青果物内部検査装置
【課題】青果物の種類を問わず、青果物の内部検査を同一条件の下に行う。
【解決手段】検査対象物である青果物(105)に近赤外光を照射し、青果物を透過した透過光を解析することにより、青果物の内部品質を計測する青果物内部検査装置(100)であって、青果物を一定の方向に搬送する青果物搬送手段(110,120)と、青果物に近赤外光を照射する光照射手段(140)と、青果物を透過した透過光を受光するＣＣＤカメラ(150)と、ＣＣＤカメラにおける光電変換により発生した電荷を読み出す周期を青果物の透過率に応じて変更し、かつ、青果物搬送手段による青果物の搬送速度を変更後の周期に応じて変更する制御装置(160)と、を備える。
【解決手段】検査対象物である青果物(105)に近赤外光を照射し、青果物を透過した透過光を解析することにより、青果物の内部品質を計測する青果物内部検査装置(100)であって、青果物を一定の方向に搬送する青果物搬送手段(110,120)と、青果物に近赤外光を照射する光照射手段(140)と、青果物を透過した透過光を受光するＣＣＤカメラ(150)と、ＣＣＤカメラにおける光電変換により発生した電荷を読み出す周期を青果物の透過率に応じて変更し、かつ、青果物搬送手段による青果物の搬送速度を変更後の周期に応じて変更する制御装置(160)と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は青果物の糖度、酸度その他の内部品質を非破壊的に検査する青果物内部検査装置、青果物内部検査方法、同方法を実行させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
みかん、リンゴ、メロンその他の青果物に近赤外光を照射すると、青果物に含まれる糖質などの成分が特定の波長帯の光を吸収する。このため、青果物を透過した透過光の吸光度を計測することにより、青果物の糖度、酸度、腐敗部分の有無その他の内部品質を非破壊的に判定することが可能であることが知られている。
【０００３】
この原理を応用した青果物内部検査装置も既に数多く提案されており、そのような青果物内部検査装置の一例として特許第３７１２２４７号公報（特開平１１−３３７４８０号公報）に記載されたものがある。
【０００４】
図４は同公報に記載された青果物内部検査装置５００の構造を示す概略図である。
【０００５】
この青果物内部検査装置５００は、青果物５０５をＸ方向に連続的に搬送する搬送手段５１０と、搬送手段５１０により搬送される各青果物５０５の位置を測定する位置測定センサ５２０と、搬送手段５１０上の所定の位置Ａにおいて各青果物５０５に近赤外光を照射する近赤外光照射手段５３０と、各青果物５０５を透過した透過光を受光し、受光した透過光を電流に変換する受光素子５４０と、受光素子５４０が受光した透過光を解析し、各青果物５０５の内部品質を算出する信号処理装置５５０と、から構成されている。
【０００６】
図５は、信号処理装置５５０の内部構造を示すブロック図である。
【０００７】
図５に示すように、信号処理装置５５０は、受光素子５４０により変換された電流を電圧値Ｖ１に変換する電流電圧変換アンプ５５２と、比較電圧値Ｖ２を発生する比較電圧発生回路５５３と、電流電圧変換アンプ５５２から送られてきた電圧値Ｖ１と比較電圧発生回路５５３から送られてきた比較電圧値Ｖ２とを比較するコンパレータ回路５５４と、受光素子５４０が遮光状態にあるときに発生する電圧と等しい基準電圧Ｖｄを発生する基準電圧発生回路５５５と、電流電圧変換アンプ５５２から電圧値Ｖ１を、基準電圧発生回路５５５から基準電圧Ｖｄをそれぞれ受信し、コンパレータ回路５５４による比較の結果に応じて、電圧値Ｖ１及び基準電圧Ｖｄの何れかを選択する電圧信号切り替え回路５５６と、電圧信号切り替え回路５５６により選択された電圧を増幅するゲインアンプ５５７と、から構成されている。
【０００８】
信号処理装置５５０は、以下のように、作動する。
【０００９】
青果物５０５が受光素子５４０の前方に位置せず、近赤外光がそのまま受光素子５４０に入射する場合には、受光素子５４０に大きな電流が発生し、さらに、電流電圧変換アンプ５５２により、過大な電圧値Ｖ１が発生する。
【００１０】
コンパレータ回路５５４は、電流電圧変換アンプ５５２から送られてきた電圧値Ｖ１と比較電圧発生回路５５３から送られてきた比較電圧値Ｖ２とを比較する。
【００１１】
電圧値Ｖ１＞比較電圧値Ｖ２である場合には、コンパレータ回路５５４は受光素子５４０が透過光を直接受光しているものと判定し、その判定結果を電圧信号切り替え回路５５６に送信する。
【００１２】
電圧信号切り替え回路５５６は、コンパレータ回路５５４からの判定結果に応じて、基準電圧Ｖｄを選択し、基準電圧Ｖｄをゲインアンプ５５７に送信する。
【００１３】
電圧値Ｖ１≦比較電圧値Ｖ２である場合には、コンパレータ回路５５４は受光素子５４０が各青果物５０５を透過した透過光を受光しているものと判定し、その判定結果を電圧信号切り替え回路５５６に送信する。
【００１４】
電圧信号切り替え回路５５６は、コンパレータ回路５５４からの判定結果に応じて、電流電圧変換アンプ５５２から送られてきた電圧値Ｖ１を選択し、電圧値Ｖ１をゲインアンプ５５７に送信する。
【００１５】
ゲインアンプ５５７は受信した電圧値を増幅する。増幅された電圧値に基づいて、青果物５０５の内部品質が解析される。
【００１６】
以上のように、青果物内部検査装置５００は信号処理装置５５０内において発生する電圧値Ｖ１と予め定められた比較電圧値Ｖ２との比較を行うことにより、信号処理装置５５０の内部に過度の電圧が発生することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特許第３７１２２４７号公報（特開平１１−３３７４８０号公報）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
一般に、青果物５０５として同一種類の青果物を測定対象とする場合、各青果物５０５の大きさ（近赤外光が青果物の内部を通過する道程の長さ）により、透過光量は大きく変化する。すなわち、青果物５０５が小さいほど、透過光量は大きくなり、青果物５０５が大きいほど、透過光量は小さくなる。
【００１９】
また、青果物５０５の大きさが全て同一であるとしても、青果物の種類によって、透過光量は大きく変化する。すなわち、青果物５０５の内部密度が小さいほど、透過光量は大きくなり、青果物５０５の内部密度が大きいほど、透過光量は小さくなる。
【００２０】
このため、図４に示した青果物内部検査装置５００を用いて、種類の異なる青果物の内部検査を行う場合、青果物の種類に応じて、信号処理装置５５０の構造、特に、受光素子５４０の受光感度やゲインアンプ５５７の感度（増幅率）を変更しなければならないという問題点があった。
【００２１】
受光素子５４０の受光感度やゲインアンプ５５７の感度を変更するためには、受光素子５４０やゲインアンプ５５７それ自体の交換、あるいは、受光素子５４０やゲインアンプ５５７の感度変更のための内部パーツの交換または調整などを行わなければならず、時間及び労力の増大は避けられないものとなっていた。
【００２２】
本発明は、このような従来の青果物内部検査装置における問題点に鑑みてなされたものであり、測定対象の青果物の種類が変わっても、青果物内部検査装置におけるパーツの交換やパーツの感度変更のための調整その他の作業を行うことなく、青果物の内部検査を行うことを可能にする青果物内部検査装置、青果物内部検査方法、同方法を実行させるためのプログラム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】
【００２３】
上記の目的を達成するため、本発明は、検査対象物である青果物（１０５）に近赤外光を照射し、前記青果物（１０５）を透過した透過光を解析することにより、前記青果物（１０５）の内部品質を計測する青果物内部検査装置（１００）であって、前記青果物（１０５）を一定の方向に搬送する青果物搬送手段（１１０、１２０）と、前記青果物（１０５）に近赤外光を照射する光照射手段（１４０）と、前記青果物（１０５）を透過した透過光を受光するＣＣＤカメラ（１５０）と、前記ＣＣＤカメラ（１５０）における光電変換により発生した電荷を読み出す周期を前記青果物（１０５）の透過率に応じて変更し、かつ、前記青果物搬送手段（１１０、１２０）による前記青果物（１０５）の搬送速度を変更後の前記周期に応じて変更する制御装置（１６０）と、を備える青果物内部検査装置（１００）を提供する。
【００２４】
例えば、前記制御装置（１６０）は、基準透過率と、基準周期と、基準搬送速度とが予め定められている場合に、前記透過率が前記基準透過率のＸ倍（Ｘは正の数）である場合には、前記周期を前記基準周期の１／Ｘ倍の周期に変更し、かつ、前記搬送速度を前記基準搬送速度のＸ倍の速度に変更するように構成されている。
【００２５】
青果物内部検査装置（１００）は、前記基準透過率と、前記基準周期と、前記基準搬送速度とを書き直し可能な状態で記憶している記憶装置をさらに備えていることが好ましい。
【００２６】
本発明は、さらに、検査対象物である青果物（１０５）に近赤外光を照射し、前記青果物（１０５）を透過した透過光を解析することにより、前記青果物（１０５）の内部品質を計測する青果物内部検査方法であって、前記青果物（１０５）を一定の方向に搬送する間に、前記青果物（１０５）に近赤外光を照射し、前記青果物（１０５）を透過した透過光をＣＣＤカメラ（１５０）により受光する第一の過程と、前記ＣＣＤカメラ（１５０）における光電変換により発生した電荷を読み出す周期を前記青果物（１０５）の透過率に応じて変更し、かつ、前記青果物搬送手段（１１０、１２０）による前記青果物（１０５）の搬送速度を変更後の前記周期に応じて変更する第二の過程と、を備える青果物内部検査方法を提供する。
【００２７】
例えば、前記第二の過程においては、基準透過率と、基準周期と、基準搬送速度とが予め定められている場合に、前記透過率が前記基準透過率のＸ倍（Ｘは正の数）である場合には、前記周期が前記基準周期の１／Ｘ倍の周期に変更され、かつ、前記搬送速度が前記基準搬送速度のＸ倍の速度に変更される。
【００２８】
本発明は、さらに、検査対象物である青果物（１０５）に近赤外光を照射し、前記青果物（１０５）を透過した透過光を解析することにより、前記青果物（１０５）の内部品質を計測する青果物内部検査方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記プログラムが行う処理は、前記青果物（１０５）を一定の方向に搬送する間に、前記青果物（１０５）に近赤外光を照射し、前記青果物（１０５）を透過した透過光を受光したＣＣＤカメラ（１５０）が光電変換により発生させた電荷を読み出す周期を前記青果物（１０５）の透過率に応じて変更し、かつ、前記青果物（１０５）の搬送速度を変更後の前記周期に応じて変更する処理であるプログラムを提供する。
【００２９】
前記プログラムが行う前記処理は、例えば、基準透過率と、基準周期と、基準搬送速度とが予め定められている場合に、前記透過率が前記基準透過率のＸ倍（Ｘは正の数）である場合には、前記周期を前記基準周期の１／Ｘ倍の周期に変更し、かつ、前記搬送速度を前記基準搬送速度のＸ倍の速度に変更する処理である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る青果物内部検査装置においては、測定すべき青果物の種類が特定されると、制御装置は、特定された青果物の種類に応じて、ＣＣＤカメラから電荷を読み出す読み出し周期及び青果物を搬送する搬送速度を変更する。これによって、多くの種類の青果物について、基準青果物と同一条件の下に、受光素子の感度あるいは増幅器の増幅率などを変更することなく、内部検査を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る青果物内部検査装置の概略的なブロック図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る青果物内部検査装置の構成要素である制御装置の構造の一例を示すブロック図である。
【図３】青果物リストの一例を示す図である。
【図４】従来の青果物内部検査装置の構造を示す概略図である。
【図５】従来の青果物内部検査装置における信号処理装置の内部構造を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態に係る青果物内部検査装置１００の概略的なブロック図である。
【００３３】
青果物内部検査装置１００は、検査対象物である青果物１０５を一定の方向Ｘに搬送する青果物搬送手段としてのコンベア１１０と、コンベア１１０を駆動する駆動モーター１２０と、青果物１０５のコンベア１１０上における通過を検出する通過検出センサ１３０と、コンベア１１０上を搬送される青果物１０５の各々に近赤外光を照射する光照射手段としてのハロゲンランプ１４０と、各青果物１０５を透過した透過光を受光し、各青果物１０５を撮像するＣＣＤカメラ１５０と、ＣＣＤカメラ１５０が撮像した分光エネルギーのスペクトルを解析し、各青果物１０５の内部品質を計測するとともに、駆動モーター１２０及びＣＣＤカメラ１５０の動作を制御する制御装置１６０と、制御装置１６０による分光エネルギーのスペクトルの解析結果を表示するディスプレイ１７０と、制御装置１６０による分光エネルギーのスペクトルの解析結果を格納するメモリ１８０と、水晶発振器１９０と、制御装置１６０にデータまたはコマンドを入力する入力装置２００と、を備えている。
【００３４】
コンベア１１０は青果物１０５を一定の方向Ｘに連続的に搬送する。コンベア１１０の搬送速度は一定である。
【００３５】
ハロゲンランプ１４０は、近赤外光を青果物１０５に対してコンベア１１０がなす平面と平行に（すなわち、青果物１０５の横方向から）照射する。
【００３６】
あるいは、ハロゲンランプ１４０は青果物１０５の直上から青果物１０５に対して垂直方向に近赤外光を照射することも可能である。この場合には、コンベア１１０はハロゲンランプ１４０から発光される近赤外光を透過させることができる光透過性材質でつくられており、青果物１０５を透過した近赤外光もコンベア１１０を透過することができるようになっている。
【００３７】
ハロゲンランプ１４０の近赤外光の照射のオン・オフは制御装置１６０によって制御される。
【００３８】
通過検出センサ１３０は投光センサ１３１と、投光センサ１３１から発せられる光を受光する受光センサ１３２とから構成される。
【００３９】
投光センサ１３１は受光センサ１３２に対して常に光を投光し続けている。コンベア１１０上を青果物１０５が通過すると、投光センサ１３１からの光は青果物１０５に遮られ、受光センサ１３２には到達しない。受光センサ１３２は投光センサ１３１からの光が遮断されている間（すなわち、青果物１０５が投光センサ１３１の前方を通過している間）、制御装置１６０に検出信号を送信し続ける。制御装置１６０は受光センサ１３２からの検出信号の受信開始時刻及び受信終了時刻を計測し、受光センサ１３２から検出信号を受信し続けた時間とコンベア１１０の搬送速度とから、各青果物１０５の大きさ（コンベア１１０の進行方向Ｘにおける長さ）とコンベア１１０上における各青果物１０５の位置とを算出し、さらに、各青果物１０５がハロゲンランプ１４０の前方に到達する時刻を算出する。
【００４０】
ＣＣＤカメラ１５０は、複数個の受光ユニットと、複数個の電荷蓄積ユニットとを備えている。受光ユニットは、各青果物１０５を透過した近赤外光を受光すると、光電変換を行い、受光した光を電荷に変換する。受光ユニットにおいて生成された電荷は電荷蓄積ユニットに蓄積される。電荷蓄積ユニットに蓄積された電荷は、電荷蓄積ユニットから読み出されることにより、リセットされる。
【００４１】
制御装置１６０は、ＣＣＤカメラ１５０における光電変換により発生した電荷を読み出す読み出し周期を青果物１０５の種類に応じて変更するとともに、駆動モーター１２０の出力を制御することにより、コンベア１１０による青果物１０５の搬送速度を変更後の読み出し周期に応じて変更する。
【００４２】
具体的には、制御装置１６０は、青果物１０５の透過率の基準値である基準透過率と、読み出し周期の基準値である基準周期と、この基準周期に対応する基準搬送速度（コンベア１１０による搬送速度の基準値）とが予め定められている場合に、測定対象である青果物１０５の透過率が基準透過率のＸ倍（Ｘは正の数）であるとき、読み出し周期を基準周期の１／Ｘ倍の周期に変更し、さらに、搬送速度を基準搬送速度のＸ倍の速度に変更する。
【００４３】
上述のように、ＣＣＤカメラ１５０は、受光ユニットにおいて、受光した光を電荷に変換し、生成された電荷を電荷蓄積ユニットに蓄積する。この電荷は電荷蓄積ユニットから読み出されることにより、リセットされる。このため、各電荷蓄積ユニットに蓄積されている電荷を一定の周期で読み出せば、ＣＣＤカメラ１５０は一定の感度で動作していることになる。
【００４４】
例えば、２ミリ秒（ｍｓｅｃ）毎に各電荷蓄積ユニットから電荷を読み出す場合、すなわち、読み出し周期が２ミリ秒である場合と、４ミリ秒（ｍｓｅｃ）毎に各電荷蓄積ユニットから電荷を読み出す場合、すなわち、読み出し周期が４ミリ秒である場合とを比較すると、読み出し周期が４ミリ秒である場合の方が読み出し周期が２ミリ秒である場合よりも２倍の電荷量が蓄積される。すなわち、ＣＣＤカメラ１５０の感度は２倍になる。
【００４５】
あるいは、読み出し周期が１ミリ秒である場合には、読み出し周期が２ミリ秒である場合と比較して、蓄積される電荷量は１／２倍になる。すなわち、ＣＣＤカメラ１５０の感度は１／２倍になる。
【００４６】
このため、各電荷蓄積ユニットからの電荷の読み出し周期を青果物１０５の透過率に応じて選択することによって、測定対象物である青果物１０５の透過率の違いを補正することが可能になる。
【００４７】
ＣＣＤカメラ１５０から電荷を読み出す読み出し周期は、例えば、水晶発振器１９０から発信される信号を分周することにより、所望の値に設定することができる。中央制御装置１６０は、水晶発振器１９０から発信される信号の分周比を変更することにより、読み出し周期を変更する。
【００４８】
電荷の読み出し周期を上記のように変更する場合には、変更された読み出し周期に対応して、青果物１０５の搬送速度をも変更することが必要になる。
【００４９】
すなわち、例えば、読み出し周期を基準周期の２倍に変更する場合には、青果物１０５の搬送速度を基準搬送速度の１／２倍に変更する。あるいは、読み出し周期を基準周期の１／３倍に変更する場合には、青果物１０５の搬送速度を基準搬送速度の３倍に変更する。このように、読み出し周期を基準周期のＸ倍に変更し、かつ、青果物１０５の搬送速度を基準搬送速度の１／Ｘ倍に変更することにより、基準透過率を有する青果物が基準搬送速度で搬送され、かつ、基準周期で電荷が読み出される場合と同一の条件の下に、種々の透過率を有する青果物の内部検査を行うことが可能になる。
【００５０】
従来の青果物内部検査装置においては、測定対象物である青果物１０５の種類が変わると、受光素子やゲインアンプの感度を変更しなければならなかったが、本実施形態に係る青果物内部検査装置によれば、受光素子やゲインアンプの感度を変更することなく、種類が異なる青果物１０５の内部検査を実施することが可能になる。
【００５１】
以下、本実施形態に係る青果物内部検査装置１００の動作を説明する。
【００５２】
青果物１０５はコンベア１１０に乗せられて一定の方向Ｘに搬送される。コンベア１１０上の各青果物１０５の間隔は一定である必要はなく、間隔をあけて相互に離れていればよい。
【００５３】
制御装置１６０は、受光センサ１３２からの検出信号に基づいて、各青果物１０５がハロゲンランプ１４０の前方に到達する時刻を算出する。各青果物１０５がハロゲンランプ１４０の前方に到達すると、制御装置１６０はハロゲンランプ１４０を作動させる。これにより、青果物１０５にハロゲンランプ１４０から近赤外光が照射される。
【００５４】
ＣＣＤカメラ１５０は各青果物１０５を透過した透過光を受光し、ＣＣＤカメラ１５０が撮像した分光エネルギーのスペクトルは制御装置１６０に送られる。
【００５５】
制御装置１６０は、ＣＣＤカメラ１５０が撮像した分光エネルギーのスペクトルを解析し、各青果物１０５の内部品質を計測し、計測結果をディスプレイ１７０に表示するとともに、メモリ１８０に計測結果を記憶する。
【００５６】
図２は制御装置１６０の構造の一例を示すブロック図である。
【００５７】
制御装置１６０は、中央処理装置（ＣＰＵ）１６１と、第１メモリ１６２と、第２メモリ１６３と、各種命令及びデータを中央処理装置１６１に入力するための入力インターフェイス１６４と、中央処理装置１６１により実行された処理の結果を出力する出力インターフェイス１６５と、中央処理装置１６１と他の構成要素とを接続するバス１６６と、から構成されている。
【００５８】
第１メモリ１６２及び第２メモリ１６３の各々は、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）またはＩＣメモリーカードなどの半導体記憶装置、フレキシブルディスクなどの記憶媒体、ハードディスク、あるいは、光学磁気ディスクなどからなる。本実施形態においては、第１メモリ１６２はＲＯＭからなり、第２メモリ１６３はＲＡＭからなる。
【００５９】
第１メモリ１６２は中央処理装置１６１が実行するための各種の制御用プログラムその他の固定的なデータを格納している。第２メモリ１６３は様々なデータ及びパラメータを記憶しているとともに、中央処理装置１６１に対する作動領域を提供する、すなわち、中央処理装置１６１がプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納している。中央処理装置１６１は第１メモリ１６２からプログラムを読み出し、そのプログラムを実行する。すなわち、中央処理装置１６１は第１メモリ１６２に格納されているプログラムに従って作動する。
【００６０】
制御装置１６０は内蔵メモリを有しており、内蔵メモリには青果物リストが記憶されている。青果物リストの原理的な一例を図３に示す。
【００６１】
図３に示すように、青果物リストには、青果物の種類ごとに、その透過率、搬送速度及び読み出し周期が列挙されているとともに、基準透過率Ａ、基準搬送速度ＶＡ、基準読み出し周期ＩＡが記載されている。
【００６２】
基準搬送速度ＶＡ及び基準読み出し周期ＩＡとは、任意の種類の青果物（基準青果物）の内部検査を最適に行うことができる場合のコンベア１１０による搬送速度と、ＣＣＤカメラ１５０からの電荷の読み出し周期とを指し、基準透過率Ａとはその場合のその青果物（基準青果物）の透過率を指す。すなわち、基準透過率Ａ、基準搬送速度ＶＡ、基準読み出し周期ＩＡは他の青果物に対する透過率、搬送速度及び読み出し周期の基準値となるものであり、以下に述べるように、他の青果物に対する搬送速度及び読み出し周期は基準透過率Ａ、基準搬送速度ＶＡ及び基準読み出し周期ＩＡに基づいて決定される。
【００６３】
青果物リストは、予め、入力装置２００を介して制御装置１６０の内蔵メモリに入力されている。
【００６４】
青果物リストに記載されている基準透過率Ａ、基準搬送速度ＶＡ及び基準読み出し周期ＩＡは入力装置２００を介して書き換えることが可能である。
【００６５】
全種類の青果物について、それらの近赤外光の透過率は、何らかの方法により既に測定されており、既知である。すなわち、全種類の青果物の概略的な透過率は既知であるので、その概略的な透過率が青果物毎に青果物リストに記載されている。
【００６６】
青果物リストの番号１に挙げられている「ミカン」は０．５Ａの透過率を有している。測定対象物である青果物１０５として「ミカン」を選択する場合、すなわち、青果物内部検査装置１００により「ミカン」の内部検査を行う場合には、入力装置２００を介して、数字の「１」を制御装置１６０に入力する。
【００６７】
制御装置１６０は、数字の「１」が入力されると、青果物リストの番号１に対応する読み出し周期及び搬送速度を読み取る。番号１に対応する読み出し周期及び搬送速度はそれぞれ２ＩＡ、０．５ＶＡである。
【００６８】
次いで、制御装置１６０は、ＣＣＤカメラ１５０に対して読み出し周期が２ＩＡになるようにＣＣＤカメラ１５０の各電荷蓄積ユニットを制御するとともに、コンベア１１０による青果物１０５の搬送速度が０．５ＶＡになるように、駆動モーター１２０の出力を制御する。
【００６９】
また、青果物リストの番号２に挙げられている「スイカ」は２Ａの透過率を有している。測定対象物である青果物１０５として「スイカ」を選択する場合、すなわち、青果物内部検査装置１００により「スイカ」の内部検査を行う場合には、入力装置２００を介して、数字の「２」を制御装置１６０に入力する。
【００７０】
制御装置１６０は、数字の「２」が入力されると、青果物リストの番号２に対応する読み出し周期及び搬送速度を読み取る。番号２に対応する読み出し周期及び搬送速度はそれぞれＩＡ／２、２ＶＡである。
【００７１】
次いで、制御装置１６０は、ＣＣＤカメラ１５０に対して読み出し周期がＩＡ／２になるようにＣＣＤカメラ１５０の各電荷蓄積ユニットを制御するとともに、コンベア１１０による青果物１０５の搬送速度が２ＶＡになるように、駆動モーター１２０の出力を制御する。
【００７２】
また、青果物リストの番号３に挙げられている「メロン」は１．５Ａの透過率を有している。測定対象物である青果物１０５として「メロン」を選択する場合、すなわち、青果物内部検査装置１００により「メロン」の内部検査を行う場合には、入力装置２００を介して、数字の「３」を制御装置１６０に入力する。
【００７３】
制御装置１６０は、数字の「３」が入力されると、青果物リストの番号３に対応する読み出し周期及び搬送速度を読み取る。番号３に対応する読み出し周期及び搬送速度はそれぞれＩＡ／１．５、１．５ＶＡである。
【００７４】
次いで、制御装置１６０は、ＣＣＤカメラ１５０に対して読み出し周期がＩＡ／１．５になるようにＣＣＤカメラ１５０の各電荷蓄積ユニットを制御するとともに、コンベア１１０による青果物１０５の搬送速度が１．５ＶＡになるように、駆動モーター１２０の出力を制御する。
【００７５】
また、青果物リストの番号４に挙げられている「トマト」は２．５Ａの透過率を有している。測定対象物である青果物１０５として「トマト」を選択する場合、すなわち、青果物内部検査装置１００により「トマト」の内部検査を行う場合には、入力装置２００を介して、数字の「４」を制御装置１６０に入力する。
【００７６】
制御装置１６０は、数字の「４」が入力されると、青果物リストの番号４に対応する読み出し周期及び搬送速度を読み取る。番号４に対応する読み出し周期及び搬送速度はそれぞれＩＡ／２．５、２．５ＶＡである。
【００７７】
次いで、制御装置１６０は、ＣＣＤカメラ１５０に対して読み出し周期がＩＡ／２．５になるようにＣＣＤカメラ１５０の各電荷蓄積ユニットを制御するとともに、コンベア１１０による青果物１０５の搬送速度が２．５ＶＡになるように、駆動モーター１２０の出力を制御する。
【００７８】
このように、青果物内部検査装置１００のオペレータにより入力装置２００を介して青果物１０５の種類が特定されると、制御装置１６０は、特定された青果物の種類に応じて、読み出し周期及び搬送速度を変更する。
【００７９】
以上のように、本実施形態に係る青果物内部検査装置１００によれば、測定対象物である青果物の種類に応じて、ＣＣＤカメラ１５０から電荷を読み出す読み出し周期及び青果物１０５を搬送する搬送速度が変更される。このため、あらゆる種類の青果物１０５について、基準青果物と同一条件の下に、受光素子の感度あるいは増幅器の増幅率などを変更することなく、内部検査を実施することが可能である。
【００８０】
なお、コンベア１１０による搬送速度には上限及び下限があるため、さらには、一日に処理可能な青果物１０５の量にも上限があるため、コンベア１１０による搬送速度を基準搬送速度のＸ倍の速度に変更する場合には、搬送速度の上限及び下限並びに青果物の一日の処理量が考慮される。
【符号の説明】
【００８１】
１００ 青果物内部検査装置
１０５ 青果物
１１０ コンベア
１２０ 駆動モーター
１３０ 通過検出センサ
１４０ ハロゲンランプ
１５０ ＣＣＤカメラ
１６０ 制御装置
１７０ ディスプレイ
１８０ メモリ
１９０ 水晶発振器
２００ 入力装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は青果物の糖度、酸度その他の内部品質を非破壊的に検査する青果物内部検査装置、青果物内部検査方法、同方法を実行させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
みかん、リンゴ、メロンその他の青果物に近赤外光を照射すると、青果物に含まれる糖質などの成分が特定の波長帯の光を吸収する。このため、青果物を透過した透過光の吸光度を計測することにより、青果物の糖度、酸度、腐敗部分の有無その他の内部品質を非破壊的に判定することが可能であることが知られている。
【０００３】
この原理を応用した青果物内部検査装置も既に数多く提案されており、そのような青果物内部検査装置の一例として特許第３７１２２４７号公報（特開平１１−３３７４８０号公報）に記載されたものがある。
【０００４】
図４は同公報に記載された青果物内部検査装置５００の構造を示す概略図である。
【０００５】
この青果物内部検査装置５００は、青果物５０５をＸ方向に連続的に搬送する搬送手段５１０と、搬送手段５１０により搬送される各青果物５０５の位置を測定する位置測定センサ５２０と、搬送手段５１０上の所定の位置Ａにおいて各青果物５０５に近赤外光を照射する近赤外光照射手段５３０と、各青果物５０５を透過した透過光を受光し、受光した透過光を電流に変換する受光素子５４０と、受光素子５４０が受光した透過光を解析し、各青果物５０５の内部品質を算出する信号処理装置５５０と、から構成されている。
【０００６】
図５は、信号処理装置５５０の内部構造を示すブロック図である。
【０００７】
図５に示すように、信号処理装置５５０は、受光素子５４０により変換された電流を電圧値Ｖ１に変換する電流電圧変換アンプ５５２と、比較電圧値Ｖ２を発生する比較電圧発生回路５５３と、電流電圧変換アンプ５５２から送られてきた電圧値Ｖ１と比較電圧発生回路５５３から送られてきた比較電圧値Ｖ２とを比較するコンパレータ回路５５４と、受光素子５４０が遮光状態にあるときに発生する電圧と等しい基準電圧Ｖｄを発生する基準電圧発生回路５５５と、電流電圧変換アンプ５５２から電圧値Ｖ１を、基準電圧発生回路５５５から基準電圧Ｖｄをそれぞれ受信し、コンパレータ回路５５４による比較の結果に応じて、電圧値Ｖ１及び基準電圧Ｖｄの何れかを選択する電圧信号切り替え回路５５６と、電圧信号切り替え回路５５６により選択された電圧を増幅するゲインアンプ５５７と、から構成されている。
【０００８】
信号処理装置５５０は、以下のように、作動する。
【０００９】
青果物５０５が受光素子５４０の前方に位置せず、近赤外光がそのまま受光素子５４０に入射する場合には、受光素子５４０に大きな電流が発生し、さらに、電流電圧変換アンプ５５２により、過大な電圧値Ｖ１が発生する。
【００１０】
コンパレータ回路５５４は、電流電圧変換アンプ５５２から送られてきた電圧値Ｖ１と比較電圧発生回路５５３から送られてきた比較電圧値Ｖ２とを比較する。
【００１１】
電圧値Ｖ１＞比較電圧値Ｖ２である場合には、コンパレータ回路５５４は受光素子５４０が透過光を直接受光しているものと判定し、その判定結果を電圧信号切り替え回路５５６に送信する。
【００１２】
電圧信号切り替え回路５５６は、コンパレータ回路５５４からの判定結果に応じて、基準電圧Ｖｄを選択し、基準電圧Ｖｄをゲインアンプ５５７に送信する。
【００１３】
電圧値Ｖ１≦比較電圧値Ｖ２である場合には、コンパレータ回路５５４は受光素子５４０が各青果物５０５を透過した透過光を受光しているものと判定し、その判定結果を電圧信号切り替え回路５５６に送信する。
【００１４】
電圧信号切り替え回路５５６は、コンパレータ回路５５４からの判定結果に応じて、電流電圧変換アンプ５５２から送られてきた電圧値Ｖ１を選択し、電圧値Ｖ１をゲインアンプ５５７に送信する。
【００１５】
ゲインアンプ５５７は受信した電圧値を増幅する。増幅された電圧値に基づいて、青果物５０５の内部品質が解析される。
【００１６】
以上のように、青果物内部検査装置５００は信号処理装置５５０内において発生する電圧値Ｖ１と予め定められた比較電圧値Ｖ２との比較を行うことにより、信号処理装置５５０の内部に過度の電圧が発生することを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特許第３７１２２４７号公報（特開平１１−３３７４８０号公報）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
一般に、青果物５０５として同一種類の青果物を測定対象とする場合、各青果物５０５の大きさ（近赤外光が青果物の内部を通過する道程の長さ）により、透過光量は大きく変化する。すなわち、青果物５０５が小さいほど、透過光量は大きくなり、青果物５０５が大きいほど、透過光量は小さくなる。
【００１９】
また、青果物５０５の大きさが全て同一であるとしても、青果物の種類によって、透過光量は大きく変化する。すなわち、青果物５０５の内部密度が小さいほど、透過光量は大きくなり、青果物５０５の内部密度が大きいほど、透過光量は小さくなる。
【００２０】
このため、図４に示した青果物内部検査装置５００を用いて、種類の異なる青果物の内部検査を行う場合、青果物の種類に応じて、信号処理装置５５０の構造、特に、受光素子５４０の受光感度やゲインアンプ５５７の感度（増幅率）を変更しなければならないという問題点があった。
【００２１】
受光素子５４０の受光感度やゲインアンプ５５７の感度を変更するためには、受光素子５４０やゲインアンプ５５７それ自体の交換、あるいは、受光素子５４０やゲインアンプ５５７の感度変更のための内部パーツの交換または調整などを行わなければならず、時間及び労力の増大は避けられないものとなっていた。
【００２２】
本発明は、このような従来の青果物内部検査装置における問題点に鑑みてなされたものであり、測定対象の青果物の種類が変わっても、青果物内部検査装置におけるパーツの交換やパーツの感度変更のための調整その他の作業を行うことなく、青果物の内部検査を行うことを可能にする青果物内部検査装置、青果物内部検査方法、同方法を実行させるためのプログラム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】
【００２３】
上記の目的を達成するため、本発明は、検査対象物である青果物（１０５）に近赤外光を照射し、前記青果物（１０５）を透過した透過光を解析することにより、前記青果物（１０５）の内部品質を計測する青果物内部検査装置（１００）であって、前記青果物（１０５）を一定の方向に搬送する青果物搬送手段（１１０、１２０）と、前記青果物（１０５）に近赤外光を照射する光照射手段（１４０）と、前記青果物（１０５）を透過した透過光を受光するＣＣＤカメラ（１５０）と、前記ＣＣＤカメラ（１５０）における光電変換により発生した電荷を読み出す周期を前記青果物（１０５）の透過率に応じて変更し、かつ、前記青果物搬送手段（１１０、１２０）による前記青果物（１０５）の搬送速度を変更後の前記周期に応じて変更する制御装置（１６０）と、を備える青果物内部検査装置（１００）を提供する。
【００２４】
例えば、前記制御装置（１６０）は、基準透過率と、基準周期と、基準搬送速度とが予め定められている場合に、前記透過率が前記基準透過率のＸ倍（Ｘは正の数）である場合には、前記周期を前記基準周期の１／Ｘ倍の周期に変更し、かつ、前記搬送速度を前記基準搬送速度のＸ倍の速度に変更するように構成されている。
【００２５】
青果物内部検査装置（１００）は、前記基準透過率と、前記基準周期と、前記基準搬送速度とを書き直し可能な状態で記憶している記憶装置をさらに備えていることが好ましい。
【００２６】
本発明は、さらに、検査対象物である青果物（１０５）に近赤外光を照射し、前記青果物（１０５）を透過した透過光を解析することにより、前記青果物（１０５）の内部品質を計測する青果物内部検査方法であって、前記青果物（１０５）を一定の方向に搬送する間に、前記青果物（１０５）に近赤外光を照射し、前記青果物（１０５）を透過した透過光をＣＣＤカメラ（１５０）により受光する第一の過程と、前記ＣＣＤカメラ（１５０）における光電変換により発生した電荷を読み出す周期を前記青果物（１０５）の透過率に応じて変更し、かつ、前記青果物搬送手段（１１０、１２０）による前記青果物（１０５）の搬送速度を変更後の前記周期に応じて変更する第二の過程と、を備える青果物内部検査方法を提供する。
【００２７】
例えば、前記第二の過程においては、基準透過率と、基準周期と、基準搬送速度とが予め定められている場合に、前記透過率が前記基準透過率のＸ倍（Ｘは正の数）である場合には、前記周期が前記基準周期の１／Ｘ倍の周期に変更され、かつ、前記搬送速度が前記基準搬送速度のＸ倍の速度に変更される。
【００２８】
本発明は、さらに、検査対象物である青果物（１０５）に近赤外光を照射し、前記青果物（１０５）を透過した透過光を解析することにより、前記青果物（１０５）の内部品質を計測する青果物内部検査方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記プログラムが行う処理は、前記青果物（１０５）を一定の方向に搬送する間に、前記青果物（１０５）に近赤外光を照射し、前記青果物（１０５）を透過した透過光を受光したＣＣＤカメラ（１５０）が光電変換により発生させた電荷を読み出す周期を前記青果物（１０５）の透過率に応じて変更し、かつ、前記青果物（１０５）の搬送速度を変更後の前記周期に応じて変更する処理であるプログラムを提供する。
【００２９】
前記プログラムが行う前記処理は、例えば、基準透過率と、基準周期と、基準搬送速度とが予め定められている場合に、前記透過率が前記基準透過率のＸ倍（Ｘは正の数）である場合には、前記周期を前記基準周期の１／Ｘ倍の周期に変更し、かつ、前記搬送速度を前記基準搬送速度のＸ倍の速度に変更する処理である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係る青果物内部検査装置においては、測定すべき青果物の種類が特定されると、制御装置は、特定された青果物の種類に応じて、ＣＣＤカメラから電荷を読み出す読み出し周期及び青果物を搬送する搬送速度を変更する。これによって、多くの種類の青果物について、基準青果物と同一条件の下に、受光素子の感度あるいは増幅器の増幅率などを変更することなく、内部検査を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る青果物内部検査装置の概略的なブロック図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る青果物内部検査装置の構成要素である制御装置の構造の一例を示すブロック図である。
【図３】青果物リストの一例を示す図である。
【図４】従来の青果物内部検査装置の構造を示す概略図である。
【図５】従来の青果物内部検査装置における信号処理装置の内部構造を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態に係る青果物内部検査装置１００の概略的なブロック図である。
【００３３】
青果物内部検査装置１００は、検査対象物である青果物１０５を一定の方向Ｘに搬送する青果物搬送手段としてのコンベア１１０と、コンベア１１０を駆動する駆動モーター１２０と、青果物１０５のコンベア１１０上における通過を検出する通過検出センサ１３０と、コンベア１１０上を搬送される青果物１０５の各々に近赤外光を照射する光照射手段としてのハロゲンランプ１４０と、各青果物１０５を透過した透過光を受光し、各青果物１０５を撮像するＣＣＤカメラ１５０と、ＣＣＤカメラ１５０が撮像した分光エネルギーのスペクトルを解析し、各青果物１０５の内部品質を計測するとともに、駆動モーター１２０及びＣＣＤカメラ１５０の動作を制御する制御装置１６０と、制御装置１６０による分光エネルギーのスペクトルの解析結果を表示するディスプレイ１７０と、制御装置１６０による分光エネルギーのスペクトルの解析結果を格納するメモリ１８０と、水晶発振器１９０と、制御装置１６０にデータまたはコマンドを入力する入力装置２００と、を備えている。
【００３４】
コンベア１１０は青果物１０５を一定の方向Ｘに連続的に搬送する。コンベア１１０の搬送速度は一定である。
【００３５】
ハロゲンランプ１４０は、近赤外光を青果物１０５に対してコンベア１１０がなす平面と平行に（すなわち、青果物１０５の横方向から）照射する。
【００３６】
あるいは、ハロゲンランプ１４０は青果物１０５の直上から青果物１０５に対して垂直方向に近赤外光を照射することも可能である。この場合には、コンベア１１０はハロゲンランプ１４０から発光される近赤外光を透過させることができる光透過性材質でつくられており、青果物１０５を透過した近赤外光もコンベア１１０を透過することができるようになっている。
【００３７】
ハロゲンランプ１４０の近赤外光の照射のオン・オフは制御装置１６０によって制御される。
【００３８】
通過検出センサ１３０は投光センサ１３１と、投光センサ１３１から発せられる光を受光する受光センサ１３２とから構成される。
【００３９】
投光センサ１３１は受光センサ１３２に対して常に光を投光し続けている。コンベア１１０上を青果物１０５が通過すると、投光センサ１３１からの光は青果物１０５に遮られ、受光センサ１３２には到達しない。受光センサ１３２は投光センサ１３１からの光が遮断されている間（すなわち、青果物１０５が投光センサ１３１の前方を通過している間）、制御装置１６０に検出信号を送信し続ける。制御装置１６０は受光センサ１３２からの検出信号の受信開始時刻及び受信終了時刻を計測し、受光センサ１３２から検出信号を受信し続けた時間とコンベア１１０の搬送速度とから、各青果物１０５の大きさ（コンベア１１０の進行方向Ｘにおける長さ）とコンベア１１０上における各青果物１０５の位置とを算出し、さらに、各青果物１０５がハロゲンランプ１４０の前方に到達する時刻を算出する。
【００４０】
ＣＣＤカメラ１５０は、複数個の受光ユニットと、複数個の電荷蓄積ユニットとを備えている。受光ユニットは、各青果物１０５を透過した近赤外光を受光すると、光電変換を行い、受光した光を電荷に変換する。受光ユニットにおいて生成された電荷は電荷蓄積ユニットに蓄積される。電荷蓄積ユニットに蓄積された電荷は、電荷蓄積ユニットから読み出されることにより、リセットされる。
【００４１】
制御装置１６０は、ＣＣＤカメラ１５０における光電変換により発生した電荷を読み出す読み出し周期を青果物１０５の種類に応じて変更するとともに、駆動モーター１２０の出力を制御することにより、コンベア１１０による青果物１０５の搬送速度を変更後の読み出し周期に応じて変更する。
【００４２】
具体的には、制御装置１６０は、青果物１０５の透過率の基準値である基準透過率と、読み出し周期の基準値である基準周期と、この基準周期に対応する基準搬送速度（コンベア１１０による搬送速度の基準値）とが予め定められている場合に、測定対象である青果物１０５の透過率が基準透過率のＸ倍（Ｘは正の数）であるとき、読み出し周期を基準周期の１／Ｘ倍の周期に変更し、さらに、搬送速度を基準搬送速度のＸ倍の速度に変更する。
【００４３】
上述のように、ＣＣＤカメラ１５０は、受光ユニットにおいて、受光した光を電荷に変換し、生成された電荷を電荷蓄積ユニットに蓄積する。この電荷は電荷蓄積ユニットから読み出されることにより、リセットされる。このため、各電荷蓄積ユニットに蓄積されている電荷を一定の周期で読み出せば、ＣＣＤカメラ１５０は一定の感度で動作していることになる。
【００４４】
例えば、２ミリ秒（ｍｓｅｃ）毎に各電荷蓄積ユニットから電荷を読み出す場合、すなわち、読み出し周期が２ミリ秒である場合と、４ミリ秒（ｍｓｅｃ）毎に各電荷蓄積ユニットから電荷を読み出す場合、すなわち、読み出し周期が４ミリ秒である場合とを比較すると、読み出し周期が４ミリ秒である場合の方が読み出し周期が２ミリ秒である場合よりも２倍の電荷量が蓄積される。すなわち、ＣＣＤカメラ１５０の感度は２倍になる。
【００４５】
あるいは、読み出し周期が１ミリ秒である場合には、読み出し周期が２ミリ秒である場合と比較して、蓄積される電荷量は１／２倍になる。すなわち、ＣＣＤカメラ１５０の感度は１／２倍になる。
【００４６】
このため、各電荷蓄積ユニットからの電荷の読み出し周期を青果物１０５の透過率に応じて選択することによって、測定対象物である青果物１０５の透過率の違いを補正することが可能になる。
【００４７】
ＣＣＤカメラ１５０から電荷を読み出す読み出し周期は、例えば、水晶発振器１９０から発信される信号を分周することにより、所望の値に設定することができる。中央制御装置１６０は、水晶発振器１９０から発信される信号の分周比を変更することにより、読み出し周期を変更する。
【００４８】
電荷の読み出し周期を上記のように変更する場合には、変更された読み出し周期に対応して、青果物１０５の搬送速度をも変更することが必要になる。
【００４９】
すなわち、例えば、読み出し周期を基準周期の２倍に変更する場合には、青果物１０５の搬送速度を基準搬送速度の１／２倍に変更する。あるいは、読み出し周期を基準周期の１／３倍に変更する場合には、青果物１０５の搬送速度を基準搬送速度の３倍に変更する。このように、読み出し周期を基準周期のＸ倍に変更し、かつ、青果物１０５の搬送速度を基準搬送速度の１／Ｘ倍に変更することにより、基準透過率を有する青果物が基準搬送速度で搬送され、かつ、基準周期で電荷が読み出される場合と同一の条件の下に、種々の透過率を有する青果物の内部検査を行うことが可能になる。
【００５０】
従来の青果物内部検査装置においては、測定対象物である青果物１０５の種類が変わると、受光素子やゲインアンプの感度を変更しなければならなかったが、本実施形態に係る青果物内部検査装置によれば、受光素子やゲインアンプの感度を変更することなく、種類が異なる青果物１０５の内部検査を実施することが可能になる。
【００５１】
以下、本実施形態に係る青果物内部検査装置１００の動作を説明する。
【００５２】
青果物１０５はコンベア１１０に乗せられて一定の方向Ｘに搬送される。コンベア１１０上の各青果物１０５の間隔は一定である必要はなく、間隔をあけて相互に離れていればよい。
【００５３】
制御装置１６０は、受光センサ１３２からの検出信号に基づいて、各青果物１０５がハロゲンランプ１４０の前方に到達する時刻を算出する。各青果物１０５がハロゲンランプ１４０の前方に到達すると、制御装置１６０はハロゲンランプ１４０を作動させる。これにより、青果物１０５にハロゲンランプ１４０から近赤外光が照射される。
【００５４】
ＣＣＤカメラ１５０は各青果物１０５を透過した透過光を受光し、ＣＣＤカメラ１５０が撮像した分光エネルギーのスペクトルは制御装置１６０に送られる。
【００５５】
制御装置１６０は、ＣＣＤカメラ１５０が撮像した分光エネルギーのスペクトルを解析し、各青果物１０５の内部品質を計測し、計測結果をディスプレイ１７０に表示するとともに、メモリ１８０に計測結果を記憶する。
【００５６】
図２は制御装置１６０の構造の一例を示すブロック図である。
【００５７】
制御装置１６０は、中央処理装置（ＣＰＵ）１６１と、第１メモリ１６２と、第２メモリ１６３と、各種命令及びデータを中央処理装置１６１に入力するための入力インターフェイス１６４と、中央処理装置１６１により実行された処理の結果を出力する出力インターフェイス１６５と、中央処理装置１６１と他の構成要素とを接続するバス１６６と、から構成されている。
【００５８】
第１メモリ１６２及び第２メモリ１６３の各々は、リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）またはＩＣメモリーカードなどの半導体記憶装置、フレキシブルディスクなどの記憶媒体、ハードディスク、あるいは、光学磁気ディスクなどからなる。本実施形態においては、第１メモリ１６２はＲＯＭからなり、第２メモリ１６３はＲＡＭからなる。
【００５９】
第１メモリ１６２は中央処理装置１６１が実行するための各種の制御用プログラムその他の固定的なデータを格納している。第２メモリ１６３は様々なデータ及びパラメータを記憶しているとともに、中央処理装置１６１に対する作動領域を提供する、すなわち、中央処理装置１６１がプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納している。中央処理装置１６１は第１メモリ１６２からプログラムを読み出し、そのプログラムを実行する。すなわち、中央処理装置１６１は第１メモリ１６２に格納されているプログラムに従って作動する。
【００６０】
制御装置１６０は内蔵メモリを有しており、内蔵メモリには青果物リストが記憶されている。青果物リストの原理的な一例を図３に示す。
【００６１】
図３に示すように、青果物リストには、青果物の種類ごとに、その透過率、搬送速度及び読み出し周期が列挙されているとともに、基準透過率Ａ、基準搬送速度ＶＡ、基準読み出し周期ＩＡが記載されている。
【００６２】
基準搬送速度ＶＡ及び基準読み出し周期ＩＡとは、任意の種類の青果物（基準青果物）の内部検査を最適に行うことができる場合のコンベア１１０による搬送速度と、ＣＣＤカメラ１５０からの電荷の読み出し周期とを指し、基準透過率Ａとはその場合のその青果物（基準青果物）の透過率を指す。すなわち、基準透過率Ａ、基準搬送速度ＶＡ、基準読み出し周期ＩＡは他の青果物に対する透過率、搬送速度及び読み出し周期の基準値となるものであり、以下に述べるように、他の青果物に対する搬送速度及び読み出し周期は基準透過率Ａ、基準搬送速度ＶＡ及び基準読み出し周期ＩＡに基づいて決定される。
【００６３】
青果物リストは、予め、入力装置２００を介して制御装置１６０の内蔵メモリに入力されている。
【００６４】
青果物リストに記載されている基準透過率Ａ、基準搬送速度ＶＡ及び基準読み出し周期ＩＡは入力装置２００を介して書き換えることが可能である。
【００６５】
全種類の青果物について、それらの近赤外光の透過率は、何らかの方法により既に測定されており、既知である。すなわち、全種類の青果物の概略的な透過率は既知であるので、その概略的な透過率が青果物毎に青果物リストに記載されている。
【００６６】
青果物リストの番号１に挙げられている「ミカン」は０．５Ａの透過率を有している。測定対象物である青果物１０５として「ミカン」を選択する場合、すなわち、青果物内部検査装置１００により「ミカン」の内部検査を行う場合には、入力装置２００を介して、数字の「１」を制御装置１６０に入力する。
【００６７】
制御装置１６０は、数字の「１」が入力されると、青果物リストの番号１に対応する読み出し周期及び搬送速度を読み取る。番号１に対応する読み出し周期及び搬送速度はそれぞれ２ＩＡ、０．５ＶＡである。
【００６８】
次いで、制御装置１６０は、ＣＣＤカメラ１５０に対して読み出し周期が２ＩＡになるようにＣＣＤカメラ１５０の各電荷蓄積ユニットを制御するとともに、コンベア１１０による青果物１０５の搬送速度が０．５ＶＡになるように、駆動モーター１２０の出力を制御する。
【００６９】
また、青果物リストの番号２に挙げられている「スイカ」は２Ａの透過率を有している。測定対象物である青果物１０５として「スイカ」を選択する場合、すなわち、青果物内部検査装置１００により「スイカ」の内部検査を行う場合には、入力装置２００を介して、数字の「２」を制御装置１６０に入力する。
【００７０】
制御装置１６０は、数字の「２」が入力されると、青果物リストの番号２に対応する読み出し周期及び搬送速度を読み取る。番号２に対応する読み出し周期及び搬送速度はそれぞれＩＡ／２、２ＶＡである。
【００７１】
次いで、制御装置１６０は、ＣＣＤカメラ１５０に対して読み出し周期がＩＡ／２になるようにＣＣＤカメラ１５０の各電荷蓄積ユニットを制御するとともに、コンベア１１０による青果物１０５の搬送速度が２ＶＡになるように、駆動モーター１２０の出力を制御する。
【００７２】
また、青果物リストの番号３に挙げられている「メロン」は１．５Ａの透過率を有している。測定対象物である青果物１０５として「メロン」を選択する場合、すなわち、青果物内部検査装置１００により「メロン」の内部検査を行う場合には、入力装置２００を介して、数字の「３」を制御装置１６０に入力する。
【００７３】
制御装置１６０は、数字の「３」が入力されると、青果物リストの番号３に対応する読み出し周期及び搬送速度を読み取る。番号３に対応する読み出し周期及び搬送速度はそれぞれＩＡ／１．５、１．５ＶＡである。
【００７４】
次いで、制御装置１６０は、ＣＣＤカメラ１５０に対して読み出し周期がＩＡ／１．５になるようにＣＣＤカメラ１５０の各電荷蓄積ユニットを制御するとともに、コンベア１１０による青果物１０５の搬送速度が１．５ＶＡになるように、駆動モーター１２０の出力を制御する。
【００７５】
また、青果物リストの番号４に挙げられている「トマト」は２．５Ａの透過率を有している。測定対象物である青果物１０５として「トマト」を選択する場合、すなわち、青果物内部検査装置１００により「トマト」の内部検査を行う場合には、入力装置２００を介して、数字の「４」を制御装置１６０に入力する。
【００７６】
制御装置１６０は、数字の「４」が入力されると、青果物リストの番号４に対応する読み出し周期及び搬送速度を読み取る。番号４に対応する読み出し周期及び搬送速度はそれぞれＩＡ／２．５、２．５ＶＡである。
【００７７】
次いで、制御装置１６０は、ＣＣＤカメラ１５０に対して読み出し周期がＩＡ／２．５になるようにＣＣＤカメラ１５０の各電荷蓄積ユニットを制御するとともに、コンベア１１０による青果物１０５の搬送速度が２．５ＶＡになるように、駆動モーター１２０の出力を制御する。
【００７８】
このように、青果物内部検査装置１００のオペレータにより入力装置２００を介して青果物１０５の種類が特定されると、制御装置１６０は、特定された青果物の種類に応じて、読み出し周期及び搬送速度を変更する。
【００７９】
以上のように、本実施形態に係る青果物内部検査装置１００によれば、測定対象物である青果物の種類に応じて、ＣＣＤカメラ１５０から電荷を読み出す読み出し周期及び青果物１０５を搬送する搬送速度が変更される。このため、あらゆる種類の青果物１０５について、基準青果物と同一条件の下に、受光素子の感度あるいは増幅器の増幅率などを変更することなく、内部検査を実施することが可能である。
【００８０】
なお、コンベア１１０による搬送速度には上限及び下限があるため、さらには、一日に処理可能な青果物１０５の量にも上限があるため、コンベア１１０による搬送速度を基準搬送速度のＸ倍の速度に変更する場合には、搬送速度の上限及び下限並びに青果物の一日の処理量が考慮される。
【符号の説明】
【００８１】
１００ 青果物内部検査装置
１０５ 青果物
１１０ コンベア
１２０ 駆動モーター
１３０ 通過検出センサ
１４０ ハロゲンランプ
１５０ ＣＣＤカメラ
１６０ 制御装置
１７０ ディスプレイ
１８０ メモリ
１９０ 水晶発振器
２００ 入力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物である青果物に近赤外光を照射し、前記青果物を透過した透過光を解析することにより、前記青果物の内部品質を計測する青果物内部検査装置であって、
前記青果物を一定の方向に搬送する青果物搬送手段と、
前記青果物に近赤外光を照射する光照射手段と、
前記青果物を透過した透過光を受光するＣＣＤカメラと、
前記ＣＣＤカメラにおける光電変換により発生した電荷を読み出す周期を前記青果物の透過率に応じて変更し、かつ、前記青果物搬送手段による前記青果物の搬送速度を変更後の前記周期に応じて変更する制御装置と、
を備える青果物内部検査装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
基準透過率と、基準周期と、基準搬送速度とが予め定められている場合に、
前記透過率が前記基準透過率のＸ倍（Ｘは正の数）である場合には、前記周期を前記基準周期の１／Ｘ倍の周期に変更し、かつ、前記搬送速度を前記基準搬送速度のＸ倍の速度に変更するものであることを特徴とする請求項１に記載の青果物内部検査装置。
【請求項３】
前記基準透過率と、前記基準周期と、前記基準搬送速度とを書き直し可能な状態で記憶している記憶装置をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の青果物内部検査装置。
【請求項４】
検査対象物である青果物に近赤外光を照射し、前記青果物を透過した透過光を解析することにより、前記青果物の内部品質を計測する青果物内部検査方法であって、
前記青果物を一定の方向に搬送する間に、前記青果物に近赤外光を照射し、前記青果物を透過した透過光をＣＣＤカメラにより受光する第一の過程と、
前記ＣＣＤカメラにおける光電変換により発生した電荷を読み出す周期を前記青果物の透過率に応じて変更し、かつ、前記青果物搬送手段による前記青果物の搬送速度を変更後の前記周期に応じて変更する第二の過程と、
を備える青果物内部検査方法。
【請求項５】
前記第二の過程は、
基準透過率と、基準周期と、基準搬送速度とが予め定められている場合に、
前記透過率が前記基準透過率のＸ倍（Ｘは正の数）である場合には、前記周期を前記基準周期の１／Ｘ倍の周期に変更し、かつ、前記搬送速度を前記基準搬送速度のＸ倍の速度に変更するものであることを特徴とする請求項４に記載の青果物内部検査方法。
【請求項６】
検査対象物である青果物に近赤外光を照射し、前記青果物を透過した透過光を解析することにより、前記青果物の内部品質を計測する青果物内部検査方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記プログラムが行う処理は、
前記青果物を一定の方向に搬送する間に、前記青果物に近赤外光を照射し、前記青果物を透過した透過光を受光したＣＣＤカメラが光電変換により発生させた電荷を読み出す周期を前記青果物の透過率に応じて変更し、かつ、前記青果物の搬送速度を変更後の前記周期に応じて変更する処理であるプログラム。
【請求項７】
前記処理は、
基準透過率と、基準周期と、基準搬送速度とが予め定められている場合に、
前記透過率が前記基準透過率のＸ倍（Ｘは正の数）である場合には、前記周期を前記基準周期の１／Ｘ倍の周期に変更し、かつ、前記搬送速度を前記基準搬送速度のＸ倍の速度に変更する処理であることを特徴とする請求項６に記載のプログラム。
【請求項１】
検査対象物である青果物に近赤外光を照射し、前記青果物を透過した透過光を解析することにより、前記青果物の内部品質を計測する青果物内部検査装置であって、
前記青果物を一定の方向に搬送する青果物搬送手段と、
前記青果物に近赤外光を照射する光照射手段と、
前記青果物を透過した透過光を受光するＣＣＤカメラと、
前記ＣＣＤカメラにおける光電変換により発生した電荷を読み出す周期を前記青果物の透過率に応じて変更し、かつ、前記青果物搬送手段による前記青果物の搬送速度を変更後の前記周期に応じて変更する制御装置と、
を備える青果物内部検査装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
基準透過率と、基準周期と、基準搬送速度とが予め定められている場合に、
前記透過率が前記基準透過率のＸ倍（Ｘは正の数）である場合には、前記周期を前記基準周期の１／Ｘ倍の周期に変更し、かつ、前記搬送速度を前記基準搬送速度のＸ倍の速度に変更するものであることを特徴とする請求項１に記載の青果物内部検査装置。
【請求項３】
前記基準透過率と、前記基準周期と、前記基準搬送速度とを書き直し可能な状態で記憶している記憶装置をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の青果物内部検査装置。
【請求項４】
検査対象物である青果物に近赤外光を照射し、前記青果物を透過した透過光を解析することにより、前記青果物の内部品質を計測する青果物内部検査方法であって、
前記青果物を一定の方向に搬送する間に、前記青果物に近赤外光を照射し、前記青果物を透過した透過光をＣＣＤカメラにより受光する第一の過程と、
前記ＣＣＤカメラにおける光電変換により発生した電荷を読み出す周期を前記青果物の透過率に応じて変更し、かつ、前記青果物搬送手段による前記青果物の搬送速度を変更後の前記周期に応じて変更する第二の過程と、
を備える青果物内部検査方法。
【請求項５】
前記第二の過程は、
基準透過率と、基準周期と、基準搬送速度とが予め定められている場合に、
前記透過率が前記基準透過率のＸ倍（Ｘは正の数）である場合には、前記周期を前記基準周期の１／Ｘ倍の周期に変更し、かつ、前記搬送速度を前記基準搬送速度のＸ倍の速度に変更するものであることを特徴とする請求項４に記載の青果物内部検査方法。
【請求項６】
検査対象物である青果物に近赤外光を照射し、前記青果物を透過した透過光を解析することにより、前記青果物の内部品質を計測する青果物内部検査方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記プログラムが行う処理は、
前記青果物を一定の方向に搬送する間に、前記青果物に近赤外光を照射し、前記青果物を透過した透過光を受光したＣＣＤカメラが光電変換により発生させた電荷を読み出す周期を前記青果物の透過率に応じて変更し、かつ、前記青果物の搬送速度を変更後の前記周期に応じて変更する処理であるプログラム。
【請求項７】
前記処理は、
基準透過率と、基準周期と、基準搬送速度とが予め定められている場合に、
前記透過率が前記基準透過率のＸ倍（Ｘは正の数）である場合には、前記周期を前記基準周期の１／Ｘ倍の周期に変更し、かつ、前記搬送速度を前記基準搬送速度のＸ倍の速度に変更する処理であることを特徴とする請求項６に記載のプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−８０９９（Ｐ２０１２−８０９９Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４６５８４（Ｐ２０１０−１４６５８４）
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００１３５２５４）株式会社ニレコ (41)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００１３５２５４）株式会社ニレコ (41)
【Ｆターム（参考）】
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