Решение проблемы скрытого пластика в мясном фарше: INNDEO переосмысливает контроль качества продуктов питания с помощью гиперспектральной визуализации
Инородные тела низкой плотности, такие как фрагменты пластика, остаются одной из самых сложных задач в пищевом производстве. В линиях производства мясного фарша, где производятся такие продукты, как гамбургеры и колбасы, небольшие кусочки пластика могут проскользнуть незамеченными. Традиционные системы контроля, такие как RGB-камеры, рентгеновские установки или металлодетекторы, часто не обнаруживают их, создавая дорогостоящие риски для производителей продуктов питания и, что более важно, потенциальные угрозы для безопасности потребителей.
Рисунок 1 – Гиперспектральная визуализация может надежно обнаруживать инородные тела низкой плотности, такие как пластик на поверхности мясного фарша
Производителям продуктов питания необходимо надежное и устойчивое решение для идентификации пластика и других загрязнителей низкой плотности до того, как продукты попадут в упаковку или распределительную сеть. Если их пропустить, эти загрязнители могут привести к серьезным последствиям, включая:
- Проблемы безопасности пищевых продуктов – потенциально опасные инородные тела в потребительских продуктах;
- Переработку партий и простои – потерю выхода продукции, очистку и перерывы в производстве;
- Более высокие эксплуатационные расходы – потеря сырья и дополнительные трудозатраты;
- Репутационные риски – ущерб доверию и репутации, если загрязнители попадут к потребителям.
Традиционные технологии контроля по своей сути ограничены, поскольку они опираются на плотность или проводимость. В результате пластик и другие материалы низкой плотности остаются практически невидимыми. До сегодняшнего дня.
Рисунок 2 – Пример реального обнаружения синих пластиковых фрагментов в производстве мясного фарша с помощью гиперспектральной визуализации
Для решения этой задачи INNDEO, испанский производитель оборудования для машинного зрения и оборудования для контроля качества пищевых продуктов, интегрировал технологию гиперспектральной визуализации (HSI) от Specim в свое промышленное оборудование INSPECTRA BULK INSPECTOR.
Сочетая гиперспектральные камеры высокого разрешения с искусственным интеллектом и цифровой аналитикой, INNDEO предлагает новое решение для обнаружения загрязнителей низкой плотности в мясном фарше. Эта надежная платформа, поддерживаемая технологией INNDEO под названием INSPECTRA CHP®, помогает производителям продуктов питания повысить безопасность, сократить отходы и оптимизировать производственные процессы.
Гиперспектральная визуализация выявляет невидимые загрязнители
Гиперспектральная визуализация (HSI) фиксирует полный спектр отражения в каждом пикселе изображения. Каждый материал имеет уникальный спектральный отпечаток, определяемый его молекулярным составом, который остается неизменным независимо от его 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 для идентификации различных материалов.
В результате даже визуально похожие загрязнители низкой плотности, такие как фрагменты пластика, органическое вещество и даже незначительные отклонения в качестве, могут быть надежно обнаружены на поверхности пищевых продуктов на основе их уникальной спектральной сигнатуры.
Объединение видимого и ближнего инфракрасного диапазонов для всестороннего контроля качества пищевых продуктов
INNDEO дополняет свое решение гиперспектральными камерами Specim FX10 (400–1000 нм) и Specim FX17 (900–1700 нм), каждая из которых предназначена для обнаружения определенных загрязнителей и параметров качества продукции. Вместе эти камеры предоставляют взаимодополняющие данные — объединяя детальный анализ поверхности с обнаружением на молекулярном уровне, чтобы обеспечить всесторонние возможности контроля качества пищевых продуктов.
Рисунок 3 – Гиперспектральные камеры Specim FX10 и FX17
Specim FX10 работает в видимом диапазоне (400–1000 нм), захватывая детали во многом как человеческий глаз, но с гораздо большей точностью. Он выделяет незначительные различия во внешнем виде поверхности, соотношение жира и постного мяса в мясе, а также некоторые типы загрязнений, такие как пластик.
Specim FX17 работает в ближнем инфракрасном диапазоне (900–1700 нм), выявляя молекулярную информацию, невидимую для человеческого глаза. Он может отделять мясо от пластика, определять уровни влажности и белка, а также обнаруживать посторонние предметы или примеси, которые в противном случае остались бы незамеченными.
Благодаря гиперспектральной технологии Specim, встроенной в INSPECTRA BULK INSPECTOR, можно обнаруживать большинство пластиковых инородных тел на поверхности продукта, а также выявлять другие проблемы с качеством, сравнивая их спектральные сигнатуры.
Точность на уровне пикселей и производительность в реальном времени для промышленного контроля
Гиперспектральные камеры Specim обеспечивают точность на уровне пикселей, широкий спектральный охват и высокоскоростную потоковую съемку, обеспечивая точное и надежное обнаружение загрязнителей в полном масштабе производства. Эти функции обеспечивают высокопроизводительный контроль в сложных промышленных условиях без ущерба для эффективности обнаружения.
- Гиперспектральные изображения высокого разрешения – небольшие фрагменты на поверхности можно обнаруживать и отделять на уровне пикселей;
- Широкий спектральный охват с большим количеством каналов – обеспечивает надежную классификацию различных типов пластика и других параметров качества;
- Высокая скорость захвата изображений – не отстает от скорости конвейерной ленты, позволяя принимать решения в реальном времени.
Расширение возможностей обнаружения с помощью искусственного интеллекта и интеграции данных
Для конкретных применений INNDEO расширяет возможности своего гиперспектрального решения, объединяя его с проприетарными системами искусственного интеллекта:
- NSPECTRA CHP®: Блок обработки гиперспектральных данных;
- INSPECTRA Easy AI®: Классификация и обнаружение с помощью ИИ.
В некоторых случаях ИИ применяется непосредственно к спектру VNIR/SWIR, а в других — к сгенерированным химическим изображениям. Дополнительные камеры видимого спектра используются параллельно, увеличивая диапазон и чувствительность системы контроля. Кроме того, INNDEO оцифровывает все производственные данные и данные о качестве, что позволяет клиентам:
- Применять методы бизнес-аналитики;
- Оценивать качество поставщиков;
- Выявлять неэффективность в производственном процессе.
Операционные преимущества гиперспектральной визуализации
Рисунок 4 – Пример интерфейса контроля в реальном времени с использованием гиперспектральной визуализации для проверки мясного фарша
Интеграция гиперспектральных камер Specim в систему контроля качества пищевых продуктов INSPECTRA обеспечивает множество операционных преимуществ:
- Повышение безопасности пищевых продуктов за счет улучшенного обнаружения инородных тел;
- Улучшение качества продукции за счет расширенного контроля отклонений качества;
- Снижение операционных затрат за счет сокращения ручных операций контроля;
- Более быстрое выявление первопричин за счет интеграции анализа данных и бизнес-аналитики.
Производители продуктов питания видят в этой машине не только мощный инструмент для обеспечения безопасности пищевых продуктов и контроля качества, но и способ оптимизировать весь производственный процесс — повысить эффективность, сократить отходы и защитить свой бренд.
Проверенная экспертиза в интеграции гиперспектральной визуализации
INNDEO сотрудничает со Specim с 2018 года. По словам г-на де ла Ред Бельвиса, глобальная репутация Specim, техническая экспертиза и постоянная поддержка в интеграции стали решающими факторами при выборе их в качестве технологического партнера.
HSI-камеры Specim также широко используются исследовательскими институтами и другими производителями машинного зрения, что еще больше укрепляет доверие к их производительности и надежности.
Рисунок 5 – Гиперспектральная визуализация, идентифицирующая различные инородные тела низкой плотности в мясном фарше
