テーマ

検査システム（センサー･計測･分析・モニタリング含む）

研究機関名

日本工学院八王子専門学校AI システム科食品・農業バイオグループ

代表者名

小林彰人

発表概要文

【本研究概要】本研究は、食品の硬度を即時かつ非破壊的に評価するために騒音環境下でも音の周波数特性を測定可能な「Swept-Sine 法」を用いることを提案する。本研究ではゼラチン含有量によって硬度が変化するゼリー試料と、時間経過に伴い、柔らかくなるアボカドを試料として用いた。指数関数的に変化するSweep信号はイヤホンを通じて試料に入力された音波をマイクロフォンで測定し、Sweep信号の逆フィルタとの畳み込み積分によって試料のインパルス応答を得た。このインパルス応答に対してフーリエ変換を行い、得られた周波数応答のピークの振幅と周波数は、試料の硬度が増加するにつれて増加する傾向が見られた。このことから、雑音環境下でも野菜や果物の硬度を非破壊で測定できることが確認できた。 【本研究の特徴および応用先】既存のスマートフォンやPCなどと簡単なソフトウェア実装で実現できる。これにより、広範囲にわたる利用者がこの技術を活用できる。また、従来の音響特性を用いた食品の品質検査は雑音に影響を受けやすいという問題があったが、本研究で食品の品質評価への応用を提案している音響特性の計測手法「Swept-Sine法」は入力信号との相関を用いて、雑音と食品の音響特性の分離が可能である。そのため、大きな騒音がある製造工場や一般小売店、人が多く集まるFOOMAのような展示会でも音響特性を使用した食品の瞬時・非破壊品質評価、包装容器上から衛生的な異物混入検査、食品の均質性の評価が期待できる。