​Jako firma z Pomorza trudno nam przejść obojętnie obok jednego z lokalnych symboli szybkiego jedzenia - zapiekanek.

Jak sprawić, aby każda zapiekanka wyglądała tak samo, zawierała odpowiednią ilość składników i spełniała wymagania jakościowe.

‍

‍
PROBLEM
‍

Współczesna produkcja żywności wymaga precyzyjnych i zautomatyzowanych metod kontroli jakości. Tradycyjne kamery RGB pozwalają jedynie na ocenę wizualną produktu, dlatego w przypadku produktów wieloskładnikowych, takich jak zapiekanki czy pizza, nie są w stanie wiarygodnie rozróżnić poszczególnych składników ani ocenić ich jakości.  
‍

Naszym celem projektu było opracowanie systemu automatycznej kontroli jakości zapiekanek, który pozwala na precyzyjne rozpoznawanie poszczególnych składników oraz ocenę zgodności produktu z założonym składem, odpowiadając na rosnące zapotrzebowanie rynku na nowoczesne i zautomatyzowane rozwiązania w produkcji żywności.
‍
‍

ROZWIĄZANIE
‍

Rozwiązaniem tego problemu są kamery hiperspektralne. Dzięki analizie światła odbitego potrafią one rozpoznawać poszczególne składniki na podstawie ich unikatowych właściwości spektralnych, niewidocznych zarówno dla ludzkiego oka, jak i standardowych kamer RGB. Pozwala to znacząco zwiększyć możliwości automatycznej kontroli jakości i otwiera nowe perspektywy dla nowoczesnej produkcji żywności.
‍

ZASADA DZIAŁANIA KAMER HIPERSPEKTRALNYCH
‍

Kamery hiperspektralne rejestrują obraz w setkach wąskich pasm widma, obejmując często zakresy niewidoczne dla człowieka. Każdy materiał odbija i pochłania światło w charakterystyczny sposób, tworząc tzw. podpis spektralny. System analizuje te sygnały, co pozwala przypisać każdy piksel do konkretnego składnika.

‍

ROZPOZNAWANIE  SKŁADNIKÓW NA ZAPIEKANCE
‍

W przypadku analizowanego produktu, zapiekanki z wieloma składnikami, kamera hiperspektralna umożliwia jednoznaczne rozróżnienie:
‍

●      składników zmiennych:

o      kebab

o      szynka

o      cebula

o      pieczarki

●      składników stałych:

o      ser

o      sos
‍

Technologia ta pozwala nie tylko na identyfikację obecności składnika, ale również na określenie jego dokładnego rozmieszczenia, procentowego udziału oraz ciągłości pokrycia powierzchni.
‍

Kebab:

‍

‍

‍

ODPORNOŚĆ NA ORIENTACJĘ PRODUKTU
‍

Jedną z największych zalet systemu hiperspektralnego jest jego niezależność od orientacji produktu.
‍

Podpis spektralny składnika pozostaje taki sam bez względu na:
‍

●      obrót zapiekanki na przenośniku,

●      zmianę pozycji w polu widzenia kamery,

●      niewielkie deformacje produktu,

●      różnice w ułożeniu składników.
‍

Dzięki temu system działa stabilnie i nie wymaga ustawiania zapiekanki w ściśle określony sposób.
‍

Kebab inna orientacja:
‍

‍

‍

KONTROLA JAKOŚCI ROZMIESZCZENIA SKŁADNIKÓW
‍

Kamera hiperspektralna umożliwia stworzenie mapy rozmieszczenia każdego składnika na powierzchni zapiekanki, co pozwala ocenić:
‍

●      równomierność pokrycia,

●      obecność „pustych miejsc”,

●      lokalne zagęszczenia składników,

●      zgodność z normą produkcyjną.
‍

To szczególnie istotne w przypadku produktów, w których składniki muszą być rozłożone równomiernie, aby zachować odpowiednią jakość i prezentację.

Analiza hiperspektralna pozwala wykryć sytuacje, w których np. kebab, szynka lub inne składniki są skupione po jednej stronie, co ogranicza ryzyko reklamacji i obniżenia jakości produktu

‍

‍

‍

‍

KORZYŚCI DLA PROCESU PRODUKCYJNEGO
‍

●      Automatyczną i powtarzalną kontrolę jakości

System analizuje każdy produkt w taki sam sposób, bez wpływu zmiennych ludzkich.

●      Precyzyjne wykrywanie błędów

Możliwość odnalezienia nawet niewielkich ilości składnika, braków lub nadmiaru.

●      Zwiększenie wydajności

Eliminacja ręcznej kontroli, skrócenie czasu analizy.

●      Raportowanie i pełna dokumentacja

Dane spektralne mogą być przetwarzane statystycznie, tworząc raporty jakości itp.

●      Zgodność z recepturą

System łatwo wykryje odchylenia od norm technologicznych i umożliwi korekty w czasie rzeczywistym.
‍

Szynka na połowie
‍

‍

‍

‍

ASPEKTY TECHNICZNE

Zakres spektralny

●      kamera MV.C VNIR działająca w zakresie od 400 do 1000 nm - obejmuje światło widzialne oraz bliską podczerwień, umożliwiając analizę właściwości materiałowych niewidocznych dla klasycznych kamer RGB.   

Obrazowanie

●      kamera wykorzystuje technikę  push-broom (line scanning), co zapewnia wysoką rozdzielczość spektralną przy zachowaniu dużego stosunku sygnału do szumu.

Układ optyczny

Jedną z najważniejszych cech kamer Headwall jest zastosowanie:

●       Spektrografu z korekcją aberracji ,

●       holograficznej siatki dyfrakcyjnej własnej konstrukcji.

Korzyści:

●       minimalizacja aberracji chromatycznej,

●       jednakowa ostrość dla całego zakresu 400–1000 nm,

‍

Opracowane algorytmy analizują dane hiperspektralne w celu automatycznej identyfikacji składników oraz wykrywania niezgodności, zapewniając obiektywną i powtarzalną kontrolę jakości.

‍