(57)【要約】  本発明に係る食品の品質測定装置は、食品に対して波長域の異なる２種類の光を切り替えて照射する照明部と、前記食品からの反射光を受光して電気信号に変換することにより、前記２種類の光に対応する２種類の反射画像をそれぞれ取得する撮像部と、前記撮像部が取得した前記２種類の反射画像について、画素ごとに濃度の差分または蛍光強度を演算して濃度差画像または蛍光強度画像を取得する画像演算部と、前記濃度差画像または前記蛍光強度画像を可視像として出力する出力部と、を備えるものである。
2011099137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品に対して波長域の異なる２種類の光を切り替えて照射する照明部と、
前記食品からの反射光を受光して電気信号に変換することにより、前記２種類の光に対応する２種類の反射画像をそれぞれ取得する撮像部と、
前記撮像部が取得した前記２種類の反射画像について、画素ごとに濃度の差分または蛍光強度を演算して濃度差画像または蛍光強度画像を取得する画像演算部と、
前記濃度差画像または前記蛍光強度画像を可視像として出力する出力部と、
を備えることを特徴とする食品の品質測定装置。
【請求項２】
前記照明部が、所定時間差で白色光を発する２個の光源と、該各光源と前記食品との間にそれぞれ設けられた透過波長域の異なる２個のカラーフィルタと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の食品の品質測定装置。
【請求項３】
前記照明部が、所定時間差で異なる波長域の光を発する２個の光源を備えることを特徴とする請求項１に記載の食品の品質測定装置。
【請求項４】
前記撮像部が、前記撮像部が、前記食品からの反射光を集光するレンズと、集光された反射光を受光して電気信号に変換する２次元イメージセンサと、を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の食品の品質測定装置。
【請求項５】
前記出力部が、前記濃度差画像または前記蛍光強度画像を可視像として表示するディスプレイ、或いは前記濃度差画像または前記蛍光強度画像を記録紙に印字するプリンタを備える請求項１乃至４のいずれかに記載の食品の品質測定装置。
【請求項６】
前記画像演算部及び前記出力部が、ノート型パーソナルコンピュータのＣＰＵ及びディスプレイをそれぞれ構成し、
前記照明部及び前記撮像部が、前記ノート型パーソナルコンピュータに着脱可能なカメラユニットを構成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の食品の品質測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘモグロビンやミオグロビン等のヘム蛋白質、ＮＡＤＨ等の蛍光物質、及び食品添加物等を含有する食肉や魚貝類の品質を測定するための食品の品質測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食の安全に対する関心が高まる近年、食品の品質管理をより厳密に行うことが求められている。例えば、食品の品質の１つとして鮮度が挙げられるが、この鮮度の低下が問題になりやすい食肉、魚介類、加工食品等は、鮮度の低下に伴って構成成分中のヘモグロビンやミオグロビン等のヘム蛋白質の酸化や変性が生じると、光を照射した場合にその吸収率が変化する性質を有している。従って、この性質を利用し、吸収スペクトルすなわちその食品に特有な波長領域が吸収されて一部が弱められたスペクトルの変化を測定することにより、食肉や魚介類等の鮮度を測定する品質測定装置が従来用いられている（特許文献１及び特許文献２参照）。また、食品の品質変化は、ヘム蛋白質の酸化状態の変化だけでなく食品に含まれる食品添加物や蛍光物質によっても引き起こされる。そこで、蛍光や吸収スペクトルを測定することにより、食品添加物や蛍光物質に起因した食品の品質変化を測定することも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３００８１０号公報
【特許文献２】特開２００７−１０８１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の食品の品質測定装置は、装置自体が大型であって使用場所に固定して設置されるため、工場に設置して食品の製造時に使用するには向いているが、食品の店頭販売時に入荷から陳列を経て販売までの経時的な品質変化を管理するには向いていない、また操作とデータの解釈に熟練を要するという問題があった。さらに、従来の食品の品質測定装置は取り扱いが難しく、店頭において食品の品質管理に関する専門知識を持たない者が使用するのは困難であり、食品の部分的な品質変化を発見しにくいという問題もあった。【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、食品の品質管理に関する専門知識を持たない素人であっても、食肉や魚介類等の食品の品質の変化を容易且つ直感的に判別することが可能な食品の品質測定装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係る食品の品質測定装置は、食品に対して波長域の異なる２種類の光を切り替えて照射する照明部と、前記食品からの反射光を受光して電気信号に変換することにより、前記２種類の光に対応する２種類の反射画像をそれぞれ取得する撮像部と、前記撮像部が取得した前記２種類の反射画像について、画素ごとに濃度の差分または蛍光強度を演算して濃度差画像または蛍光強度画像を取得する画像演算部と、前記濃度差画像または前記蛍光強度画像を可視像として出力する出力部と、を備えるものである。【０００７】
また、本発明に係る食品の品質測定装置は、前記照明部が、所定時間差で白色光を発する２個の光源と、該各光源と前記食品との間にそれぞれ設けられた透過波長域の異なる２個のカラーフィルタと、を備えるものである。【０００８】
また、本発明に係る食品の品質測定装置は、前記照明部が、所定時間差で異なる波長域の光を発する２個の光源を備えるものである。【０００９】
また、本発明に係る食品の品質測定装置は、前記撮像部が、前記食品からの反射光を集光するレンズと、集光された反射光を受光して電気信号に変換する２次元イメージセンサと、を備えるものである。【００１０】
また、本発明に係る食品の品質測定装置は、前記出力部が、前記濃度差画像または前記蛍光強度画像を可視像として表示するディスプレイ、或いは前記濃度差画像または前記蛍光強度画像を記録紙に印字するプリンタを備えるものである。【００１１】
また、本発明に係る食品の品質測定装置は、前記画像演算部及び前記出力部が、ノート型パーソナルコンピュータのＣＰＵ及びディスプレイをそれぞれ構成し、前記照明部及び前記撮像部が、前記ノート型パーソナルコンピュータに着脱可能なカメラユニットを構成するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る食品の品質測定装置によれば、食品に対して波長域の異なる２種類の光を切り替えて照射し、各波長域の光ごとに取得した反射画像の濃度差画像または蛍光強度画像を可視像として出力するので、食品の品質または品質変化をより鮮明に画像化することができる。また、画像を用いて食品の品質判別を視覚的に行えるので、食品の品質に関する専門知識を持たないユーザでも容易且つ正確に食品の品質を判別できるとともに、食品に生じた部分的な品質変化でも簡単に発見することができる。【００１３】
また、本発明に係る食品の品質測定装置によれば、照明部が、所定時間差で白色光を発する２個の光源と、該各光源と前記食品との間にそれぞれ設けられた透過波長域の異なる２個のカラーフィルタとを備えるものなので、カラーフィルタを交換するだけの簡単な作業によって、食品に照射する光の波長域を容易に選択することができる。【００１４】
また、本発明に係る食品の品質測定装置によれば、照明部が、所定時間差で異なる波長域の光を発する２個の光源を備えるものなので、カラーフィルタが不要な分だけ装置全体として部品点数を削減することができる。【００１５】
また、本発明に係る食品の品質測定装置によれば、撮像部が、食品からの反射光を集光するレンズと、集光された反射光を受光して電気信号に変換する２次元イメージセンサとを備えるものなので、反射画像を簡易且つ安価な構成で取得することができる。【００１６】
また、本発明に係る食品の品質測定装置によれば、出力部が、濃度差画像または蛍光強度画像を可視像として表示するディスプレイ、または濃度差画像または蛍光強度画像を可視像として記録紙に印刷するプリンタなので、濃度差画像または蛍光強度画像を簡易且つ安価な構成で可視化し、画像として保存することができる。【００１７】
また、本発明に係る食品の品質測定装置によれば、画像演算部及び出力部が、ノート型パーソナルコンピュータのＣＰＵ及びディスプレイをそれぞれ構成し、照明部及び撮像部が、ノート型パーソナルコンピュータに着脱可能なカメラユニットを構成するものなので、装置全体を簡単に持ち運ぶことができる。これにより、店頭等に陳列した状態の食品であっても容易に品質測定を行える。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施例における食品の品質測定装置１の構成を示す模式図。
【図２】第１実施例における照明部５の構成を示す概略縦断面図。
【図３】第２実施例における照明部５の構成を示す概略縦断面図。
【図４】第３実施例における照明部５の構成を示す概略縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
まず、本発明の第１実施例に係る食品の品質測定装置について説明する。図１は、第１実施例に係る食品の品質測定装置１の構成を示す模式図である。食品の品質測定装置１は、測定対象となる食品２の画像を撮影するためのカメラユニット３と、このカメラユニット３が撮影した画像データを演算及び表示するためのノート型パーソナルコンピュータ４（以下「ノート型ＰＣ４」と略す）と、を備えるものである。
【００２０】
カメラユニット３は、図１に示すように、食品２に対して光を照射する照明部５と、食品２からの反射光を受光して反射濃度を２次元画像データに変換する撮像部６と、この撮像部６が出力したアナログ信号をデジタル信号としての画像データに変換する画像入力部７と、ノート型ＰＣ４との間で通信を行うためのインターフェース部８とが一体構成されたものである。尚、本実施例のように照明部５と撮像部６を一体構成した方が、持ち運びが容易という利点があるが、照明部５と撮像部６を別体として構成することも可能である。また、照明部５と撮像部６をそれぞれできるだけ小型化し、カメラユニット３全体として小型化を図れば、カメラユニット３の持ち運びがより容易になり好適である。更に、カメラユニット３をノート型ＰＣ４に着脱可能、とすれば、カメラユニット３を手で支持して撮影が行えるので、使い勝手が良い。
【００２１】
図２は、図１における照明部５の構成を示す概略縦断面図である。照明部５は、第１照明装置９と第２照明装置１０の動作を点灯制御回路１１で制御するよう構成されている。ここで、第１照明装置９及び第２照明装置１０は、白色光を発するフラッシュランプ（光源）１２,１３と、特定波長域の光を透過する第１カラーフィルタ１４とそれと異なる波長域の光を透過する第２カラーフィルタ１５とをそれぞれ備えることにより、例えば、第１照明装置９からは波長域６５０〜７４０ｎｍ（第１色）の光を、第２照明装置１０からは波長域８２０〜９５０ｎｍ（第２色）の光を、それぞれ照射可能となるようにする。また、点灯制御回路１１は、各フラッシュランプ１２，１３の点灯を制御することにより、所定の時間差で第１照明装置９及び第２照明装置１０から食品２に光を照射させる。
【００２２】
撮像部６は、第１照明装置９及び第２照明装置１０が食品２に照射した光の各反射光を受光して電気信号に変換することにより、２枚の反射画像を取得する。この撮像部６は、図１に示すように、食品２からの反射光を集光するためのレンズ１６と、集光された反射光を受光してアナログ信号としての画像データに変換する２次元イメージセンサ１７とを有している。２次元イメージセンサ１７は、いわゆるＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等であって、画像入力部７に接続されている。
【００２３】
インターフェース部８は、信号のＡ／Ｄ変換や増幅等を行い、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インターフェース回路等をもちいて、カメラユニット３とノート型ＰＣ４の通信する回路である。このインターフェース部８は、図１に示すように、画像入力部７に接続される一方、ＵＳＢケーブル１８を介してノート型ＰＣ４に接続され、画像入力部７からノート型ＰＣ４への画像データの転送を仲介する役割を果たす。また、インターフェース部８は、照明部５にも接続され、ノート型ＰＣ４から照明部５への制御信号の供給を仲介する役割も果たす。尚、インターフェース部８は、ＵＳＢ規格以外の他の通信規格に基づいて信号の転送を行うものでもよい。また、カメラユニット３とノート型ＰＣ４との間の接続は、ＵＳＢケーブル１８を介したものに限られず、パラレルＩ／Ｏ，有線ＬＡＮ，無線ＬＡＮ，インターネット等のネットワークを介した接続であってもよい。
【００２４】
他方、ノート型ＰＣ４は、図１に示すように、カメラユニット３が撮影した画像データを演算する画像演算部１９と、その演算結果をユーザが視認し得る形態で出力する出力部２０と、を有している。画像演算部１９は、ノート型ＰＣ４の各部を制御するいわゆるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）であって、ＵＳＢケーブル１８を介してカメラユニット３のインターフェース部８に接続される。また、出力部２０は、いわゆる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）であって、画像演算部１９に接続されている。尚、出力部２０としては、他の方式によるディスプレイ、例えばプラズマ方式や有機ＥＬ方式等のディスプレイを採用することも可能である。更に、ユーザが視認し得る形態とは画面に表示する形態に限られず、記録紙に印字する形態であってもよく、出力部２０として小型のプリンタを採用してもよい。また、画像演算部１９と出力部２０を備える装置は、本実施例のノート型ＰＣ４以外に、デスクトップ型ＰＣ、携帯電話、携帯型モバイル等であってもよい。
【００２５】
このように構成される第１実施例に係る食品の品質測定装置１によれば、ユーザがノート型ＰＣ４を操作することにより、対象となる食品２について撮像開始の指示を発すると、ノート型ＰＣ４から測定開始信号を受けた点灯制御回路１１が、まず第１照明装置９のフラッシュランプ１２を点灯させる。これにより、波長域６５０〜７４０ｎｍの光（第１色の光）が第１照明装置９から食品２に対して瞬間的に照射される。ここで、この第１照明装置９からの光は食品２によって反射されるが、この際、食品２の構成成分であるヘム蛋白質の酸化、還元状態に応じ、第１色の光のうち所定の波長領域が食品２によって吸収される。そして、撮像部６が、この第１色の光の反射光を受光し、これを画像データに変換することにより、第１色の光に対応した反射画像を取得する。この反射画像のデータは、図１に示す画像入力部７及びインターフェース部８を経て、ノート型ＰＣ４の画像演算部１９へと送られる。そして、画像演算部１９は、受け取った第１色の光の反射画像のデータを不図示の記憶領域に一時的に格納しておく。
【００２６】
続いて点灯制御回路１１は、第１照明装置９のフラッシュランプ１２の点灯から１０〜１００ｍｓｅｃ経過後に、第２照明装置１０のフラッシュランプ１３を点灯させる。これにより、波長域８２０〜９５０ｎｍの光（第２色の光）が第２照明装置１０から食品２に対して瞬間的に照射される。この際、第２色の光のうち所定の波長領域が食品２によって吸収される。そして、撮像部６が、この第２色の光の反射光を受光し、これを画像データに変換することにより、第２色の光に対応した反射画像を取得する。この第２色の光に対応した反射画像のデータも、第１色の光の場合と同様に、図１に示す画像入力部７及びインターフェース部８を経て、ノート型ＰＣ４の画像演算部１９へと送られる。ここで、第１照明装置９による照射から短時間しか経過していないため、距離と位置の変化は生じておらず、また、食品２には水分量の減少等に起因する形状変化は生じていない。従って、第１照明装置９による照射時とほぼ同じ位置の画像を取得することができる。
【００２７】
次に、画像演算部１９が、受け取った２種類の反射画像のデータに基づいて、濃度差画像を演算する。すなわち、画像演算部１９は、画素ごとに、第１色の光の反射画像及び第２色の光の反射画像について濃度（吸光度）の差分を演算する。通常吸光度の値は反射強度の対数に比例した値となるため、画像演算部１９は、２種の反射画像の強度の比の対数、すなわち吸光度の差分に相当する濃度差画像を作成し、出力部２０たる液晶ディスプレイにその濃度差画像を表示する。これにより、ユーザは、この濃度差画像を経時的に観察することによって、対象となる食品２の時間経過に伴う品質の変化を追尾することができる。また、上記２種の波長域によれば、測定された濃度差画像は食品中のヘモグロビンやミオグロビンの酸化、還元状態の変化を反映しているため、食品の鮮度の変化を判定できる。尚、濃度差画像を濃度変化に応じて色分け表示することによって、変化の度合いを強調して表示することもできる。例えば、変化量の少ない部分から多い部分になるに従って、表示色を黄色，オレンジ色，赤色と変化させれば、ユーザは色の違いによって食品２の品質変化をより鮮明に視覚的に判別することができる。
【００２８】
このように、第１実施例に係る食品の品質測定装置１によれば、鮮度測定の対象となる食品２に対し、波長域の異なる２種類の光を短い時間間隔でそれぞれ照射し、各波長域の光ごとに取得した反射画像から演算した濃度差画像（吸光度差画像）を可視像として表示する。これにより、食品２の鮮度または鮮度の変化をより鮮明に画像化することができる。また、画像を用いて食品２の鮮度判別を視覚的に行えるので、食品２の鮮度に関する専門知識を持たないユーザでも容易且つ正確に食品２の鮮度を判別できるとともに、食品２に生じた部分的な鮮度変化でも簡単に発見することができる。更に、品質測定装置の持ち運びが容易であるため、店頭等に陳列した状態の食品２であっても簡単に鮮度測定を行える。
【００２９】
尚、本実施例では先に第１色の光を食品２に照射し、その後に第２色の光を食品２に照射したが、その順序を逆にし、先に第２色の光を食品２に照射し、その後に第１色の光を食品２に照射してもよい。また、第１色の光及び第２色の光の波長域は、それぞれ任意に設定変更が可能であるが、本実施例の波長域にそれぞれ設定すれば、反射画像に基づいて作成する濃度差画像は、食品２の酸化還元状態の変化を顕著に表示できる利点がある。また、第１照明装置９と第２照明装置１０の光源として、本実施例のフラッシュランプ１２，１３に代えて、白色光を発する不図示のＬＥＤ（発光ダイオード）を用いてもよい。
【００３０】
また、本実施例では、品質測定装置１で食品２の鮮度低下を測定する場合を例に説明したが、食品２の品質とは鮮度に限られず、食品２に生じるその他の品質変化を品質測定装置１で測定してもよい。例えば、ＮＡＤＨ（還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）等の蛍光物質を含有する食品２や、防腐剤等の食品添加物を含有する食品２にも経時的な品質変化が生じる。品質測定装置１によれば、蛍光や吸収スペクトルを測定することにより、蛍光物質や食品添加物に起因した食品２の品質変化や添加物の有無も測定することもできる。
【００３１】
尚、品質測定装置１にて蛍光を測定する場合には、蛍光励起波長以外の波長域の第１色の光を第１照明装置９から、食品２に対して瞬間的に照射する。これにより、第１照明装置９からの光は食品２によって反射されるが、この際、食品２に含まれる蛍光物質の蛍光は含まれない。そして、撮像部６が、この第１色の光による反射光を受光し、これを画像データに変換することにより、第１色の光に対応した反射画像を取得する。続いて、第１照明装置９による第１色の光の食品２に対しての照射から１０〜１００ｍｓｅｃ経過後に、蛍光励起波長を含む波長域の第２色の光が、第２照明装置１０から食品２に対して瞬間的に照射される。これにより、第２照明装置１０からの光は食品２によって反射されるが、この際、食品２に含まれる蛍光物質の蛍光が含まれる。そして、撮像部６が、この第２色の光による反射光を受光し、これを画像データに変換することにより、第２色の光に対応した反射画像を取得する。
【００３２】
画像演算部１９は、受け取った２種類の反射画像のデータに基づいて、蛍光強度画像を演算する。この場合において、画像演算部１９は、画素ごとに、第１色の反射画像及び第２色の反射画像について反射強度の差を演算する。画像演算部１９は、演算した蛍光強度により蛍光強度画像を作成し、出力部２０たる液晶ディスプレイに蛍光強度画像を表示する。これにより、ユーザは、この蛍光強度画像により食品に含まれる蛍光成分（ＮＡＤ−ＮＡＤＨの酸化、還元状態で強度が変化する）や食品添加物等の含有量またはそれらの経時的な変化から食品の品質や腐敗の進行等を判別することができる。
【００３３】
次に、本発明の第２実施例に係る食品の品質測定装置１について説明する。本実施例の品質測定装置１は、第１実施例の品質測定装置１と比較すると、図１のカメラユニット３を構成する照明部５の構成だけが異なっている。尚、照明部５以外の構成は第１実施例と同じであるため、第１実施例と同じ符号を用い、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３４】
ここで、図３は、本実施例の照明部５の構成を示す概略縦断面図である。本実施例の照明部５は、第１照明装置２１と第２照明装置２２の動作を点灯制御回路２３で制御するよう構成されている点では第１実施例と同様であるが、第１照明装置２１及び第２照明装置２２の光源が、特定波長域の光を発するＬＥＤである点で第１実施例とは相違している。具体的には、第１照明装置２１の光源が波長域７００ｎｍの近傍の光を発する第１色ＬＥＤ２４である一方、第２照明装置２２の光源が波長域８５０ｎｍ近傍の光を発する第２色ＬＥＤ２５であって、第１照明装置２１及び第２照明装置２２は共に第１実施例のようなカラーフィルタ１４，１５を備えていない。
【００３５】
このように構成される第２実施例に係る食品の品質測定装置１によれば、照明部５が食品２に対して第１色の光と第２色の光とを連続して照射する動作が、第１実施例とは異なっている。すなわち、ユーザが対象となる食品２について鮮度測定開始の指示を発すると、測定開始信号を受けた点灯制御回路２３が、まず第１照明装置２１の第１色ＬＥＤ２４を１０〜５０ｍｓｅｃの時間点灯させ、波長域７００ｎｍ近傍の光の反射画像を取得する。続いて点灯制御回路２３は、第２照明装置２２の第２色ＬＥＤ２５を１０〜５０ｍｓｅｃの時間点灯させ、第一画像を取得後、波長域８５０ｎｍの近傍の光が第２照明装置２２から食品２に対して１０〜５０ｍｓｅｃの時間で照射され第２画像を取得する。尚、本実施例の品質測定装置１のそれ以外の作用効果は第１実施例と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００３６】
尚、第１色の光と第２色の光の照射順序を逆にしてもよい点、及び第１色の光と第２色の光の波長域はそれぞれ任意に設定変更が可能である点、に関しては第１実施例と同様である。
【００３７】
次に、本発明の第３実施例に係る食品の品質測定装置１について説明する。本実施例の品質測定装置１は、第１実施例の品質測定装置１と比較すると、図１のカメラユニット３を構成する照明部５の構成だけが異なっている。尚、照明部５以外の構成は第１実施例と同じであるため、第１実施例と同じ符号を用い、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３８】
ここで、図４は、本実施例の照明部５の構成を示す概略縦断面図である。本実施例の照明部５は、白色光を発するフラッシュランプ２６を光源として持つ照明装置２７と、この照明装置２７の動作を制御する点灯制御回路２８と、照明装置２７の下方で移動可能に設けられたフィルタ切り替え機構２９と、このフィルタ切り替え機構２９の動作を制御するフィルタ制御回路３０と、を備えるものである。ここで、フィルタ切り替え機構２９は、波長域６５０〜７４０ｎｍ（第１色）の光のみを透過する第１カラーフィルタ３１と、波長域８２０〜９５０ｎｍ（第２色）の光のみを透過する第２カラーフィルタ３２と、を有している。そして、フィルタ制御回路３０は、このフィルタ切り替え機構２９を、第１カラーフィルタ３１を照明装置２７の直下に位置させるように或いは第２カラーフィルタ３２を照明装置２７の直下に位置させるように移動させる。
【００３９】
このように構成される第３実施例に係る食品の品質測定装置１によれば、照明部５が食品２に対して第１色の光と第２色の光とを連続して照射する動作が、第１実施例とは異なっている。すなわち、ユーザが対象となる食品２について鮮度測定開始の指示を発すると、測定開始信号を受けたフィルタ制御回路３０が、フィルタ切り替え機構２９を駆動し、第１カラーフィルタ３１を照明装置２７の直下に位置させる。そして、同じく測定開始信号を受けた点灯制御回路２８が、フラッシュランプ２６を点灯させる。これにより、第１色の光が照明装置２７から食品２に対して瞬間的に照射される。次に、フィルタ制御回路３０が、フラッシュランプ２６の点灯から１０〜１００ｍｓｅｃ経過後に、フィルタ切り替え機構２９を再度駆動し、第２カラーフィルタ３２を照明装置２７の直下に位置させる。そして、点灯制御回路２８が、フラッシュランプ２６を再度点灯させる。これにより、第２色の光が照明装置２７から食品２に対して瞬間的に照射される。尚、本実施例の品質測定装置１のそれ以外の作用効果は第１実施例と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００４０】
このような第３実施例に係る食品の品質測定装置１によれば、第１カラーフィルタ３１や第２カラーフィルタ３２を交換するだけの簡単な作業によって、食品に照射する光の波長域を容易に選択することができる。また、光源が１個で済む分だけ装置全体として部品点数を削減することができる。
【００４１】
尚、第１色の光と第２色の光の照射順序を逆にしてもよい点、第１色の光と第２色の光の波長域はそれぞれ任意に設定変更が可能である点、及び照明装置２７の光源として白色光を発するＬＥＤを用いてもよい点、に関しては第１実施例と同様である。また、点灯制御回路２８とフィルタ制御回路３０を１つの制御回路にまとめることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係る食品の品質測定装置は、ヘモグロビンやミオグロビン等のヘム蛋白質を含有する食品の鮮度の経時的な品質変化、またＮＡＤＨ等の蛍光物質を含有する食品や、防腐剤等の食品添加物を含有する食品の経時的な品質変化の判定に使用される。また、食品の流通過程における品質変化や店頭での品質管理にも広く活用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１  食品の品質測定装置
２  食品
３  カメラユニット
４  ノート型ＰＣ
５  照射部
６  撮像部
１２，１３  フラッシュランプ（光源）
１４，１５  カラーフィルタ
１６  レンズ
１７  ２次元イメージセンサ
１９  画像演算部
２０  出力部
２４  第１色ＬＥＤ（光源）
２５  第２色ＬＥＤ（光源）
２６  フラッシュランプ（光源）
３１，３２  カラーフィルタ
【図１】
2011099137.tif 000003
【図２】
2011099137.tif 000004
【図３】
2011099137.tif 000005
【図４】
2011099137.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月28日(2010.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品に対して、該食品の構成成分であるヘム蛋白質の酸化、還元状態に応じ、所定の波長領域が吸収される波長域６５０〜７４０ｎｍの光と、前記食品に所定の波長領域が吸収される波長域８２０〜９５０ｎｍの光とを切り替えて照射する照明部と、
前記食品からの反射光を受光して電気信号に変換することにより、前記２種類の光に対応する２種類の反射画像をそれぞれ取得する撮像部と、
前記撮像部が取得した前記２種類の反射画像について、画素ごとに濃度の差分を演算して濃度差画像を取得する画像演算部と、
前記濃度差画像を可視像として出力する出力部と、
を備えることを特徴とする食品の品質測定装置。
【請求項２】
前記照明部が、所定時間差で白色光を発する２個の光源と、該各光源と前記食品との間にそれぞれ設けられた透過波長域の異なる２個のカラーフィルタと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の食品の品質測定装置。
【請求項３】
前記照明部が、所定時間差で異なる波長域の光を発する２個の光源を備えることを特徴とする請求項１に記載の食品の品質測定装置。
【請求項４】
前記撮像部が、前記撮像部が、前記食品からの反射光を集光するレンズと、集光された反射光を受光して電気信号に変換する２次元イメージセンサと、を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の食品の品質測定装置。
【請求項５】
前記出力部が、前記濃度差画像を可視像として表示するディスプレイ、或いは前記濃度差画像を記録紙に印字するプリンタを備える請求項１乃至４のいずれかに記載の食品の品質測定装置。
【請求項６】
前記画像演算部及び前記出力部が、ノート型パーソナルコンピュータのＣＰＵ及びディスプレイをそれぞれ構成し、
前記照明部及び前記撮像部が、前記ノート型パーソナルコンピュータに着脱可能なカメラユニットを構成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の食品の品質測定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係る食品の品質測定装置は、食品に対して、該食品の構成成分であるヘム蛋白質の酸化、還元状態に応じ、所定の波長領域が吸収される波長域６５０〜７４０ｎｍの光と、前記食品に所定の波長領域が吸収される波長域８２０〜９５０ｎｍの光とを切り替えて照射する照明部と、前記食品からの反射光を受光して電気信号に変換することにより、前記２種類の光に対応する２種類の反射画像をそれぞれ取得する撮像部と、前記撮像部が取得した前記２種類の反射画像について、画素ごとに濃度の差分を演算して濃度差画像を取得する画像演算部と、前記濃度差画像を可視像として出力する出力部と、を備えるものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明に係る食品の品質測定装置は、前記出力部が、前記濃度差画像を可視像として表示するディスプレイ、或いは前記濃度差画像を記録紙に印字するプリンタを備えるものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明に係る食品の品質測定装置によれば、食品に対して、該食品の構成成分であるヘム蛋白質の酸化、還元状態に応じ、所定の波長領域が吸収される波長域６５０〜７４０ｎｍの光と、前記食品に所定の波長領域が吸収される波長域８２０〜９５０ｎｍの光とを切り替えて照射し、各波長域の光ごとに取得した反射画像の濃度差画像を可視像として出力するので、食品の品質または品質変化をより鮮明に画像化することができる。また、画像を用いて食品の品質判別を視覚的に行えるので、食品の品質に関する専門知識を持たないユーザでも容易且つ正確に食品の品質を判別できるとともに、食品に生じた部分的な品質変化でも簡単に発見することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明に係る食品の品質測定装置によれば、出力部が、濃度差画像を可視像として表示するディスプレイ、または濃度差画像を可視像として記録紙に印刷するプリンタなので、濃度差画像を簡易且つ安価な構成で可視化し、画像として保存することができる。
【国際調査報告】
2011099137.tif 000007
2011099137.tif 000008
2011099137.tif 000009
2011099137.tif 000010