JP2021092461A - Internal quality inspection device for fruits and vegetables - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、パイナップルに生じる黒目病など外観からは判別が困難で、かつ、青果物内部において部分的に生じる内部品質を非破壊で検査するための内部品質検査装置に関する。 The present invention relates to an internal quality inspection device for non-destructively inspecting the internal quality partially generated inside fruits and vegetables, which is difficult to distinguish from the appearance such as black eye disease occurring in pineapple.
従来、果実や野菜などの青果物の内部品質を非破壊的に検査する方法として、近赤外分光法が知られている。
近赤外分光法は、例えば、特許文献１，２に開示されるように、青果物に対して近赤外光の波長帯域を含む光を照射し、青果物を透過した透過光及び／又は青果物を反射した反射光を受光することによって、青果物による光強度の減少（光の吸収）に基づいて、その青果物の品質（特性）を測定するものである。
Conventionally, near-infrared spectroscopy has been known as a method for non-destructively inspecting the internal quality of fruits and vegetables such as fruits and vegetables.
In near-infrared spectroscopy, for example, as disclosed in Patent Documents 1 and 2, fruits and vegetables are irradiated with light including a wavelength band of near-infrared light, and transmitted light and / or fruits and vegetables transmitted through the fruits and vegetables are emitted. By receiving the reflected reflected light, the quality (characteristics) of the fruits and vegetables is measured based on the decrease in light intensity (light absorption) caused by the fruits and vegetables.
内部品質の有無に応じて、光強度の減少が生じる波長やその大小が異なっているため、青果物の内部品質を検査するために、近赤外分光法を用いることで、簡単かつ正確に、青果物の内部品質の有無を検査することができる。 Since the wavelength and magnitude of the decrease in light intensity differ depending on the presence or absence of internal quality, near-infrared spectroscopy can be used to easily and accurately inspect the internal quality of fruits and vegetables. Can be inspected for internal quality.
特に、空洞果など青果物の内部において、局所的に発生する内部品質を検出するためには、特許文献２〜５に開示されるように、複数の光源から近赤外光を照射するとともに、複数の受光部により青果物を透過した透過光を検出することによって、検出漏れを無くすようにしている。 In particular, in order to detect the internal quality locally generated inside fruits and vegetables such as hollow fruits, as disclosed in Patent Documents 2 to 5, near-infrared light is irradiated from a plurality of light sources and a plurality of sources are irradiated. By detecting the transmitted light transmitted through the fruits and vegetables by the light receiving part of the above, the detection omission is eliminated.
しかしながら、特許文献２〜５に開示されるような複数の光源を用いた場合であっても、受光部により検出された透過光は、青果物全体の平均値に対応するものであった。このため、青果物の糖度や酸度などや、例えば、長物、楕円球状の青果物の内部に生じる空洞など、特定箇所に生じる内部障害については検出することができていたが、青果物内部において局所的に生じる、例えば、パイナップルの黒目病などの内部障害を検出することは困難であった。 However, even when a plurality of light sources as disclosed in Patent Documents 2 to 5 are used, the transmitted light detected by the light receiving unit corresponds to the average value of all fruits and vegetables. For this reason, it was possible to detect the sugar content and acidity of fruits and vegetables, and internal disorders that occur in specific places such as long objects and cavities that occur inside elliptical spherical fruits and vegetables, but they occur locally inside fruits and vegetables. For example, it has been difficult to detect internal disorders such as pineapple black eye disease.
本発明では、このような現状に鑑み、例えば、パイナップルに生じる黒目病など、青果物内部において、不特定箇所に生じる内部障害を含む、青果物の内部品質を非破壊で検査することができる内部品質検査装置を提供することを目的とする。 In view of this situation, the present invention allows non-destructive inspection of the internal quality of fruits and vegetables, including internal disorders that occur in unspecified places inside the fruits and vegetables, such as black eye disease that occurs in pineapple. The purpose is to provide the device.
本発明は、上述するような従来技術における課題を解決するために発明されたものであって、本発明の内部品質検査装置は、
青果物の内部品質を検査するための内部品質検査装置であって、
前記青果物に対して検査光を照射する投光手段と、
前記青果物を透過した検査光を受光する受光手段と、
受光した前記検査光に基づき、前記青果物の内部品質の検査処理を行う演算処理手段と、
を備え、
前記検査光は、前記青果物に対しての照射形状が略方形となるように整形され、かつ、前記青果物の略半周以上に亘って照射されるように構成され、
前記青果物と、前記投光手段とが、相対的に移動することによって、前記青果物に対する前記検査光の照射領域を移動させ、前記青果物を複数の領域に分割して、内部品質を検査するように構成されることを特徴とする。
The present invention has been invented to solve the above-mentioned problems in the prior art, and the internal quality inspection apparatus of the present invention is:
An internal quality inspection device for inspecting the internal quality of fruits and vegetables.
A light projecting means for irradiating the fruits and vegetables with inspection light,
A light receiving means for receiving the inspection light transmitted through the fruits and vegetables, and
An arithmetic processing means for inspecting the internal quality of the fruits and vegetables based on the received inspection light, and
With
The inspection light is shaped so that the irradiation shape of the fruits and vegetables is substantially square, and is configured to irradiate the fruits and vegetables over approximately half a circumference or more.
By relatively moving the fruits and vegetables and the light projecting means, the irradiation region of the inspection light on the fruits and vegetables is moved, the fruits and vegetables are divided into a plurality of regions, and the internal quality is inspected. It is characterized by being composed.
このような内部品質検査装置では、前記投光手段を複数備え、
前記青果物の略半周に亘って前記検査光が照射されるように、前記複数の投光手段が略円環状に配置することができる。
Such an internal quality inspection device is provided with a plurality of the light projecting means.
The plurality of light projecting means can be arranged in a substantially annular shape so that the inspection light is irradiated over substantially half of the circumference of the fruits and vegetables.
また、前記青果物を搬送する搬送手段をさらに備え、
前記搬送手段により前記青果物を所定方向に搬送することにより、前記青果物と前記投光手段とを相対的に移動するように構成することができる。
In addition, a transport means for transporting the fruits and vegetables is further provided.
By transporting the fruits and vegetables in a predetermined direction by the transporting means, the fruits and vegetables and the light projecting means can be configured to move relatively.
また、前記投光手段を移動させる移動機構をさらに備え、
前記移動機構により前記投光手段を所定方向に移動させることにより、前記青果物と前記投光手段とを相対的に移動するように構成することができる。
Further, a moving mechanism for moving the light projecting means is further provided.
By moving the light projecting means in a predetermined direction by the moving mechanism, the fruits and vegetables and the light projecting means can be configured to move relatively.
本発明によれば、青果物の略半周に亘って検査光を照射するとともに、青果物Ｔを複数の領域に分割して、内部品質を検査することによって、青果物において検査光が透過しない箇所が生じることなく、また、青果物の分割された領域毎に内部品質を検査しているため、例えば、パイナップルに生じる黒目病など、青果物内部において、不特定箇所に生じる内部障害であっても、精度良く発見することができる。 According to the present invention, by irradiating the inspection light over approximately half the circumference of the fruits and vegetables, dividing the fruits and vegetables T into a plurality of regions, and inspecting the internal quality, there are some parts of the fruits and vegetables that the inspection light does not transmit. In addition, since the internal quality is inspected for each divided area of fruits and vegetables, even internal disorders that occur in unspecified places inside fruits and vegetables, such as black eye disease that occurs in pineapples, can be detected accurately. be able to.
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいて、より詳細に説明する。
図１は、本実施形態の内部品質検査装置の構成を示す平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線における断面図である。
Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the internal quality inspection device of the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
図１，２に示すように、本実施形態の内部品質検査装置１０は、青果物Ｔを所定方向に搬送する搬送手段１２と、搬送手段１２の側方及び上方に略円環状に設けられた複数の投光手段１４ａ〜１４ｈと、搬送手段１２の下方に設けられた受光手段１６と、受光手段１６により受光した光強度に基づき青果物Ｔの検査処理を行う演算処理手段１８と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the internal
搬送手段１２は、青果物Ｔを所定方向に搬送可能なものであって、搬送手段１２の下方に設けられた受光手段１６に、青果物Ｔを透過した検査光（透過光）が受光可能なように構成されている。このような搬送手段１２として、本実施形態では、図２に示すような、穴あきトレー１２ａを用いたトレーコンベアを用いているが、これに限らず、例えば、青果物Ｔの大きさよりも小さい幅だけ離間して配置された２条のベルトコンベアであってもよい。
The
投光手段１４ａ〜１４ｈはそれぞれ、青果物Ｔに対して照射形状が略方形となるように整形された検査光を照射するように構成される。そして、略円環状に配置された投光手段１４ａ〜１４ｈから検査光を照射することによって、図２，３に示すように、青果物Ｔの略半周に亘って、検査光が照射（検査光の照射領域Ｍ）されることとなる。 Each of the light projecting means 14a to 14h is configured to irradiate the fruits and vegetables T with inspection light shaped so that the irradiation shape is substantially square. Then, by irradiating the inspection light from the light projecting means 14a to 14h arranged in a substantially annular shape, the inspection light is irradiated (inspection light) over substantially half of the circumference of the fruit and vegetable T as shown in FIGS. Irradiation area M) will be applied.
本実施形態では、複数の投光手段１４ａ〜１４ｈを用いて青果物Ｔの略半周に亘って、検査光を照射するようにしているが、例えば、ＬＥＤアレイなどからなる１つの投光手段によって照射するようにしても構わない。 In the present embodiment, a plurality of light projecting means 14a to 14h are used to irradiate the inspection light over substantially half of the circumference of the fruit and vegetable T. For example, the light projecting means is irradiated by one light projecting means including an LED array or the like. You may try to do it.
投光手段１４ａ〜１４ｈとしては、検査光として、４００〜１７００ｎｍの波長を含む光、より好ましくは、５００〜１１００ｎｍの波長を含む光を照射することができるものであれば、特に限定されるものではないが、光源として、例えば、ハロゲンランプ、ナトリウムランプ、蛍光管、ネオン管、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、レーザー光源などを用いることができ、また、波長可変光源を用いてもよい。 The light projecting means 14a to 14h are particularly limited as long as they can irradiate light having a wavelength of 400 to 1700 nm, more preferably light having a wavelength of 500 to 1100 nm, as inspection light. However, as the light source, for example, a halogen lamp, a sodium lamp, a fluorescent tube, a neon tube, an LED (Light Emitting Diode), a laser light source, or the like can be used, or a variable wavelength light source may be used.
投光手段１４ａ〜１４ｈの光源として、ハロゲンランプなど光束が拡散する光源を用いる場合には、スリットやコリメーターなどの光学系（図示せず）によって、光束を整形し、照射形状が、搬送方向における青果物Ｔの幅よりも細い帯状となるように調整するように構成される。 When a light source such as a halogen lamp that diffuses a luminous flux is used as the light source of the light projecting means 14a to 14h, the luminous flux is shaped by an optical system (not shown) such as a slit or a collimator, and the irradiation shape is changed in the transport direction. It is configured to be adjusted so as to have a band shape narrower than the width of the fruit and vegetable T in the above.
受光手段１６としては、このような検査光を受光可能なものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、Ｓｉ、ＩｎＧａＡｓ、Ｇｅ、ＰｂＳなどのフォトダイオードであってもよいし、また、これらのフォトダイオードを用いたエリアカメラ、ラインカメラ、分光器、イメージング分光器、マルチバンドカメラなどを用いることができる。
The
演算処理手段１８は、投光手段１４ａ〜１４ｈ及び受光手段１６の動作を制御するとともに、受光手段１６によって取得された測定値に基づき、青果物Ｔの検査を行う。このような演算処理手段１８としては、例えば、演算手段、記憶手段、通信手段などを有するコンピュータとすることができ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、汎用サーバなどであってもよいし、マイクロコントローラなどの形態とすることもできる。
The arithmetic processing means 18 controls the operations of the light emitting means 14a to 14h and the
なお、演算処理手段１８は、受光手段１６によって取得された測定値、すなわち、透過光の光量値をそのまま用いて検査を行ってもよいし、例えば、受光手段１６として分光機能を有するものを用いている場合には、透過光のスペクトルを測定値として用いることもできる。もしくは、投光手段１４ａ〜１４ｈから受光手段１６に直接検査光を照射した際に受光手段１６によって受光した直接光のスペクトルと、透過光のスペクトルとに基づき算出される吸光度スペクトルを測定値としてもよいし、この吸光度スペクトルを波長に対して２次微分したデータを測定値としてもよい。すなわち、青果物Ｔの検査内容に応じて、測定値を適宜変換させることで、検査内容に対して最適な測定値を用いることが好ましい。
The arithmetic processing means 18 may perform the inspection using the measured value acquired by the
このように構成される本実施形態の内部品質検査装置１０では、演算処理手段１８において、測定値に基づき、例えば、青果物Ｔの糖度、酸度、熟度、内部障害などの内部品質を検査することができる。コンピュータにより扱いやすくするため、内部品質は数値化し、品質値とすることが好ましい。また、品質値として異常の有無を検査する場合には、ブール型（Boolean datatype）のデータとすることもできる。なお、このような内部品質の検査方法としては、従来公知の方法を用いることができる。
In the internal
なお具体的には、本実施形態の内部品質検査装置１０では、以下のようにして、青果物Ｔの内部品質の検査を行うことができる。
搬送手段１２の穴あきトレー１２ａに青果物Ｔを載置した状態で、所定方向に一定速度で搬送する。図４（ａ）に示すように、青果物Ｔが検査光の照射領域に到達すると、投光手段１４ａ〜１４ｈから青果物Ｔに対して検査光を照射するとともに、受光手段１６によって青果物Ｔを透過した検査光（透過光）を受光する。
Specifically, the internal
With the fruits and vegetables T placed on the
演算処理手段１８は、受光手段１６によって取得された測定値に基づき、青果物Ｔにおける検査光の照射領域（青果物Ｔの第１領域Ｍ1）の内部品質を検査する。 The arithmetic processing means 18 inspects the internal quality of the irradiation region of the inspection light (the first region M 1 of the fruits and vegetables T) in the fruits and vegetables T based on the measured values acquired by the light receiving means 16.
搬送手段１２により青果物Ｔを搬送するに伴い、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、青果物Ｔにおける検査光の照射領域が、第Ｍ領域ＭM、第Ｎ領域ＭNと移動する（Ｍ，Ｎは自然数であり、Ｍ＜Ｎ。）。受光手段１６は、このように検査光の照射領域を移動させながら、照射領域における測定値を順次取得し、これに基づき、演算処理手段１８は、各照射領域における内部品質を順次検査する。青果物Ｔに対する照射領域をいくつに分割するかは、青果物Ｔの種類や大きさに応じて適宜決定することができる。 As the fruits and vegetables T are transported by the transport means 12, as shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c), the irradiation region of the inspection light in the fruits and vegetables T moves to the M region MM and the N region MN. (M and N are natural numbers, and M <N.). The light receiving means 16 sequentially acquires the measured values in the irradiation region while moving the irradiation region of the inspection light in this way, and based on this, the arithmetic processing means 18 sequentially inspects the internal quality in each irradiation region. The number of areas to be irradiated with the fruits and vegetables T can be appropriately determined according to the type and size of the fruits and vegetables T.
このように、青果物Ｔの略半周に亘って検査光を照射するとともに、青果物Ｔを複数の領域に分割して、内部品質を検査することによって、青果物Ｔにおいて検査光が透過しない箇所が生じることなく、また、青果物Ｔの分割された領域毎に内部品質を検査しているため、例えば、パイナップルに生じる黒目病など、青果物内部において、不特定箇所に生じる内部障害であっても、精度良く発見することができる。 In this way, by irradiating the inspection light over approximately half the circumference of the fruit and vegetable T, dividing the fruit and vegetable T into a plurality of regions, and inspecting the internal quality, there are places in the fruit and vegetable T where the inspection light does not pass. In addition, since the internal quality is inspected for each divided area of the fruit and vegetable T, even if it is an internal disorder that occurs in an unspecified place inside the fruit or vegetable, such as black eye disease that occurs in pineapple, it can be detected accurately. can do.
なお、青果物Ｔに対する検査光の照射領域は、例えば、搬送手段１２の穴あきトレー１２ａの位置を、リニアエンコーダーなどを用いて検出することによって把握するように構成することができる。
The irradiation region of the inspection light for the fruits and vegetables T can be configured to be grasped by detecting, for example, the position of the
図５は、本発明の内部品質検査装置の別の実施形態における構成を示す平面図、図６は、図５のＢ−Ｂ線における断面図である。
本実施形態における内部品質検査装置１０は、基本的には、図１〜４に示す内部品質検査装置１０と同様な構成であり、同様な構成要素には、同じ符合を付して、その詳細な説明を省略する。
FIG. 5 is a plan view showing a configuration of another embodiment of the internal quality inspection apparatus of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
The internal
本実施形態の内部品質検査装置１０では、青果物Ｔを載置する穴あきトレー５２ａを有する載置台５２と、投光手段１４ａ〜１４ｈを一定速度で所定方向に移動させる移動機構５４と、を備えている。
The internal
図１〜４に示す内部品質検査装置１０では、穴あきトレー１２ａに載置した青果物Ｔを搬送手段１２によって搬送することで、青果物Ｔに対する検査光の照射領域を移動させていたが、本実施形態の内部品質検査装置１０では、青果物Ｔは載置台５２に載置した状態で、投光手段１４ａ〜１４ｈを移動機構５４によって移動させることで、青果物Ｔに対する検査光の照射領域を移動させる。
In the internal
このように構成した場合であっても、図１〜４に示す内部品質検査装置１０と同様に内部品質の検査を行うことが可能となる。
すなわち、青果物Ｔと投光手段１４ａ〜１４ｈとを相対的に移動させることで、青果物Ｔに対する検査光の照射領域を移動させ、青果物Ｔを複数の領域に分割して、内部品質を検査することができる。
Even with such a configuration, it is possible to inspect the internal quality in the same manner as the internal
That is, by relatively moving the fruits and vegetables T and the
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
１０ 内部品質検査装置
１２ 搬送手段
１２ａ 穴あきトレー
１４ａ 投光手段
１４ｂ 投光手段
１４ｃ 投光手段
１４ｄ 投光手段
１４ｅ 投光手段
１４ｆ 投光手段
１４ｇ 投光手段
１４ｈ 投光手段
１６ 受光手段
１８ 演算処理手段
５２ 載置台
５２ａ 穴あきトレー
５４ 移動機構
Ｍ 検査光の照射領域
Ｔ 青果物
10 Internal
Claims (4)
前記青果物に対して検査光を照射する投光手段と、
前記青果物を透過した検査光を受光する受光手段と、
受光した前記検査光に基づき、前記青果物の内部品質の検査処理を行う演算処理手段と、
を備え、
前記検査光は、前記青果物に対しての照射形状が略方形となるように整形され、かつ、前記青果物の略半周以上に亘って照射されるように構成され、
前記青果物と、前記投光手段とが、相対的に移動することによって、前記青果物に対する前記検査光の照射領域を移動させ、前記青果物を複数の領域に分割して、内部品質を検査するように構成されることを特徴とする内部品質検査装置。 An internal quality inspection device for inspecting the internal quality of fruits and vegetables.
A light projecting means for irradiating the fruits and vegetables with inspection light,
A light receiving means for receiving the inspection light transmitted through the fruits and vegetables, and
An arithmetic processing means for inspecting the internal quality of the fruits and vegetables based on the received inspection light, and
With
The inspection light is shaped so that the irradiation shape of the fruits and vegetables is substantially square, and is configured to irradiate the fruits and vegetables over approximately half a circumference or more.
By relatively moving the fruits and vegetables and the light projecting means, the irradiation region of the inspection light on the fruits and vegetables is moved, the fruits and vegetables are divided into a plurality of regions, and the internal quality is inspected. An internal quality inspection device characterized by being configured.
前記青果物の略半周に亘って前記検査光が照射されるように、前記複数の投光手段が略円環状に配置されることを特徴とする請求項１に記載の内部品質検査装置。 With a plurality of the light projecting means,
The internal quality inspection apparatus according to claim 1, wherein the plurality of light projecting means are arranged in a substantially annular shape so that the inspection light is irradiated over substantially half of the circumference of the fruits and vegetables.
前記搬送手段により前記青果物を所定方向に搬送することにより、前記青果物と前記投光手段とを相対的に移動するように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の内部品質検査装置。 Further provided with a transport means for transporting the fruits and vegetables,
The internal quality inspection according to claim 1 or 2, wherein the fruits and vegetables are transported in a predetermined direction by the transport means so that the fruits and vegetables and the light projecting means are relatively moved. apparatus.
前記移動機構により前記投光手段を所定方向に移動させることにより、前記青果物と前記投光手段とを相対的に移動するように構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の内部品質検査装置。 Further provided with a moving mechanism for moving the light projecting means,
The interior according to claim 1 or 2, wherein the light projecting means is moved in a predetermined direction by the moving mechanism so that the fruits and vegetables and the light projecting means are relatively moved. Quality inspection equipment.
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| JP7375277B2 (en) | 2023-11-08 |
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