机器视觉在食品检验中收获机遇

就像人类舌头的味蕾一样，机器视觉在食品检测中的应用可以在多个方面检测和处理复杂性。农民依靠多光谱成像和传感技术来分析植物的健康状况。自2011年《美国食品现代化法案》生效以来，食品生产商采用机器视觉来解决该法案的产品跟踪和追踪要求。

消费者还在影响验证食品外观，质量甚至品味的愿景的检查的业务案例。从现场到杂货店，机器视觉斑点斑点，瑕疵保持不安全，缺乏超市货架上的食物。

多光谱的多种用途
当Pixelteq五年前，海洋光学(Ocean Optics，佛罗里达州的拉戈)从海洋光学(Ocean Optics，佛罗里达州的达尼丁)分拆出来。Pixelteq提供OEM多光谱成像和传感产品，其销售和市场副总裁Marco Snikkers表示:“我们最初看到客户采用成像技术来测量尺寸，而不是颜色。

然而，在光谱测定方面，“你只能测量一种食物产品，”斯耐克斯说。例如，如果苹果中存在异常，分光计只能检查水果的一面。

PixelTeq一起带来最好的两个世界，创建了一个快照摄像机，通过多个光谱频带产生一个对象的2D图像。PIXELCAM™系列在码头上的芯片上具有4至9个光谱带，其中单个像素获取单个滤波器。传感器以特定的可见光和红外波长提取高对比度光谱信息。

由于食物是一种有许多自然变化的资源，多光谱成像是检测这些差异的理想方法，而RGB或单色相机不能。通过结合可见光和短波红外(SWIR)，“你有一个巨大的波长范围，你可以真正指纹的吸收波段，你正在寻找的食物，”斯snikers说。“一旦你决定了要监控或控制什么，多光谱技术就非常专用。你可以选择芯片上的波长，而OEM只获得与他们相关的信息。”

食品生产商正在整个供应链中采用多光谱成像技术。特别是随着相机尺寸的不断缩小，越来越多的无人机装备了多光谱成像技术，用于精确农业，以评估作物的压力或缺水或营养不足。

多光谱成像还通过测量诸如酸度和淀粉水平的参数来使食品工业能够级联水果的内部质量。Snikkers指出韩国的例子，每个苹果所销售的销售都需要具有Brix值，这决定了植物中蔗糖的百分比。“如果你不能证明苹果包含的糖水平，你不能在韩国出售它，”斯诺克斯说。“这是他们在杂货店中所期望的质量的类型。”

同样地，snikers指出，“任何橙汁制造商想要确保每次橙汁的味道都一样，都需要在一定的带宽内找到稳定的质量。”因为这一切都与味道有关，你需要能够测量橙子内部的糖分水平。”

如此高质量的分拣已经从一个很好的选择，这是一个需要满足严格的政府法规对跟踪和追踪的需要，以及增加消费者对他们的食物是如何进行的和检查的期望。

Snikkers说：“食品制造商正在使用光谱仪升级现有的分拣机，下一步是将光谱仪直接集成到相机中，以更轻松，更快，更高效地进行检查。”

除了精密农业和食品分类应用，多光谱成像也在产品包装中找到了立足点。福特全球销售高级总监迈克•特罗亚诺(Mike Troiano)表示:“制造商在展示产品时使用了更清晰的胶片，这样消费者就能看到他们在购买什么。联合视觉技术公司（exton，宾夕法尼亚州）。“这在可见频谱之外存在一些挑战，而且还在苏里尔和龙波红外（LWIR）中创造了机会。”

一些应用还依赖于热摄像头以确保足够的温度用于正确接近封装，热缩。然而，十年前，食品制造商不愿意投资不可见的成像。

“热敏摄像机太多钱，斯威尔凯马的分辨率太低，”Troiano说。“但今天，我们在包装过程中和之后看到了级别的步骤，以确保产品熄灭它需要的方式。”

更重要的是，特罗亚诺补充道，产品越值钱——例如，鳄梨，2015年在美国销售了20亿磅——食品生产商愿意投入更多的钱来检查它。

比其他的都高
肉类切割代表了机器视觉继续蓬勃发展的另一个食品应用。据Allied Vision公司Troiano称，处理设备正在寻找与实时操作系统(RTOS)兼容的高速CMOS成像设备。

它们还能处理很多不同的光源。特罗亚诺说:“一些人使用模式光，而另一些人则使用三角测量和激光来做切割决定。“但最终，他们试图优化牛肉、鸡肉和猪肉的产量。”

肉类加工器正在加速其机器视觉采用率的一些主要原因。“相机成本从10到15年前显着减少，CMOS成像者的选择更为无限，”Troiano说。其他影响因素包括RTOS升级周期和旧传感器的停止。

随着这些公司的相机卷加速，它们有更艰难的时机保持硬件，因此更多地依赖于相机专家，以保持标准化产品运送到它们而不是构建自己的产品。

此外，作为遵守联邦法规的一部分，肉类加工行业希望有一个稳定的、可长期使用的驱动程序包。特罗亚诺说:“他们一遍又一遍地部署相同的软件，而不转向新的软件包。”“作为供应商，即使技术和行业发生了变化，你也必须愿意和他们一起度过那段时间。”

在肉类切割应用方面，Allied Vision看到了人们对其Mako系列小型GigE相机的浓厚兴趣。Troiano说:“许多客户使用我们的Vimba软件驱动程序包运行，该程序包与RTOS兼容，很快也将与QNX兼容。”“板级摄像机不是100%必需的，因为所有东西都放在一个房子里进行腐蚀性冲洗。”

美国人的饮食习惯正在影响肉类的切割和加工趋势。1在4人每天吃某种类型的快餐在美国,毫无疑问,机器建筑商正在具体设备——不管它是块鸡块或年级和培根切猪肉四板——为了利用快餐服务餐厅市场。

最后一站:客户满意度
展望未来，食品检查不会仅仅在食品运输时停止。Pixelteq的PixelSensor™多光谱传感器在9x9毫米阵列格式中具有多达8个颜色波段，可以实现快速现场检测。

Pixelteq公司的Snikkers表示:“在食品储存一定时间的配送中心，能够用手持成像相机或传感器进行质量检查，对于交付客户所期望的质量具有巨大的价值。”对于杂货商来说也是如此，他们“正在寻找一种方便的工具来获得陈列的食品的质量数量。”

它可能会让购物者在食品质量方面有最终的说法，特别是因为他们的期望在于如何对某些农药或疾病进行检查。“随着传感器变得越来越小，我们坚信光谱仪将在智能手机中最终结束，所以人们将能够立即获得他们消费的食物的质量衡量，”斯皮克斯结束。