JPH02240561A - 西瓜の空洞有無判定装置 - Google Patents
西瓜の空洞有無判定装置Info
- Publication number
- JPH02240561A JPH02240561A JP1063189A JP6318989A JPH02240561A JP H02240561 A JPH02240561 A JP H02240561A JP 1063189 A JP1063189 A JP 1063189A JP 6318989 A JP6318989 A JP 6318989A JP H02240561 A JPH02240561 A JP H02240561A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure level
- resonance point
- watermelon
- sound pressure
- power spectrum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
＋８＞産業上の利用分野
この発明は、西瓜の内部に生じる空洞（巣）の発生状態
を非破壊によって判定する西瓜の空洞有無判定装置に関
する。
を非破壊によって判定する西瓜の空洞有無判定装置に関
する。
（ｂｌ従来の技術
一般に、西瓜をはじめとする果実の大きさや重量による
階級の選別については、例えば特開昭５７−１９８０７
９号などに示されている方法によって自動選別されてい
る。
階級の選別については、例えば特開昭５７−１９８０７
９号などに示されている方法によって自動選別されてい
る。
しかし果実の熟度や空洞（巣）の発生状態などの品質判
定については自動化が困難であり専ら人手によって行わ
れている。
定については自動化が困難であり専ら人手によって行わ
れている。
（Ｃ）発明が解決しようとする課題
このような人間の判断による品質検査では、検査員の熟
練度や個人差によって、また日や時間帯などによっても
ばらつきが生じ、信頼性の面で充分ではなかった。また
、作業効率と判定精度とは相反するため、一定時間内に
多量の果実について判定する場合には多数の検査員を必
要としていたこのような欠点を解消する目的で特に西瓜
の品質検査に有効なものとして、特開昭６２−４４６６
０号および特開昭５８−７５０号には西瓜に対して振動
や打撃を与え、その応答によって品質判定を行う方法が
示されている。特に後者に示されている方法はインパル
ス応答のバワースゝクトルに着目して品質判定を行うも
のであるため、検査結果の信顛性が高いことが予想され
る。しかし、その方法は複数のパラメータを個々に用い
るため複雑な判定処理が必要となる。
練度や個人差によって、また日や時間帯などによっても
ばらつきが生じ、信頼性の面で充分ではなかった。また
、作業効率と判定精度とは相反するため、一定時間内に
多量の果実について判定する場合には多数の検査員を必
要としていたこのような欠点を解消する目的で特に西瓜
の品質検査に有効なものとして、特開昭６２−４４６６
０号および特開昭５８−７５０号には西瓜に対して振動
や打撃を与え、その応答によって品質判定を行う方法が
示されている。特に後者に示されている方法はインパル
ス応答のバワースゝクトルに着目して品質判定を行うも
のであるため、検査結果の信顛性が高いことが予想され
る。しかし、その方法は複数のパラメータを個々に用い
るため複雑な判定処理が必要となる。
この発明の目的は、前述した従来の問題点を解消し、特
に西瓜の空洞有無について自動的に容易に判定できるよ
うにした装置を提供することにある。
に西瓜の空洞有無について自動的に容易に判定できるよ
うにした装置を提供することにある。
（ｄ）課題を解決するための手段
この発明の西瓜の空洞有無判定装置は、外部から西瓜に
対して一定強度のインパルス衝撃を与えるインパルス衝
撃発生手段と、 西瓜の振動を検出する音響センサと、 この音響センサの検出信号を増幅するとともに、パワー
スペクトルを求めるパワースペクトル分析手段と、 パワースペクトル上で低域側に生じる第１共振点の音圧
レベルと、第１共振点より高域側に生じる第２共振点の
音圧レベルを抽出し、両音圧レベルの差によって、空洞
の有無を判定する音圧レベル差判定手段とから構成した
ことを特徴としている。
対して一定強度のインパルス衝撃を与えるインパルス衝
撃発生手段と、 西瓜の振動を検出する音響センサと、 この音響センサの検出信号を増幅するとともに、パワー
スペクトルを求めるパワースペクトル分析手段と、 パワースペクトル上で低域側に生じる第１共振点の音圧
レベルと、第１共振点より高域側に生じる第２共振点の
音圧レベルを抽出し、両音圧レベルの差によって、空洞
の有無を判定する音圧レベル差判定手段とから構成した
ことを特徴としている。
（ｅ）作用
発明者等の実験によれば、西瓜における空洞の有無によ
るインパルス応答特性の差異は、そのパワースペクトル
の第１共振点の音圧レヘルと第２共振点の音圧レベルと
の差に表れることが明らかとなった。すなわち、西瓜の
内部に空洞がなければ、第１共振点の音圧レベルが第２
共振点の音圧レヘルより高くなるが、空洞が存在すれば
そのレベル差が小さ（なり、空洞の程度に応じて第２共
振点の音圧レベルが第１共振点の音圧レベルより高くな
ることが明らかとなった。
るインパルス応答特性の差異は、そのパワースペクトル
の第１共振点の音圧レヘルと第２共振点の音圧レベルと
の差に表れることが明らかとなった。すなわち、西瓜の
内部に空洞がなければ、第１共振点の音圧レベルが第２
共振点の音圧レヘルより高くなるが、空洞が存在すれば
そのレベル差が小さ（なり、空洞の程度に応じて第２共
振点の音圧レベルが第１共振点の音圧レベルより高くな
ることが明らかとなった。
これは、西瓜の内部に空洞が生じていれば、その空洞部
分で振動系が分離されるため、基本共振周波数である第
一共振点の音圧レベルが低下するとともに、言わば分割
振動による第２共振点の音圧レベルが強くなるためであ
ると考えられる。
分で振動系が分離されるため、基本共振周波数である第
一共振点の音圧レベルが低下するとともに、言わば分割
振動による第２共振点の音圧レベルが強くなるためであ
ると考えられる。
この発明の西瓜の空洞有無判定装置においては、インパ
ルス衝撃発生手段は外部から西瓜に対して一定強度のイ
ンパルス衝撃を与える。音響センサはそのインパルス応
答波形を検出し、パワースペクトル分析手段はそのイン
パルス応答波形のパワースペクトルを求める。さらに、
音圧レベル差判定手段はパワースペクトル上で低域側に
生じる第１共振点の音圧レベルと第１共振点より高域側
に生じる第２共振点の音圧レベルを抽出し、両音圧レベ
ルの差によって空洞の有無を判定する。従って音圧レヘ
ル差判定手段がこのレベル差によって空洞有無を判定す
ることができる。
ルス衝撃発生手段は外部から西瓜に対して一定強度のイ
ンパルス衝撃を与える。音響センサはそのインパルス応
答波形を検出し、パワースペクトル分析手段はそのイン
パルス応答波形のパワースペクトルを求める。さらに、
音圧レベル差判定手段はパワースペクトル上で低域側に
生じる第１共振点の音圧レベルと第１共振点より高域側
に生じる第２共振点の音圧レベルを抽出し、両音圧レベ
ルの差によって空洞の有無を判定する。従って音圧レヘ
ル差判定手段がこのレベル差によって空洞有無を判定す
ることができる。
（ｆ）実施例
第１図はこの発明の実施例である西瓜の空洞有無判定装
置のブロック図である。同図において６は西瓜に対して
一定強度のインパルス衝撃を与える装置であり、硬質ゴ
ム球２にロッド４を取り付け、ロッド４を支持台５に対
して水平方向に摺動自在に取り付けている。さらに支持
台５とゴム球２間にコイルバネ３を挿入して、このコイ
ルバネ３の反発力によってゴム球２が西瓜ｌの腹にイン
パルス衝撃を与えるように構成している。西瓜１は台か
らの振動音を受けないために、また西瓜の自重による振
動モードの変化を防ぐためにウレタンフオームなどの設
置台２０上に設置する。前記硬質ゴム球２は西瓜１の中
心部を通り、且つ縦軸（茎とへそを結ぶ直線）に垂直方
向に交わる直線上に沿って衝撃が加えられる。ゴム球２
に対向する裏側には吸盤状の音響センサ７を密着させて
いる。従ってこの音響センサ７はゴム球２により与えら
れるインパルス衝撃に応答するインパルス応答波形を検
出する。増幅回路８は音響センサ７の検出信号を増幅し
、Ａ−Ｄコンバータ９はこれをディジタルデータに変換
する。ＣＰＵＩ ｌはＩ１０ボート１０を介してこのデ
ータを入力しＲＡＭ１２に順次書き込む。インパルス衝
撃が与えられてから一定時間分の応答波形のデータをＲ
ＡＭ １２に取り込んだのち、ＣＰＵＩＩはその内容を
ＦＦＴ法によりパワースペクトルを求める。なおＲ０Ｍ
１３には前述したＣＰＵＩＩの処理手順が予め書き込ま
れている。ＣＰＵ１４はインタフェース１５を介してＲ
ＡＭ１２に求められたパワースペクトルデータを読み取
り、後述する所定の処理によって第１共振点の音圧レベ
ルと第２共振点の音圧レベルとの差から空洞有無の判定
を行い、■１０ボー）１Ｂを介して表示器１９に表示を
行う。ＲＯＭ１６にはＣＰｔＪ１４の処理手順が予め書
き込まれていて、ＲＡＭ１７はワーキングエリアとして
用いられる。
置のブロック図である。同図において６は西瓜に対して
一定強度のインパルス衝撃を与える装置であり、硬質ゴ
ム球２にロッド４を取り付け、ロッド４を支持台５に対
して水平方向に摺動自在に取り付けている。さらに支持
台５とゴム球２間にコイルバネ３を挿入して、このコイ
ルバネ３の反発力によってゴム球２が西瓜ｌの腹にイン
パルス衝撃を与えるように構成している。西瓜１は台か
らの振動音を受けないために、また西瓜の自重による振
動モードの変化を防ぐためにウレタンフオームなどの設
置台２０上に設置する。前記硬質ゴム球２は西瓜１の中
心部を通り、且つ縦軸（茎とへそを結ぶ直線）に垂直方
向に交わる直線上に沿って衝撃が加えられる。ゴム球２
に対向する裏側には吸盤状の音響センサ７を密着させて
いる。従ってこの音響センサ７はゴム球２により与えら
れるインパルス衝撃に応答するインパルス応答波形を検
出する。増幅回路８は音響センサ７の検出信号を増幅し
、Ａ−Ｄコンバータ９はこれをディジタルデータに変換
する。ＣＰＵＩ ｌはＩ１０ボート１０を介してこのデ
ータを入力しＲＡＭ１２に順次書き込む。インパルス衝
撃が与えられてから一定時間分の応答波形のデータをＲ
ＡＭ １２に取り込んだのち、ＣＰＵＩＩはその内容を
ＦＦＴ法によりパワースペクトルを求める。なおＲ０Ｍ
１３には前述したＣＰＵＩＩの処理手順が予め書き込ま
れている。ＣＰＵ１４はインタフェース１５を介してＲ
ＡＭ１２に求められたパワースペクトルデータを読み取
り、後述する所定の処理によって第１共振点の音圧レベ
ルと第２共振点の音圧レベルとの差から空洞有無の判定
を行い、■１０ボー）１Ｂを介して表示器１９に表示を
行う。ＲＯＭ１６にはＣＰｔＪ１４の処理手順が予め書
き込まれていて、ＲＡＭ１７はワーキングエリアとして
用いられる。
第２図は音響センサの構造を示している。音響センサは
西瓜の腹部分に吸着する吸盤部７ａと、その内部に埋め
こんだ圧電素子７ｂから構成している。吸盤部７ａは硬
度３５°の軟質ウレタンゴムを球殻状に整形していて、
この音響センサが西瓜に吸着した状態で、圧電素子がウ
レタンゴムを介して直接振動をピックアンプする。従っ
て空気を介して振動音を収音する場合に比較して高周波
域での減衰がない。
西瓜の腹部分に吸着する吸盤部７ａと、その内部に埋め
こんだ圧電素子７ｂから構成している。吸盤部７ａは硬
度３５°の軟質ウレタンゴムを球殻状に整形していて、
この音響センサが西瓜に吸着した状態で、圧電素子がウ
レタンゴムを介して直接振動をピックアンプする。従っ
て空気を介して振動音を収音する場合に比較して高周波
域での減衰がない。
以上に示したインパルス衝撃発生装置と音響センサを用
い、音響センサの検出信号から求めたパワースペクトル
の例を第４図（Ａ）、 （Ｂ）に示す。同図（Ａ）の
例は、最も低域側に生じる第１共振点すの音圧レベルが
、この第１共振点すより高域側に生じる第２共振点Ｃの
音圧レベルより高い。このようなパワースペクトルを有
するインパルス衝撃応答を示す西瓜は空洞がない。これ
に対して同図（Ｂ）に示すように、第１共振点ｄの音圧
レベルが第２共振点ｅの音圧レベルより低い応答を示す
西瓜は内部に空洞が存在する。
い、音響センサの検出信号から求めたパワースペクトル
の例を第４図（Ａ）、 （Ｂ）に示す。同図（Ａ）の
例は、最も低域側に生じる第１共振点すの音圧レベルが
、この第１共振点すより高域側に生じる第２共振点Ｃの
音圧レベルより高い。このようなパワースペクトルを有
するインパルス衝撃応答を示す西瓜は空洞がない。これ
に対して同図（Ｂ）に示すように、第１共振点ｄの音圧
レベルが第２共振点ｅの音圧レベルより低い応答を示す
西瓜は内部に空洞が存在する。
第１図に示したＣＰＵＩ ４はＲＡＭ１２に求めれらた
インパルス応答波形のパワースペクトルから上述の特性
を判定して空洞有無の判定を行う。
インパルス応答波形のパワースペクトルから上述の特性
を判定して空洞有無の判定を行う。
その処理手順を第３図に示す。先ずパワースペクトルデ
ータを読み込み、その包絡線を求めるとともに、包絡線
の差分を求めることなどによって極大となる周波数を低
周波側から順に抽出する。続いて１００〜１５０Ｈｚ内
に存在する極大周波数の音圧レベルをＡに求める。さら
に１５０〜２００Ｈ２における極大周波数すなわち第２
共振点の音圧レベルをＢに求める。その後、第２共振点
の音圧レベルＢが第１共振点の音圧レベルＡより低けれ
ば正果表示を行い、第１共振点の音圧レベルＡが第２共
振点の音圧レベルＢより低ければ空洞果の表示を行う。
ータを読み込み、その包絡線を求めるとともに、包絡線
の差分を求めることなどによって極大となる周波数を低
周波側から順に抽出する。続いて１００〜１５０Ｈｚ内
に存在する極大周波数の音圧レベルをＡに求める。さら
に１５０〜２００Ｈ２における極大周波数すなわち第２
共振点の音圧レベルをＢに求める。その後、第２共振点
の音圧レベルＢが第１共振点の音圧レベルＡより低けれ
ば正果表示を行い、第１共振点の音圧レベルＡが第２共
振点の音圧レベルＢより低ければ空洞果の表示を行う。
なお、実施例では第１共振点および第２共振点の音圧レ
ベルが等しいときを空洞有無判定のしきい値としたが、
しきい値となる音圧レベル差は西瓜の大きさや品種など
に応じて適宜定めることができる。
ベルが等しいときを空洞有無判定のしきい値としたが、
しきい値となる音圧レベル差は西瓜の大きさや品種など
に応じて適宜定めることができる。
また、実施例では音響センサを西瓜に密着させて用いる
ようにしたが、その他の方法としてたとえばピックアッ
プ部をピン形状にし、ピン先端を西瓜に接触させる方法
や、ビン先端を刺立させる方法を採ることもできる。
ようにしたが、その他の方法としてたとえばピックアッ
プ部をピン形状にし、ピン先端を西瓜に接触させる方法
や、ビン先端を刺立させる方法を採ることもできる。
（ｇ）発明の効果
以上のようにこの発明によれば、インパルス応答波形の
パワースペクトルにおける第１共振点と第２共振点の音
圧レベル差に着目して空洞有無を判定するようにしたた
め、多数のパラメータを用いた演算処理が不要となって
短時間に判定することができる。このため、限られた時
間内で多数の判定作業を行うことが可能となる。
パワースペクトルにおける第１共振点と第２共振点の音
圧レベル差に着目して空洞有無を判定するようにしたた
め、多数のパラメータを用いた演算処理が不要となって
短時間に判定することができる。このため、限られた時
間内で多数の判定作業を行うことが可能となる。
第１図はこの発明の実施例である西瓜の空洞有無判定装
置のブロック図である。第２図は同装置に用いられる音
響センサの構成を示す図である。 第３図は同装置の主要部の処理手順を表すフローチャー
トである。第４図（Ａ）、 （Ｂ）は同装置により求
められるパワースペクトルの例を示す図である。 ｌ−西瓜、 ６−インパルス衝撃発生装置、 ７−音響センサ。
置のブロック図である。第２図は同装置に用いられる音
響センサの構成を示す図である。 第３図は同装置の主要部の処理手順を表すフローチャー
トである。第４図（Ａ）、 （Ｂ）は同装置により求
められるパワースペクトルの例を示す図である。 ｌ−西瓜、 ６−インパルス衝撃発生装置、 ７−音響センサ。
Claims (1)
- （１）外部から西瓜に対して一定強度のインパルス衝撃
を与えるインパルス衝撃発生手段と、西瓜の振動を検出
する音響センサと、 この音響センサの検出信号を増幅するとともに、パワー
スペクトルを求めるパワースペクトル分析手段と、 パワースペクトル上で低域側に生じる第１共振点の音圧
レベルと、第１共振点より高域側に生じる第２共振点の
音圧レベルを抽出し、両音圧レベルの差によって、空洞
の有無を判定する音圧レベル差判定手段とからなる西瓜
の空洞有無判定装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1063189A JPH02240561A (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 西瓜の空洞有無判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1063189A JPH02240561A (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 西瓜の空洞有無判定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02240561A true JPH02240561A (ja) | 1990-09-25 |
Family
ID=13222034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1063189A Pending JPH02240561A (ja) | 1989-03-14 | 1989-03-14 | 西瓜の空洞有無判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02240561A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04320958A (ja) * | 1991-04-19 | 1992-11-11 | Nishi Nippon Computer Kk | 製品の音響による検査方法 |
| ES2233140A1 (es) * | 2002-10-23 | 2005-06-01 | Universidad Politecnica De Madrid | Sensor acustico para la deteccion del ahuecado interno en sandias sin semillas. |
| JP2007093278A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Hiroshima Univ | 青果物の内部品質評価方法、およびその装置 |
-
1989
- 1989-03-14 JP JP1063189A patent/JPH02240561A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04320958A (ja) * | 1991-04-19 | 1992-11-11 | Nishi Nippon Computer Kk | 製品の音響による検査方法 |
| ES2233140A1 (es) * | 2002-10-23 | 2005-06-01 | Universidad Politecnica De Madrid | Sensor acustico para la deteccion del ahuecado interno en sandias sin semillas. |
| JP2007093278A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Hiroshima Univ | 青果物の内部品質評価方法、およびその装置 |
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