（泡消滅部分を座標による位置設定によりその部分を計数しないようにする）、先のＡ，Ｂ部分よりは明るいが、泡部分の明るさとは明確に差のあるグレーの明るさｃである１画素分の泡消滅部分Ｃを計数する。この２ステップの計数により現状の泡消滅数を確認する。
【００２８】
２ステップの計数を実施する理由は、計数のミスを無くすためである。即ち、明暗の閾値のみで判断するのであれば、例えば、上記泡消滅部分Ｃのようなグレー・レベルも含めて明暗の閾値を決定し、１ステップで全ての泡消滅部分を計数できるが、実際に１ステップの判定を行うと、数十画素の泡消滅部分の近傍に数画素の小さな泡消滅部分が存在した時、これを１つの泡消滅部分と判断してしまうことがあったため、その対策として上記２ステップの判定法を用いた。
【００２９】
この計数操作は所定間隔を置いて１サンプルのビール表面全域を一様に走査しながら行うが、その数例（１）〜（４）の計数結果を先に説明した図１及び図４に示す。図４は泡の消滅カウント数と経過時間との関係を示すグラフである。
【００３０】
図１、４については、それぞれ計数に使用されたサンプルビールの銘柄を異にする。図４ではグラフ（１）と（２）の泡層の厚さが２６ｍｍの場合で、泡消滅数３０に達するまでの時間がそれぞれ８２秒と８７秒であった。グラフ（３）と（４）は泡層の厚さ３０ｍｍと３４ｍｍの場合で、泡消滅数３０に達するまで夫々１１６秒及び１３５秒かかっている。
【００３１】
ここで、泡消滅数を３０カウントに設定した理由は、グラフを見れば明らかなように、それ以下ではグラフの変化に不安定な部分が可成りあるために避け、グラフの変化の率直な部分を用いて誤差の低減を図ったことにある。
【００３２】
泡消滅数３０に達したときを泡消滅と判断して、それまでの経過時間を泡持ち時間とした。図１，４とも、同じ泡層の厚さ（２６ｍｍ）では泡持ち時間に殆ど差がなく、また、泡層の厚さの差による計測された泡持ち時間の差は、厚さの差に正比例することも確認され、再現性、客観性を備えたデータであることが確認された。
【００３３】
これまで説明した実施形態では、泡持ちの測定（泡の消滅するまでの時間）時に、エアコンディショナーからの送風など、装置周辺での空気の移動の影響で泡が消滅してしまうことがあり、その場合には泡持ち測定に誤差を生ずることになる。また、泡の消滅は縦方向からビデオカメラ４で観察しながら行うが、その測定前に、横方向からビデオカメラ５にてどの程度の泡があるのか泡層の厚さを確認する必要がある。この時、ビデオカメラ５に対するテスト用コップ後方の背景の影響、コップ周囲の光の影響により測定誤差を生ずる。
【００３４】
そこで、これらの測定誤差を生じさせる状況を改善する構成として、空気の移動による影響については、図２の光源となるランプ８とテスト用コップ１との間に風除け用のフードを設けるとよい。また、泡持ち観測のための光はこのフード内を通ってサンプルの表面に達するようにし、フード内壁は映り込みが発生しないようにつや消しもしくは光の反射を起こさない処理（本例では黒色に塗装する）を施すとよい。
【００３５】
また、背景の影響、容器周囲の光の影響への対策は、ターンテーブル上のテスト用コップ１の周囲を内方から囲むようにそれぞれ仕切るスペーサーを設けてパーティションを形成するとよい。このスペーサーの高さはテスト用コップの高さとほぼ同じにする。さらに、スペーサー内壁は映り込み、外部光源からの反射が影響しないように上記フードと同様、つや消し、反射防止が施されているのが望ましい。
【００３６】
さらに、本実施形態に係る泡持ち時間測定方法は、例えば、容器内壁に付着する泡の付着状況などの測定にも適用することができる。
【００３７】
上記泡持ちの測定の後、ビデオカメラ５で、サンプル用容器（コップ１）の内壁に残存する付着泡の分布を測定する。泡持ち特性同様、ビールあるいは発泡酒における泡も性質を知る上で「泡の付着性」も調査項目の１つである。グラスに満たされているビールを飲み干した後に、グラス内壁に残る付着泡の量（面積）が多いほど良好な泡が形成されたことを表わす。
【００３８】
グラス内壁に残る付着泡の量測定方法は、ビデオカメラ５の視野範囲内における、コップ１の内壁に付着する泡の面積あるいは視野範囲（面積）に対するコップ１の内壁に付着する泡の面積比で評価する。泡の付着部分の測定は、先に述べた泡持ち時間と同様で、明るさの閾値を設定し、その閾値よりも明るいものを泡と判断し、その閾値よりも低い明るさの部分を泡付着のない部分と評価する。
【００３９】
【発明の効果】
これまで説明したように、本発明のビール等の泡持ち時間測定方法によれば、ビールを注いだときに形成される泡の消滅条件について、消滅の再現性、安定性ある判定基準を設定することによって、より的確にビールの泡持ち時間測定ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】泡の消滅カウント数と経過時間との関係を示すグラフ
【図２】本発明の方法を実施するための泡持ち試験サンプル作成用ビール注出し装置の構成を示す図
【図３】（ａ）コップ内のビール表面のビデオ画像を示す図、（ｂ）  ビール表面のビデオ画像のラインＡ−Ａ上の明るさを示す図
【図４】泡の消滅カウント数と経過時間との関係を示すグラフ
【符号の説明】
１    テスト用コップ
２    ターンテーブル駆動部
３    注ぎ出し機構・駆動部
４    ビデオカメラ（縦方向）
５    ビデオカメラ（横方向）
６    パソコン
７    プリンター
８    ランプ
１０    注ぎ出し装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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