(57)【要約】【課題】目視確認することなく、内部障害を有する大根を非破壊的に且つ高精度に検出可能な内部障害を有する大根の非破壊判定方法及びその装置を提供する。【解決手段】大根に光を照射し、前記大根を透過した透過光のスペクトルを検出し、前記透過光のスペクトル検出値に基づいて得られる複数波長の吸光度又は光強度を算出し、ある波長の吸光度又は光強度を基準となる波長における吸光度又は光強度で除した比をバンド比として算出し、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより、前記大根の内部障害の有無を判定することを特徴とする内部障害を有する大根の非破壊判定方法を確立した。大根を切断することなく且つ目視確認することなく、内部障害を有する大根を簡便且つ迅速に、さらに高精度に判定することが可能である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
大根に光を照射し、前記大根を透過した透過光のスペクトルを検出し、前記透過光のスペクトル検出値に基づいて得られる複数波長の吸光度又は光強度を算出し、ある波長における吸光度又は光強度を基準となる波長における吸光度又は光強度で除した比をバンド比として算出し、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより、前記大根の内部障害の有無を判定することを特徴とする内部障害を有する大根の非破壊判定方法。
【請求項２】
大根に光を照射し、前記大根を透過した透過光から得られる透過光画像を得て、前記透過光画像に基づいて得られる複数波長の透過率を算出し、ある波長における透過率を基準となる波長における透過率で除した比をバンド比として算出し、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより、前記大根の内部障害の有無を判定することを特徴とする内部障害を有する大根の非破壊判定方法。
【請求項３】
大根に光を照射する照射手段と、前記照射手段から照射された照射光が前記大根を透過して得られる透過光を受光し、該透過光のスペクトルを検出する受光手段と、前記受光手段から検出された前記透過光のスペクトル検出値に基づいて得られる複数波長の吸光度又は光強度を算出し、ある波長における吸光度又は光強度を基準となる波長における吸光度又は光強度で除した比をバンド比として算出し、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより、前記大根の内部障害の有無を判定する演算処理手段とを備えたことを特徴とする内部障害を有する大根の非破壊判定装置。
【請求項４】
大根に光を照射する照射手段と、前記照射手段から照射された照射光が前記大根を透過して得られる透過光を受光し透過光画像を撮像する撮像手段と、前記透過光画像に基づいて得られる複数波長の透過率を算出し、ある波長における透過率を基準となる波長における透過率で除した比をバンド比として算出し、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより、前記大根の内部障害の有無を判定する演算処理手段とを備えたことを特徴とする内部障害を有する大根の非破壊判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部障害を有する大根の非破壊判定方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本国内における近年の漬物加工市場は、年間生産量１２０万トン、年間販売高５，０００億円と言われている。米の消費量が年間８００万トンであることから、漬物は米の副菜として食されていることが理解できる。
【０００３】
一方、消費者や流通業者からの「食の安全・安心」に対する要望は年々強くなっている。例えば、大根の漬物に「ス入り（空洞）」があった場合でも、「スの部分が変色している」とか、「腐敗しているのではないか」といったクレームがこの近年で急増している。大根の内部が変色する生理障害は、収穫間際の高温によって発生すると思われる生理障害であり、大根内部が茶褐色になる「赤芯症」や黒く変色する「黒芯症」がある。これらの生理障害は、外観からは判別がしにくいため、産地では大きな問題となっている。従って、大根に発生する種々の欠陥を非破壊的に検査可能な装置が望まれていた。
【０００４】
上記の期待に応えるものとして、例えば特許文献１には、大根に光を当て透過する光で、赤芯症の有無を透視することを特徴とする大根の赤芯症検出法が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、洗浄機より搬入された根菜類を、移動するコンベア上に一定間隔を置いて配置し、１本の根菜類ごとに、一定光量の光を２ケ所以上の場所に照射して、画像処理カメラにより外部検査をした後、そのデータに基づき調整した光を根菜類の内部を透過させ、その透過光の波長分布変化を画像処理カメラで分析して根菜類の内部欠陥を検査する装置が開示されている。
【特許文献１】特開平５−１８８９８号公報
【特許文献２】特許第３３８９０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の大根の赤芯症検出法は、簡単に内部の赤芯症の発生有無を確認できるものの、目視確認が必要であり、この目視確認では、作業員の個人差や疲労状況などが原因で判定ミスが生じる問題がある。一方、上記特許文献２の根菜類の内部欠陥を検査する装置によれば、目視確認する必要がなく、根菜類の内部障害を非破壊的に判定できるかのような記載があるものの、判定方法については「内部検査は根菜類の芯部に光を透過させ、その際の透過光の成分を画像処理カメラで、赤・緑・青の三原色分析（ＲＧＢ分析）をする仕組みとし、波長分布変化を測定し、連続的に欠陥根菜類の判別を可能にした（公報第０００６段）」とのみ記載されており、判定方法の科学的な例示又は解説がなく、判別能力の記載もない。
【０００７】
そこで、本発明は、目視確認することなく、内部障害を有する大根を非破壊的に且つ高精度に検出可能な内部障害を有する大根の非破壊判定方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明における請求項１の内部障害を有する大根の非破壊判定方法は、大根に光を照射し、前記大根を透過した透過光のスペクトルを検出し、前記透過光のスペクトル検出値に基づいて得られる複数波長の吸光度又は光強度を算出し、ある波長における吸光度又は光強度を基準となる波長における吸光度又は光強度で除した比をバンド比として算出し、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより、前記大根の内部障害の有無を判定することを特徴とする。
【０００９】
本発明における請求項２の内部障害を有する大根の非破壊判定方法は、大根に光を照射し、前記大根を透過した透過光から得られる透過光画像を得て、前記透過光画像に基づいて得られる複数波長の透過率を算出し、ある波長における透過率を基準となる波長における透過率で除した比をバンド比として算出し、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより、前記大根の内部障害の有無を判定することを特徴とする。
【００１０】
本発明における請求項３の内部障害を有する大根の非破壊判定装置は、大根に光を照射する照射手段と、前記照射手段から照射された照射光が前記大根を透過して得られる透過光を受光し、該透過光のスペクトルを検出する受光手段と、前記受光手段から検出された前記透過光のスペクトル検出値に基づいて得られる複数波長の吸光度又は光強度を算出し、ある波長における吸光度又は光強度を基準となる波長における吸光度又は光強度で除した比をバンド比として算出し、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより、前記大根の内部障害の有無を判定する演算処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明における請求項４の内部障害を有する大根の非破壊判定装置は、大根に光を照射する照射手段と、前記照射手段から照射された照射光が前記大根を透過して得られる透過光を受光し透過光画像を撮像する撮像手段と、前記透過光画像に基づいて得られる複数波長の透過率を算出し、ある波長における透過率を基準となる波長における吸光度で除した比をバンド比として算出し、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより、前記大根の内部障害の有無を判定する演算処理手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明における請求項１の内部障害を有する大根の非破壊判定方法によれば、大根を切断することなく且つ目視確認することなく、内部障害を有する大根を簡便且つ迅速に、さらに高精度に判定することが可能である。従って、内部障害を有する大根を流通させることがなく、食品の安全・安心を消費者に供給し、品質保証を強化することができる。
【００１３】
本発明における請求項２の内部障害を有する大根の非破壊判定方法によれば、大根を切断することなく且つ目視確認することなく、内部障害を有する大根を簡便且つ迅速に、さらに高精度に判定することが可能である。従って、内部障害を有する大根を流通させることがなく、食品の安全・安心を消費者に供給し、品質保証を強化することができる。
【００１４】
本発明における請求項３の内部障害を有する大根の非破壊判定装置によれば、生食用大根の食材不適果を簡便且つ迅速に、さらに高精度に判定することが可能である。また、大根を切断することなく、且つ、目視確認する必要がない。
【００１５】
本発明における請求項４の内部障害を有する大根の非破壊判定装置によれば、生食用大根の食材不適果を簡便且つ迅速に、さらに高精度に判定することが可能である。また、大根を切断することなく、且つ、目視確認する必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明において「内部障害を有する大根」とは、外観は全くの健全果であるが、大根の根部内部が黒斑細菌症、黒芯症、赤芯症等で変色した大根を意味する。黒斑細菌症は細菌が病原で起こる病気であり、病原菌名はＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ｓｙｒｉｎｇａｅ  ｐｖ．Ｍａｃｕｌｉｃｏｌａ（スードモナス・シリンガエｐｖ．マクリコーラ）と呼ばれている。黒斑細菌症は始めに、根頭内部で小さい灰色の病斑を生じ、やがて黒色の不整形斑となり、根部内部が黒色に変色する。また、病気が進行すると葉が黄化し離脱しやすくなり、根部の肥大も悪くなる。さらに、病気が進行した状態の大根を放置すると、異臭を放ち、食材には全く適さない状態となる。
【００１７】
以下、本発明の内部障害を有する大根の非破壊判定方法およびその装置の好ましい実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る内部障害を有する大根の非破壊判定装置の要部構成を示すブロック図であり、図２は本発明の第１実施形態に係る内部障害を有する大根の非破壊判定装置の構成図である。
【００１８】
図１及び２に示すように、内部障害を有する大根の非破壊判定装置１は、葉の付いた一本取りの大根10に光を照射する照射手段20と、照射手段20から照射された照射光が大根10を透過して得られる透過光を受光し、この透過光のスペクトルを検出する受光手段21と、前記受光手段から検出された前記透過光のスペクトル検出値に基づいて得られる複数波長の吸光度又は光強度を算出し、ある波長における吸光度又は光強度を基準となる波長における吸光度又は光強度で除した比をバンド比として算出し、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより、大根10の内部に細菌症などの変色障害の有無を判別する演算処理手段22等を備えている。
【００１９】
照射手段20は、光源２と、光源２から大根10に光を導く投光用光ファイバ３と、投光用光ファイバ３の先端に設けられた投光器４を含む。光源２としては、可視領域の光を発するものであれば特に限定されず、例えばハロゲンランプ，タングステンランプ，キセノンランプなどが挙げられる。また、照射にあたっては、他の光線が入り込まないように投光器４、後述する受光器５、および大根10をカバーで覆った暗箱13中で光を大根10に照射する。
【００２０】
また、受光手段21は、光源２から照射されて大根10を透過してきた光を受光する受光器５と、受光器５に接続する受光した光信号を電気信号に導く受光用光ファイバ６と、受光用光ファイバ６で受光した光信号を各波長別にアナログ電気信号に変換してアナログ・スペクトルを出力する光電変換素子（図示せず）を介してこのアナログ・スペクトルをデジタル・スペクトルに変換するアナログ／デジタル変換器７などを含む。
【００２１】
また、演算処理手段22は、アナログ／デジタル変換器７から得られる透過光のスペクトル検出値に基づいて得られる複数波長の吸光度又は光強度を算出し、ある波長における吸光度又は光強度を基準となる波長における吸光度又は光強度で除した比をバンド比として算出する演算部８と、受光手段21から検出されたバンド比と予め設定された閾値とを比較することにより大根10の内部に細菌症などの変色障害部分の有無を判別し、内部障害を有する大根であると判定された場合、内部障害を有する大根の計数と排出信号を出す判別部９を含む。また、判定部９では、内部障害を有する大根又は正常大根であるかを表示するモニターなどを設けてもよい。
【００２２】
11は、大根10を載置するための支持台であり、照射手段20と受光手段21の間に設けられている。また、支持台11の上には黒色ポリウレタンボードが固定されている。支持台11は、大根10を固定するように構成されていてもよく、或いは回転可動式などの可動するように構成されていてもよい。なお、大根10を載置する位置は、投光器４と受光器５の間に大根の根頭部が配置されるように置くことが好ましい。
【００２３】
次に、上記のように構成された内部障害を有する大根の非破壊検出装置１について、その動作を説明する。まず、光源２から出射された光は、投光用光ファイバ３を経て投光器４から大根10を透過して透過光となり、受光器５と受光用光ファイバ６を経て、光電変換素子を内蔵するアナログ／デジタル変換器７に到達する。そして、透過光の光信号は各波長別にアナログ電気信号に変換されアナログ・スペクトルが出力され、次いでこのアナログ・スペクトルがデジタル・スペクトルに変換される。各スペクトルを用いて演算処理手段22にある演算部８により透過光のスペクトル検出値に基づいて得られる複数波長の吸光度又は光強度を算出し、ある波長における吸光度又は光強度を基準となる波長における吸光度又は光強度で除した比をバンド比として算出し、判別部９により前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより大根10の内部に細菌症などの変色障害部分の有無を判別する。そして、内部障害を有する大根であると判定された場合、判別部９から内部障害を有する大根の計数と排出信号が出される。
【００２４】
次に、上記の方法で得られた、透過光のスペクトル検出値に基づいて得られる複数波長の吸光度を算出し、ある波長における吸光度を基準となる波長における吸光度で除したバンド比から、内部障害を有する大根を抽出するための上記閾値を設定する方法について説明する。
【００２５】
吸光度から算出されるバンド比によって内部障害を有する大根と正常大根を判別するためには、内部障害を有する大根と正常大根の特徴を抽出し、閾値を決定する必要がある。そこで、まず各大根の吸光度を求めた。なお、実験終了後、大根を切断し、内部障害の有無を調べて内部障害を有する大根または正常大根であることを確認した。
【００２６】
まず、近赤外分光器を用いて、正常大根と内部障害を有する大根について、５００ｎｍ〜８２０ｎｍの範囲内の複数波長の吸光度を求めた。結果を図３に示す。図３より、正常大根の吸光度の方が内部障害（ここでは、黒斑細菌症）を有する大根よりも小さいことがわかる。次いで、吸光度の差異が大きい波長についてバンド比を求め、２種類の吸光度のバンド比による検討を行った。図４は、吸光度のバンド比の一例を示すグラフであり、基準となる波長を７１９ｎｍおよび８０１ｎｍとして、７４２ｎｍ／７１９ｎｍのバンド比を横軸に、６４１ｎｍ／８０１ｎｍのバンド比を縦軸に示す。図４の結果から、内部障害を有する大根のバンド比の集団と、正常大根のバンド比の集団とを二つに分けることができるという傾向が示されたことから、図４に示されるように閾値を設定することにより、ある波長における吸光度を基準となる波長における吸光度で除したバンド比を予め設定された閾値と比較し、バンド比が閾値を超える場合に、内部障害を有する大根であると判別し、バンド比が閾値を超えない場合に、正常大根であると判別できることがわかる。
【００２７】
次に、上記の方法で得られた、透過光のスペクトル検出値に基づいて得られる複数波長の光強度を算出し、ある波長における光強度を基準となる波長における光強度で除したバンド比から、内部障害を有する大根を抽出するための上記閾値を設定する方法について説明する。
【００２８】
光強度から算出されるバンド比によって内部障害を有する大根と正常大根を判別するためには、内部障害を有する大根と正常大根の特徴を抽出し、閾値を決定する必要がある。そこで、まず各大根の光強度を求めた。なお、実験終了後、大根を切断し、内部障害の有無を調べて内部障害を有する大根または正常大根であることを確認した。
【００２９】
まず、近赤外分光器を用いて、正常大根と内部障害を有する大根について、５００ｎｍ〜８２０ｎｍの範囲内の複数波長の光強度を求めた。結果を図５に示す。図５より、正常大根の光強度の方が内部障害（ここでは、黒斑細菌症）を有する大根よりも大きいことがわかる。特に、６５０〜７１０ｎｍにかけて正常大根の光強度が高いこと、７１０〜７３０ｎｍにかけてピークの下がりが著しいことなどがわかる。次いで、光強度の差異が大きい波長についてバンド比を求め、２種類の光強度のバンド比による検討を行った。図６は、光強度のバンド比の一例を示すグラフであり、基準となる波長を７００ｎｍおよび７８１ｎｍとして、６０２ｎｍ／７００ｎｍのバンド比を横軸に、７００ｎｍ／７８１ｎｍのバンド比を縦軸に示す。図６の結果から、内部障害を有する大根のバンド比の集団と、正常大根のバンド比の集団とを二つに分けることができるという傾向が示されたことから、図６に示されるように閾値を設定することにより、ある波長における光強度を基準となる波長における光強度で除したバンド比を予め設定された閾値と比較し、バンド比が閾値を超えない場合に、内部障害を有する大根であると判別し、バンド比が閾値を超える場合に、正常大根であると判別できることがわかる。
【００３０】
従って、大根を透過した透過光のスペクトルを検出し、前記透過光のスペクトル検出値に基づいて得られる複数波長の吸光度又は光強度を算出し、ある波長における吸光度又は光強度を基準となる波長における吸光度又は光強度で除した比（バンド比）を用いることによって、高精度で且つ簡便に内部障害を有する大根を判定できることが確認された。
【００３１】
本発明によれば、次のような作用効果を奏する。第１実施形態の内部障害を有する大根の非破壊判定方法によれば、大根10に光を照射し、大根10を透過した透過光のスペクトルを検出し、前記透過光のスペクトル検出値に基づいて得られる複数波長の吸光度又は光強度を算出し、ある波長における吸光度又は光強度を基準となる波長における吸光度又は光強度で除した比をバンド比として算出し、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより、大根10の内部障害の有無を判定する方法であるため、大根を切断することなく且つ目視確認することなく、内部障害を有する大根を簡便且つ迅速に、さらに高精度に判定することが可能である。従って、内部障害を有する大根を流通させることがなく、食品の安全・安心を消費者に供給し、品質保証を強化することができる。
【００３２】
第１実施形態の内部障害を有する大根の非破壊判定装置１によれば、大根10に光を照射する照射手段20と、照射手段20から照射された照射光が大根10を透過して得られる透過光を受光し、該透過光のスペクトルを検出する受光手段21と、受光手段21から検出された前記透過光のスペクトル検出値に基づいて得られる複数波長の吸光度又は光強度を算出し、ある波長における吸光度又は光強度を基準となる波長における吸光度又は光強度で除した比をバンド比として算出し、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより、大根10の内部障害の有無を判定する演算処理手段22とを備えているため、生食用大根の食材不適果や「一本取り漬物用大根」を簡便且つ迅速に、さらに高精度に判定することが可能である。さらに、作業者の目視検査による選別によらずに、大根10の内部障害を簡便且つ迅速に、さらに高精度に大根を切断することなしに大根10の内部障害を判定することが可能である。また、生産圃場での非破壊検査が可能であることから、食材買い付け時の個体検査や栽培技術指導にも大きな効果を発揮できる。さらに、生産地での品質管理に使用可能である。
【００３３】
図７は本発明の第２実施形態を示し、上記第１実施形態と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。内部障害を有する大根の非破壊判定装置１は、大根10に光を照射する照射手段20と、照射手段20から照射された照射光が大根10を透過して得られる透過光を受光し透過光画像を撮像する撮像手段14と、前記透過光画像に基づいて得られる複数波長の透過率を算出し、ある波長における透過率を基準となる波長における透過率で除した比をバンド比として算出し、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより、大根10の内部に細菌症などの変色障害の有無を判定する演算処理手段22等を備えている。なお、撮像手段14及び照射手段20は、外光を遮断した暗箱13内に収納されている。
【００３４】
照射手段20は、大根10を照射するための白色の光源２を有する面発光ライト等を備えている。なお、本実施形態では、面発光ライトの上面に直に大根10を載置しているが、大根10を載置するための支持台等を備えてもよい。
【００３５】
撮像手段14は、マルチスペクトルカメラなどを有し、照射手段20の上方に配設してあり、透過光による透過光画像を複数の方向から撮像する。このマルチスペクトルカメラには、予め定められた波長域の光のみを透過する分光フィルタが取り付けられている。
【００３６】
また、演算処理手段22は、撮像手段14から得られる透過光画像を取得し、次いで例えば白色板の反射光データ等を使用して複数波長の透過率を算出し、ある波長における透過率を基準となる波長における透過率で除した比をバンド比として算出する演算部８と、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより大根10の内部に細菌症などの変色障害部分の有無を判別し、内部障害を有する大根であると判定された場合、内部障害を有する大根の計数と排出信号を出す判別部９を含む。
【００３７】
次に、上記のように構成された内部障害を有する大根の非破壊検出装置１について、その動作を説明する。まず、光源２の光は、大根10を透過して透過光となり、この透過光を受けて透過光画像を撮像手段14にて得る。その後、白色板の反射光データを用いて演算処理手段22にある演算部８により複数波長の透過率を算出し、ある波長における透過率を基準となる波長における透過率で除した比をバンド比として算出し、判別部９により前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより大根10の内部に細菌症などの変色障害部分の有無を判別する。そして、内部障害を有する大根であると判定された場合、判別部９から内部障害を有する大根の計数と排出信号が出される。
【００３８】
次に、上記の方法で得られた、透過光画像に基づいて得られる複数波長の透過率を算出し、ある波長における透過率を基準となる波長における吸光度で除したバンド比から、内部障害を有する大根を抽出するための上記閾値を設定する方法について説明する。
【００３９】
透過率から算出されるバンド比によって内部障害を有する大根と正常大根を判別するためには、内部障害を有する大根と正常大根の特徴を抽出し、閾値を決定する必要がある。そこで、まず各大根の透過率を求めた。なお、実験終了後、大根を切断し、内部障害の有無を調べて内部障害を有する大根または正常大根であることを確認した。
【００４０】
まず、外光を遮断した暗室内で、分光フィルタにより波長別画像が撮影可能なマルチスペクトルカメラを用いて、供試大根１本につき４方向から透過光画像を取得した。その後、白色板の反射光データを使用し、５００ｎｍ〜７６０ｎｍの範囲内の複数波長の透過率を求めた。結果を図８に示す。図８より、内部障害を有する大根の透過率は正常大根より低いことがわかる。これは、内部障害を有する大根は内部が黒変していることから光源光が大根内部で吸収されているためであると考えられる。次いで、透過率の差異が大きい波長について、２つの特定波長を選択し、その波長での透過率のバンド比を求め、２種類の透過率のバンド比による検討を行った。図９は、透過率のバンド比の一例を示すグラフであり、基準となる波長を７００ｎｍおよび５３０ｎｍとして、７４０ｎｍ／７００ｎｍのバンド比を横軸に、７００ｎｍ／５３０ｎｍのバンド比を縦軸に示す。図９の結果から、内部障害を有する大根のバンド比の集団と、正常大根のバンド比の集団とを二つに分けることができるという傾向が示されたことから、図９に示されるように閾値を設定することにより、ある波長における透過率を基準となる波長における透過率で除したバンド比を予め設定された閾値と比較し、バンド比が閾値を超える場合に、内部障害を有する大根であると判別し、バンド比が閾値を超えない場合に、正常大根であると判別できることがわかる。
【００４１】
従って、大根を透過した透過光から得られる透過光画像を得て、前記透過光画像に基づいて得られる複数波長の透過率を算出し、ある波長における透過率を基準となる波長における吸光度で除した比（バンド比）を用いることによって、高精度で且つ簡便に内部障害を有する大根を判定できることが確認された。
【００４２】
本発明によれば、次のような作用効果を奏する。第２実施形態の内部障害を有する大根10の非破壊判定方法によれば、大根10に光を照射し、大根10を透過した透過光から得られる透過光画像を得て、前記透過光画像に基づいて得られる複数波長の透過率を算出し、ある波長における透過率を基準となる波長における透過率で除した比をバンド比として算出し、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより、大根10の内部障害の有無を判定する方法であるため、大根を切断することなく且つ目視確認することなく、内部障害を有する大根を簡便且つ迅速に、さらに高精度に判定することが可能である。従って、内部障害を有する大根を流通させることがなく、食品の安全・安心を消費者に供給し、品質保証を強化することができる。
【００４３】
第２実施形態の内部障害を有する大根の非破壊判定装置１によれば、大根10に光を照射する照射手段20と、照射手段20から照射された照射光が大根10を透過して得られる透過光を受光し透過光画像を撮像する撮像手段14と、前記透過光画像に基づいて得られる複数波長の透過率を算出し、ある波長における透過率を基準となる波長における透過率で除した比をバンド比として算出し、前記バンド比と予め設定された閾値とを比較することにより、大根10の内部障害の有無を判定する演算処理手段22とを備えているため、生食用大根の食材不適果や「一本取り漬物用大根」を簡便且つ迅速に、さらに高精度に判定することが可能である。さらに、作業者の目視検査による選別によらずに、大根10の内部障害を簡便且つ迅速に、さらに高精度に大根を切断することなしに大根10の内部障害を判定することが可能である。
【００４４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能であり、例えば、上記実施形態では投光器４および受光器５を１組だけ用いた装置を示したが、同一平面内に投光器４および受光器５をそれぞれ複数個配列し、これら投光器４−受光器５対の群を複数設置してもよい。また、吸光度、光強度、透過率の何れかより算出されたバンド比を、組み合わせて使用してもよい。
【００４５】
以下に本発明の実施例によって、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら制限されるものではない。
【実施例１】
【００４６】
（吸光度から算出されるバンド比を用いた内部障害を有する大根の検出）
図２に示す構成の内部障害を有する大根の非破壊判定装置１を用いて、内部障害を有する大根の判定を行った。なお、本実施例においてはアナログ／デジタル変換器７として近赤外分光分析計を用い、供試材料として白首大根を用いた。まず、測定では、支持台11に大根10を載置し、試料用暗室に静置した大根10へハロゲン光を照射し、受光用光ファイバ５により透過光を近赤外分光分析計で取得した。その後、大根を載置していない状態をバックグラウンドとして吸光度スペクトルを算出した。本実施例では、基準となる波長を７１９ｎｍおよび８０１ｎｍとして、７４２ｎｍ／７１９ｎｍのバンド比と６４１ｎｍ／８０１ｎｍのバンド比の２種類の吸光度のバンド比を計算して、図４に示す閾値を用いて、内部障害を有する大根の判別を行った。測定後は、供試大根を切断して、内部障害の有無を確認した。表１に、吸光度における内部障害を有する大根の判別結果を示す。
【００４７】
【表１】
2007071603.tif 000002
【００４８】
表１より、吸光度における内部障害を有する大根の判別率は１００％となり、正常大根は９２．６％、総合判別率は９７．１％と非常に高い判別率であった。また、この傾向は、他のバンド比を用いた判別でもほぼ同じであったことから、吸光度による判別は非常に有効であることが確認できた。
【実施例２】
【００４９】
（光強度から算出されるバンド比を用いた内部障害を有する大根の検出）
本実施例では、光強度から算出されるバンド比を用いた以外は、上記実施例１と同様の方法及び装置により内部障害を有する大根の検出を行った。なお、基準となる波長を７００ｎｍおよび７８１ｎｍとして、６０２ｎｍ／７００ｎｍのバンド比と７００ｎｍ／７８１ｎｍのバンド比の２種類の光強度のバンド比を計算して、図６に示す閾値を用いて、内部障害を有する大根の判別を行った。表２に、光強度における内部障害を有する大根の判別結果を示す。
【００５０】
【表２】
2007071603.tif 000003
【００５１】
表２の結果は、表１に示した吸光度の結果とは逆に、正常大根の検出は１００％であったが、内部障害を有する大根について、判別率は約８８％であった。この結果から、吸光度と光強度のバンド比を有効に使用することにより、より判別精度を向上できることが示唆された。
【実施例３】
【００５２】
（透過率から算出されるバンド比を用いた内部障害を有する大根の検出）
図７に示す構成の内部障害を有する大根の非破壊判定装置１を用いて、内部障害を有する大根の判定を行った。なお、本実施例においては供試材料として白首大根を用い、供試材料１本につき４方向から透過光画像を撮像した。なお、基準となる波長を７００ｎｍおよび５３０ｎｍとして、７４０ｎｍ／７００ｎｍのバンド比と７００ｎｍ／５３０ｎｍのバンド比の２種類の透過率のバンド比を計算して、図９に示す閾値を用いて、内部障害を有する大根の判別を行った。表３に、透過率における内部障害を有する大根の判別結果を示す。
【００５３】
【表３】
2007071603.tif 000004
【００５４】
表３より、総合判別率は８６．７％であり、内部障害を有する大根の判別率は８３．１％であった。この結果から、透過率のバンド比を使用することにより、内部障害を有する大根の判別できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態における内部障害を有する大根の非破壊判定装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態における内部障害を有する大根の非破壊判定装置の構成図である。
【図３】黒斑細菌症の大根および正常大根の各波長における吸光度を示すグラフである。
【図４】吸光度のバンド比の一例を示すグラフである。
【図５】黒斑細菌症の大根および正常大根の各波長における光強度を示すグラフである。
【図６】光強度のバンド比の一例を示すグラフである。
【図７】本発明の第２実施形態における内部障害を有する大根の非破壊判定装置の構成図である。
【図８】黒斑細菌症の大根および正常大根の各波長における透過率を示すグラフである。
【図９】透過率のバンド比の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１    内部障害を有する大根の非破壊判定装置
10    大根
14    撮像手段
20    照射手段
21    受光手段
22    演算処理手段
【図１】
2007071603.tif 000005
【図２】
2007071603.tif 000006
【図３】
2007071603.tif 000007
【図４】
2007071603.tif 000008
【図５】
2007071603.tif 000009
【図６】
2007071603.tif 000010
【図７】
2007071603.tif 000011
【図８】
2007071603.tif 000012
【図９】
2007071603.tif 000013