Use Case

SWIR Vision Systeme in der Agrarproduktion

Verbesserte Produktinspektion durch kurzwelliges Infrarot-Licht

Die Sicherstellung der Qualität von Früchten und Gemüse wie Äpfel oder Kartoffeln ist entscheidend, um Marktstandards und Erwartungen der Verbraucher zu erfüllen. Herkömmliche Inspektionsmethoden basieren oft nur auf visueller Beobachtung, die zeitaufwändig und fehleranfällig ist. SWIR Vision Systeme von Basler bieten eine zuverlässige Bildverarbeitungslösung für die Qualitätskontrolle in der Lebensmittelinspektion.

Die Basler ace 2 X visSWIR-Kamera, ausgestattet mit Basler-Beleuchtung, -Objektiv und -Software, ermöglicht eine effizientere und zuverlässigere Produktinspektion in der Agrarindustrie.

SWIR-Anwendungen für Agrarprodukte

SWIR Vision Systeme bieten vielfältige Anwendungsmöglichkeiten für ein effizientere und zuverlässigere Produktinspektion von Agrarprodukten, z. B. bei Beschädigungen oder Verunreinigungen.

Im SWIR-Spektralbereich werden kleinste Unterschiede zwischen Produkt oder Verunreinigung deutlich

Produkt & Verunreinigung

Im SWIR-Spektralbereich wird die Unterscheidung zwischen Produkt und Verunreinigungen sichtbar, z.B. Kartoffel und Stein.
Selbst kleinste Druckstellen werden mit SWIR sichtbar

Druckstellen identifizieren

Selbst kleinste, unauffällige Druckstellen sind bei der Qualitätssicherung mit SWIR Vision Systemen leicht zu erkennen.
Der Zuckergehalt von Früchten kann durch die SWIR-Technologie genau bestimmt werden

Zuckergehalt abschätzen

Der Zuckergehalt und damit der Reifegrad und Erntezeitpunkt lässt sich mit Hilfe von SWIR-Technologie bestimmen.

Sehen, was sich unter der Oberfläche verbirgt

Die Eigenschaften des kurzwelligen Infrarotlichts (SWIR) bieten spannende Möglichkeiten und neue Verfahren in der Qualitätssicherung.

Apfel-Druckstellen bei sichtbarem Licht und nicht-sichtbarem Licht (SWIR)
Druckstellen bei einem Apfel bei sichtbarem Licht im Vergleich zu 1350 nm (SWIR)

visSWIR liefert zusätzliche Informationen

Das Beispiel mit den durch Druckstellen beschädigten Äpfeln zeigt deutlich die Grenzen traditioneller Prüfmethoden: Sie beruhen zumeist auf bloßer visueller Beobachtung, die viel Zeit kostet, subjektiv und anfällig für menschliche Fehler sind. Versuche, diese Einschränkungen durch die Bildgebung im sichtbaren Spektralbereich zu überwinden, sind letztlich nicht in der Lage, die erforderliche Detailgenauigkeit zu liefern: Was es braucht, ist ein Vision System, das unter die Oberfläche sehen kann.

SWIR: Sichtbarkeit mit System

Für die Bildaufnahme im SWIR-Bereich sind spezielle Produkte erforderlich, die auf das kurzwellige Infrarotspektrum abgestimmt sind. Denn SWIR funktioniert als System: Die Auswahl der richtigen Komponenten bei Objektiven, Filtern und Licht ist entscheidend für die Qualität der SWIR-Bildgebung und erfordert ein Verständnis der spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung.

 SWIR Vision System-Bausteine: Basler ace 2 X visSWIR-Kamera, passende Objektive, Beleuchtung und Filter
1. SWIR-Beleuchtung, 2. SWIR-Beleuchtungssteuerung, 3. optische Filter für SWIR-Anwendungenf, 4. ace 2 x visSWIR-Kamera, 5. SWIR-Objektiv

Bestandteile des SWIR Vision Systems

Der Einsatz einer Basler ace 2 X visSWIR-Kamera ermöglicht die Erfassung von sichtbarem und für den Menschen unsichtbarem Licht und kann für robustere Inspektionsprozesse genutzt werden. Hier in unserem Beispiel durchdringen nahinfrarotes (NIR) und kurzwelliges Infrarotlicht (SWIR) die Apfelschale und zeigen Unterschiede in der Wasserdichte, insbesondere an Stellen mit höherem Wassergehalt. Doch zu einem funktionierenden SWIR Vision System gehört mehr:

  • Herkömmliche Objektive sind gewöhnlich für das sichtbare Spektrum optimiert. Reine SWIR-Objektive schließen aber den sichtbaren Bereich aus. Um die beiden Bereiche abzubilden, gibt es bei Basler spezielle visSWIR-kompatible Objektive.

  • Optische Filter sind in SWIR-Anwendungen von entscheidender Bedeutung, da sie die Lichtdurchlässigkeit je nach Wellenlängen-Bereichen steuern können.

  • SWIR-Beleuchtungen mit LEDs sorgen für eine zuverlässig hohe, gleichbleibende Bildqualität bei SWIR Vision Systemen.

Die Blob-Analyse bestimmt Ausschuss, Verunreinigung oder Zuckergehalt zuverlässig.
Das vTool Blob Analysis aus der pylon Software Suite lokalisiert die Druckstelle und kann so die Aussortierung steuern.

Mit Blob-Analyse zur Lokalisierung

Erst die Software macht die Anwendung schlau: Ergänzend zur Vision Hardware wird das Basler Software-Modul Blob Analysis eingesetzt, um die dunklen Bereiche zu segmentieren und zu analysieren. Die Blob-Analyse identifiziert unterschiedliche Regionen innerhalb eines Bilds anhand ihres Grauwertbereichs. So können Ausschuss, Verunreinigungen oder Zuckergehalt bestimmt und entsprechende Maßnahmen abgeleitet werden. Damit wird die Effizienz der Produktinspektion weiter gesteigert.

Sie benötigen Unterstützung für Ihre spezielle Applikation? Wir stellen Ihnen gerne unser auf Ihren Anwendungsfall passendes SWIR-Portfolio in einer persönlichen Beratung vor.

Basler Feature

Automatische Korrektur von Pixeldefekten

Die Basler ace 2 X visSWIR Modelle verwenden SenSWIR-Sensoren von Sony auf InGaAs-Basis: Sie zeichnen sich durch kleinere Pixel und damit höhere Auflösungen als herkömmliche Sensoren aus. Um die in der industriellen SWIR-Bildgebung üblichen Pixelfehler zu eliminieren, haben wir Pixel Correction Beyond entwickelt.

Links: ungekühlte ace 2 X visSWIR Kamera mit Pixel Correction Beyond | Rechts: ungekühlte Vergleichskamera

Pixel Correction Beyond: Bilder ohne Pixeldefekte

Die für InGaAs-Sensoren typischen Pixeldefekte können sich negativ auf die Bildverarbeitung auswirken. Pixel Correction Beyond ist eine dynamische Defektpixelkorrektur und ein Grund für die hervorragende Bildqualität unserer SWIR-Kameras.

Das Feature beruht auf einem von uns entwickelten Algorithmus. Während der Anwendung erkennt dieser in jedem Bild die vorhandenen Pixeldefekte und korrigiert sie direkt im FPGA der Kamera ohne den Bildinhalt zu verfälschen.

SWIR: Perfekt für die Inspektion von Agrarprodukten

SWIR Vision Systeme von Basler ermöglichen eine effizientere und zuverlässigere Produktinspektion in der Agrarindustrie. Ein SWIR-Kamerasystem unterstützt Agrarerzeuger in den Bereichen Qualitätssicherung, Defekterkennung und Sortiereffizienz. So können Arbeitsabläufe verbessert, Marktstandards erfüllt und den Verbrauchern Produkte von gleichbleibend hoher Qualität geboten werden.

Vorteile auf einen Blick:

  • Bildverarbeitungssystem mit aufeinander abgestimmten Komponenten für verbesserte Bildklarheit und genaue Fehlererkennung

  • Zuverlässige Defekterkennung mit modernen Bildverarbeitungsalgorithmen zur genauen Identifizierung von Defekten und zur Verringerung des Risikos eines Versehens

  • Optimierter Sortierprozess auf der Grundlage von Echtzeitanalysen für eine verbesserte betriebliche Gesamteffizienz

Produkte für diese Lösung

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