使用成像技术优化食物分拣过程近年来

近年来，食品安全和质量控制问题越来越受到人们的重视。据估计，到 2025 年，世界人口将超过 80 亿，其中发展中国家人口增长最快。为了满足不断增长的人口的需求，食品供应量将需要翻一番，这给食品行业带来了巨大压力，因为它将努力满足对高品质食品日益增长的需求。

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【使用成像技术优化食物分拣过程】此外，全球化和国际贸易的增长正在从根本上改变食品行业。随着食品生产跨越国界，供应链变得越来越复杂且难以追踪。这种转变导致政府对食品安全、健康和可追溯性制定了更严格的法规。
所幸，随着近年来成像技术的发展，食品加工业现在投资确保食品安全和质量的新技术具有更大的成本效益。过去，食品检验需要经过培训的人工检验员进行目视筛选。这些训练有素的检测员扫描传送带以识别有缺陷的产品，并将它们剔除——由于人眼的限制、人因失误和人员疲劳，整个过程相对缓慢和低效。当今的一些视觉系统不仅可以更快、更准确地检测，还可以“看到”产品表面以下，从而发现人眼看不到的、隐藏的化学缺陷。因此，自动食品分拣系统提供了一种更有效的解决方案，因为它们能够更快、更准确地过滤掉不符合质量标准的缺陷产品。
食品分拣系统的类型和构成
成像系统，亦称为光学分拣机，已成为食品检测的首选解决方案。这是因为它们可以对食品进行无损检测并保持人类视觉根本无法做到的客观性。光学食品分拣系统还能够最大限度地减少浪费和劳动力成本。食品分拣系统通常分为自由落体系统、传送带系统和通道系统。自由落体系统特别适用于分拣种子和谷物，传送带系统主要用于分拣咸菜和水果干，而通道系统主要用于分拣新鲜农产品。无论被检测的食品是什么，大多数食品分拣系统都由四个主要部分组成。第一个部分是进料系统。进料系统有助于将产品均匀地铺在传送带、通道或自由落体滑槽上。然后，光学系统（可以由彩色（可见光）、高光谱或 X 射线成像系统组成）被放置在被检测产品的上方或下方等关键位置。它扫描通过滑槽或沿传送带上移动的产品以检测它们是否存在缺陷。第三个部分是图像处理软件，它将传送带、通道或斜槽上的物体与用户定义的合格阈值进行比较，从而对移动物体进行分级。
这些阈值可能基于光谱、大小、形状或其他取决于食物类型的具体因素。最后一个部分是分离系统，它可以采用小型产品使用压缩空气或较大产品使用机械设备的形式，精确定位缺陷和偏差，或将缺陷产品转送至废品堆。
典型的异物和食品缺陷
缺陷通常分为两类：可见缺陷和不可见缺陷。可见缺陷是人眼很容易发现的缺陷。例如：变色、瑕疵、破损或开裂的物体，以及不能满足特定长度、宽度、直径或面积的物体。不可见缺陷是人眼无法轻松地检测到的缺陷，这可能包括较软、发霉或腐烂的食物或异物（如可以进入食品内部的蠕虫、蜗牛或小塑料、金属和玻璃等）。通常，彩色成像系统用于发现可见缺陷，而高光谱成像能够同时发现可见和不可见的缺陷。

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彩色成像系统
彩色分拣是当今使用的主要技术。当前的食品检测系统使用彩色成像来检测传送带上移动的产品的缺陷。这些成像系统基本上可以看到人眼也能发现的缺陷，但可以更快、更客观地完成，从而最大限度地提高产出量。通过将食品的颜色与某些预定的颜色标准进行比较，这些成像系统可以有效地对食品进行分类和分级。彩色成像系统通常能够检测瑕疵或瘀伤等缺陷，以及坚果、蔬菜、水果、肉类和海鲜的成熟度或新鲜度。这些成像系统还能够识别异物（例如可能在大量农产品中存在的塑料和木头碎片）。