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高光谱为什么擅长异物检测
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2024-09-03 16:34:12来源: 中国机器视觉网

安全成本上升。劳动力短缺问题严重。材料成本和加工错误导致利润减少。消费者对健康和安全透明度的要求越来越高。

肉类加工行业正受到来自多方面的挤压。虽然没有一个简单的解决方案可以解决这些挑战并确保您的业务面向未来,但检测技术可以发挥重要作用:

它可以通过发现和消除各种各样的异物来提高食品安全。

通过实时监控快速检测问题并减少因解决质量相关问题而产生的昂贵停机时间,它可以最大限度地提高吞吐量。

通过确保更严格的过程控制和自动化最低成本配方,它减少了客诉并优化了产量。

在异物检测方面,评估不同检测系统的有效性并不是一个一刀切的比较。例如,人工检测员有时能够发现非常小的异物,但当他们需要连续数小时专注于同一项任务时,他们的注意力自然会分散。

机器视觉视觉系统(也称为彩色相机)只能在与背景形成强烈对比的情况下发现物体。这使得检测与肉颜色相似的异物(如木头、纸板、白色塑料和骨头)变得困难。

X 射线和金属探测器可以看到产品内部,但它们各自适合寻找非常特殊的材料。例如,X 射线非常适合检测高密度材料,而金属探测器可以发现黑色金属物体。然而,这两种技术都会错过加工厂中常见的各种低密度材料,包括塑料、木材和纸板。

PPO 的智能成像解决方案与众不同。其原因在于一项独特的技术:高光谱成像。

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是什么让高光谱成像如此有效?

“高光谱”是指观察数百个特定波长带的光。高光谱成像解决方案使用宽光谱光照射传送带上的产品,捕获反射光并将其分解为不同的波长。当光与产品相互作用时,根据样品的化学成分,波长会被不同地反射和吸收。反射光包含传送带上任何物质的化学指纹,包括肉制品和其他不应该存在的材料。这使 高光谱成像系统能够检测到各种低密度异物。没有其他解决方案能够检测到如此多不同类型的异物,无论其颜色或密度如何。

“你可能听过有公司将他们的系统称为高光谱系统,”“实际上,这些系统的波段数量有限,这意味着其功能范围更有限,随着时间的推移,适应性更差。它们实际上属于多光谱成像类别。”

NIR(近红外)高光谱数据通过观察 200 多个离散光波长提供有关化学成分的信息。

视觉系统是一种补充技术,可提供高速、高分辨率图像和顶级质量的颜色测量。

结合这两个摄像头的数据可以增强该解决方案的功能。

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超越简单的产品扫描

一旦您在加工线上准确检测到异物,您就需要有效地将其从产品流中移除。这时,拥有合适的硬件就派上用场了。通过将智能成像与可靠的产品处理系统相结合,高光谱能分选系统,能够翻转产品以查看多个侧面,甚至剔除不需要的材料。

高光谱智能成像系统适用于多种产品类型,包括鸡肉、猪肉、牛肉和火鸡等蛋白质。它还可以处理各种形式,如碎肉、整块肌肉、碎肉以及各种状态的新鲜和冷冻、生食、熟食和即食产品。

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用高光谱数据做实时决策

高光谱智能成像系统使用先进的方法收集所有产品的丰富光谱信息,以分析这些数据并做出实时决策。机器学习通过发现超出手动分析范围的细微光谱差异,释放了数据的全部潜力。

这不是一种一刀切的方法。Specim高光谱建模软件Insight针对每个应用程序训练不同的机器学习模型,并且多个应用程序可以同时运行而不会牺牲整体性能。为了说明这一点,让我们看一个处理猪肉边角料的生产线的例子:

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一个机器学习模型可以寻找蓝线,另一个模型可以测量脂肪和蛋白质含量,其他模型可以寻找不同类型的异物。像这样分层机器学习模型可以创建一个非常灵活的解决方案,可以同时分析所有这些指标的数据。

“一旦你投资了设备,解决方案就会根据工厂不断变化的需求进行调整和发展,“解决方案的价值会随着你的业务不断增长。”

众多应用 一个系统 

在工厂中,高光谱智能成像系统可以检测到其他系统无法检测到的各种异物:

木材——通常来自托盘;

纸板和其他纸制品,如标签硬质塑料,如联锁传送带、防护装置、组合箱、塑料工具。这包括各种塑料类型,包括聚乙烯、聚丙烯、乙酰基等。

软塑料,如衬垫、围裙和柔性连续传送带;橡胶,包括垫圈、O 形圈和密封材料;

天然面料,如棉手套;个人防护设备,包括橡胶手套和耳塞;产品中天然存在的材料,如骨头。

这种广泛的异物检测可为高光谱分选客户带来可衡量的投资回报。他们丢弃的污染产品更少,减少与清洁污染设备相关的停机时间,控制品质,并通过防止硬异物损坏设备来节省时间和金钱。

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猪肉上的木片示例

高光谱解决方案还可提供全产品流的高精度实时在线分析,因为它们可直接测量脂肪水分和蛋白质含量。这克服了传统瘦肉点测量方法的缺点,例如依赖经验丰富的操作员进行分级、忍受离线实验室测试的延迟或信任对瘦肉成分的间接计算。

Stork 表示:“准确测量蛋白质和水分含量对于某些产品配方至关重要。通过更严格地控制产品配方并为流程控制提供实时反馈,我们的客户可以降低材料成本并提高产品质量。”

高光谱检测技术可以在不影响系统性能的情况下,在检测异物的同时测量许多其他重要指标:

物理规格,例如尺寸和形状;肉质属性,包括嫩度、大理石花纹、颜色和质地;检测肌病,如鸡胸肉木质化;以及其他产品指标,例如保质期较长的即食产品的水分活度。

(文章来源于撸陆,如有侵权请联系删除)