Hyperspektrale Bildverarbeitung erkennt Lebensmittelverunreinigung

Chemische Zusammensetzung organischer Stoffe detektieren

Hyperspektral-Vision erkennt Verunreinigung

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Die Jelly Beans (Geleebohnen) enthalten einige nichtmetallische Fremdkörper, die mit konventionellen Methoden schwer festzustellen sind. Die hyperspektrale Bildverarbeitung macht sie jedoch einwandfrei kenntlich. Währen die Geleebohnen alle die gleiche chemische Zusammensetzung haben und grün abgebildet werden, erscheinen die Verunreinigungen, die eine andere chemische Zusammensetzung aufweisen, rot. Bild: Stemmer
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Die hyperspektrale Bildverarbeitung erkennt bei der HACCP-Gefahrenanalyse in der Lebensmittelindustrie die chemische Zusammensetzung organischer Stoffe – sogar in Highspeed-Fertigungslinien.

Metalldetektoren, Röntgen und konventionelle Bildverarbeitung sind wichtige Methoden, um Verunreinigungen in Lebensmittelproduktionslinien festzustellen. Allerdings stößt jedes Verfahren an seine Grenzen, weil nur Metalle oder ausreichende Dichteunterschiede erkannt werden. Die hyperspektrale Bildverarbeitung verbindet nun die spektroskopische Analyse mit Bildverarbeitung und kann so die chemische Zusammensetzung von Stoffen farblich kennzeichnen. Damit können sowohl organische als auch anorganische Verunreinigungen festgestellt werden.

Die Jelly Beans im Beispiel enthalten einige nichtmetallische Fremdkörper, die mit konventionellen Methoden schwer festzustellen sind. Die hyperspektrale Bildverarbeitung macht sie jedoch einwandfrei kenntlich: Während die Geleebohnen alle die gleiche chemische Zusammensetzung haben und grün abgebildet werden, erscheinen die Verunreinigungen rot.

Das Prinzip beruht auf der spektroskopischen Analyse der Wellenlänge des vom Objekt kommenden Lichts. Sie ergibt einen chemischen Fingerabdruck des Stoffes. So können bei ähnlich aussehenden Stoffen unterschiedliche chemische Zusammensetzungen festgestellt werden.

Zur Aufgliederung in die verschiedenen Wellenlängen benötigt man einen Spektrographen. Danach erstellt ein IR-empfindlicher Sensor ein Bild des Musters für jede Wellenlänge. Diese Bilder werden zu einem dreidimensionalen hyperspektralen Datenwürfel zusammengesetzt.

Das System CVS Hyperinspect integriert diese Kernkomponenten in ein voll funktionales System, das der Hyperspektral-Analyse zusätzliche Anwendungen, z. B. in der Pharmazie und der Verpackungsindustrie erschließt Besonders interessant: Da viele Verpackungsmaterialien Infrarotlicht meist ungehindert passieren lassen, kann die chemische Zusammensetzung des Inhalts selbst durch die Verpackung hindurch geprüft werden.

Stemmer Imaging GmbH

www.stemmer-imaging.de

Anuga Foodtec Halle 07.1, Stand B038

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