解决肉糜中隐藏的塑料问题:INNDEO 利用 INSPECTRA CHP ®高光谱成像技术重新定义食品质量检测

低密度异物(例如塑料碎片)仍然是食品生产中最棘手的挑战之一。在生产汉堡包和香肠等产品的肉糜生产线中,小塑料碎片可能会悄无声息地溜走。传统的检测系统(例如RGB、X射线或金属探测器)往往无法检测到这些异物,这给食品生产商带来了昂贵的风险,更重要的是,它们还会对消费者的安全构成潜在威胁。

图 1:高光谱检测可以可靠地检测出碎肉表面的低密度异物,例如塑料。
图 1:高光谱检测可以可靠地检测出碎肉表面的低密度异物,例如塑料。

在产品进入包装或分销环节之前识别塑料和其他低密度污染物。如果遗漏这些污染物,可能会造成严重后果,包括:

  • 食品安全问题——消费品中存在潜在危险的异物
  • 批量返工和停机——产量损失、清洁和生产中断
  • 更高的运营成本——浪费原材料和额外的劳动力
  • 品牌风险——如果污染物到达消费者手中,信任和声誉就会受损

传统的检测技术由于依赖于密度或电导率,存在着根本性的局限性。因此,塑料和其他低密度材料几乎无法被检测到。直到现在,这种检测技术才得以实现。

图 2:使用高光谱成像技术在肉糜生产中检测蓝色塑料碎片的实际案例。
图 2:使用高光谱成像技术在肉糜生产中检测蓝色塑料碎片的实际案例。

为了应对这一挑战,西班牙机器视觉设备和食品检测机械制造商INNDEO将Specim 的高光谱成像 (HSI) 技术集成到其INSPECTRA BULK INSPECTOR工业设备中。
INNDEO 将高分辨率高光谱相机与人工智能和数字分析技术相结合,提供了一种检测碎肉中低密度污染物的创新解决方案。该强大的平台由 INNDEO 的INSPECTRA CHP®,可帮助食品生产商提高安全性、减少浪费并优化生产流程。

高光谱成像揭示不可见的污染物

高光谱成像 (HSI) 可以捕捉图像中每个像素的完整反射光谱。每种材料都拥有独特的光谱指纹,该指纹由其分子组成决定,无论其密度、形状或颜色如何,都保持一致。

与依赖颜色和形状(RGB)等视觉特性、密度(X 射线)或电导率(金属探测器)等物理特性的传统检测方法不同,HSI 通过分析这些光谱信息来区分不同的材料。

因此,即使是视觉上相似的低密度污染物(例如塑料碎片)、有机物,甚至是细微的质量偏差,都可以根据其独特的光谱特征在食品表面可靠地检测到。

结合可见光和近红外成像进行全面的食品检测

INNDEO 的解决方案补充了Specim FX10 (400-1000 纳米)和Specim FX17 (900-1700 纳米)高光谱相机,这两款相机均旨在检测特定的污染物和产品质量参数。这些相机共同提供互补的洞察——将详细的表面分析与分子水平检测相结合,提供全面的食品检测能力。

图 3: Specim FX10 和 FX17 高光谱相机
图 3: Specim FX10 和 FX17 高光谱相机
  • Specim FX10 的工作波长为可见光波段 (400–1000 纳米),能够捕捉到与人眼类似的细节,但精度更高。它可以突出显示肉品表面外观的细微差异、肉的脂肪与瘦肉的比例,以及某些类型的污染物,例如塑料。
  • Specim FX17在近红外波段(900-1700 纳米)工作,能够揭示人眼无法察觉的分子信息。它可以将肉类与塑料分离,检测水分和蛋白质含量,并发现原本可能被忽视的异物或杂质。

“通过将Specim 的高光谱技术嵌入到 INSPECTRA BULK INSPECTOR 中,我们能够通过比较光谱特征来检测产品表面的大多数塑料异物以及其他质量问题。”

–INNDEO 创新与业务发展主管Emilio J. de la Red Bellvis

工业检测的像素级精度和实时性能

Specim 的高光谱相机提供像素级精度、宽光谱覆盖范围和高速在线采集,确保在全生产规模下实现精确可靠的污染物检测。这些特性使其能够在严苛的工业环境中实现高通量检测,且不会牺牲检测性能。

  • 高分辨率高光谱图像——可以在像素级别检测和分离表面的小碎片
  • 光谱覆盖范围广,波段数量多——能够对不同塑料类型和其他质量参数进行稳健分类
  •  快速图像采集速度——与传送带速度保持同步,可实现实时在线决策

利用人工智能和数据集成增强检测

对于特定应用,INNDEO 通过将其高光谱解决方案与专有人工智能系统相结合来增强其功能:

  • INSPECTRA CHP ® : 高光谱处理单元
  • INSPECTRA Easy AI ® :人工智能辅助分类和检测

在某些情况下,AI 直接应用于 VNIR/SWIR 光谱,而在其他情况下则应用于生成的化学图像。同时使用多个可见光谱相机,可以扩大检测系统的检测范围和灵敏度。此外,INNDEO 将所有生产和质量数据数字化,使客户能够:

  • 应用商业智能技术
  • 评估供应商质量
  • 识别生产过程中的低效率

高光谱成像的运营优势

图 4:使用高光谱成像进行碎肉检查的实时检查界面示例。
图 4:使用高光谱成像进行碎肉检查的实时检查界面示例。

Specim高光谱相机与 INSPECTRA 食品检测系统的集成可带来多种操作优势:

  • 通过改进异物检测来提高食品安全性
  • 通过加强对质量偏差的检查来提高产品质量
  • 通过减少人工检查任务来降低运营成本
  • 通过数据分析和 BI 集成更快地识别根本原因

“食品生产商不仅将这台机器视为食品安全和质量控制的有力工具,而且还将其视为优化整个生产过程的一种方式——提高效率、减少浪费并保护他们的品牌。”

— INNDEO 技术总监 Daniel Artal

高光谱成像集成领域值得信赖的专业知识

INNDEO 与Specim在2018年就开始合作。de la Red Bellvis先生表示, Specim 的全球声誉、技术专长以及在集成方面的持续支持是选择其作为技术合作伙伴的决定性因素。

“ Specim是 HSI 视觉设备领域的合适合作伙伴,因为他们在高光谱技术成功集成到众多应用的工业设备中发挥了关键作用,”de la Red Bellvis说道。

Specim 的HSI 相机也被研究机构和其他机器视觉制造商广泛使用,进一步增强了人们对其性能和可靠性的信任。

图 5:高光谱成像识别碎肉中的不同低密度异物。
图 5:高光谱成像识别碎肉中的不同低密度异物。

相关产品:

Specim FX10 Hyperspectral Camera

Specim FX10

Specim FX17 Hyperspectral Camera

Specim FX17