Искусственное зрение для проверки апельсинов и мандаринов

Ученые из Валенсийского института аграрных исследований (IVIA, Испания) создали несколько машин на основе компьютерного зрения для автоматической проверки цитрусовых.

Обнаружение гнилых апельсинов

Раньше гнилые апельсины выявляли вручную в темных комнатах с помощью ультрафиолетового света, который заставляет флуоресцировать эфирные масла в поврежденной кожуре. Исследователи разработали аппаратно-программный комплекс, который автоматически находит и отбраковывает непригодные для продажи плоды.

Сортировка по качеству

Другая машина в условиях видимого света классифицирует цитрусовые на производственной линии по качеству, окраске и типу повреждений кожуры. Она разделяет плоды первого и второго сорта со скоростью 15–20 фруктов в секунду.

Автоматизация проверки долек мандарина

Разработано устройство для проверки готовых к употреблению долек мандарина. На вибрирующей платформе дольки разделяются, а конвейерная лента доставляет их в зону осмотра, которая анализирует 28 долек в секунду. Система отделяет:

  • Сломанные дольки от целых
  • Дольки с косточками и без
  • Удаляет кожуру и посторонние предметы

Технологическая основа

Прототипы используют:

  • Высокое разрешение изображения
  • Анализ в невидимых для человека областях спектра (ультрафиолет, инфракрасный)
  • Собственные статистические и вычислительные методики

Медицинские технологии для фруктов

Ученые начали исследовать внутреннее качество фруктов с помощью:

  • Магнитно-резонансной томографии (MRI)
  • Компьютерной томографии (CAT)
  • Рентгеновских лучей

Эти методы пока дороги, и работа продолжается для их оптимизации в процессе отбора фруктов.

Гиперспектральная визуализация

Одно из последних исследований использует гиперспектральную визуализацию. Этот метод:

  • Собирает информацию из большой части электромагнитного спектра
  • Дает индивидуальные спектральные измерения для каждого пикселя
  • Позволяет идентифицировать химические соединения, чья концентрация меняется при созревании или гниении
  • Может предсказывать идеальное время для употребления фрукта или отслеживать развитие болезни

Машина для сбора в поле

Самый крупный проект IVIA — самоходный прототип размером с большой трактор для классификации апельсинов прямо в поле. Операторы собирают плоды и кладут их на движущуюся ленту машины. Сенсоры и система зрения определяют качество, цвет и наличие внешних повреждений.

Собранная информация передается в программируемый логический контроллер, который сортирует фрукты по трем категориям. К моменту прибытия на склад фрукты уже предварительно классифицированы и сопровождаются полной статистикой по качеству, что позволяет оценить их и сразу определить дальнейшее назначение.