新聞消息

2022-06-25

機器視覺科技為食品把關


食品包裝行業的專業人士明白在包裝過程中進行食品分析、監控和檢查的至關重要性。面對農產品受污染、包裝損壞、標籤錯誤等挑戰,當前技術如SWIR、InGaAs、CCD/CMOS 和 X 射線提供多樣解決方案。

例如: 咖啡生產在乾燥耙動過程中,岩石或礫石很容易與咖啡豆混合,在包裝之前,需要將這些石頭分揀出來。
如果石頭被忽視並與咖啡豆一起包裝,它們可能會帶來衛生問題,並可能導致咖啡研磨機破裂損毀。
機器視覺可用於區分形狀和尺寸相似的物品。

將探測器放置在整個生產線的位置將有助於根據短波紅外光譜識別材料,從而區分咖啡豆和岩石。
使用整合視覺輔助系統來區分好豆子和壞豆子,包括識別石頭等異物。

保存食品和包裝

機器視覺應用於提升食品檢查、分類、安全和品質。這些系統使檢查員能夠在食品發貨前即時辨識問題,避免次品進入市場,同時降低因退回有缺陷包裝而產生的成本。提供SWIR檢測和客製解決方案,強化農產品和包裝的安全性。

傳統分類面臨問題

過去,人們通過手動方式沿著傳送帶進行食品分類,以確保商店只接收到高品質的產品。然而,隨著生產規模擴大,這種方法變得不切實際,原因如下:
●人類視覺容易受到相似顏色和形狀的影響,難以辨識皮膚或包裝下的缺陷。
●隨著農產品在傳送帶上的增加,手動成本增加。
●人工分類後,因缺陷而退回的成本也相應提高。

使用SWIR優勢

借助機器視覺,企業可以透過檢測人類難以看到的問題來減少食品分類和包裝中的錯誤。其中一些問題的例子包括:水果和蔬菜皮上或皮下的水分含量和瘀傷、包裝洩漏以及區分異物和形狀和顏色相似的商品。

為了優化食品分選檢測過程,有必要在傳送帶上放置不同的高速成像設備。這些感測器將自動掃描農產品,以檢測農產品上的可見和不可見缺陷,這些缺陷應該被篩檢挑出,確保它們就不會被送至市場上。

當蘋果在傳送帶上,透過InGaAs和CMOS相機進行掃描。InGaAs相機顯示表皮下形成的肉眼不可見缺陷,而CMOS相機顯示可見缺陷。(如下圖)

InGaAs感測器

InGaAs 影像感測器有兩種不同類型:線型(line scan)和面陣(area scan)。InGaAs線型影像感測器因其高線速率和高靈敏度而適用於農產品的線上分類。一般會提供波長、像素數和行讀出速度。大多數線性影像感測器都採用金屬或陶瓷封裝,但也有其他一些採用柔性塑膠電纜作為較便宜的選擇。InGaAs 面陣影像感測器適用於高光譜成像,這些面陣具有高速幀率、低雜訊和高靈敏度的特性。

包裝缺陷

食品包裝後,可以使用 CCD/CMOS 工業相機發現以前未發現的缺陷。當大量消費包裝商品沿著生產線輸送時,CCD/CMOS 相機可以識別可見缺陷,例如包裝中的凹痕或刺孔。應優先考慮高速和高解析度的要求。有時,產品包裝下方會發生洩漏,InGaAs 相機可以偵測到。當發生洩漏時,這些有缺陷的產品需要被分類出來,不能流向市場。有時,透過生產線的容器未以適當標準填充,InGaAs 相機也可以偵測未正確填充的容器。

用於 UV-VIS 的矽基影像感測器

對於食品檢測中使用的 UV-VIS 成像,捷力得提供一系列 (CMOS) 影像感測器。CMOS技術的創新使得這些影像感測器易於使用,因為所有必要的訊號處理電路都形成在感測器晶片上,並且只需要簡單的輸入脈衝和單一電源來操作它們。機器視覺成像系統中的高速 CMOS 影像感測器用於食品包裝生產,例如檢查標籤、檢查商品是否有凹痕或其他可見缺陷。

短波紅外線(SWIR)成像的 InGaAs 感測器和相機應用

SWIR 高光譜成像開始用於食品加工應用,例如杏仁分級和品質檢測,不僅能夠檢測異物,還能夠對堅果等食品進行分級或識別成分。
InGaAs 面陣影像感測器適用於短波紅外線高光譜成像,在監測農作物、農產品、識別水果甜度等其他應用中,一種高光譜解決方案是影像感測器模組,具有多種波長選擇(例如高達 2350nm),可用於高光譜成像系統與專用光學元件相結合。
食品檢測通常需要高速幀速率、低雜訊和高靈敏度,這些都是面陣感測器的特徵。
捷力得供完整的產品線,具有從 400 nm 到 2350nm 的各種波長,也提供從感測器到模組的選項。


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