(57)【要約】【課題】測定を簡易にしながら、含水率の測定精度を向上する技術を提供する。【解決手段】第１取得部７０は、対象物に対して測定した第１波長での近赤外吸光度を取得する。第２取得部７２は、対象物に対して測定した第２波長での近赤外吸光度を取得する。第３取得部７４は、対象物に対して測定した電気容量を取得する。推定部７６は、第１取得部７０において取得した第１波長での近赤外吸光度と、第２取得部７２において取得した第２波長での近赤外吸光度と、第３取得部７４において取得した電気容量と、係数とをもとに、対象物の含水率を推定する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に対して測定した第１波長での近赤外吸光度を取得する第１取得部と、
前記対象物に対して測定した第２波長での近赤外吸光度を取得する第２取得部と、
前記対象物に対して測定した電気容量を取得する第３取得部と、
前記第１取得部において取得した第１波長での近赤外吸光度と、前記第２取得部において取得した第２波長での近赤外吸光度と、前記第３取得部において取得した電気容量と、係数とをもとに、前記対象物の含水率を推定する推定部と、
を備えることを特徴とする推定装置。
【請求項２】
前記推定部は、前記第１取得部において取得した第１波長λ１での近赤外吸光度Ａｂｓ（λ１）と、前記第２取得部において取得した第２波長λ２での近赤外吸光度Ａｂｓ（λ２）と、前記第３取得部において取得した電気容量Ｃｐと、係数Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４とをもとに、Ａ１×Ａｂｓ（λ１）＋Ａ２×Ａｂｓ（λ２）＋Ａ３×Ｃｐ＋Ａ４を算出することによって、前記対象物の含水率を推定することを特徴とする請求項１に記載の推定装置。
【請求項３】
前記推定部は、前記第１取得部において取得した第１波長λ１での近赤外吸光度Ａｂｓ（λ１）と、前記第２取得部において取得した第２波長λ２での近赤外吸光度Ａｂｓ（λ２）と、前記第３取得部において取得した電気容量Ｃｐと、係数Ａ１、Ａ２、Ａ３とをもとに、Ａ１×（Ａｂｓ（λ１）−Ａｂｓ（λ２））Ａ２×Ｃｐ＋Ａ３を算出することによって、前記対象物の含水率を推定することを特徴とする請求項１に記載の推定装置。
【請求項４】
（１）２つの波長の組合せにおいて前記対象物の含水率を変化させながら測定した含水率実測値と近赤外吸光度と電気容量をもとに係数を導出し、（２）導出した係数と近赤外吸光度と電気容量とをもとに含水率を推定し、（３）推定した含水率と含水率実測値との近さの程度を導出し、（４）複数種類の２つの波長の組合せのそれぞれに対する近さの程度を比較することによって選択された第１波長と第２波長に対応した係数が前記推定部において使用されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の推定装置。
【請求項５】
対象物に対して測定した第１波長での近赤外吸光度を取得するステップと、
前記対象物に対して測定した第２波長での近赤外吸光度を取得するステップと、
前記対象物に対して測定した電気容量を取得するステップと、
取得した第１波長での近赤外吸光度と、取得した第２波長での近赤外吸光度と、取得した電気容量と、係数とをもとに、前記対象物の含水率を推定するステップと、
を備えることを特徴とする推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、推定技術に関し、特に対象物の含水率を推定する推定装置および推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
木材水分センサは、高周波抵抗方式、高周波容量方式、直流抵抗方式等に分類される。このうち、高周波抵抗方式、高周波容量方式は非破壊式であるので、材料の表面を傷つけずに測定可能である。また、これらの電界深度は直流抵抗式に比べて深いので、材料のある程度の深部の水分を検知可能である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第９６／０３２６３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高周波容量方式では木材の全乾密度が必要になるので、正確な含水率の測定が困難である。また、含水率の測定は簡易になされる方が望ましい。
【０００５】
本開示はこうした状況に鑑みてなされており、その目的とするところの１つは、測定を簡易にしながら、含水率の測定精度を向上する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の推定装置は、対象物に対して測定した第１波長での近赤外吸光度を取得する第１取得部と、対象物に対して測定した第２波長での近赤外吸光度を取得する第２取得部と、対象物に対して測定した電気容量を取得する第３取得部と、第１取得部において取得した第１波長での近赤外吸光度と、第２取得部において取得した第２波長での近赤外吸光度と、第３取得部において取得した電気容量と、係数とをもとに、対象物の含水率を推定する推定部と、を備える。
【０００７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、測定を簡易にしながら、含水率の測定精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施例に係る処理装置の構成を示す図である。
【図２】図１の近赤外吸光度測定装置と高周波容量測定装置を使用した測定手順を示すフローチャートである。
【図３】図１の近赤外吸光度測定装置により測定された近赤外スペクトルを示す図である。
【図４】図４（ａ）−（ｍ）は、図１の高周波容量測定装置により測定された高周波容量と含水率実測値との関係を示す図である。
【図５】図５（ａ）−（ｂ）は、図１の高周波容量測定装置により測定された高周波容量と含水率実測値との別の関係を示す図である。
【図６】図１の処理装置による第１波長、第２波長、係数の導出手順を示すフローチャートである。
【図７】図７（ａ）−（ｃ）は、決定係数を示す図である。
【図８】本実施例に係る推定装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施例を具体的に説明する前に、本実施例の概要を説明する。本実施例は、木材等の対象物の含水率を推定する推定装置に関する。伐採後直後の木材の含水率は１００％程度以上と非常に高い。木材は繊維飽和点以下では含水率の低下に伴って強度が増加するので、木材を家具・建築用材などに使用する場合には、自然乾燥や人工乾燥によってその含水率を１２％程度まで下げる必要がある。しかしながら、急激な乾燥は収縮・割れの原因となる。そのため、木材乾燥時における含水率を監視する必要がある。
【００１１】
木材乾燥時における含水率測定手法として高周波容量式法が実用化されている。これは、木材の比誘電率は４−６であり、かつ水の比誘電率はおおよそ８０であるので、木材の含水率が高くなると誘電率も高くなることを利用して、０．１ＭＨｚ−２０ＭＨ程度の周波数における木材の誘電率から木材の含水率を測定する手法である。可搬型の高周波容量測定装置を木材に接触させることによって、木材を破壊することなく含水率を測定可能であるが、測定には木材の全乾密度を設定する必要がある。木材の全乾密度は樹種によって異なり、おおよそ０．１−１．２ｇ／ｃｍ３である。また、同じ樹種によっても個体や部位によってその値はばらつく。実際の測定では、樹種によって固有の値を設定し、含水率を測定するので、正確な含水率の測定は困難である。固有の値は、例えば、ヒノキに対して０．３７ｇ／ｃｍ３と設定され、スギに対して０．３４ｇ／ｃｍ３と設定される。
【００１２】
一方、非破壊・非接触の含水率測定手法として近赤外分光法がある。これは試料に８００−２５００ｎｍの近赤外光を照射し、反射光を測定することで試料の分子振動情報を取得する。この領域には、赤外領域で観測される分子基準振動の倍音や結合音があらわれる。近赤外スペクトル中には倍音や結合音が多数の吸収が重なって観測されるため、得られるスペクトルは複雑である。そのため、得られたスペクトルから含水率を測定するために多変量解析が通常使用される。しかしながら、多変量解析によって得られる統計量は分光学的な裏付けが乏しく、これが頑健な評価法を構築する上での課題となっている。また近赤外光で得られる情報は試料表面１ｍｍ程度に限定される。これらのような状況に対応するために、本実施例では、近赤外分光法と高周波容量式法とを組み合わせることによって、木材の含水率を推定する。
【００１３】
本実施例に係る推定装置では、２つの波長（以下、これらを「第１波長」、「第２波長」という）の近赤外光が使用されるとともに、含水率を推定するための係数が設定される。これらの第１波長、第２波長、係数は予め導出される。また、第１波長、第２波長、係数を導出するために、高周波容量と吸光度の測定がなされる。ここでは、説明を明瞭にするために、処理を時系列に説明する。つまり、（１）高周波容量と吸光度の測定（以下、「測定処理」という）、（２）第１波長、第２波長、係数の導出（以下、「導出処理」という）、（３）含水率の推定（以下、「推定処理」という）の順に説明する。
【００１４】
（１）測定処理
図１は、本実施例に係る処理装置１６の構成を示す。処理装置１６には、近赤外吸光度測定装置１０、高周波容量測定装置１２、操作装置１４が接続される。処理装置１６は、第１入力部２０、第２入力部２２、第３入力部２４、決定部２６を含む。近赤外吸光度測定装置１０は、近赤外線領域での分光法を実行可能な近赤外分光装置である。これは、対象物である木材に近赤外線を照射し、吸収された度合いである吸光度を測定する。このような吸光度は近赤外吸光度ともいえる。特に、近赤外吸光度測定装置１０は、近赤外線領域において波長を変化させながら吸光度を測定することによって、波長に対する吸光度の変化が示された近赤外スペクトルを取得する。例えば、近赤外吸光度測定装置１０は、波長９００−１６００ｎｍにおいて６ｎｍ間隔で吸光度を測定可能である。なお、近赤外吸光度測定装置１０には公知の技術が使用されればよい。
【００１５】
高周波容量測定装置１２は、対象物である木材に交流の電気を流し、その電気容量である高周波容量を測定する。検出回路に利用される発振回路は、電極の静電容量が発振条件の一要素となるように構成されており、この電極の容量の変化により発振周波数が変化することによって、その周波数や周期から高周波容量が測定される。発振周波数は、例えば１００ｋＨｚ〜２０ＭＨｚに設定される。なお、高周波容量測定装置１２にも公知の技術が使用されればよい。図１の他の構成を説明する前に、ここでは、図２、図３、図４（ａ）−（ｍ）、図５（ａ）−（ｂ）を使用して、測定処理を説明する。
【００１６】
図２は、近赤外吸光度測定装置１０と高周波容量測定装置１２を使用した測定手順を示すフローチャートである。ここで、対象物として、全乾密度の大きく異なる１４樹種の木材が使用され、各樹種厚さは２ｍｍにされる。なお、厚さは６ｍｍ、１２ｍｍであってもよい。以下の説明では、これらを単に「木材」と呼ぶこともある。まず、木材が水につけられる（Ｓ１０）。これによって、木材が飽水状態にされる。飽水状態において木材の含水率は１００％以上である。
【００１７】
次に、木材が室内で乾燥される（Ｓ１２）。ここでは、飽水状態から気乾状態まで徐々に乾燥させるとする。これは、木材の含水率を徐々に変化させることに相当する。所定の乾燥状態において、木材の重量（以下、「木材重量」という）が測定される（Ｓ１４）。木材重量は、含水率の実測値（以下、「含水率実測値」という）を導出するために使用される。所定の乾燥状態において、近赤外吸光度測定装置１０は近赤外スペクトルを測定する（Ｓ１６）。ここでは、波長９００−１６００ｎｍにおいて６ｎｍ間隔で吸光度が測定される。所定の乾燥状態において、高周波容量測定装置１２は高周波容量を測定する（Ｓ１８）。このように、１つの乾燥状態、つまり１つの含水率において、木材重量、近赤外スペクトル、高周波容量の組合せが取得される。木材が気乾状態１２％以下でなければ（Ｓ２０のＮ）、ステップ１２に戻る。その結果、乾燥状態、つまり含水率を変えながら、重量、近赤外スペクトル、高周波容量の組合せが取得される。
【００１８】
木材が気乾状態１２％以下になれば（Ｓ２０のＹ）、木材をオーブンに入れて乾燥させることによって、木材が全乾状態にされる（Ｓ２２）。これに続いて、全乾状態にされた木材の重量（以下、「全乾重量」という）が測定される（Ｓ２４）。各乾燥状態に対して、「（１つの乾燥状態における木材重量−全乾重量）÷全乾重量×１００」を計算することによって、各乾燥状態に対する含水率の実測値（以下、「含水率実測値」という）が計算される。その結果、複数の含水率実測値のそれぞれに対して、木材重量、近赤外スペクトル、高周波容量の組合せが対応づけられる。
【００１９】
図３は、近赤外吸光度測定装置１０により測定された近赤外スペクトルを示す。横軸が波長を示し、縦軸が吸光度を示す。図示のごとく、波長に対する吸光度の変化が近赤外スペクトルとして取得される。また、さまざまな乾燥状態、つまり含水率における近赤外スペクトルが示される。
【００２０】
図４（ａ）−（ｍ）は、高周波容量測定装置１２により測定された高周波容量と含水率実測値との関係を示す。図４（ａ）−（ｍ）では、樹種が異なるとともに、横軸が高周波容量を示し、縦軸が含水率実測値を示す。いずれの樹種でも、高周波容量と含水率実測値は高い線形関係を有する。
【００２１】
図５（ａ）−（ｂ）は、高周波容量測定装置１２により測定された高周波容量と含水率実測値との別の関係を示す。図５（ａ）は、キリ、アローカリア、ウリンにおける高周波容量と含水率実測値との関係を示す。ここでも、横軸が高周波容量を示し、縦軸が含水率実測値を示す。図示のごとく、高周波容量に対する含水率実測値の傾きは樹種によって大きく異なる。図５（ｂ）は、そのような傾きと木材全乾密度との関係を示す。ここでは、横軸が木材全乾密度を示し、縦軸が傾きを示す。図示のごとく、傾きと木材全乾密度は指数関係を有する。図１に戻る。
【００２２】
（２）導出処理
第１入力部２０は、近赤外吸光度測定装置１０において測定した近赤外スペクトルを受けつける。第１入力部２０は、近赤外スペクトルを決定部２６に出力する。第２入力部２２は、高周波容量測定装置１２において測定した高周波容量を受けつける。第２入力部２２は、高周波容量を決定部２６に出力する。操作装置１４は、例えば、キーボード、タッチパネル等によって構成されており、ユーザによる操作を受けつける。操作装置１４は、複数の含水率実測値を受けつけるとともに、複数の含水率実測値のそれぞれに対して、近赤外スペクトル、高周波容量の組合せを対応づける操作を受けつける。第３入力部２４は、操作装置１４において受けつけた操作を決定部２６に出力する。
【００２３】
決定部２６は、複数の含水率実測値のそれぞれに対する近赤外スペクトルと高周波容量の組合せを受けつける。決定部２６における導出処理を説明するために、ここでは、図６、図７（ａ）−（ｂ）を使用する。図６は、処理装置１６による第１波長、第２波長、係数の導出手順を示すフローチャートである。決定部２６は、近赤外スペクトルにおける９００−１６００ｎｍの範囲における６ｎｍ間隔の複数の波長から、２波長の組合せを選択する（Ｓ５０）。ここで、２波長は、λＡ、λＢと示される。次に、決定部２６は、各含水率実測値に対応した２波長の吸光度、高周波容量を抽出する（Ｓ５２）。
【００２４】
決定部２６は、重回帰分析を使用したＭｅｔｈｏｄ−Ｉを次のように定義する。
ＭＭＣ＝Ａ１×Ａｂｓ（λＡ)＋Ａ２×Ａｂｓ（λＢ）＋Ａ３×Ｃｐ＋Ａ４    （１）
ここで、ＭＭＣは含水率実測値を示し、Ａｂｓ(λ)は波長λにおける吸光度を示し、Ｃｐは高周波容量を示す。また、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は係数であり、未知数である。この式に、抽出した含水率実測値、２波長の吸光度、高周波容量の組合せを入力することによって、含水率実測値の数だけの方程式が生成される。決定部２６は、これらの方程式に最小２乗法を適用することによって、係数Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４を導出する（Ｓ５４）。この係数Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、２波長λＡ、λＢに対する係数である。つまり、決定部２６は、２つの波長の組合せにおいて対象物の含水率を変化させながら測定した含水率実測値と吸光度と高周波容量をもとに係数を導出する。
【００２５】
決定部２６は、式（１）と同様に、含水率を推定するためのＭｅｔｈｏｄ−Ｉは次のように定義する。
ＭＣ＝Ａ１×Ａｂｓ（λＡ)＋Ａ２×Ａｂｓ（λＢ）＋Ａ３×Ｃｐ＋Ａ４    （２）
ここで、ＭＣは含水率実測値を示す。係数Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４として、前述の通り導出された値が使用される。Ａｂｓ（λＡ)、Ａｂｓ（λＢ）、Ｃｐには、各含水率実測値に対応した値が入力される。その結果、含水率実測値の数だけの含水率が推定される。つまり、決定部２６は、導出した係数と吸光度と高周波容量とをもとに含水率を推定する（Ｓ５６）。
【００２６】
決定部２６は、２つの波長の組合せに対して、推定した含水率（以下、「含水率推定値」という）と含水率実測値との決定係数を導出する（Ｓ５８）。決定係数の導出には公知の技術が使用されればよいが、これは、含水率推定値が含水率実測値に近くなるほど「１」に近づくので、近さの程度といえる。すべての２波長の組合せに対してステップ５２からステップ５８の計算がなされていなければ（Ｓ６０のＮ）、ステップ５０に戻る。
【００２７】
すべての２波長の組合せに対してステップ５２からステップ５８の計算がなされている場合（Ｓ６０のＹ）、決定部２６は、複数種類の２つの波長の組合せのそれぞれに対応する決定係数を比較し、最も大きい決定係数を選択する。また、決定部２６は、選択した決定係数に対応した２つの波長を第１波長（λ１）、第２波長（λ２）として選択する（Ｓ６２）。第１波長（λ１）、第２波長（λ２）は、最も推定精度の高い波長といえる。さらに、決定部２６は、第１波長（λ１）、第２波長（λ２）に対応した係数Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４を選択する（Ｓ６４）。選択した第１波長（λ１）、第２波長（λ２）、係数Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４が後述の推定部において使用される。
【００２８】
なお、決定部２６は、重回帰分析を使用したＭｅｔｈｏｄ−Ｉの代わりに、指数関数を使用したＭｅｔｈｏｄ−ＩＩを使用してもよい。これは、式（１）に対応して、次のように示される。
ＭＭＣ＝Ａ１（Ａｂｓ（λＡ）−Ａｂｓ（λＢ））Ａ２×Ｃｐ＋Ａ３    （３）
また、式（２）に対応するＭｅｔｈｏｄ−ＩＩは次のように示される。
ＭＣ＝Ａ１（Ａｂｓ（λＡ）−Ａｂｓ（λＢ））Ａ２×Ｃｐ＋Ａ３    （４）
なお、Ｍｅｔｈｏｄ−ＩＩに対する決定部２６の処理は、Ｍｅｔｈｏｄ−Ｉに対する決定部２６の処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００２９】
図７（ａ）−（ｃ）は、決定係数を示す。これらは、横軸が含水率実測値を示し、縦軸が含水率推定値を示す。なお、図７（ａ）における含水率推定値は高周波容量のみで導出され、図７（ｂ）における含水率推定値はＭｅｔｈｏｄ−Ｉで導出され、図７（ｃ）における含水率推定値はＭｅｔｈｏｄ−ＩＩで導出されている。高周波容量のみを用いた場合の決定係数は０．７７と低く、またターゲットラインからのばらつきも大きい。つまり、木材の全乾密度の設定が推定に大きく影響しているといえる。一方、Ｍｅｔｈｏｄ−Ｉの決定係数が０．９１であり、Ｍｅｔｈｏｄ−ＩＩの決定係数が０．９３である。その結果、推定精度が大きく向上する。
【００３０】
（３）推定処理
図８は、本実施例に係る推定装置１００の構成を示す。推定装置１００は、第１近赤外吸光度測定部５０、第２近赤外吸光度測定部５２、高周波容量測定部５４、処理部６０を含む。処理部６０は、第１取得部７０、第２取得部７２、第３取得部７４、推定部７６、出力部７８を含む。なお、第１近赤外吸光度測定部５０、第２近赤外吸光度測定部５２、高周波容量測定部５４は推定装置１００の外部に配置されてもよい。
【００３１】
第１近赤外吸光度測定部５０は、対象物である木材に第１波長（λ１）近赤外線を照射し、吸収された度合いである吸光度を測定する。つまり、第１近赤外吸光度測定部５０は、木材に対する第１波長の吸光度を測定する。ここで、第１波長は決定部２６において選択された値である。第１近赤外吸光度測定部５０は、前述の近赤外吸光度測定装置１０のうち、第１波長に対する測定機能だけを有しているといえる。そのため、第１近赤外吸光度測定部５０は、近赤外吸光度測定装置１０よりも簡易に構成される。第１取得部７０は、第１近赤外吸光度測定部５０から、木材に対して測定した第１波長での吸光度を取得する。第１取得部７０は、第１波長での吸光度を推定部７６に出力する。
【００３２】
第２近赤外吸光度測定部５２は、対象物である木材に第２波長（λ２）近赤外線を照射し、吸収された度合いである吸光度を測定する。つまり、第２近赤外吸光度測定部５２は、木材に対する第２波長の吸光度を測定する。ここで、第２波長は決定部２６において選択された値である。第２近赤外吸光度測定部５２は、前述の近赤外吸光度測定装置１０のうち、第２波長に対する測定機能だけを有しているといえる。そのため、第２近赤外吸光度測定部５２は、近赤外吸光度測定装置１０よりも簡易に構成される。第２取得部７２は、第２近赤外吸光度測定部５２から、木材に対して測定した第２波長での吸光度を取得する。第２取得部７２は、第２波長での吸光度を推定部７６に出力する。
【００３３】
高周波容量測定部５４は、前述の高周波容量測定装置１２と同様に、対象物である木材の高周波容量を測定する。第３取得部７４は、高周波容量測定部５４から、木材に対して測定した高周波容量を取得する。第３取得部７４は、高周波容量を推定部７６に出力する。
【００３４】
推定部７６は、第１取得部７０において取得した第１波長での吸光度と、第２取得部７２において取得した第２波長での吸光度と、第３取得部７４において取得した高周波容量とを受けつける。また、推定部７６には、決定部２６において決定された係数が設定される。設定される係数は、Ｍｅｔｈｏｄ−Ｉに対するＡ１〜Ａ４、Ｍｅｔｈｏｄ−ＩＩに対するＡ１〜Ａ３である。
【００３５】
推定部７６は、Ｍｅｔｈｏｄ−Ｉと同様の次式を計算することによって、木材の含水率（ＭＣ）を推定する。
ＭＣ＝Ａ１×Ａｂｓ（λ１）＋Ａ２×Ａｂｓ（λ２）＋Ａ３×Ｃｐ＋Ａ４    （５）
ここで、Ａｂｓ（λ１）は、取得した第１波長での吸光度であり、Ａｂｓ（λ２）は、取得した第２波長での吸光度であり、Ｃｐは、取得した高周波容量であり、Ａ１〜Ａ４は、設定された係数である。
【００３６】
また、推定部７６は、Ｍｅｔｈｏｄ−ＩＩと同様の次式を計算することによって、木材の含水率（ＭＣ）を推定してもよい。
ＭＣ＝Ａ１×（Ａｂｓ（λ１）−Ａｂｓ（λ２））Ａ２×Ｃｐ＋Ａ３    （６）
ここで、Ａｂｓ（λ１）は、取得した第１波長での吸光度であり、Ａｂｓ（λ２）は、取得した第２波長での吸光度であり、Ｃｐは、取得した高周波容量であり、Ａ１〜Ａ３は、設定された係数である。
【００３７】
推定部７６は、推定した含水率を出力部７８に出力する。出力部７８は、例えば、表示部を備え、推定部７６から受けつけた含水率を表示する。また、出力部７８は、外部の機器に含水率を出力してもよい。
【００３８】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３９】
本実施例によれば、第１波長での吸光度と第２波長での吸光度と高周波容量とを取得して、これらと係数とをもとに対象物の含水率を推定するので、測定を簡易にしながら、含水率の測定精度を向上できる。また、第１波長での吸光度と、第２波長での吸光度と、高周波容量のそれぞれに係数を乗算してから加算するので、含水率の測定精度を向上できる。また、第１波長での吸光度と第２波長での吸光度との差異の指数に係数を使用するので、含水率の測定精度を向上できる。また、第１波長での吸光度と第２波長での吸光度との差異の指数に係数を使用するので、傾きと木材全乾密度は指数関係を有することを反映できる。また、含水率実測値に近くなるような第１波長と第２波長と係数を選択するので、含水率の測定精度を向上できる。また、近赤外分光法と高周波容量式法とを組み合わせるので、木材の全乾密度の設定を不要にできる。
【００４０】
本開示の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の推定装置は、対象物に対して測定した第１波長での近赤外吸光度を取得する第１取得部と、対象物に対して測定した第２波長での近赤外吸光度を取得する第２取得部と、対象物に対して測定した電気容量を取得する第３取得部と、第１取得部において取得した第１波長での近赤外吸光度と、第２取得部において取得した第２波長での近赤外吸光度と、第３取得部において取得した電気容量と、係数とをもとに、対象物の含水率を推定する推定部と、を備える。
【００４１】
この態様によると、第１波長での近赤外吸光度と、第２波長での近赤外吸光度と、電気容量とを取得して、これらと係数とをもとに対象物の含水率を推定するので、測定を簡易にしながら、含水率の測定精度を向上できる。
【００４２】
推定部は、第１取得部において取得した第１波長λ１での近赤外吸光度Ａｂｓ（λ１）と、第２取得部において取得した第２波長λ２での近赤外吸光度Ａｂｓ（λ２）と、第３取得部において取得した電気容量Ｃｐと、係数Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４とをもとに、Ａ１×Ａｂｓ（λ１）＋Ａ２×Ａｂｓ（λ２）＋Ａ３×Ｃｐ＋Ａ４を算出することによって、対象物の含水率を推定してもよい。この場合、第１波長での近赤外吸光度と、第２波長での近赤外吸光度と、電気容量のそれぞれに係数を乗算してから加算するので、含水率の測定精度を向上できる。
【００４３】
推定部は、第１取得部において取得した第１波長λ１での近赤外吸光度Ａｂｓ（λ１）と、第２取得部において取得した第２波長λ２での近赤外吸光度Ａｂｓ（λ２）と、第３取得部において取得した電気容量Ｃｐと、係数Ａ１、Ａ２、Ａ３とをもとに、Ａ１×（Ａｂｓ（λ１）−Ａｂｓ（λ２））Ａ２×Ｃｐ＋Ａ３を算出することによって、対象物の含水率を推定してもよい。この場合、第１波長での近赤外吸光度と第２波長での近赤外吸光度との差異の指数に係数を使用するので、含水率の測定精度を向上できる。
【００４４】
（１）２つの波長の組合せにおいて対象物の含水率を変化させながら測定した含水率実測値と近赤外吸光度と電気容量をもとに係数を導出し、（２）導出した係数と近赤外吸光度と電気容量とをもとに含水率を推定し、（３）推定した含水率と含水率実測値との近さの程度を導出し、（４）複数種類の２つの波長の組合せのそれぞれに対する近さの程度を比較することによって選択された第１波長と第２波長に対応した係数が推定部において使用されてもよい。この場合、含水率実測値に近くなるような第１波長と第２波長と係数を選択するので、含水率の測定精度を向上できる。
【００４５】
本発明の別の態様は、推定方法である。この方法は、対象物に対して測定した第１波長での近赤外吸光度を取得するステップと、対象物に対して測定した第２波長での近赤外吸光度を取得するステップと、対象物に対して測定した電気容量を取得するステップと、取得した第１波長での近赤外吸光度と、取得した第２波長での近赤外吸光度と、取得した電気容量と、係数とをもとに、対象物の含水率を推定するステップと、を備える。
【００４６】
以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４７】
本実施例において、推定部７６は、２つの波長に対する吸光度を使用して含水率を推定する。しかしながらこれに限らず例えば、推定部７６は、３つ以上の波長に対する吸光度を使用して含水率を推定してもよい。その場合、Ｍｅｔｈｏｄ−ＩあるいはＭｅｔｈｏｄ−ＩＩに対応するような方程式が使用される。また、決定部２６は、３つ以上の波長と、係数を決定する。本変形例によれば、３つ以上の波長に対する吸光度を使用するので、測定精度をさらに向上できる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  近赤外吸光度測定装置、  １２  高周波容量測定装置、  １４  操作装置、  １６  処理装置、  ２０  第１入力部、  ２２  第２入力部、  ２４  第３入力部、  ２６  決定部、  ５０  第１近赤外吸光度測定部、  ５２  第２近赤外吸光度測定部、  ５４  高周波容量測定部、  ６０  処理部、  ７０  第１取得部、  ７２  第２取得部、  ７４  第３取得部、  ７６  推定部、  ７８  出力部、  １００  推定装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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