研究概要

近赤外光による透過影像と分光法による異物検出

研究機関名

鶴岡工業高等専門学校電気電子工学科 神田研究室

http://www.tsuruoka-nct.ac.jp/

代表者

神田和也

本研究の要旨

  食品に混入する異物は、生物的、化学的、物理的異物に大別される。本研究室では、混入した際、身体への危害、企業イメージへの影響が懸念される物理的異物を対象としている。現在、危害の原因となる金属性異物については、金属検出器、X線検出器によってインラインで検出除去が可能となっている。しかしながら、混入頻度が高い毛髪、糸屑などについて、表面貼付などの場合は、画像処理等によって、部分的に検出除去されているが、食品生地内に混入している場合、困難な状況である。本研究では、近赤外光のバックライトで包装済み板海苔の透過影像を取得し処理することにより、海苔に付着する異物を検出除去する事例とスーパールミネッセンスダイオード(以下、SLDと呼ぶ)を光源とし、二次元スキャン可能な近赤外分光法による異物検出法の試みを報告する。

  1. 近赤外光による透過影像の取得と包装済み板海苔異物検出
  2. コンビニエンスストア等に供される現代日本を代表するファーストフードともいえる「おにぎり」に使用される「プラスチックフィルム包装済み板海苔」中に混入しているペンキ片などの異物検出は困難なものとされてきた。
    近赤外光とカラー・ライン・スキャン・カメラの組み合わせによって得られた透過影像を画像処理することによって検出を可能にし、さらに、同時に欠けや穴あきの不良品の判別を行える装置の開発を行った。なお、特許権を取得済みである。

  3. 近赤外分光法による異物検出
  4. 食品生地内に混入する非金属性異物検出について、指向性があり、空間分解能の高いSLDを光源に使用し、二次元で近赤外分光法を異物検出に適用する試みで、特徴は限られた波長域で分光を行い、特徴点の抽出を確認することにある。従来、使用されてきた食品検査装置が抱える「食品生地内の非金属性異物検出」という課題を近赤外分光法により解決することを目標とする。
    ピーク波長830[nm],950[nm]のSLDを光源に、近赤外光780~1100[nm]の波長域において、食品生地の吸収分光スペクトルを得る。SLD光源とCCDスぺクトロメータを組み合わせてセンサユニットを構成し、食品生地内を2次元ステージ上で移動させ、センサユニットより得られるデータを分析する。

表面画像

Fig.1 表面画像

透過影像

Fig.2 透過影像

2値化画像

Fig.3 2値化画像

システム構成図

Fig.4 システム構成図



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