WO2001017361A1 - Procede et dispositif de detection/d'enlevement de crustaces a coquille non detachee - Google Patents

Description

明細書

甲殻類の剥ぎ残し殻の検出排除方法及び装置 発明の背景

本発明は甲殻類の剥ぎ残し殻の検出排除方法及び装置、 詳しくは、 殻の剥ぎ取り作 業が終えた状態のえびやかになどの甲殻類に、殻が残存しているかどうかを検査する のに適した検出排除方法及び装置に関する。 本明細書で 「えび」 というときは、 えび 及びロブスター (lobster)やえびに類似した甲殻類も含んでいる。

外食産業の隆盛とともに、種々の食材が大量かつ画一的に食品工場において処理さ れるようになってきている。 えびやかになどの甲殻類も同様であり、 殻の剥ぎ取り作 業が終えた甲殻類が食品工場に大量に持ち込まれ、種々の加工食品やレトルト食品の 素材 （食材） の 1つとして用いられている。

通常、 甲殻類からの殻の剥ぎ取リ作業は漁場に近いところで行われ、 冷凍された後 、 身の部分のみが食品工場に搬入される。 殻の剥ぎ取リは手作業により行われること が多いこともあり、 身と殻の分離は比較的良好に行われる。 しかし、 作業に完全を期 すことは難しく、 身に殻が残存した状態で、 あるいは除去した殻や足が混入した状態 で、 食品工場に搬入される可能性を排除しきれない。 そこで、 従来では、 梱包状体で 搬入されてくる殻剥ぎ取り済みの甲殻類を、 開梱後に、 殻が混入していないかどうか 、 殻が残存した身があるかどうかを人の目で観察して判別するとともに、 存在する場 合には、 それらを人の手で排除していた。

多くの甲殻類の場合、 熱処理を行うと殻が変色する。 それにより、 人の目による身 と殻の識別は比較的容易となる。 しかし、 熱処理前は、 身と殻とはともに白色系のも のが多く、 また、 もしある場合に、 残存する殻は小さいものがほとんどであることか ら、 身と殻とを人の目で見分けることは困難であり、 見落としや未確認が往々にして 生じる。 殻の一部が加工食品やレトルト食品に混入すると、 消費者の食味を害するこ ととなリ、 商品価値を低下させる。

本発明は上記の事情に鑑みてなされてものであリ、 その目的はむき身とされた甲殻 類に殻が残存しているかどうかを容易かつ確実に判別することができ、認識した場合 に、 それを排除するようにした甲殻類の剥ぎ残し殻の検出排除方法及び装置を提供す る とにある。 発明の開示

前記課題を解決すべく、 本発明者らは多くの研究と実験を行うことにより、 えびや かにに特定の波長域の光を照射すると、 身からではなく、 殻より特定の波長域の蛍光 が発されることを見出した。本発明はその事実を鋭意検討した結果なされたものであ リ、 殻の剥ぎ取リ作業が終えた状態の甲殻類に特定の波長域の光を照射し、 該甲殻類 から得られた蛍光の強度情報に基づき、 甲殻類の剥ぎ残し殻が残存するかどうかを判 断し、 残存する場合にはそれを排除することを特徴とする。

本発明にかかるもう一つの甲殻類の剥ぎ残し殻の検出排除方法は、殻の剥ぎ取リ作 業が終えた状態の甲殻類に特定の波長域の光を照射し、 C C Dカメラで該甲殻類の画 像を取リ込み、 該取り込んだ画像から得られた蛍光の強度情報に基づき、 甲殻類の剥 ぎ残し殻が残存するかどうかを判断し、残存する場合にはそれを排除することを特徴 とする。

ここでいう 「特定の波長域の光」 とは、 甲殻類の身からょリも殻からょリ多くの蛍 光を発光させる波長域の光をいい、 甲殻類が 「えび」 の場合には、 4 0 0 n m以下、 特に 2 5 0 n m前後の波長域の光でぁリ、 甲殻類が「かに」 の場合には、 4 0 0 n m 以下の波長域の光であることが好適である。

また、上記目的を達成するための本発明にかかる甲殻類の剥ぎ残し殻の検出排除装 置は、 上記の方法を実施するのに好適な装置でぁリ、 殻の剥ぎ取り作業が終えた状態 の甲殻類に特定の波長域の光を照射する照射手段と、該甲殻類からの蛍光を検出する 手段と、 該検出手段からの蛍光の強度情報に基づき、 甲殻類の剥ぎ残し殻が残存する かどうかを判断する手段と、該判定手段からの情報により当該甲殻類を排除する手段 とを備えたことを特徴とする。

ここでいう光照射手段は前記の波長域の励起光を照射する手段である。光検出手段 は、 前記光照射手段によって発せられた波長域の光を吸収し、 前記甲殻類からの蛍光 は少なくとも通過させるフィルタなど有していても良い。判定手段は前記光検出手段 から得られる蛍光の強度があるしきい値を越えた場合に殻有りと判断するものが好 適である。 排除手段は、 前記殻有りの判断に基づき作動するものであり、 例えばエア —の吹き出しなどにょリ、殻あるいは殻の残存する甲殻類を排除するようなものが好 適である。

上記の方法を実施するのに好適なもう一つの甲殻類の剥ぎ残し殻の検出排除装置 は、殻の剥ぎ取り作業が終えた状態の甲殻類に特定の波長域の光を照射する照射手段 と、 該甲殻類に対向して配置された CCDカメラと、 該 CCDカメラで取り込んだ画 像から得られる蛍光の強度情報に基づき、 甲殻類の剥ぎ残し殻が残存するかどうかを 判断する手段と、該判定手段からの情報にょリ当該甲殻類を排除する手段とを備えた ことを特徴とする。

この装置で光照射手段は前記装置での光照射手段と同じものであってよい。 CCD カメラは公知のものであってよく、 白黒 CCDカメラ及びカラー CCDカメラの双方 を用いうる。 判定手段は CCDカメラが白黒 CCDカメラの場合には、 白黒 CCD力 メラからの各画素信号を好ましくは 2値価処理して、 甲殻類からの蛍光、 すなわち殻 が発する蛍光による画素数があるしきい値を越えた場合に殻有りと判断するものが 好適である。 CCDカメラがカラー CCDカメラの場合には、 画像処理装置において 殻が発する蛍光の色を指定して、指定されたその部分の画素数があるしきい値を越え た場合に殻有りと判断するものが好適である。排除手段は前記装置での排除手段と同 じであってよい。 図面の簡単な説明

図 1は、本発明による甲殻類の剥ぎ残し殻の検出排除方法及び装置の一実施の形態 を説明する図である。

図 2は、本発明による甲殻類の剥ぎ残し殻の検出排除方法及び装置の他の実施の形 態を説明する図である。

図 3は、 えびに波長の異なる光を照射し、 白黒 CCDカメラでの取り込み画像を画 像処理装置で 2値化処理してディスプレー上に示した図である。

図 4は、 白黒 CCDカメラでの取リ込み画像を 2値化処理したときの照度と検出画 素数との関係 （図 4 a) と、 カラー CCDカメラでの取り込み画像を殻が発する蛍光 の色を指定して画像処理したときの照明と検出画素数の関係（図 4b) を示すグラフ である。 発明の詳細な説明

以下に、殻の剥ぎ取リ作業が終えた後のえびに殻が残存しているかどうかを検査し 、 残存する場合にそれを排除する場合の具体的な態様について、 実際の実験結果をも とにして説明する。 実験に際して、 試料として、 冷凍の殻付きえび（ヨシエビ） を解 凍し、 尾の手前の節の殻を残して手で殻を剥ぎ取つたものを用いた。 冷凍殻付きえび のサイズは 1ポンド当たリ 100〜200匹のものであり、身に残った殻の大きさは 平均して 8 mm X 6 mm程度であった。

最初に、 試料に対して、 光照射手段から 440 nm、 550 n m、 670 nmの 3 つのピーク波長を持つ通常の光源からの光（白色光に近似） を光量 1 O O O zwZc m²前後で照射し、 目視により身と殻とを識別できるかどうか調査した。 しかし、 身 と殻を識別することはできなかった。 白黒 CCDカメラ及びカラ一 CCDカメラによ リ画像の取リ込みを行ったが、取り込み画像からも身と殻を識別することはできなか つた。 図 3 aは、 そのときの白黒 CCDカメラで取り込んだ試料の画像を画像処理装 置で 2値化処理してディスプレー上に表示させたものであり、身と殻の識別は困難で ある。

そこで、 光照射手段を調整してピーク波長が 302 nmである光 （励起光） を同じ 条件で照射したところ、 身の部分と殻の部分とで異なる発光をするのを僅かではある が目視により認識することができた。試料からの光をピークが 302 n m前後の波長 光、 すなわち励起光を吸収するフィルタを通過させたところ、 殻の部分と身の部分と を区分けして識別できた。 また、 白黒 CCDカメラにょリ試料の画像取り込みを行い 、 画像処理装置で 2値化処理してディスプレー上に表示させたところ、 図 3 bにすよ うに、 殻の部分のみをある程度は認識することができた。 さらに、 カラー CCDカメ ラの取り込み画像を、殻が発する蛍光の色の RGB各成分についてその上下限値を指 定して画像処理したところ、 殻の部分と身の部分とを明確に識別することができた。 実験では、 撮影範囲を 1 0 cmx 9. 4 cmに調整した 6 1200画素 （255 x

240) の白黒 CCDカメラと、 撮影範囲を 1 0 cmx 9, 6 cmに調整した 240 000画素 （500X480) のカラ一 CCDカメラを使用した。 図 4 aは、 該白黒 C C Dカメラでの取リ込み画像を 2値化処理したときの照度と検出画素数との関係 を、 図 4 bは該カラ一 CCDカメラでの取り込み画像を殻が発する蛍光の色を指定し て画像処理したときの照明と検出画素数の関係をグラフにより示している。 カメラの 解像度は白黒とカラーで約 1 ： 2であり、 認識できる画素数は 1 ： 4程度であると予 測されたが、 二つのグラフを比較すればわかるように、 実際は 10 : 1 100 (10 00 wZcm²での比較） 程度であり、 カラ一画像で識別することで殻と身との識 別能が各段に向上することが認識された。

次に、 ピーク波長が 254 nmである光に変えて同様の試験を行ったところ、 殻の 部分からのより強い蛍光を検知した。 また、 白黒 CCDカメラでの認識画素数は、 図 3 cに示すように、 ピーク波長が 302 nmである光の場合と比較して大きく増加し ていた。 カラ一 CCDカメラの取り込み画像の場合も同様であつた。

次に、 ピーク波長が 352 nmである光に変えて同様の試験を行ったところ、 蛍光 の検出強度はピーク波長が 254 nmの光り場合とほぼ同等であつたが、 図 3 dに示 すように、 白黒 CCDカメラでの取り込み画像を 2値化処理したときに、 身の部分と 殻の部分との画素数の差が少なくなったために、殻のみを識別することはできなかつ た。 これは、 明度のみの識別であり、 色差を識別できないことが理由であると解され る。 しかし、 カラ一 CCDカメラの取リ込み画像では、 殻の部分と身の部分とを明確 に識別することができた。

以上の実験結果から、 えびは、 身の部分と殻の部分とでは、 特定の波長域 （例えば 、 ピーク波長が 254 nm, 302 nm, 352 nm) の励起光に対する蛍光の発光 態様が異なること、 当該励起光に対して殻からの蛍光は、 光選択性フィルタを利用し て、 あるいは、 CCDカメラからの画像情報を適宜処理することにより、 身からの蛍 光 （もしある場合） とは区別して選択的に抽出可能であること、 がわかった。 光選択 性フィルタとしては、 ほぼ 400 nm以下の波長を通過或いは吸収するようなフィル タを用いることが適切である。

同様な実験を、 クルマエビ、 ホッコクァカェビ、 シラェビ、 ボタンェビ、 ァカェビ

、 ゥシェビ、 コゥライェビについて行ったところ、 前記したヨシエビの場合とほぼ同 様な結果が得られ、 t、ずれも、 ピークが 254 n mの波長光で最もよく識別ができた 。 従って、 えびについては、 ピークが 2 5 4 n m前後の励起光が殻の検出に最も適し ていると推測できる。 さらに、 冷凍のズワイガニ及びガザミついて、 それを解凍した 後、 えびの場合と同様な試験を行ったところ、 白色光の照射では身と殻とを識別は困 難であつたが、 ピークが 2 5 4 n m、 3 0 2 n m、 3 5 2 n mのいずれの励起光でも はっきりと身と殻を識別することができた。 し力し、 4 0 0 n m以上の波長光では識 別が困難であった。 従って、 かにについては、 4 0 0 n m以下の波長域の光を照射す ることカミ'殻の検出に最も適していることがわかる。

次に、 上記実験で得られた知見に基づき、 実際に殻の剥ぎ取り作業が終えた状態の えび（あるいはかに） から、 剥ぎ残し殻が残存するかどうかを判断し、 残存する場合 にはそれを排除する方法及び装置について説明する。 図 1に示すように、 剥ぎ残し殻 の検出排除装置 1 0は、 えび 2 0に光を照射する光照射手段としての光源 1及び該光 源 1からの光から特定の波長域の光を選択して透過する第 1のフィルタ 2、 えび 2 0 から発せられた光のうち特定の波長域の光を選択して透過する第 2のフィルタ 3、第 2のフィルタ 3を透過した光を検知してその強度を判定する判定手段 4、該判定手段 からの信号に基づき開動作をする常閉弁 5， えび 2 0に噴出口を向けているエアノズ ル 6， エアタンク 7 , 及び、 前記常閉弁 5を介してエアノズル 6とエアタンク 7とを 接続する配管 8、 とを備える。

この例において、 前記第 1のフィルタ 2はピークが 2 5 4 n m前後の光を透過し、 また、 第 2のフィルタ 3は 4 0 0 n m以下の光を透過するようにされている。 判定手 段 4は、 第 2のフィルタ 3を透過する光の強度がある値を超えたときに、 常閉弁 5を 開とする信号を出すようになつており、 常閉弁 5が開くことにより、 エアタンク 7な いの圧空がエアノズノレ 6から噴出して、 えび 2 0を吹き飛ばす。

この装置において、 えび 2 0は連続的に、 光源 1からの光の照射域に送リ込まれる

。 第 1のフィルタ 2を透過した 2 5 4 n m前後の光 （励起光） は、 送り込まれるえび

2 0に照射され、 えび 2 0に殻 2 1が残存していない場合には、 判定手段 4は常閉弁

5を開とする信号を出さないので、 当該えび 2 0はそのまま本来の移送路に沿って送 られる。 殻 2 1を残存しているえび 2 0が送られてきた場合には、 殻 2 1からの蛍光 が第 2のフィルタ 3を透過して判定手段 4により検出される。 判定手段 4は、 検出光 の強度がある値を超えていると判断したときに、 常閉弁 5を開とする信号を発する。 それにより、 当該えび 2 0にはエアノズル 6からの圧空が送気されて移送経路から排 除される。

上記の例では、 光の強度を判定する判定手段 4を用いたが、 第 2のフィルタ 3を透 過した光を測定者が観測し、 測定者が常閉弁 5を操作してもよく、 自らの手にょリ当 該えびを排除してもよい。 また、 第 2のフィルタ 3を使用し、 励起光と同一波長の光 を吸収するものとすることにより、照射光が散乱して迷光となつて判定手段 4や使用 者に入射することを防ぐことができる。

光の強度を判定する判定手段 4に代えて、 白黒 C C Dカメラあるいはカラー C C D カメラを用いることもできる。図 2は C C Dカメラ 4 0を用いたときの剥ぎ残し殻の 検出排除装置光源 1 0の一例であり、 図 1に示した装置に用いる部材と同じ部材には 同じ符号を付している。 えび 2 0から発せられた光は、 C C Dカメラ 4 0により画像 信号としてとらえられ、 該信号は画像処理装置 4 1において適宜の処理が施され、 好 ましくは処理後の画像がディスプレー 4 2に表示されるともに、画像処理装置 4 1か らの信号によリ前記常閉弁 5が開動作を行う。

前記のように、 白黒 C C Dカメラの場合には、 例えば、 身が黒となるような範囲内 で、 殻が最大限白となるしきい値を設定して、 画像信号を 2値化処理し、 映像領域 （ 画素数） がある値を超えている場合には、 画像処理装置 4 1から常閉弁 5を開とする 信号が発せられ、 カラー C C Dカメラの場合には、 前記したように、 殻が発する蛍光 の色を指定して画像処理を行い、 該当する映像領域 （画素数） がある値を超えている 場合には、 同様に、 画像処理装置 4 1から常閉弁 5を開とする信号が発せられる。 こ の場合にも、 ディスプレー 4 2に表示された映像を見て、 測定者が常閉弁 5を操作し てもよく、 自らの手で当該えびを排除してもよい。

上記のとおリであリ、本発明による甲殻類の剥ぎ残し殻の検出排除方法及び装置に よれば、 人の目では容易でない甲殻類の身と殻と峻別を、 身では発光しないが、 殻で は発光する特定の波長域の励起光を照射し、特定の波長域の蛍光が観測されるかどう かにより行うようにしたので、殻の剥ぎ取り作業が終えた状態の甲殻類群の中に剥ぎ 残し殻が残存する場合に、 その識別を容易かつ確実に行うことができ、 また、 それを 容易にラインからの排除することができる。 それにより、 処理の自動化と迅速化が図 られる。

Claims

請求の範囲

1 . 殻の剥ぎ取り作業が終えた状態の甲殻類に特定の波長域の光を照射し、 該 甲殻類から得られた蛍光の強度情報に基づき、 甲殻類の剥ぎ残し殻が残存するかどう かを判断し、残存する場合にはそれを排除することを特徴とする甲殻類の剥ぎ残し殻 の検出排除方法。

2 . 殻の剥ぎ取り作業が終えた状態の甲殻類に特定の波長域の光を照射し、 C C Dカメラで該甲殻類の画像を取り込み、該取り込んだ画像から得られた蛍光の強度 情報に基づき、 甲殻類の剥ぎ残し殻が残存するかどうかを判断し、 残存する場合には それを排除することを特徴とする甲殻類の剥ぎ残し殻の検出排除方法。

3 . 甲殻類が 「えび」 であり、 4 0 0 n m以下、 特に 2 5 0 n m前後の波長域 の光を照射することを特徴とする請求項 1又は 2記載の甲殻類の剥ぎ残し殻の検出 排除方法。

4 . 甲殻類が 「かに」 であり、 4 0 0 n m以下の波長域の光を照射することを 特徴とする請求項 1又は 2記載の甲殻類の剥ぎ残し殻の検出排除方法。

5 .殻の剥ぎ取リ作業が終えた状態の甲殻類に特定の波長域の光を照射する照 射手段と、 該甲殻類からの蛍光を検出する手段と、 該検出手段からの蛍光の強度情報 に基づき、 甲殻類の剥ぎ残し殻が残存するかどうかを判断する手段と、 該判定手段か らの情報によリ当該甲殻類を排除する手段とを備えたことを特徴とする甲殻類の剥 ぎ残し殻の検出排除装置。

6 .殻の剥ぎ取リ作業が終えた状態の甲殻類に特定の波長域の光を照射する照 射手段と、 該甲殻類に対向して配置された C C Dカメラと、 該 C C Dカメラで取り込 んだ画像から得られる蛍光の強度情報に基づき、 甲殻類の剥ぎ残し殻が残存するかど うかを判断する手段と、該判定手段からの情報にょリ当該甲殻類を排除する手段とを 備えたことを特徴とする甲殻類の剥ぎ残し殻の検出排除装置。

7 . 甲殻類が 「えび」 であり、 光照射手段は、 4 0 0 n m以下、 特に 2 5 0 n m前後の波長域の光を照射することを特徴とする請求項 5又は 6記載の甲殻類の剥 ぎ残し殻の検出排除装置。

8 . 甲殻類が 「かに」 であり、 光照射手段は、 4 0 0 n m以下の波長域の光を 照射することを特徴とする請求項 5又は 6記載の甲殻類の剥ぎ残し殻の検出排除装