Рисунок 1: Гиперспектральный контроль с помощью мобильной системы контроля позволяет надежно обнаруживать инородные тела низкой плотности, такие как пластик, на поверхности мясного фарша.
Производителям продуктов питания необходимо надёжное и эффективное решение для выявления пластика и других низкоплотных загрязнителей до того, как продукция попадёт в упаковку или будет доставлена потребителям. Если эти загрязнители не будут обнаружены, это может привести к серьёзным последствиям, включая:
- Проблемы безопасности пищевых продуктов – потенциально опасные инородные тела в потребительских товарах
- Пакетная переделка и простои — потеря выхода продукции, очистка и перерывы в производстве
- Более высокие эксплуатационные расходы – потери сырья и дополнительная рабочая сила
- Риск для бренда – ущерб доверию и репутации в случае попадания загрязняющих веществ в организм потребителей
Традиционные технологии контроля принципиально ограничены, поскольку они основаны на плотности или проводимости. В результате пластик и другие материалы с низкой плотностью остаются практически невидимыми.
Рисунок 2: Пример реального случая обнаружения фрагментов синего пластика при производстве мясного фарша с использованием гиперспектральной визуализации.
Чтобы решить эту проблему, в оборудование для машинного зрения и оборудование для инспекции пищевых продуктов, была интегрирована технология гиперспектральной визуализации (HSI).
Объединяя гиперспектральные камеры высокого разрешения с искусственным интеллектом и цифровой аналитикой, мы предлагаем абсолютно новое решение для обнаружения низкоконцентрированных загрязняющих веществ в мясном фарше. Эта надёжная платформа помогает производителям продуктов питания повысить безопасность, сократить количество отходов и оптимизировать производственные процессы.
Гиперспектральная съемка выявляет невидимые загрязнения
Гиперспектральная визуализация (ГСИ) фиксирует полный спектр отражения каждого пикселя изображения. Каждый материал имеет уникальный спектральный «отпечаток», определяемый его молекулярным составом, который остаётся неизменным независимо от плотности, формы или цвета.
В отличие от традиционных методов контроля, которые опираются на визуальные свойства, такие как цвет и форма (RGB), физические свойства, такие как плотность (рентгеновское излучение) или проводимость (металлодетекторы), HSI анализирует эту спектральную информацию, чтобы различать разные материалы.
В результате даже визуально похожие загрязнители низкой плотности, такие как фрагменты пластика, органические вещества и даже незначительные отклонения в качестве, могут быть надежно обнаружены на поверхности пищевых продуктов на основе их уникальной спектральной сигнатуры.
Сочетание видимого и ближнего инфракрасного излучения для комплексной проверки пищевых продуктов
Наше решение использует гиперспектральные камеры (400–1000 нм) и (900–1700 нм), каждая из которых предназначена для обнаружения определённых загрязняющих веществ и параметров качества продуктов. Вместе эти камеры обеспечивают взаимодополняющую информацию, сочетая детальный анализ поверхности с обнаружением на молекулярном уровне, что обеспечивает комплексные возможности инспекции пищевых продуктов.
Изображение 3: Гиперспектральные камеры
- Первая работает в видимом диапазоне (400–1000 нм), улавливая детали подобно человеческому глазу, но с гораздо большей точностью. Он выявляет едва заметные различия во внешнем виде поверхности, соотношении жирности и постности мяса, а также определённые виды загрязнений, например, пластик.
- Вторая работает в ближнем инфракрасном диапазоне (900–1700 нм), выявляя молекулярную информацию, невидимую человеческому глазу. Он способен отделять мясо от пластика, определять уровень влаги и белка, а также обнаруживать посторонние предметы или примеси, которые иначе остались бы незамеченными.
«Благодаря гиперспектральной технологии, мы можем обнаруживать большинство пластиковых инородных тел на поверхности продукта, а также другие проблемы с качеством, сравнивая их спектральные сигнатуры».
Точность на уровне пикселей и производительность в реальном времени для промышленного контроля
Гиперспектральные камеры обеспечивают точность на уровне пикселей, широкий спектральный охват и высокоскоростной сбор данных, обеспечивая точное и надежное обнаружение загрязнений в условиях полномасштабного производства. Эти функции позволяют проводить высокопроизводительный контроль в сложных промышленных условиях без ущерба для качества обнаружения.
- Гиперспектральные изображения высокого разрешения – небольшие фрагменты на поверхности могут быть обнаружены и разделены на уровне пикселей.
- Широкий спектральный охват с большим количеством полос — обеспечивает надежную классификацию по различным типам пластика и другим параметрам качества
- Высокая скорость получения изображений — соответствует скорости конвейерной ленты, что позволяет принимать решения в режиме реального времени
Расширение возможностей обнаружения с помощью ИИ и интеграции данных
Для определенных приложений наше решение расширяет возможности своего гиперспектрального решения, объединяя его с фирменными системами искусственного интеллекта:
- Блок гиперспектральной обработки
- Классификатор для обнаружения с помощью ИИ
В некоторых случаях ИИ применяется непосредственно к спектру VNIR/SWIR, а в других — к полученным химическим изображениям. Параллельно используются дополнительные камеры видимого спектра, что увеличивает дальность и чувствительность системы контроля. Кроме того, система оцифровывает все данные о производстве и качестве, что позволяет клиентам:
- Применяйте методы бизнес-аналитики (BI)
- Оцените качество поставщика
- Выявить неэффективность в производственном процессе
Эксплуатационные преимущества гиперспектральной съемки
Рисунок 4: Пример интерфейса инспекции в реальном времени с использованием гиперспектральной визуализации для проверки мясного фарша.
Интеграция гиперспектральных камер в систему инспекции пищевых продуктов обеспечивает множество эксплуатационных преимуществ:
- Повышение безопасности пищевых продуктов за счет улучшенного обнаружения посторонних предметов
- Улучшает качество продукции за счет более тщательного контроля отклонений качества
- Снижение эксплуатационных расходов за счет сокращения объема ручных проверок
- Более быстрое выявление первопричин с помощью анализа данных и интеграции BI
Производители продуктов питания рассматривают эту машину не только как мощный инструмент контроля безопасности и качества пищевых продуктов, но и как способ оптимизации всего производственного процесса — повышения эффективности, сокращения отходов и защиты своего бренда.
Рисунок 5: Гиперспектральная съемка, выявляющая различные инородные тела низкой плотности в мясном фарше.
Надежный опыт в интеграции гиперспектральных изображений
IТехнический опыт и постоянная поддержка в вопросах интеграции стали решающими факторами при выборе нашей компании в качестве технологического партнера.
Сейчас гиперспектральные камеры также широко используются научно-исследовательскими институтами и другими производителями систем машинного зрения, что еще больше укрепляет доверие к их производительности и надежности.
